天然防腐劑也稱天然有機(jī)防腐劑，是由生物體分泌或者體內(nèi)存在的具有抑菌作用的物質(zhì)，經(jīng)人工提取或者加工而成為食品防腐劑。此類防腐劑為天然物質(zhì)，有的本身就是食品的組分，故對(duì)人體無毒害，并能增進(jìn)食品的風(fēng)味品質(zhì)，因而是一類有發(fā)展前景的食品防腐劑。如乙醇、有機(jī)酸、甲殼質(zhì)和殼聚糖、某些細(xì)菌分泌的抗菌素等都能對(duì)食品起到一定的防腐保藏作用。天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無毒、水溶性好、熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等合成防腐劑無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。
動(dòng)物源
1.精蛋白
精蛋白是在魚類精子細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)小而簡(jiǎn)單的含高精氨酸的強(qiáng)堿性蛋白質(zhì)，它對(duì)枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、地衣型芽孢桿菌、凝固芽孢桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、糞腸球菌等均有較強(qiáng)抑制作用，但對(duì)農(nóng)桿菌抑制效果不明顯。研究發(fā)現(xiàn)，魚精蛋白可與細(xì)胞膜中某些涉及營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸或生物合成系統(tǒng)的蛋白質(zhì)作用，使這些蛋白質(zhì)的功能受損，進(jìn)而抑制細(xì)胞的新陳代謝而使細(xì)胞死亡。魚精蛋白在中性和堿性介質(zhì)中的抗菌效果更為顯著。廣泛應(yīng)用于面包、方形蛋糕、菜肴制品(調(diào)理菜)、水產(chǎn)品、豆沙餡、調(diào)味料等的防腐中。
2．蜂膠
蜂膠是蜜蜂屬賴以生存、繁衍和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。各國(guó)科學(xué)家經(jīng)過研究證實(shí)，蜂膠是免疫因子的激活劑，它含有的黃酮和多種活性成分，能顯著提高人體的免疫力，對(duì)糖尿病、癌癥、高脂血癥、白血病等多種頑癥有較好預(yù)防和治療效果。同時(shí)，蜂膠對(duì)病毒、病菌、霉菌有較強(qiáng)的抑制、殺滅作用，對(duì)正常細(xì)胞沒有毒副作用。因此在食品中添加蜂膠不僅是一種天然的高級(jí)營(yíng)養(yǎng)品，而且可以作為天然的食品添加劑。近年來研究還發(fā)現(xiàn)，蜂膠經(jīng)過特殊工藝加工處理后可制成天然口香糖。其中的有效成分具有潔齒、護(hù)牙作用，可防止齲病的形成，同時(shí)還可以逐漸消除牙垢。
3.殼聚糖
殼聚糖又叫甲殼質(zhì)，是由蟹蝦、昆蟲等甲殼質(zhì)脫乙酰后的多糖類物質(zhì)，對(duì)大腸桿菌、普通變形桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌均有較強(qiáng)的抑制作用而不影響食品風(fēng)味。廣泛應(yīng)用于腌漬食品、生面條、米飯、豆沙餡、調(diào)味液、草莓等保鮮中。近幾年來，國(guó)內(nèi)外有關(guān)刊物發(fā)表了不少關(guān)于殼聚糖以及殼聚糖衍生物的制備及應(yīng)用等研究報(bào)道。隨著科研工作者對(duì)甲殼素的研究深入，其應(yīng)用也必然越來越廣泛。
植物源
國(guó)內(nèi)外對(duì)植物源食品天然防腐劑的研究異常活躍，究其原因是自然界的天然植物中存在許多具有抗菌作用的生理活性物質(zhì)。近年來，我國(guó)眾多學(xué)者進(jìn)行了植物源天然食品防腐劑的研究。他們研究了大蒜、桑姜、丁香等50多種香辛科植物及波葉大黃、甘草、白果葉等200多種中草藥及其它植物如竹葉等提取物的抗菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有150多種具有廣譜的抑菌活性，各提取物之間也存在抗菌性的協(xié)同增效作用，并作為天然防腐劑應(yīng)用在某些食品中。
最近許多研究人員報(bào)道，很多植物的提取物如銀杏葉提取物、肉桂提取物,丁香提取物，迷迭香提取物、紅曲霉提取物，甘椒提取物，辣椒提取物有很強(qiáng)的殺菌作用，可作為天然防腐劑。
1.茶多酚
大量實(shí)驗(yàn)表明，茶多酚對(duì)人體有很好的生理效應(yīng)。它能清除人體內(nèi)多余的自由基，改進(jìn)血管的滲透性能，增強(qiáng)血管壁彈性，降低血壓，防止血糖升高，促進(jìn)維生素的吸收與同化。還有抗癌防、抗機(jī)體脂質(zhì)氧化和抗輻射等作用。此外，茶多酚還具有很好的防腐保鮮作用，對(duì)枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、番茄潰瘡、齲病鏈球菌，以及毛霉菌、青霉菌、藤倉(cāng)赤霉、炭疽病菌、啤酒酵母菌等均有抑制作用。
