本發(fā)明涉及一種提高食品保質(zhì)保鮮效果的防腐劑及其應(yīng)用，屬于食品添加劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的日益提高和健康意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，除對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)、感官和外包裝外，對(duì)食品的食用安全性更為關(guān)注。由于食品極易受到微生物污染而腐敗變質(zhì)，因此，使用食品防腐劑是不得不采取的措施。食品防腐劑的天然化已成為防腐劑技術(shù)的趨勢(shì)。
食品保存條件與加工工藝各異，各種食品防腐劑的功能各異。對(duì)某一種食品起到防腐作用的防腐劑對(duì)其他的食品或者同一種食品的不同保存條件及加工條件下不一定能起到好的作用。比如：溶菌酶僅僅對(duì)革蘭氏陽性菌起作用，對(duì)革蘭氏陰性菌及霉菌和酵母菌沒有作用；對(duì)不同種類的革蘭氏陽性菌起作用的最小抑菌濃度也有顯著性差異?；瘜W(xué)防腐劑中的苯甲酸鈉，山梨酸鉀等僅在酸性條件下起作用，在中性和堿性條件下的效果非常微弱。在此類情況下，如果對(duì)食品的pH做出調(diào)整，勢(shì)必影響食品最終的風(fēng)味。
ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽是由鏈霉菌產(chǎn)生的，由25-35個(gè)L-賴氨酸殘基通過α-羧基和ε-氨基間形成的酰胺鍵連接而成的天然線性氨基酸同聚物。ε-聚賴氨酸為淡黃色粉末狀晶體，易溶于水，微溶于乙醇；熱穩(wěn)定性高，100℃煮沸30min或120℃滅菌20min均不會(huì)被降解，仍具有抑菌活性。ε-聚賴氨酸具有廣譜抑菌性，對(duì)大部分革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌和霉菌均有較強(qiáng)的抑菌效果。而且，ε-聚賴氨酸在非常廣泛的pH條件下均可以起到作用。因而，ε-聚賴氨酸在食品防腐領(lǐng)域具有極其廣泛的應(yīng)用。但是，ε-聚賴氨酸的價(jià)格很高，單獨(dú)使用將增加食品加工的成本，對(duì)其應(yīng)用的推廣造成一定的影響。因此，提供一種既降低防腐劑成本，又保證充分的保質(zhì)、保鮮效果，且對(duì)食品風(fēng)味影響較小的防腐劑具有重要的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種食品防腐劑，按質(zhì)量含有ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽1～10份，雙乙酸鈉10～40份，有機(jī)酸10～40份，甘氨酸5～40份，納他霉素0.1～1份。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品防腐劑還含有糊精10～40份。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述有機(jī)酸是檸檬酸，乳酸，蘋果酸，富馬酸，醋酸，己二酸，丙二酸，順丁烯二酸中的至少一種。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述有機(jī)酸替換為在水溶液中可解離為有機(jī)酸離子的有機(jī)酸鹽。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述ε-聚賴氨酸鹽為ε-聚賴氨酸鹽酸鹽。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品防腐劑按質(zhì)量含有1％-10％的ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽，10％-40％的雙乙酸鈉或有機(jī)酸，5％-40％的甘氨酸，0.1％-1％的納他霉素，10％-40％的糊精。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品防腐劑按質(zhì)量計(jì)算如下述配方組成：1％-10％ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽，10％-40％雙乙酸鈉，10％-40％檸檬酸，5％-40％甘氨酸，0.1％-1％納他霉素，10％-40％糊精；其中，所述ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽與有機(jī)酸的比例為1：5-50，ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽與甘氨酸的比例為1：5-50，納他霉素與ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽的比例為1：0.1-10。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品防腐劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成為：2％ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽，20～40％雙乙酸鈉，15～30％檸檬酸，15～30％甘氨酸，0.5～1％納他霉素，10～40％糊精。