微生物學(xué)課程論文

課題：生物保鮮技術(shù)在食品方面的應(yīng)用

姓名：

學(xué)號：

所在學(xué)院：

生物與食品工程學(xué)院

專業(yè)班級：

食品科學(xué)與工程學(xué)院

指導(dǎo)老師：

完成日期：

****年**月**日

生物保鮮技術(shù)在食品方面的應(yīng)用

摘要：微生物多種多樣，從上個世紀(jì)起老一代的人對微生物的利用已經(jīng)十分廣泛，而今人類對它的應(yīng)用也涉及到各個領(lǐng)域，這次我們主要討論下微生物在食品保鮮技術(shù)方面的應(yīng)用。因?yàn)樯锉ｕr材料無毒、可降解、無副作用等特點(diǎn)已經(jīng)成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。此次文中將簡述微生物保鮮的特點(diǎn)，介紹微生物保鮮的一般機(jī)理及在食品保鮮中的應(yīng)用，以及人們?nèi)绾卫梦⑸镞@個點(diǎn)對食品進(jìn)行儲存保鮮。

關(guān)鍵詞：微生物保鮮技術(shù)

食品

安全

應(yīng)用

前言：目前，微生物保鮮是微生物在食品應(yīng)用方面的一種重要領(lǐng)域?，F(xiàn)在我國大部分食品安全質(zhì)量的控制，食品貨架期的延長最常用的方法還是停留在機(jī)械低溫貯藏和化學(xué)藥劑處理。但是在使用中低溫貯藏耗能大、成本高、質(zhì)量不是很穩(wěn)定。而且像類似于茄子等這類原產(chǎn)熱帶、亞熱帶的果蔬是不能在低溫下貯藏，只能在亞低溫下貯藏，否則會容易發(fā)生冷害凍爛，從而造成重大損失，然而病菌在亞低溫下繁殖速度較快，導(dǎo)致食品在亞低溫貯藏期間通常會發(fā)生嚴(yán)重腐爛?；瘜W(xué)制劑的種類有限，雖可較比較有效的控制食品質(zhì)量，但大多數(shù)化學(xué)藥劑會對人體的健康造成危害和對農(nóng)業(yè)生態(tài)的嚴(yán)重破壞，這使人們深感擔(dān)擾。采用生物制劑對食品進(jìn)行貯藏保鮮，不但沒有化學(xué)制劑處理帶來的健康危害和環(huán)境污染等問題，而且生物保鮮貯藏環(huán)境小，貯藏條件好控制，處理有明確對象，處理費(fèi)用低。隨著生活水平的提高，人們對食品衛(wèi)生的要求越來越高。因此，食品微生物保鮮技術(shù)的研究和開發(fā)顯得更為迫切和重要。

1.現(xiàn)在常用食品保鮮保存方法

1.1

低溫保存

低溫環(huán)境下可以抑制微生物的生長繁殖，減緩食物的腐壞速度，但這并不能完全殺死微生物。而且在低溫儲存時要注意對溫度的控制，一般來說，溫度越低，保存的時間就越長久。但是溫度過低會造成生物組織的破壞，致使食物的營養(yǎng)流失。

1.2

高溫滅菌

通過讓食物經(jīng)過高溫條件下處理，把大部分的細(xì)菌和酶類殺滅掉。在這程度上如果以真空、密閉、迅速冷卻處理，可以有效延緩食物的腐壞變質(zhì)，延長保存時間。但高溫條件下會使蛋白質(zhì)的性狀發(fā)生改變，也就改變了食物原先的營養(yǎng)價值。

1.3

脫水干燥

脫水干燥就是讓食物中所含的水分降到一定限度以下，讓微生物的生長環(huán)境中缺少水這一因素，這樣微生物就不容易生長繁殖，酶的活性也會受到抑制從而達(dá)到食物保鮮的效果。但是食物中的營養(yǎng)成分也會隨著水的流失而流失，也在一定程度上破壞了食物的營養(yǎng)價值。

2.生物保鮮的一般機(jī)理

從上邊介紹的現(xiàn)代常用食品保鮮方法中可以看出，保存方法有很大的弊端和缺陷，而生物保鮮技術(shù)則在一定程度上減少了這一方面的缺陷。而

生物保鮮技術(shù)的一般機(jī)理為隔離食品與空氣的接觸、延緩氧化作用,或是生物保鮮物質(zhì)本身具有良好的抑菌作用,從而達(dá)到保鮮防腐的效果。生物保鮮物質(zhì)無毒無害,可用于食品防腐保鮮。

如：殼聚糖[1]無味、無毒無害。有比較好的成膜性,對水果蔬菜而言可起到“微氣調(diào)”的作用,它可以在一定程度上抑制果蔬的呼吸,并且該膜可將食品與空氣隔離,減緩起氧化速度;

殼聚糖除此之外還具有比較好的抑菌作用,它對致病菌、腐敗菌均有一定的抑制作用;