2.香精油
香精油是指一般生長(zhǎng)在熱帶的芳香植物的根、樹皮、種子或果實(shí)的提取物。早在史前時(shí)代香精油已作為調(diào)味品及食品添加劑，并用于醫(yī)藥及保存尸體。近幾十年來香精油抑制微生物的作用及作為食品保存劑有不少報(bào)導(dǎo)。除月桂、肉桂、大蒜、胡椒、洋蔥等植物的香精油可以用作天然防腐劑外，也有報(bào)道說茴芹的芳香油中的茴芹腦可抑制霍亂弧菌、大腸桿菌及葡萄球菌等病菌；采用乙醇提取的辛香料提取物，對(duì)多種細(xì)菌均有強(qiáng)烈的抑制作用，辛香料提取物可和酒并用作為防腐劑。
丁香蒲桃中含有丁香酚、單寧等。研究發(fā)現(xiàn)，丁香油對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、酵母、黑曲霉等食品有廣譜抑菌作用，且在100℃以內(nèi)對(duì)熱穩(wěn)定，其突出特點(diǎn)是抑制真菌作用強(qiáng)。
3.大蒜素
大蒜所含有的大蒜辣素對(duì)痢疾桿菌等一些致病性腸道細(xì)菌和常見食品腐敗真菌都有較強(qiáng)的抑制和殺滅作用。這使得它成為一種天然的防腐劑。大蒜蒜瓣的抗菌性能十分微弱，蒜苗與蒜的莖葉具有相當(dāng)?shù)目咕饔谩Ｆ淇咕阅茉诟邷叵孪陆岛芏啵虼藨?yīng)用大蒜提取物防腐保鮮最好在較低溫度（85℃）下進(jìn)行。大蒜的最適作用PH為4左右，因而適宜用于酸性食品的防腐保鮮中。大蒜對(duì)多種球菌,霉菌有明顯的抑制和殺菌作用。
微生物防腐劑
微生物天然防腐劑的來源很廣,細(xì)菌、防線菌、酵母菌、霉菌在生長(zhǎng)繁殖過程中都能產(chǎn)生抑菌物質(zhì),但我國(guó)全國(guó)食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)批準(zhǔn)使用的微生物防腐劑只有乳酸鏈球菌素和納他霉素,它們分別被50多個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)使用。
細(xì)菌類天然防腐劑
由細(xì)菌產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)稱為細(xì)菌素(bacteriocin),它是一種多膚與糖和脂的配位化合物。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)在乳酸菌(包括乳酸菌,片球菌，乳桿菌屬和明串珠菌)中發(fā)現(xiàn)了幾十種細(xì)菌素。其中被廣泛應(yīng)用的是乳酸鏈球菌素,即尼生素(niisn)。尼生素是由34個(gè)殘基和5個(gè)硫醚橋形成的分子內(nèi)環(huán)。它對(duì)多種格蘭氏陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的抑制作用,但對(duì)格蘭氏陰性菌,酵母及霉菌無效。
放線菌產(chǎn)生的天然防腐劑
由納它鏈霉菌屬產(chǎn)生的納它霉素,也叫匹馬菌素,是一種多烯烴大環(huán)內(nèi)醋化合物,能有效抑制和殺死毒菌,酵母,褐腐菌,對(duì)細(xì)菌和病毒無效。泰樂菌素是由鏈霉素產(chǎn)生的大環(huán)內(nèi)醋化合物,其作用類似于乳酸鏈球菌素。由白鏈霉菌產(chǎn)生的聚溶素是由賴氨酸縮和而成的多膚,能抑制格蘭氏陽(yáng)性,陰性菌,酵母菌,但對(duì)霉菌無效。它的熱穩(wěn)定性好,加熱100℃,100min或120℃,20min仍有抑制微生物效果。一般它與甘氨酸,乙酸鈉,乙醇,溶菌酶等輔助劑合用于米飯,煮食,炯菜,魚糕等產(chǎn)品中。球抱鏈霉菌屬產(chǎn)生的溶菌酶能特異性溶解金黃色葡萄球菌和其他食品污染菌,比蛋白溶菌酶的溶菌譜更為廣泛。
紅曲霉產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)主要作用于細(xì)菌，這種抑菌物質(zhì)與所產(chǎn)生的聚酮類色素有關(guān)。米曲霉發(fā)酵產(chǎn)生的曲酸對(duì)某些細(xì)菌和真菌有抑制作用。沙門柏干酪青霉接種于干臘腸表面,可抑制產(chǎn)真菌毒素的霉菌生長(zhǎng)。
來源
微生物來源
微生物來源的生物防腐劑是由微生物代謝產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)，主要是一些有機(jī)酸、多肽或前體肽。其作用機(jī)制主要是在細(xì)胞膜上形成微孔，導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加和能量產(chǎn)生系統(tǒng)破壞，從而抑制微生物的生長(zhǎng)。目前已被批準(zhǔn)并在全球廣泛應(yīng)用的微生物防腐劑有乳酸鏈球菌素肽、曲酸和納他霉素，這些都是發(fā)酵工程的重要產(chǎn)品。
參考資料 >
天然防腐劑來源.知乎.2021-11-09