¿Cuál es el conservante más seguro?
2.1 Conservantes químicos de alimentos
Los conservantes químicos de alimentos generalmente se pueden dividir en tres categorías, a saber, conservantes ácidos, conservantes de éster y conservantes de sal inorgánicos.
2.1.1 Conservantes ácidos y su mecanismo de acción
Conservantes ácidos, como el ácido benzoico, el ácido sórbico, el ácido propiónico y sus sales. La característica de este tipo de conservante es que cuanto más fuerte es la acidez del sistema, mejor es el efecto conservante, pero es casi ineficaz en condiciones alcalinas.
(1) Ácido benzoico
El ácido benzoico, también conocido como ácido benzoico, tiene el efecto de alterar el sistema respiratorio de las células microbianas, provocando el proceso del ciclo entre acetato coenzima A → acético. Ácido acético y ácido oxálico → ácido cítrico, mecanismo antibacteriano que dificulta la función fisiológica normal de la membrana celular [1]. Dado que su ingrediente activo son moléculas de ácido benzoico no disociadas, funciona bien en alimentos ácidos y es eficaz contra levaduras y moho. Sin embargo, debido a informes de intoxicaciones superpuestas, existe controversia sobre su uso. Aunque está permitido en todos los países, el ámbito de aplicación es cada vez más limitado. En China, debido a su bajo precio, todavía se utiliza mucho para preservar la frescura de bebidas gaseosas, jugos, salsas, latas y vino [2].
(2) Ácido sórbico
El ácido sórbico es un ácido graso insaturado. Su mecanismo antibacteriano consiste en entrar en la pared celular de los microorganismos a través de la pared celular y utilizar sus propios dobles enlaces para interactuar. con las células microbianas. El grupo sulfhidrilo de la enzima forma un enlace de valencia, inactivo y destruye la enzima que contiene el grupo sulfhidrilo, inhibiendo así el crecimiento de microorganismos. Actualmente, el ácido sórbico es reconocido como uno de los conservantes químicos más seguros del mundo, ya que inhibe principalmente el moho y las levaduras. Sin embargo, no puede funcionar cuando hay demasiados microorganismos, por lo que es adecuado para alimentos con buenas condiciones higiénicas y pocos microorganismos [3].
(3) Propionato
El ácido propiónico es el ingrediente activo del propionato y debe estar en un ambiente ácido para producir efectos antibacterianos. La molécula de ácido propiónico monomérico puede formar una alta presión osmótica fuera de las células del moho, lo que hace que las células del moho se deshidraten y pierdan su fertilidad, y penetren en la pared celular del moho para inhibir la actividad intracelular. Actualmente se utiliza principalmente para la conservación de pan y pasteles.
2.1.2 Conservantes ésteres y su mecanismo de acción
Los conservantes ésteres incluyen principalmente parabenos, ésteres de ácido gálico, palmitato de ascorbilo, etc. Este conservante se caracteriza por ser eficaz en un amplio rango de pH y tener una baja toxicidad.
Parabeno, también conocido como parabeno, su mecanismo antibacteriano consiste en bloquear las actividades del sistema respiratorio y del sistema enzimático de transferencia de electrones de las células microbianas, inhibir la absorción de serina y la producción de trifosfato de adenosina, destruyendo así el La estructura de las membranas celulares microbianas desempeña un papel antiséptico. Ramos J L [4] y otros estudiaron la actividad estructural cuantitativa de estas sustancias y los resultados mostraron que los parámetros de lipofilicidad medidos por HPLC de fase reversa estaban significativamente relacionados con su resistencia a Listeria monocytogenes. La solubilidad de los parabenos disminuye a medida que aumenta la longitud de la cadena de carbono del grupo éster. El efecto antibacteriano es directamente proporcional a la longitud de la cadena de alcohol en la molécula y la toxicidad es inversamente proporcional a la longitud de la cadena de alcohol [5]. ]. En la actualidad, las normas nacionales de mi país estipulan que solo el éster etílico y el éster propílico de la serie de parabenos se pueden utilizar en los alimentos.
2.1.3 Conservantes de sales inorgánicas y su mecanismo de acción
Los conservantes de sales inorgánicas incluyen principalmente sulfitos y metabisulfitos que contienen azufre. Su ingrediente activo son las moléculas de ácido sulfuroso. El mecanismo bactericida del ácido sulfuroso es principalmente consumir O2 en los alimentos para matar microorganismos que requieren oxígeno por falta de oxígeno e inhibir la actividad de las enzimas en las actividades fisiológicas de ciertos microorganismos. Debido a que el dióxido de azufre residual después del uso de estas sales puede causar reacciones alérgicas, especialmente en asmáticos, generalmente solo se incluyen con conservantes especiales. Por ejemplo, la norma local DB45/319-2007 de Guangxi "Requisitos de calidad y seguridad para fideos de arroz frescos y húmedos" estipula que el SO2 residual en los fideos de arroz debe ser inferior al límite de detección del método.