而在殼聚糖分子中的羥基與氨基可以結(jié)合多種重金屬離子形成穩(wěn)定的鰲合物,例如銅、鐵等金屬離子與其結(jié)合可以延緩脂肪的氧化酸敗。

普魯蘭多糖是無色、無味無臭的高分子物質(zhì),其可塑性極強(qiáng),通過在物體表面噴霧涂層或涂抹均可緊貼物體形成薄膜,它能夠有效的阻擋氧、氮、二氧化碳。

木霉發(fā)酵液可以對果實(shí)表面分泌的抗菌物質(zhì)和病菌之間的營養(yǎng)競爭產(chǎn)生抗菌作用。

茶多酚[2]可以和蛋白質(zhì)進(jìn)行絡(luò)合,使蛋白質(zhì)的性狀相對穩(wěn)定,使之不易降解;

還可以抑制微生物的生長;茶多酚除此之外還是一種優(yōu)良的抗氧化劑,它可以使脂肪的氧化速度降到最低,并能夠有效清除自由基。

3.生物保鮮的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

3.1

生物保鮮的特點(diǎn)

化學(xué)防腐劑會對人體起毒副作用和其致癌性，已經(jīng)讓人們意識到它對人體的危險性。物理保鮮存儲方法要求技術(shù)性強(qiáng)、設(shè)備維修比較難、成本

較高，平常小資用戶消耗不起。而生物保鮮技術(shù)的來源是生物體自身組成成分或其代謝產(chǎn)物,其具有無毒、無味、安全等特點(diǎn)。此外生物保鮮物質(zhì)一般都是可降解的有機(jī)物一般都可被生物降解,不會造成二次污染。

3.2

生物保鮮的優(yōu)點(diǎn)

(1)

保鮮范圍廣

對水產(chǎn)品類、糧食類、食品類、根莖類、果蔬類、肉制品類、動植物標(biāo)本類等都有比較理想的保鮮成效。

(2)

成本低

例如在夏季因陰雨連綿的季節(jié)，收割含水量大的小麥無法進(jìn)行晾曬，我們可以通過使用保鮮劑（每噸小麥只需0.5kg

每公斤保鮮劑的成本僅8元），從而對小麥進(jìn)行儲存。

(3)

保鮮有效期長

例如使用保鮮劑保鮮已破損的薯類可以使其保鮮1年左右，而保鮮動植物標(biāo)本可達(dá)數(shù)年，保鮮果蔬可達(dá)3個月至1年，根據(jù)不同品種其保鮮時間不同。

(4)

保鮮方法簡單

其不需任何電器、儀器和設(shè)備，只需將保鮮的產(chǎn)品裝入不透氣的保鮮袋內(nèi)，將保鮮劑放入袋的下方，然后對其密封，存于干燥的地方即可。

(5)

保鮮方法靈活多變

不同保鮮劑有不同的保鮮效果，可根據(jù)不同產(chǎn)品選用不同類型保鮮劑。

(6)

保鮮效果好

保鮮劑不會使食物發(fā)生性狀改變，其食物的營養(yǎng)成分等不會流失或變性，經(jīng)保鮮后的產(chǎn)品品質(zhì)不變、口感風(fēng)味不變；

其它優(yōu)點(diǎn)

(1)

生物保鮮技術(shù)符合綠色環(huán)保要求，達(dá)到“三綠工程”，即開辟綠色通道、培養(yǎng)綠色市場、進(jìn)行綠色消費(fèi)。并能夠節(jié)約資源，減少能源的消耗，防止環(huán)境二次污染；這項技術(shù)克服了以往傳統(tǒng)的保鮮方法的各種不利因素和缺陷，它的問世無疑將給社會和人類帶來極大的福音。

(2)

生物保鮮劑采用了許多對人體有益的菌種，并通過以食品類為載體，添加部分天然抗氧化防腐植物和微生物，具有極強(qiáng)的抑菌和殺菌、降低酶活性等功效，從而達(dá)到了保鮮的目的。

4.生物保鮮技術(shù)的種類

4.1

菌體次生代謝產(chǎn)物保鮮

微生物的發(fā)酵受生產(chǎn)周期短、地域、不受季節(jié)和病蟲蟲害條件的限制。因此在微生物的次生代謝產(chǎn)物中研制生物保鮮劑具有良好廣闊的發(fā)展前景。

4.2

多糖類物質(zhì)保鮮

細(xì)菌、真菌和藍(lán)藻類等微生物所產(chǎn)生的微生物多糖,因其特性具有安全無毒、理化性質(zhì)獨(dú)特等而受各領(lǐng)域?qū)＜业年P(guān)注。微生物產(chǎn)生大量的多糖,且容易與其菌體分離,更具這一特性可通過深層發(fā)酵實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)加工。微生物多糖現(xiàn)在在市面上已經(jīng)作為保鮮劑、成膜劑廣泛應(yīng)用于食品、制藥等多個領(lǐng)域。例如普魯蘭多糖是無色、無味無臭的高分子物質(zhì),其可塑性極強(qiáng),通過在物體表面噴霧涂層或涂抹均可緊貼物體形成薄膜,它能夠有效的阻擋氧、氮、二氧化碳。

