新型天然食品保鮮劑--殼聚糖(下)

    3 殼聚糖在食品保鮮中的應用研究進展
    殼聚糖用作食品的保鮮劑,由于其來源廣泛,天然、無毒副作用,涂膜保鮮簡單易行等優點,受到國內外的廣泛研究。殼聚糖作保鮮劑,主要用于果蔬的保鮮,在肉類及飲料等方面也有一定的應用研究。
    3.1 在果蔬中的應用研究
    劉青梅[13]等用1.5%殼聚糖+0.5%苯甲酸鈉涂被,保鮮紙包裝的冬筍,在7℃左右的室溫下可保鮮30d,筍殼筍肉色澤基本不變,好筍率達85%,優于其它保鮮劑蔗糖脂肪酸酯、海藻酸鈉處理。
    用濃度為2%的殼聚糖對番茄進行涂膜保鮮,保藏15d后,番茄的總酸度總糖量、維生素C含量均與原番茄接近,保藏效果比0.2%的苯甲酸鈉溶液好。陳忻[14]等以甲殼素為原料制備氨基葡萄糖鹽酸鹽,該鹽作為番茄保鮮劑有較好的保鮮效果。
    用含VC0.01kg/L和殼聚糖0.01kg/L的混合液涂膜保鮮荔枝[15],與不涂膜的相比,果皮顏色號好、爛果率低、質量損失小、呼吸率低。室溫下(33~34℃)荔枝貨架壽命可延長3d。在巴梨表面涂上一層殼聚糖膜做保鮮劑,保鮮效果比0℃冷藏保鮮效果要好,可以明顯地延長貨價期。
    羧甲基化殼聚糖[16](NOCC)可溶于水,是一種良好保鮮劑,對果蔬具有一定的保鮮能力。用其對黃瓜進行保鮮,12d后其維生素C、酸、糖分別比空白黃瓜高62%、32%和70%。盧柑在涂膜保鮮23d后其維生素C、水分僅有少量的變化,較好地保存了盧柑的色香味。蘋果可保鮮9個月以上,西紅柿可保鮮半年以上。
    錢倚劍[17]等以天然高分子物質甲殼素為基本組分,研制出了適用于熱帶果蔬在海南濕熱氣候條件下常溫保鮮的CH-I噴涂型保鮮劑,該制劑對芒果、黃瓜、青椒、番茄等無綠葉瓜菜一般都有明顯的保鮮效果。經噴涂的芒果在室溫條件下,普通庫房存放可以使成熟期延長一倍。黃瓜、青椒等品種也可延長存儲期3~5d。果蔬的失水率明顯降低,比不噴涂的對照樣品大約低50%。覃志英等用自制的殼聚糖水果保鮮劑,該保鮮劑能有效地抑制微生物侵蝕芒果,防止芒果失水,延長芒果貯藏期并保持芒果原有的香甜可口的風味。
    3.2 在其它食品中的應用研究
    渡邊清研究了用殼聚糖來延長面條保鮮時間的辦法。他把殼聚糖液
    用碳酸氫鈉調pH至4.9后加入面條里,在25℃條件下,可保存15d不變質[18]。當甲殼低聚糖作為防腐劑應用于蘋果原汁保藏時,在果汁中含4g/L甲殼低聚糖可使果汁的保藏期由對照實驗中37℃時9d增加到70d,顯示了很好的防腐效保鮮果[10]。
    日本將殼聚糖與乳酸鈣或醋酸鈣溶液加熱處理制成一種具有高殺菌活性、安全無毒的水溶性保鮮劑。將該保鮮劑1g與130g大米加280ml水混合蒸發后,于28℃條件下存放18d,米飯無長霉變質現象;加拿大學者用N,O-羧甲級殼聚糖制成一種叫做NutriSar℃的水果保鮮劑;美國學者則用N-羧甲級殼聚糖制成肉食防腐劑。其用量為萬分之五,即可防止牛肉在冷藏一周內不發生腐敗變質;此防腐劑還可用于防止魚、禽、蛋以及日用食品的酸敗和變味。
    殼聚糖對冷卻豬肉有明顯的保鮮作用[19],且脫乙酰度越高的殼聚糖對冷卻肉的保鮮效果越好;溶于1%醋酸的1%殼聚糖溶液(醋酸濃度為1%)能使豬肉的貨架期達到一周;且冷卻肉的感觀品質好,2.5%的水溶性殼聚糖溶液的保鮮效果略低于1%酸溶性殼聚糖,但水溶性殼聚糖處理的肉樣完全沒有酸味,且感觀品質好。
    4 意義、最新研究進展及展望
    我國海岸線長,蝦殼、蟹殼資源非常豐富,棄之污染環境,因此對蝦蟹殼進行深加工,從中提取甲殼素,制備殼聚糖,可以達到凈化環境,變廢為寶目的。另外,由于殼聚糖具有生物官能性、安全無毒、可生物降解和生物相容性等優點,在農業上,殼聚糖是一很有效的化肥和農藥的載體,能減少農用化肥對環境的污染,有效地保護環境和維持生態平衡。
    我國山東青島市利中用殼質公司[20],研制出了一種無公害天然生物保鮮劑,主要成分為殼聚糖及其衍生物,具有廣譜抗菌性,可有效防止瓜果蔬菜腐爛變質,滿足果蔬以采摘、貯藏、運輸到銷售全過程的保鮮要求,對人體無任何副作用。實驗表明,使用該保鮮劑好果率達99%。
    加拿大研制出一種從昆蟲、龍蝦等外殼提取的果蔬保鮮劑[21],這種動物甲殼質的聚合衍生物具有優良的密封保護膜作用。若用這種保鮮劑配成極稀的溶液噴灑在水果上,即形成一層半透性涂層。此涂層有阻隔氧氣、延長水果休眠期、使水果新鮮如初,其保鮮期可達9個月。如將水果加以冷藏,則可使水果的保鮮期長達18個月。
    日本日清公司研制出一種甲殼質衍生物保鮮劑[22],該產品對抑制肉制品和水產品表面的細菌生產特別有效,抑菌率達99.9%以上,可使鮮肉在夏季(35℃)的保質期達到7~10d;用1mg/L質量濃度的殼聚糖溶液浸泡草莓、櫻桃等鮮果和鮮蘑菇,保鮮期可延長到8d以上;在鮮魚表面涂上20~30mg/L的該產品,夏季保鮮期液可達到5d以上。
    目前,我國殼聚糖作為保鮮劑的產品大多是粘度不高、質量不太穩定,主要是用于果蔬的保鮮。在今后的研究中,一方面要提高殼聚糖保鮮劑產品檔次,形成工業規模;另一方面,加強殼聚糖保鮮防腐的研究,擴大其應用范圍,這種安全無毒天然多糖作為新型的天然食品保鮮防腐劑,不僅可推廣應用到其他果汁中,而且特別適合應用于酸性或低酸性的食品保藏。
    總之,殼聚糖不僅是天然的大量的存在于自然界中,而且無毒,可降解;不同于石油和煤,殼聚糖是一種可再生的資源。且又具備強的保鮮能力,所以作為一種引起全球關注的新型天然食品保鮮劑,具有巨大的潛在市場和廣闊的應用前景。