Каковы типы, области применения и тенденции развития пищевых консервантов?

Сохранение продуктов питания тесно связано с жизнью человека с древних времен. Люди издавна использовали маринование, вымачивание в вине и другие методы консервирования продуктов питания. С бурным развитием социальной экономики и резким ростом спроса на продукты питания, большое количество продуктов нуждается в транспортировке на дальние расстояния и переработке, простые традиционные методы антикоррозийной обработки уже не удовлетворяют потребности, появились пищевые консерванты. Обработка продуктов питания пищевыми консервантами позволяет подавить рост и размножение микроорганизмов, чтобы предотвратить порчу продуктов и достичь цели продления срока хранения продуктов.
Механизм действия пищевых консервантов
Обычно считается, что консервирующая функция пищевых консервантов достигается за счет разрушения клеточной структуры микроорганизмов или вмешательства в их физиологические функции. Например, целостность и нормальное функционирование клеточной стенки и плазматической мембраны клетки, метаболических ферментов, нуклеиновых кислот и белковых систем необходимы для роста и размножения микроорганизмов, поэтому пищевые консерванты могут вызвать гибель микроорганизмов или остановить их рост, если они вмешиваются в любое из этих звеньев.
Виды пищевых консервантов
Согласно источнику, пищевые консерванты можно разделить на химические и натуральные.

2.1 Химические консерванты Консерванты, синтезированные путем химического отражения, называются химическими консервантами. Химические консерванты обладают такими характеристиками, как высокая эффективность, удобство и низкая стоимость, и являются наиболее широко используемыми консервантами в нашей стране, включая консерванты кислот, жиров и неорганических солей.
2.1.1 Кислотные консерванты Обычно используются такие кислотные консерванты, как бензойная, сорбиновая, пропионовая кислоты и их соли... . Кислотные консерванты могут ингибировать бактерии через недиссоциированные молекулы в кислых условиях, и их консервирующее действие зависит от pH. Причина, по которой кислотные консерванты могут ингибировать бактерии и консерванты, заключается в том, что они вмешиваются в ферментную систему микроорганизмов и делают их неспособными выполнять нормальные метаболические функции. В то же время кислотные консерванты могут подавлять проницаемость клеточной мембраны и препятствовать росту и размножению микроорганизмов.
Бензойная кислота в кислотных консервантах стоит дешево и широко используется в таких продуктах повседневной жизни, как соевый соус и косметика, однако токсические побочные эффекты бензойной кислоты и ее солей вызывают споры. Сорбиновая кислота обладает сильным ингибирующим действием на плесень и дрожжи, признана высокоэффективным и малотоксичным консервантом, не влияет на вкус пищи и обычно используется в муке, рыбе, яйцах и другом сырье, перерабатываемом в продукты питания.
2.1.2 Эфирные консерванты Эфирные консерванты относятся к эфирам парабенов, которые широко используются в Китае, такие как п-гидроксибензойная кислота, этиловый и пропиловый эфиры. Механизм действия консервантов эфирного типа заключается в разрушении клеточной мембраны микроорганизмов, денатурации и деактивации белков в клетках, тем самым нарушая нормальный физиологический баланс микроорганизмов. Консерванты эфирного типа в основном используются для консервирования овощей и фруктов, их бактерицидный эффект сильнее, чем у консервантов кислотного типа, и их консервирующее действие не меняется из-за изменения pH, которые могут быстро и полностью всасываться в желудочно-кишечном тракте, и могут быть гидролизованы до гидроксибензойной кислоты, и выводятся с мочой, а не накапливаются в организме, поэтому токсичность относительно низкая.
2.1.3 Неорганические солевые консерванты Обычно используются неорганические солевые консерванты, включающие нитраты, нитриты и серосодержащие сульфиты. Этот вид консервантов в основном подавляет активность дыхательных ферментов микроорганизмов и вызывает гибель микроорганизмов в результате гипоксии. Неорганические солевые консерванты могут не только сохранять свежесть продуктов, но и играть определенную роль в усилении цвета. Например, нитрит может не только подавлять рост ботулизма, но и сохранять свежесть и цвет рыбы и мяса, в основном используется при мариновании мяса.
2.2 Натуральные консерванты Натуральные консерванты обычно извлекаются из животных, растений и микроорганизмов или их метаболитов, класс веществ с антибактериальным и консервирующим эффектом, более безопасным, чем химические консерванты, в основном включающие животный источник, растительный источник и микробный источник натуральных консервантов трех категорий.
2.2.1 Натуральные консерванты животного происхождения Под натуральными консервантами подразумеваются вещества с антисептическим эффектом, искусственно добытые в некоторых животных или их метаболитах, такие как протамин, хитин и прополис. Протамин - это в основном полиаргинин или полиаргинин и несколько других аминокислот в его молекулах, которые связываются с клеточной стенкой бактерий в определенной структуре или форме, и ингибируют формирование клеточной стенки, тем самым подавляя метаболизм клетки и вызывая ее гибель. В настоящее время он в основном используется в молоке, хлебе и других продуктах питания.
2.2.2 Натуральные консерванты растительного происхождения Натуральные консерванты - это вещества с антибактериальным и консервирующим действием, извлеченные из корней, коры, семян и т.д. растений, таких как специи, некоторые китайские травы и эфирные масла растений. Благодаря уникальным географическим условиям Китая, ресурсы китайской травяной медицины очень богаты, и вещества, извлеченные из китайской травяной медицины в качестве консервантов, имеют широкие перспективы исследования в Китае. Среди них эфирное масло растений содержит большое количество вторичных метаболитов, которые обладают эффектом задержки или ингибирования роста бактерий, дрожжей и плесени. В основном оно используется для консервирования говядины, фруктов и овощей.
2.2.3 Природные консерванты из микроорганизмов Некоторые микроорганизмы или их метаболиты в природе обладают антибактериальным и консервирующим действием и могут быть использованы в качестве консервантов, например лактострептококк, койевая кислота и др. Среди них лактострептококцин может быть переварен в аминокислоты протеолитическими ферментами в пищеварительном тракте после того, как его съест человеческий организм, с высокой степенью безопасности. Это первый в мире антибиотик, используемый для сохранения продуктов питания, в основном применяемый для сохранения различных молочных продуктов; койевая кислота обладает функцией уничтожения свободных радикалов, повышения жизнеспособности клеток, защиты цвета продуктов питания и т.д., и широко используется в медицине и пищевой промышленности.