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種食品防腐劑的制備方法，所述方法是按質(zhì)量由下述配方混合：ε-聚賴氨酸或ε-聚賴氨酸鹽1～10份，雙乙酸鈉10～40份，有機(jī)酸10～40份，甘氨酸5～40份，納他霉素0.1～1份，糊精10～40份。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供應(yīng)用所述食品防腐劑加工食品的方法，所述方法是將所述食品防腐劑以0.1～2％的添加量加入至食品中。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品防腐劑以0.1～1％的添加量加入至食品中。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述方法是將復(fù)合制劑與水以1～5：100～500的質(zhì)量比混合成稀釋液，并將稀釋液在食品加工過程中加入至食品中。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品包括水果、蔬菜、豆類、食用菌，大米及制品，小麥粉及其制品，雜糧制品，肉及肉制品，調(diào)味品，飲料。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述雙乙酸鈉，檸檬酸，乳酸，蘋果酸，富馬酸，醋酸，己二酸，丙二酸，順丁烯二酸等在內(nèi)的有機(jī)酸或其鹽類符合食品添加劑的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)光學(xué)異構(gòu)體存在的情況下，選擇光學(xué)異構(gòu)體或者消旋體均可。
本發(fā)明還提供所述食品防腐劑在食品、飲品、調(diào)味品中的應(yīng)用。
有益效果：本發(fā)明通過ε-聚賴氨酸或其鹽酸鹽與其他成分的復(fù)配，使各組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，達(dá)到既降低防腐劑成本，又保證充分的保鮮效果，其保質(zhì)保鮮效果超過單獨(dú)使用ε-聚賴氨酸和復(fù)配使用有機(jī)酸，甘氨酸，納他霉素，雙乙酸鈉等組分所能達(dá)到效果的加和，可以使食品保質(zhì)期延長(zhǎng)3倍以上，而且不影響最終的食品風(fēng)味。
具體實(shí)施方式
保質(zhì)期的界定：每6h對(duì)食品表面及內(nèi)部菌體數(shù)量取樣測(cè)定，參照GB/T 4789.2-2008的方法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，當(dāng)總菌落數(shù)達(dá)到1×105CFU/g為止的時(shí)間確定為保質(zhì)期。
實(shí)施例1
(1)以質(zhì)量百分比，按照以下原料配制復(fù)配食品防腐劑：2％ε-聚賴氨酸或者ε-聚賴氨酸鹽酸鹽，20％雙乙酸鈉，30％檸檬酸，15％甘氨酸，1％納他霉素，32％糊精。
(2)將復(fù)配食品防腐劑與水以1：20～100的質(zhì)量比混合成稀釋液。
(3)將稀釋液以終濃度0.01g防腐劑/g食品的濃度添加在食品中，測(cè)定食品保質(zhì)期，及30℃放置48h后的菌體數(shù)量，結(jié)果如表1所示。
表1 食品防腐劑在不同食品中的保質(zhì)效果
實(shí)施例2
(1)以質(zhì)量百分比，按照表2的原料配制復(fù)配食品防腐劑。
(2)漢堡排的制備：肉餡800g，洋蔥380g，雞蛋50g，面包粉40g，牛奶120mL，食鹽6g，2g胡椒粉等材料混合，均分為12等份，170-190℃烤制，30度保存。
表2 不同食品防腐劑
(3)將步驟(1)制備的復(fù)配食品防腐劑按質(zhì)量0.5％的添加量加入至步驟(2)制備的漢堡排中，以未添加復(fù)配食品防腐劑的漢堡排作為對(duì)照，30℃保存，測(cè)定保質(zhì)期；并對(duì)保存48h后的添加防腐劑的漢堡排進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。隨機(jī)抽取20名不同年齡段、性別，并接受過感官訓(xùn)練的人員對(duì)加入表2所述防腐劑的漢堡排進(jìn)行品嘗，按表3所示的感官評(píng)價(jià)評(píng)分表對(duì)添加不同復(fù)配防腐劑的漢堡排進(jìn)行評(píng)分(以未添加防腐劑且未經(jīng)保存處理的漢堡排作為對(duì)照)，對(duì)儲(chǔ)存48h后的漢堡排的滋味，氣味，色澤，組織形態(tài)，與彈性進(jìn)行評(píng)分，相加后為總得分。
表3 感官評(píng)價(jià)評(píng)分表
表4 不同食品防腐劑對(duì)漢堡排的防腐保鮮效果
感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示，編號(hào)為A1～A4的復(fù)配食品防腐劑能夠使?jié)h堡排保質(zhì)期由24h延長(zhǎng)至96h，延長(zhǎng)保質(zhì)時(shí)間3倍以上，并使其風(fēng)味仍保持接近于未添加防腐劑時(shí)的水平，香味、口感均接近未經(jīng)儲(chǔ)存的狀態(tài)，感官評(píng)分均達(dá)90分以上。