4.3

生物酶保鮮

生物酶的保鮮主要是通過營造一種有利于食品保鮮的環(huán)境。它可以根據(jù)不同類型食品中所含的酶的種類不同而選用相應(yīng)的生物酶,使其食品中所含的不利于食品儲存的酶受到抑制,最后生物酶保鮮的作用。

4.4

利用抗菌肽進(jìn)行保鮮

乳鏈菌肽的組成是由34個氨基酸殘基組成的小肽，其人們食用后在消化道內(nèi)可被A-胰凝乳蛋白酶等蛋白酶所酶解,其物質(zhì)不會對人體安全構(gòu)成傷害[3]。除此之外乳鏈菌肽還能夠有效的抑制梭菌及芽孢桿菌的繁殖、生長;

可以使產(chǎn)品保存期延長4～6倍,還有利于產(chǎn)品的貯存和運(yùn)輸。因此乳鏈菌肽在食品儲存中可作為一種無毒、高效的天然食品防腐劑。

5.生物保鮮技術(shù)在食品中的應(yīng)用

5.1

生物保鮮技術(shù)在果蔬保鮮中的應(yīng)用

5.1.1

菌體次生代謝產(chǎn)物保鮮果蔬

微生物的發(fā)酵受生產(chǎn)周期短、地域、不受季節(jié)和病蟲蟲害條件的限制。因此在微生物的次生代謝產(chǎn)物中研制生物保鮮劑具有良好廣闊的發(fā)展前景。

賴健，張渭等專家[5]研究了木霉的發(fā)酵液對茄子的保鮮作用效果，通過研究表明經(jīng)哈茨木霉發(fā)酵液處理過的茄子果實(shí)，在20-25℃的貯藏溫度

下，貯藏

20天后，茄子果實(shí)仍然十分新鮮。

5.1.2

直接利用微生物菌體保鮮果蔬

雖然現(xiàn)在在市場上還沒有這類保鮮產(chǎn)品的出現(xiàn)，但是目前有許許多多的學(xué)者專家正在進(jìn)行直接用微生物菌體對果蔬類食物保鮮的研究，劉紹軍等專家[6]對此進(jìn)行了啤酒酵母菌對草莓保鮮的研究，研究結(jié)果表明，啤酒中啤酒酵母菌對草莓的后熟能夠起到推遲的效果，從而延長了草莓的腐爛周期，達(dá)到保鮮效果。

5.2

生物保鮮技術(shù)在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用

5.2.1

酶法保鮮

酶法保鮮是近幾年水產(chǎn)品保鮮技術(shù)的新方法,是指利用酶的催化作用,防止或消除外界因素對水產(chǎn)品的不良影響,從而保持水產(chǎn)品的新鮮度,延長儲藏期。目前,水產(chǎn)品的酶法保鮮技術(shù)已經(jīng)廣泛引起研究者的興趣,而且國內(nèi)對這方面的研究較多。應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮中的酶主要有葡萄糖氧化酶、溶菌酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶、脂肪酶等。

5.2.2

微生物保鮮

通常,微生物的抗菌主要是通過其產(chǎn)生細(xì)菌素、抗生素、溶菌酶、蛋白酶和過氧化氫以及產(chǎn)生有機(jī)酸來改變pH等。而在水產(chǎn)品中作為生物控制劑的微生物主要是乳酸菌(乳酸桿菌、Carnobacterium等)、弧菌(鰻弧菌等)、假單胞菌和芽孢桿菌等。目前，國外研究較多的是乳酸菌和假單胞菌等。

結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平越來越高,人們越來越注重生活質(zhì)量。食品的保鮮、保存與防腐一直是顧客、商家、廠家、專家十分關(guān)注的問題。近年國外食品保鮮技術(shù)有微波殺菌,感應(yīng)電子殺菌、高壓電場殺菌、核輻射殺菌、高壓低溫保藏、磁力殺菌、靜電殺菌、紅外殺菌,X射線殺菌等，其主要集中在物理方法的研究,然而,生物保鮮這一技術(shù)的研究在日本、美國正受到重視。生物保鮮技術(shù)正逐步被人們所認(rèn)識，伴隨著基因工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程和細(xì)胞固定化技術(shù)等的發(fā)展生物保鮮技術(shù)在食品的保鮮中將有巨大的發(fā)展?jié)摿σ约皬V闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]

張志建.殼聚糖對果蔬的保鮮機(jī)理及應(yīng)用[J].商品貯藏與養(yǎng)護(hù),1996,94:

36-38.[2]

屠幼英.茶多酚的食品保鮮機(jī)理及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].茶葉科學(xué)技術(shù),2001,2:

1-6.[3]

陳秀珠,那淑敏,還連棟.乳鏈菌肽在乳制品防腐保鮮中應(yīng)用的研究[J].中國乳品工業(yè),1999,27（2):

3-5.[4]

曾名勇,林洪,劉樹青等.海洋生物保鮮OP-Ca抗菌特性的研究[J]中國海洋藥物,2002,4:

691-693.[5]

賴健,張渭.采后茄子的生物保鮮研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2000,16（5）:138-140.[6]

劉紹軍,林學(xué)岷,周麗艷等啤酒酵母菌對草莓保鮮作用研究初報

[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1996,19（3）:72-75.