天然食品添加剂在食品保鲜中的应用与效果

食品保鲜不仅关乎食品的安全和品质，也影响着食品的营养价值和消费者的身体健康。天然食品添加剂具有来源自然、更加安全、对人体健康影响较小等优点，被视为替代传统化学添加剂的理想选择。天然食品添加剂主要来源于植物、动物和微生物，包括天然抗氧化剂、天然抗菌剂等，在延长食品保质期、抑制微生物生长和改善食品感官品质等方面效果良好。基于此，深入探讨天然食品添加剂在食品保鲜中的应用与效果具有重要意义，不仅可以为食品工业提供更安全、有效的保鲜方法，也有助于推动食品添加剂从化学合成向天然生成转型。本文将深入探讨天然食品添加剂在食品保鲜中的应用机制，评估其在不同类型食品中的实际应用效果，以期为食品保鲜技术提供有价值的参考，为食品工业的发展贡献力量，也为消费者提供更安全、健康的食品选择。

一、天然食品添加剂概述

（一）定义与特性

天然食品添加剂是以动植物或微生物的代谢产物等为原料，经提取获得的天然物质。这类添加剂安全性较高，相较于合成添加剂更易被人体接受和代谢。天然食品添加剂还具有优良的抗氧化和抗菌特性，能有效抑制食品中的微生物生长和氧化反应，从而延长食品的保鲜期。因此，天然食品添加剂在食品工业中的应用愈发广泛，也被视为提升食品质量和安全性的重要手段。

（二）主要类别

根据功能和来源，天然食品添加剂可分为生物防腐剂、生物色素、生物香料、功能性甜味剂和生物增稠剂等。

生物防腐剂主要来源于自然界的微生物、植物或动物，能够抑制或杀死食品中的有害微生物，有效延长食品的保质期和保持食品的安全性。例如，乳酸链球菌素能有效抑制多种病原微生物生长；聚赖氨酸具有良好的抗菌性；纳他霉素和曲酸则是由微生物产生的抗生素类物质，可以防止霉菌和酵母菌生长。

生物色素是从自然界中提取的色素，用于增强或改变食品的颜色，使其更加诱人。红曲红是由红曲霉产生的一种天然红色素，可用于肉制品和调味品中；番茄红素源于番茄，具有抗氧化性，可用于增加食品的红色调；黄色素和焦糖色素等广泛应用于饮料和烘焙产品中，以增加食品的黄色和棕色调。

生物香料是应用生物技术从植物或微生物中提取或合成的香料，可增加或改变食品的香味。比如，从香草豆中提取的生物香兰素具有香甜的香味，是烘焙食品和甜品中不可或缺的成分。

天然来源的功能性甜味剂有甘草甜素和山梨糖醇，它们可用来替代传统的蔗糖，不仅能够减少热量摄入，还可满足糖尿病患者和健康意识强的消费者的需求。

生物增稠剂主要源于植物和微生物，可用于改善食品的质构和稳定性。比如，瓜尔胶和槐豆胶是从植物种子中提取的天然多糖，可应用于乳制品和饮料中增加其粘稠度；明胶是从动物骨骼和皮肤中提取的蛋白质，常用作果冻和糖果的凝固剂；果胶和卡拉胶则凭借优良的胶凝特性被应用于果酱和糕点中，显著优化了食品的口感。

（三）提取与制备方法

在提取天然食品添加剂的过程中，可采用物理或化学方法从植物、动物或微生物中分离出所需要的活性成分。物理方法包括压榨、蒸馏和超声波提取等，不改变成分的化学结构，较好地保留了天然成分的活性。其中，蒸馏法是通过加热使植物部分蒸发，再通过冷凝收集蒸汽中的油脂成分，适用于香料提取；超声波提取则是利用高频振动破坏植物细胞壁，从而释放内含的有用成分。化学提取方法是通过溶剂（乙醇、乙酸或水）等与原料接触溶解有效成分，如在提取植物色素红曲红时常以酒精为溶剂，能有效溶解水和油溶性成分，从而获得较为全面的色素组分；水提取法则可有效提取多糖类增稠剂或某些抗氧化物质。

天然食品添加剂的制备包括浓缩、纯化、干燥和配制等多个步骤。其中，浓缩是通过蒸发部分溶剂增加提取液中有效成分的浓度；干燥是将提取和纯化后的产品转化为粉末或固体形式，常用方法包括喷雾干燥、冷冻干燥和真空干燥；配制则是根据应用需求将提取物与其他食品成分复配，形成液体、凝胶或固体粉末等易于使用的产品形态。

二、天然食品添加剂

在食品保鲜中的具体应用

（一）果蔬保鲜

在果蔬保鲜方面，抗氧化剂——维生素C和维生素E发挥着至关重要的作用。维生素C具有促进抗坏血酸生成的能力，能够有效稳定果蔬中的酶系统，延缓其氧化反应进程，从而保持果蔬的天然色泽和口感。维生素E作为一种脂溶性抗氧化剂，主要在果蔬的脂质结构中发挥作用，能够抑制自由基生成，进而延长果蔬的新鲜状态和可食用期限。

天然抗菌剂则在防止果蔬腐败和维护食品微生物安全方面发挥着重要作用。纳他霉素和乳酸链球菌素作为常用的生物防腐剂，可以通过破坏微生物细胞膜、抑制其代谢途径有效控制果蔬产品中微生物的生长。其中，纳他霉素具有高效的防霉和抗酵母能力，可在果蔬表面形成一层防护膜，隔绝外界微生物侵入，从而显著提高果蔬的保鲜效果。乳酸链球菌素则具有广谱的抗菌特性，能够有效防御一系列致病菌，从而保障果蔬在整个供应链中的卫生度和新鲜度。