實(shí)施例3
(1)以質(zhì)量百分比，按照表5的原料配制食品防腐劑。
(2)按實(shí)施例2的方法制備漢堡排。
(3)將步驟(1)制備的復(fù)配食品防腐劑按質(zhì)量0.5％加入至步驟(2)制備的漢堡排中，按實(shí)施例2所述方法對(duì)漢堡排保質(zhì)期限和風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)。
表5 不同食品防腐劑的比例
感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表6所示，編號(hào)為C1～C7的食品防腐劑能夠使?jié)h堡排保質(zhì)期由24h延長(zhǎng)36h左右，至48h進(jìn)行感官評(píng)分時(shí)，部分漢堡排中菌體數(shù)量已超出了保質(zhì)范圍(105CFU/g)，甚至表面出現(xiàn)菌斑；對(duì)感官評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示，保鮮效果較為一般，漢堡排表面失去光澤感，肉香味不足，彈性變差，結(jié)構(gòu)松散甚至有空洞產(chǎn)生。
表6 不同食品防腐劑對(duì)漢堡排的防腐保鮮效果
實(shí)施例4
(1)按照表7的原料配制食品防腐劑；
(2)按實(shí)施例2相同的方法制備漢堡排。
(3)將步驟(1)制備的復(fù)配食品防腐劑分別按表8的添加量加入至步驟(2)制備的漢堡排中，以實(shí)施例2制備的防腐劑和ε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體(編號(hào)為C8)為對(duì)照，按實(shí)施例2所述方法對(duì)漢堡排保質(zhì)期限和風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)。
表7 不同食品防腐劑的比例
結(jié)果如表8所示，ε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體的添加量達(dá)到1000ppm時(shí)，漢堡排的保質(zhì)期從24 小時(shí)延長(zhǎng)至48小時(shí)，延長(zhǎng)一倍；ε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體的添加量為200ppm時(shí)未能有效延長(zhǎng)漢堡排的保質(zhì)期。不使用ε-聚賴氨酸的復(fù)配防腐劑B1～B4可將漢堡排的保質(zhì)期延長(zhǎng)至42小時(shí)。將200ppmε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體與其他組分(防腐劑B1～B4)復(fù)配后得到的制劑將漢堡排的保質(zhì)期延長(zhǎng)至96小時(shí)，效果顯著提高，且高于單獨(dú)使用ε-聚賴氨酸和復(fù)配使用有機(jī)酸，甘氨酸，納他霉素，雙乙酸鈉等組分后防腐效果的加和。
表8 不同復(fù)配食品防腐劑的保質(zhì)保鮮效果
實(shí)施例5
鹵肉制品的制作：冷凍鴨脖2400g進(jìn)行解凍，洗凈，加入水和調(diào)料進(jìn)行腌制，鹵水的pH為5.0～6.0，分別按表10的添加量加入實(shí)施例2-4制備的防腐制劑，鹵制120分鐘后，將鹵制的鴨脖移冷卻。鹵制品的中心溫度降低至25℃后，均勻分成12份進(jìn)行氮?dú)獬涮畎b。分別于10℃、30℃保存驗(yàn)證保質(zhì)期，以未添加防腐劑的作為對(duì)照，測(cè)定保存后的防腐、保鮮效果。并按照表9的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評(píng)分。
在10℃條件下保存，結(jié)果如表10所示，添加200ppmε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體與其他組分復(fù)配后得到的防腐劑A4可將鹵制鴨脖的保質(zhì)期從96h提高至288h；而將復(fù)配防腐劑A4添加量提高至0.8％后，鹵制鴨脖的保質(zhì)期可達(dá)360h即15天。與單獨(dú)使用ε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體或單獨(dú)使用其他組分復(fù)配得到的制劑所能達(dá)到的效果相比，感官評(píng)分較高，保質(zhì)期有效延長(zhǎng)，且顯著高于其保質(zhì)時(shí)間的加和。
在30℃條件下保存的效果見表11，復(fù)配食品防腐劑A4以不同的添加量加入至鴨脖中，分別能使鴨脖的保質(zhì)期延長(zhǎng)3到4倍以上，顯著優(yōu)于單獨(dú)使用ε-聚賴氨酸鹽酸鹽單體或單獨(dú)使用其他組分得到的防腐劑。
表9 鹵鴨脖感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
表10 添加不同防腐劑的鹵鴨脖在10℃保存的防腐保鮮效果
表11 添加不同防腐劑的鹵鴨脖在30℃保存的防腐保鮮效果
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。