2.2 Conservantes alimentarios naturales
Los conservantes alimentarios naturales generalmente se extraen directamente de plantas, animales y microorganismos. Son una clase de sustancias con efectos conservantes, también llamados conservantes biológicos. de las principales direcciones para el desarrollo de conservantes alimentarios. Se pueden dividir en tres tipos según su origen: conservantes naturales derivados de animales, conservantes naturales derivados de plantas y conservantes naturales derivados de microorganismos.
2.2.1 Conservantes naturales de origen animal
Los conservantes naturales de origen animal se refieren a los conservantes extraídos de animales. Los más utilizados incluyen: propóleo, protamina, quitosano, etc.
(1) El propóleo y su mecanismo de acción
El propóleo es un sólido parecido a un gel con un olor fragante. Es una resina recogida de las yemas y troncos de las plantas que las abejas utilizan para mezclar. sus mandíbulas superiores procesadas a partir de secreciones óseas y cera de abejas [6]. Su composición química es extremadamente compleja, siendo los componentes principales alrededor de 20 tipos de flavonoides, y también contiene nutrientes como vitaminas, minerales y aminoácidos. Los estudios han demostrado que el propóleo contiene una gran cantidad de factores reductores activos y tiene una fuerte capacidad antioxidante. Puede utilizarse como antioxidante natural para alimentos como aceites y grasas. Lim[7] y otros señalaron que el propóleo líquido puede prevenir la oxidación de la manteca de cerdo y el aceite de palma y prevenir la oxidación y el deterioro de la grasa en los productos cárnicos. Los polifenoles del propóleo inhiben y matan las bacterias. Después de la degradación, su producto final es el ácido benzoico, un conservante natural. El propóleo puede formar una película delgada en la superficie de los objetos de conservación, que puede bloquear el oxígeno, obstaculizar los microorganismos, reducir la evaporación del agua y la pérdida de nutrientes, extendiendo así el tiempo de conservación del ganado y los productos acuáticos y evitando su deterioro. Yang [8] y otros estudiaron el efecto del propóleo en los calamares secos y descubrieron que el líquido de propóleo no solo puede inhibir la reproducción microbiana de los calamares secos, sino que también mantiene la humedad, la calidad y el sabor originales de los calamares secos.
(2) La protamina y su mecanismo de acción
La protamina fue descubierta en 1870 y llamó la atención como conservante a mediados del siglo XX. La protamina es una proteína globular alcalina pequeña y simple extraída de los espermatozoides de salmón, esturión y arenque. Tiene las características de ser inodoro, insípido, de buena estabilidad térmica, seguro y no tóxico. Tiene una fuerte capacidad antibacteriana en ambientes neutros y alcalinos. Los estudios han encontrado que la protamina puede interactuar con ciertas proteínas de la membrana celular que participan en los sistemas de transporte o biosintéticos, destruyendo las funciones de estas proteínas, inhibiendo así el metabolismo celular y provocando la muerte celular [9]. Se utiliza principalmente para la conservación de productos de harina, carne y productos cárnicos, leche y productos lácteos.
(3) El quitosano y su mecanismo de acción
El quitosano, también conocido como quitina, es un polisacárido extraído de los caparazones de cangrejo y camarón [10]. Tiene un fuerte efecto antibacteriano y tiene un fuerte efecto inhibidor sobre Escherichia coli, Bacillus subtilis y Staphylococcus aureus en una concentración de 0,4. El mecanismo de inhibición es que el quitosano puede formar una membrana semipermeable en la superficie de un objeto, previniendo eficazmente la invasión y el crecimiento bacteriano. La quitina, cuyo uso se aprobó en mi país en 1991, es un excelente conservante natural no tóxico para frutas y verduras.
2.2.2 Conservantes naturales de plantas
El estudio de los extractos de plantas como conservantes es un foco de investigación en el nuevo campo del desarrollo de conservantes alimentarios en el país y en el extranjero. Muchos investigadores nacionales y extranjeros han realizado muchos trabajos de investigación en este campo y han obtenido muchos resultados.
(1) Los polifenoles del té y su mecanismo de acción
Los polifenoles del té son complejos de polifenoles extraídos de las hojas de té y representan alrededor del 20 al 30 % del peso seco de las hojas de té[11 ]. Tiene efectos inhibidores sobre Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y ántrax [12]. La razón por la que los polifenoles del té tienen efectos antioxidantes es que contienen entre un 60 y un 70% de catequinas. Su mecanismo antibacteriano es que el único donante de hidrógeno del grupo hidroxilo fenólico en su estructura molecular puede combinarse con los radicales libres generados durante la autooxidación de los ácidos grasos, interrumpir la reacción en cadena de oxidación de los ácidos grasos, inhibir la formación de sus óxidos, logrando así el propósito de conservación antioxidante. La investigación realizada por Wang Shaomei [13] y otros encontró que la aplicación de polifenoles del té en la conservación de frutas y verduras puede inhibir la reproducción bacteriana y mantener su color. Al mismo tiempo, debido a que tiene múltiples grupos hidroxilo fenólicos y tiene actividad donadora de oxígeno, puede proporcionar directamente hidrógeno en la molécula al Vc en la fruta, reduciendo su pérdida.
