Сохранение продуктов питания тесно связано с жизнью человека с древних времен. С давних времен люди использовали для сохранения продуктов такие методы, как соление и вымачивание в вине. С бурным развитием социально-экономической сферы и стремительным ростом спроса на продукты питания, большое количество продуктов необходимо транспортировать на большие расстояния и перерабатывать, простые традиционные методы консервирования перестали удовлетворять потребности, появились консерванты для продуктов питания. Пищевые консерванты могут подавлять рост и размножение микроорганизмов, тем самым предотвращая порчу продуктов и продлевая время их хранения.

Механизм действия пищевых консервантов

Принято считать, что консервирующая функция пищевых консервантов реализуется путем разрушения клеточной структуры микроорганизмов или вмешательства в их физиологические функции. Например, клеточная стенка, а также плазматическая мембрана, метаболические ферменты, система нуклеиновых кислот и белков и другие структурные целостности и нормальная работа функции необходимы для роста и размножения микроорганизмов, отсутствие которых является существенным, поэтому пищевые консерванты до тех пор, пока не вмешаются в любое из этих звеньев, могут заставить микроорганизмы погибнуть или прекратить рост.

Виды пищевых консервантов

Согласно источнику, пищевые консерванты можно разделить на две категории: химические консерванты и натуральные консерванты.

2.1 Химические консерванты

Консерванты, синтезированные в результате химической реакции, называются химическими консервантами. Химические консерванты отличаются высокой эффективностью, удобством и дешевизной, и являются наиболее широко используемым типом консервантов в Китае, включая консерванты кислотного типа, липидного типа и неорганические солевые консерванты.

2.1.1 Кислотные консерванты

Обычно используются кислотные консерванты: бензойная кислота, сорбиновая кислота и пропионовая кислота, а также их соли и т.д...... Кислотные консерванты в кислых условиях через недиссоциированные молекулы и роль бактериального ингибирования, его консервирующий эффект связан с pH. Причина, по которой кислотные консерванты могут ингибировать и предотвращать развитие бактерий, заключается в том, что они вмешиваются в ферментную систему микроорганизмов, так что они не могут осуществлять нормальные метаболические функции. В то же время кислотные консерванты оказывают барьерное воздействие на проницаемость клеточной мембраны, что препятствует росту и размножению микроорганизмов.

Бензойная кислота, один из кислотных консервантов, стоит недорого и широко используется в продуктах повседневного спроса, таких как соевый соус и косметика, однако токсические побочные эффекты бензойной кислоты и ее солей вызывают споры. Сорбиновая кислота обладает сильным ингибирующим действием на плесени и дрожжи и признана высокоэффективным и малотоксичным консервантом, который не влияет на вкус пищи и обычно используется в продуктах, переработанных из муки, рыбы, яиц и мяса птицы.

2.1.2 Эфирные консерванты

Эфирные консерванты - это эфиры нипагина, широко используемые в Китае, такие как п-гидроксибензойная кислота, этиловый эфир и пропиловый эфир. Механизм действия эфирных консервантов заключается в разрушении клеточной мембраны микроорганизмов, в результате чего белок внутри клетки денатурируется и инактивируется, нарушая тем самым нормальный физиологический баланс микроорганизмов. Консерванты эфирного типа в основном используются для консервирования фруктов и овощей, бактерицидный эффект сильнее, чем у консервантов кислотного типа, и их консервирующее действие не изменяется из-за изменения pH, они быстро и полностью всасываются в желудочно-кишечном тракте и гидролизуются в п-гидроксибензойную кислоту, которая может быть выведена с мочой без накопления в организме, поэтому токсичность также относительно низкая.

2.1.3 Неорганические солевые консерванты

К обычно используемым неорганическим солевым консервантам относятся нитраты, нитриты и сульфиты, содержащие серу. Эти консерванты в основном подавляют активность дыхательных ферментов микроорганизмов и вызывают их гибель от аноксии. Неорганические солевые консерванты не только сохраняют свежесть продуктов, но и усиливают их цвет. Например, нитрит может не только подавлять рост Clostridium botulinum, но и сохранять свежесть и цвет рыбы и мяса, что в основном используется при мариновании мясных продуктов.

2.2 Натуральные консерванты

Натуральные консерванты обычно выделяют и экстрагируют из животных, растений и микроорганизмов или их метаболитов, которые обладают антимикробным и антисептическим действием и более безопасны, чем химические консерванты, и в основном включают три типа натуральных консервантов животного, растительного и микробного происхождения.

2.2.1 Натуральные консерванты животного происхождения

К натуральным консервантам животного происхождения относятся вещества с антисептическим эффектом, искусственно выделенные из организма определенных животных или их метаболитов, такие как ихтиоцианин, хитин и прополис. Ихтиосперм в основном представляет собой молекулу, в которой полиаргинин или полиаргинин и несколько других аминокислот связаны с клеточной стенкой бактерий в определенной структуре или форме и ингибируют образование клеточной стенки, тем самым подавляя метаболизм клетки и вызывая ее гибель. В настоящее время он в основном используется в молоке и хлебе.

2.2.2 Натуральные консерванты растительного происхождения

Натуральные консерванты растительного происхождения - это вещества с антибактериальным и антисептическим действием, добываемые из корней, коры и семян растений, такие как специи, некоторые травы и эфирные масла растений. Благодаря уникальным географическим условиям Китая, китайские травы очень богаты ресурсами, и извлечение веществ из китайских трав, которые могут быть использованы в качестве консервантов, имеет широкие перспективы исследования в Китае. Среди них эфирные масла растений содержат большое количество вторичных метаболитов, которые обладают эффектом задержки или ингибирования роста бактерий, дрожжей и плесени. Они в основном используются для консервирования говядины, фруктов и овощей.

2.2.3 Натуральные консерванты микробного происхождения

Некоторые микроорганизмы или их метаболиты в природе обладают бактериостатическим и антисептическим действием и могут быть использованы в качестве консервантов, например, молочнокислый стрептококк и третиноин. Молочнокислый стрептококк может быть переварен до аминокислот ферментами гидролиза белка в пищеварительном тракте после употребления человеком, с высокой безопасностью, и это первый антибиотик, используемый для сохранения продуктов питания в мире, и он в основном используется для сохранения всех видов молочных продуктов; третиноин обладает эффектами уничтожения свободных радикалов, повышения жизнеспособности клеток и защиты цвета продуктов питания, и он широко используется в области фармацевтики и продуктов питания.