（二）肉制品保鲜

在肉制品加工过程中，纳他霉素作为一种天然抗菌剂，对酵母和霉菌具有良好的抑制效果。具体来说，纳他霉素可在肉制品表面形成一层保护膜，有效隔绝空气中的微生物，防止其侵入肉制品内部。这种添加剂不仅可以维持肉制品的原始风味和色泽，还能显著提升其稳定性和安全性。

迷迭香提取物也凭借其卓越的抗氧化性能在肉制品保鲜中发挥着关键作用。肉制品在加工、储存过程中易发生脂肪氧化，产生异味和降低营养价值，而迷迭香提取物富含多种抗氧化成分，如烯酮和酚类化合物，能有效稳定肉制品中的自由基，延缓其氧化过程，从而保持肉制品的新鲜度和口感。同时，迷迭香提取物还能增添肉制品的香气，提升消费者的食用体验。

（三）海产品保鲜

柠檬酸作为一种广泛应用的天然食品添加剂，因出色的酸化和pH调节特性而被广泛应用于海产品保鲜领域。柠檬酸能够降低海产品表面的pH，创建一个不利于大多数细菌生长的酸性环境，从而抑制细菌繁殖并有效控制微生物引起的腐败过程。同时，添加柠檬酸还能增强海产品的风味和口感，保持其自然鲜味。

脂质氧化是导致海产品质量下降的一个主要原因，在高不饱和脂肪酸含量较高的鱼类中尤为明显，而茶多酚在抑制脂质氧化方面表现出色，因此也常应用于海产品保鲜。茶多酚可以清除自由基和金属离子催化剂，显著减缓其氧化过程，保持海产品的色泽和质感。茶多酚还具有一定的抗菌活性，能够抑制大肠杆菌、沙门氏菌等多种病原菌生长，进一步保障海产品的食品安全。

三、天然食品添加剂

在食品保鲜中的应用效果评价

（一）评价方法与指标

在评估天然食品添加剂的保鲜效果时，可以使用微生物指标测试方法，此类测试主要关注食品中的微生物总数、特定有害微生物（如大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌）存在与否以及微生物的生长速度等指标。在具体测试中，添加纳他霉素或乳酸链球菌素等天然食品添加剂后，食品样品会在预定时间间隔内进行培养和分析，而后研究人员会测定其在抑制肉制品细菌生长方面的有效性。通常会使用平板计数法进行定量分析，从而准确评估添加剂的抗菌效果。

除了微生物指标测试法，也可以采用感官评估，即直接观察食品的外观、气味、质地和口感等感官属性，进而评价天然添加剂的应用效果。感官评估由经过训练的评审团负责，他们根据标准化的评分系统对食品样品进行评分，从而确定添加剂在改善食品感官质量方面的功效。感官评估还包括消费者对经添加剂处理的食品喜好程度的评估，通过综合微生物测试和感官评估的结果，可以全面了解天然添加剂的实际应用效果。

（二）应用中的优势

从食品安全的角度分析，天然食品添加剂如维生素C、迷迭香提取物、茶多酚等本身就是食品的组成部分或常见于自然界中，因此在人体内的代谢过程更为顺畅，不易产生有害物质，且很少破坏食品原有成分，有助于降低食品安全风险。例如，维生素C不仅可以作为抗氧化剂在食品中延缓氧化过程，还能作为人体可以直接摄入的营养补充剂，其安全性远高于那些残留在食品表面的合成防腐剂。

天然食品添加剂在维持或增强食品的营养和感官品质方面也具有优势，可满足现代消费者对健康食品的需求，符合消费者对“少加工”“更自然”食品的心理预期。比如，迷迭香提取物不仅具有防腐和抗氧化功能，还能增加食品的香气，提高消费者的食用体验；茶多酚在抑制食品脂质氧化的同时，也具有抗炎性和抗癌功能。

（三）应用中的限制

从成本效益的角度考量，天然食品添加剂的提取和制备需要复杂的工艺流程，成本相对较高，限制了天然添加剂的大规模商业生产和应用。天然来源的添加剂需要通过专门的提取和纯化步骤，从原材料中分离得到，这一过程涉及昂贵的设备和较高的技术。天然资源的可持续性也是一个考虑因素，部分天然添加剂源于稀有或季节性植物，存在原料供应不稳定的问题，价格波动较大。

从保鲜效果持续性的角度来看，天然食品添加剂的保鲜效果不如化学合成添加剂强效和持久。天然食品添加剂虽能有效抑制初期的微生物生长或氧化反应，但长时间存储或极端条件下天然成分的活性会逐渐降低，影响其保鲜效能。同时，天然添加剂的作用机理涉及较为复杂的生物化学反应，在不同食品矩阵和存储条件下的稳定性和效果存在差异，也会影响整体保鲜效果。食品行业只有着力解决这些问题，才能实现天然食品添加剂的广泛应用和商业推广。

作者简介：刘晓慧（1988-），女，汉族，河南滑县人，助教，硕士研究生，研究方向为食品分析与检测。

韩文梅（1985-），女，汉族，山东莒县人，工程师，硕士研究生，研究方向为食品分析与检测。