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食品微生物保鲜技术文献综述


新疆农业大学
专业文献综述

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食品微生物保鲜技术 ###### ###### ###### ###### ###### ###### 2012 年 05 月 31 日
新疆农业大学教务处制

指导教师:

食品微生物保鲜技术
摘要:目前,我国食品保鲜多采用杀菌剂、防腐剂等化学药剂处理,但是其安全问题已经
引起了人们的普遍关注。 随着现代生活方式的改变和生活节奏的加快, 传统的食品保鲜技术 已不能满足人们的需求,因此,深入研究安全无污染的生物保鲜技术已变得日益重要。

关键词:食品保鲜 ;微生物

Food microbiology preservation technology
Abstract : at present, China's food preservatives used more fungicide, antiseptic and chemicals processing, but its security issue has caused people to the universal attention. Along with the change of modern way of life and life rhythm speeding up, the traditional food preservation technology already cannot satisfy the demands of the people, therefore, further study of biological safety pollution-free fresh technology has become increasingly important. Key words : food preservation; microbial 传统的食品保鲜法物理方法(如低温,高温处理;辐射技术,气调等)和化 学保鲜法在抑制腐败菌的入侵上有良好效果。 但物理法储藏成本高, 操作技术难, 有时仍无法避免一些特殊菌群的侵染; 另外对辐射等技术的应用还要考虑消费者 心理承受能力等。化学法是用无机、有机或人工合成的药剂抑制微生物生长,因 给人类健康和生态环境造成破坏而不受欢迎。 随着对食品安全和环保意识的不断 增强,人们开始寻求一种低成本,无毒无害的保鲜方式。近年发展起来的生物保 鲜已引起广泛的关注。其来源有植物型防腐剂(如中草药,香辛料提取物) ,动 物型防腐剂(如蜂胶,壳聚糖等)以及微生物防腐剂。其中微生物防腐剂因微生 物易培养,设备要求低,易控制等因素而成为新型生物保鲜研究的热点。 1.食品的微生物保鲜机理 生物保鲜 (Biopreservation) ,即利用自然或人工控制的微生物菌群和 (或) 它们产生的抗菌物质来延长食品的货架期和提高食品安全性。它包括:1)添加 繁殖快和(或)产生抗菌物质的菌株;2)添加纯化的抗菌物质;3)添加发酵液 或 4)添加嗜温乳酸菌作为安全的温度保护剂。 1.1 形成生物膜 微生物通过分泌胞外多糖(EPS)等成膜物质, 在食品外部形 成一层致密的薄膜,隔绝氧气,防止水分蒸发。如在绿茶的生物保鲜中,蜡样芽 孢杆菌会在茶叶表面形成物膜, 阻止了茶叶与氧气的直接接触,有效地控制了茶 叶的氧化劣变。 张福星等也指出生物保鲜膜可以有效抑制呼吸作用,减少水分蒸 发,防止微生物污染,减少微生物腐败作用,延长果实保鲜时间,提高商品率。 1.2 竞争作用 保鲜微生物可与致病菌竞争食品中的糖类等营养物质和生存 空间, 从而抑制有害微生物的生长。如彭景贤发现酵母菌在柑橘表面具有很强的 定殖能力, 能够迅速占据伤口处的空间和消耗掉伤口的营养, 排斥病原菌的生长, 具有很强的抑菌效果。梁泉峰等利用间型假丝酵母(Candida intermedia),对多 种果蔬腐败的抑制效果做了研究。并做了初步的拮抗机制和拮抗效果的研究。证 明间型假丝酵母的拮抗作用主要为营养竞争。

1.3 拮抗作用 微生物主要是通过拮抗作用抑制或杀死食品中的有害微生 物, 从而达到防腐保鲜目的。 由微生物代谢产生的抗菌物质,主要是一些有机酸、 多肽或前体肽。其作用机制主要是在细胞膜上形成微孔,导致膜通透性增加和能 量产生系统破坏,由于这些物质很容易进入微生物细胞,因而其能很迅速地抑制 微生物的生长。 1.4 协同作用 细菌素是由质粒编码的蛋白质或肽,在细菌的指数生长期分 泌,与菌体生长相关模式;其产量由菌体的生长速度和质粒的稳定性决定,此外 还受培养温度、时间以及培养基的营养成分、PH 的影响。为提高菌体对底物的 适应能力和细菌素产量, 我们可以通过基因工程技术,将细菌素的编码质粒或其 片段导入另一菌株中进行异源表达。两种或多种细菌素的混合,可以通过协同作 用,达到更好的抗菌效果。因此,我们可以向同一菌株中引入多个细菌素的编码 基因,使同一菌株生产多种细菌素,来提高其抗菌活性和抗菌谱。 2.用于食品保鲜的微生物种类 2.1 细菌:是目前在生物保鲜领域研究的最为普遍,应用最广泛的一类微 生物。如乳酸菌在肉类,奶制品等中的应用。范青研究表明 108CFU/mL 枯草芽 孢杆菌(Bacillus subtilis(B_912) 能完全抑制贮藏在 25℃和 3℃下油桃和桃 果实褐腐病的发生。 2.2 霉菌:国内外已有一些利用木霉对果蔬进行防病保鲜的报道。美国、法 国和英国都曾经利用多孢木霉对洋梨、蘑菇和苹果进行防病保鲜。赖建[6]采用哈 茨木霉发酵液对采后茄子进行生物保鲜。结果表明:经哈茨木霉发酵液处理的茄 子果实,在贮藏温度为 20~25℃的条件下贮藏 20 d 后,好果率达 87%~94%(对照为 20%~65%)。纪丽莲[7]等利用从海岸盐生药用植物芦竹中分离纯化到的一株内生真 菌 F0238 的发酵液研究对采后西红柿的生物保鲜效果。研究结果表明, F0238 菌 发酵 4 d 后的发酵液对西红柿的防腐保鲜作用与化学保鲜剂多菌灵和甲基托布津 的混合液无显著差异,有良好的生物保鲜作用。 2.3 酵母菌:目前有关酵母菌生物保鲜的研究多为防治果蔬采后病害。如国 内已有获得国家专利的林德纳克勒克(Kloechera lindneri)34-9 用于柑橘和 番茄的储藏保鲜。柑橘经 90 天贮藏,好果率达 90%以上,被认为是一种无公害 的生物保鲜技术。Zahavi[8]利用假丝酵母处理葡萄,使葡萄孢霉,曲霉,根霉的 生长率分别减少到 8,14,22%,有效抑制了病原菌的生长。 2.4 放线菌:链霉菌是放线菌属中研究的最多的一类微生物保鲜剂。如欧体 库尔·玛合木提用从葡萄表面分离的一株链霉菌 H2 菌制成菌剂处理甜瓜,在室 温(15-20℃)贮藏了 60 天。结果表明 H2 菌剂能有效地防止甜瓜的霉腐并且对 瓜的风味没有影响。 2.5 食用菌: 人们对部分食(药)用菌的子实体、菌丝体或发酵液进行抑菌实 验,常继东利用筛选出抗菌能力强的蕈菌对靶食品(肉汤)进行研究,证明有一 定的保鲜作用。 3.生物防腐剂剂型 3.1 纯提取物:即提取微生物中已知的抗菌成分用作生物保鲜。如市售的细 菌素乳酸链球菌素,那他霉素等。

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