新型天然食品保鲜剂--壳聚糖(下)

    3 壳聚糖在食品保鲜中的应用研究进展
    壳聚糖用作食品的保鲜剂,由于其来源广泛,天然、无毒副作用,涂膜保鲜简单易行等优点,受到国内外的广泛研究。壳聚糖作保鲜剂,主要用于果蔬的保鲜,在肉类及饮料等方面也有一定的应用研究。
    3.1 在果蔬中的应用研究
    刘青梅[13]等用1.5%壳聚糖+0.5%苯甲酸钠涂被,保鲜纸包装的冬笋,在7℃左右的室温下可保鲜30d,笋壳笋肉色泽基本不变,好笋率达85%,优于其它保鲜剂蔗糖脂肪酸酯、海藻酸钠处理。
    用浓度为2%的壳聚糖对番茄进行涂膜保鲜,保藏15d后,番茄的总酸度总糖量、维生素C含量均与原番茄接近,保藏效果比0.2%的苯甲酸钠溶液好。陈忻[14]等以甲壳素为原料制备氨基葡萄糖盐酸盐,该盐作为番茄保鲜剂有较好的保鲜效果。
    用含VC0.01kg/L和壳聚糖0.01kg/L的混合液涂膜保鲜荔枝[15],与不涂膜的相比,果皮颜色号好、烂果率低、质量损失小、呼吸率低。室温下(33~34℃)荔枝货架寿命可延长3d。在巴梨表面涂上一层壳聚糖膜做保鲜剂,保鲜效果比0℃冷藏保鲜效果要好,可以明显地延长货价期。
    羧甲基化壳聚糖[16](NOCC)可溶于水,是一种良好保鲜剂,对果蔬具有一定的保鲜能力。用其对黄瓜进行保鲜,12d后其维生素C、酸、糖分别比空白黄瓜高62%、32%和70%。卢柑在涂膜保鲜23d后其维生素C、水分仅有少量的变化,较好地保存了卢柑的色香味。苹果可保鲜9个月以上,西红柿可保鲜半年以上。
    钱倚剑[17]等以天然高分子物质甲壳素为基本组分,研制出了适用于热带果蔬在海南湿热气候条件下常温保鲜的CH-I喷涂型保鲜剂,该制剂对芒果、黄瓜、青椒、番茄等无绿叶瓜菜一般都有明显的保鲜效果。经喷涂的芒果在室温条件下,普通库房存放可以使成熟期延长一倍。黄瓜、青椒等品种也可延长存储期3~5d。果蔬的失水率明显降低,比不喷涂的对照样品大约低50%。覃志英等用自制的壳聚糖水果保鲜剂,该保鲜剂能有效地抑制微生物侵蚀芒果,防止芒果失水,延长芒果贮藏期并保持芒果原有的香甜可口的风味。
    3.2 在其它食品中的应用研究
    渡边清研究了用壳聚糖来延长面条保鲜时间的办法。他把壳聚糖液
    用碳酸氢钠调pH至4.9后加入面条里,在25℃条件下,可保存15d不变质[18]。当甲壳低聚糖作为防腐剂应用于苹果原汁保藏时,在果汁中含4g/L甲壳低聚糖可使果汁的保藏期由对照实验中37℃时9d增加到70d,显示了很好的防腐效保鲜果[10]。
    日本将壳聚糖与乳酸钙或醋酸钙溶液加热处理制成一种具有高杀菌活性、安全无毒的水溶性保鲜剂。将该保鲜剂1g与130g大米加280ml水混合蒸发后,于28℃条件下存放18d,米饭无长霉变质现象;加拿大学者用N,O-羧甲级壳聚糖制成一种叫做NutriSar℃的水果保鲜剂;美国学者则用N-羧甲级壳聚糖制成肉食防腐剂。其用量为万分之五,即可防止牛肉在冷藏一周内不发生腐败变质;此防腐剂还可用于防止鱼、禽、蛋以及日用食品的酸败和变味。
    壳聚糖对冷却猪肉有明显的保鲜作用[19],且脱乙酰度越高的壳聚糖对冷却肉的保鲜效果越好;溶于1%醋酸的1%壳聚糖溶液(醋酸浓度为1%)能使猪肉的货架期达到一周;且冷却肉的感观品质好,2.5%的水溶性壳聚糖溶液的保鲜效果略低于1%酸溶性壳聚糖,但水溶性壳聚糖处理的肉样完全没有酸味,且感观品质好。
    4 意义、最新研究进展及展望
    我国海岸线长,虾壳、蟹壳资源非常丰富,弃之污染环境,因此对虾蟹壳进行深加工,从中提取甲壳素,制备壳聚糖,可以达到净化环境,变废为宝目的。另外,由于壳聚糖具有生物官能性、安全无毒、可生物降解和生物相容性等优点,在农业上,壳聚糖是一很有效的化肥和农药的载体,能减少农用化肥对环境的污染,有效地保护环境和维持生态平衡。
    我国山东青岛市利中用壳质公司[20],研制出了一种无公害天然生物保鲜剂,主要成分为壳聚糖及其衍生物,具有广谱抗菌性,可有效防止瓜果蔬菜腐烂变质,满足果蔬以采摘、贮藏、运输到销售全过程的保鲜要求,对人体无任何副作用。实验表明,使用该保鲜剂好果率达99%。
    加拿大研制出一种从昆虫、龙虾等外壳提取的果蔬保鲜剂[21],这种动物甲壳质的聚合衍生物具有优良的密封保护膜作用。若用这种保鲜剂配成极稀的溶液喷洒在水果上,即形成一层半透性涂层。此涂层有阻隔氧气、延长水果休眠期、使水果新鲜如初,其保鲜期可达9个月。如将水果加以冷藏,则可使水果的保鲜期长达18个月。
    日本日清公司研制出一种甲壳质衍生物保鲜剂[22],该产品对抑制肉制品和水产品表面的细菌生产特别有效,抑菌率达99.9%以上,可使鲜肉在夏季(35℃)的保质期达到7~10d;用1mg/L质量浓度的壳聚糖溶液浸泡草莓、樱桃等鲜果和鲜蘑菇,保鲜期可延长到8d以上;在鲜鱼表面涂上20~30mg/L的该产品,夏季保鲜期液可达到5d以上。
    目前,我国壳聚糖作为保鲜剂的产品大多是粘度不高、质量不太稳定,主要是用于果蔬的保鲜。在今后的研究中,一方面要提高壳聚糖保鲜剂产品档次,形成工业规模;另一方面,加强壳聚糖保鲜防腐的研究,扩大其应用范围,这种安全无毒天然多糖作为新型的天然食品保鲜防腐剂,不仅可推广应用到其他果汁中,而且特别适合应用于酸性或低酸性的食品保藏。
    总之,壳聚糖不仅是天然的大量的存在于自然界中,而且无毒,可降解;不同于石油和煤,壳聚糖是一种可再生的资源。且又具备强的保鲜能力,所以作为一种引起全球关注的新型天然食品保鲜剂,具有巨大的潜在市场和广阔的应用前景。