(2) Las especias y su mecanismo de acción
Las especias generalmente se refieren a las raíces, cortezas, semillas o frutos de plantas aromáticas que crecen en zonas tropicales o subtropicales y tienen sazón y aroma. propiedades de mejora, muchas de las cuales tienen efectos antibacterianos y antisépticos. Los principales componentes antibacterianos de las especias incluyen eugenol, isoborneol, anetol, cinamaldehído, etc. Juntos, estos ingredientes forman un mejor conservante. A través de investigaciones de los últimos años, se ha descubierto que las especias pueden inhibir las bacterias y prevenir la corrosión, y los aceites esenciales sí desempeñan un papel. Actualmente, los aceites esenciales o extractos de especias se utilizan principalmente en la investigación y desarrollo de conservantes alimentarios.
Se estudiaron las propiedades antibacterianas de los aceites esenciales de plantas aromáticas. Los resultados muestran que la solubilidad en la fase acuosa está directamente relacionada con la capacidad de los ingredientes activos del aceite esencial para penetrar las células y entrar en las bacterias, mientras que el rendimiento antibacteriano se basa en la solubilidad del agente antibacteriano en la bicapa de fosfolípidos de la fase acuosa. membrana celular. Los terpenoides en los aceites esenciales reducen la estabilidad de las biopelículas, interfiriendo así con las reacciones enzimáticas del metabolismo energético.
(3) Las hierbas medicinales chinas y su mecanismo de acción
A lo largo de los años, los académicos chinos han investigado mucho sobre los efectos antibacterianos de las hierbas medicinales chinas y han descubierto que muchas hierbas medicinales chinas Las medicinas a base de hierbas tienen efectos antibacterianos con una amplia gama de actividad antibacteriana. Las bacterias patógenas comunes como Neisseria gonorrhoeae, Shigella, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Aspergillus flavus, etc., tienen fuertes efectos inhibidores.
En general, se cree que las hierbas medicinales chinas con actividad antibacteriana son en su mayoría compuestos orgánicos hidrofóbicos de moléculas pequeñas, que interfieren con la organización de la membrana celular de los microorganismos e incluso los disuelven, inhibiendo o matando los microorganismos [2].
(4) Otros extractos de plantas
Las hojas de ginkgo, hojas de bambú, melón amargo, hojas de loto, aloe vera y otros extractos de plantas tienen las características de conservantes alimentarios naturales y tienen amplias perspectivas de aplicación. . Por ejemplo, el extracto de hoja de Ginkgo tiene un efecto inhibidor significativo sobre las bacterias patógenas comunes en los alimentos, como Staphylococcus aureus, Proteus, Escherichia coli y Aerobacter aerogenes.
Conservantes microbianos
Los conservantes microbianos son seguros, eficientes y saludables. Los más comunes incluyen bacteriocinas, nisina, natamicina, etc.
(1) Bacteriocinas
Las sustancias antibacterianas producidas por bacterias se llaman bacteriocinas. Son un polipéptido o un complejo con azúcar y grasas. Son sintetizadas por una variedad de bacterias. bacterias del ácido láctico [14]. Las bacteriocinas tienen propiedades bioquímicas y genéticas y la mayoría de ellas no son tóxicas.
(2)Nisina
La nisina es un conservante de alimentos natural seguro y reconocido mundialmente. En 1951, Streptococcus lactis se utilizó por primera vez como conservante de alimentos, controlando con éxito la hinchazón y el deterioro del queso causado por Clostridium botulinum. Su uso fue aprobado en China en la década de 1990. El efecto antibacteriano de la nisina se debe principalmente a que interfiere con la función normal de la membrana celular, lo que lleva a la infiltración de la membrana celular, la pérdida de nutrientes, la disminución del potencial de la membrana y la muerte de bacterias patógenas y bacterias de descomposición. La nisina y la lisozima funcionan sinérgicamente y tienen un efecto sinérgico; efecto, puede prevenir más eficazmente el deterioro de los alimentos y no tiene efectos adversos sobre el color, aroma, sabor y gusto de los alimentos. Se ha utilizado ampliamente en productos lácteos, enlatados, productos pesqueros y bebidas alcohólicas.
(3) Natamicina
La natamicina, también conocida como pimamicina y natamicina, es un polvo cristalino de color blanco a blanco lechoso, inodoro e insípido, producido mediante fermentación controlada de Streptomyces natata, el comercio. El nombre es Meke, que es un inhibidor de hongos muy eficaz.
El mecanismo antibacteriano de la natamicina consiste principalmente en combinarse con el ergosterol y otros grupos de esteroles de hongos para impedir la biosíntesis de ergosterol, distorsionando así la membrana celular y, en última instancia, provocando fugas y muerte celular. La natamicina puede inhibir y matar eficazmente la levadura, el moho y otros hongos filamentosos. Se ha utilizado ampliamente en productos lácteos, alimentos enlatados, elaboración de cerveza, alimentos preparados, productos horneados y otros campos.