摘要：壳聚糖优良的成膜性和抑菌作用，在果蔬保鲜应用中广泛使用，但单一的使用一种物质处理具有局限性，所以多与其他物质复合使用。本文综述了近年来复合保鲜剂的类型、壳聚糖的应用的研究进展，并对壳聚糖复合保鲜剂的研究进行展望。

关键词：壳聚糖；复合保鲜剂；番茄红素

Abstract：Chitosan has excellent film-forming properties and antibacterial effects， and is widely used in fruit and vegetable preservation applications. However， the use of a single substance for treatment has limitations， so it is often used in combination with other substances. This article reviews the types of composite preservatives and the research progress on the application of chitosan in recent years， and looks forward to the research of chitosan composite preservatives.

Keyword：Chitosan；Compound preservative;Lycopene

一、复合保鲜剂的类型

随着社会进步及人们生活水平的提高，人们对食品安全的关注逐渐增加。我国自2006年采用ISO 22000系列标准以来，重点关注食品在食品供应链中的安全与卫生管理。关注食品供应链的食品安全问题，即是关注食品“从农田到餐桌”的食品安全问题。食品安全一直是人们关注的焦点，食品保鲜剂在其中发挥着重要作用。因此，食品工业对食品保鲜剂的需求，特别是对复合保鲜剂的也日益增长[1]。

复合保鲜剂是一种能够抑制微生物生长、减少化学反应和控制水分蒸发的物质，可延长食物在加工、储存及运输中的保质期。虽然并不能完全消除食物腐败和变质的可能性，但其提高了食品供应的稳定性。复合保鲜剂按性质可划分为五类，分别是物理复合保鲜剂、化学复合保鲜剂、生物复合保鲜剂、动物复合保鲜剂、植物复合保鲜剂[2]。

本文综述了不同类型的复合保鲜剂在食品领域的研究进展，对壳聚糖在复合保鲜剂中的应用现状进行总结，并对复合保鲜剂结合壳聚糖的研究方向进行展望，以期为壳聚糖复合保鲜剂的研究和应用提供理论参考。

1.1物理复合保鲜剂

主要是利用物质的物理特性进行防止食物变质的一种保鲜方法。如成膜性、高分子涂膜技术、吸附性、低温贮藏保鲜法[3]、纳米保鲜法等。当前研究表明，物理复合保鲜剂没有毒性，对人体而言很安全，能达到很好的保鲜效果。壳聚糖具有成膜特性，将它与其它物质相结合，开发复合保鲜剂，提高抑菌保鲜能力。将其与聚乳酸组合，形成壳聚糖——聚乳酸薄膜，对食物中的大肠埃希菌、荧光假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抑制率都在95％以上，从而进一步延长了食物的保质期[4]。用高分子涂膜技术中的脱乙酰甲壳素，能形成半透性膜，阻止了食物与外界气体交换，抑制了呼吸，防止了微生物侵染，改善了食物表面的光洁度，达到保鲜的目的。

1.2化学复合保鲜剂

化学复合保鲜剂是以化学成分为主要原料复合而成的保鲜剂，通常包括抗氧化剂、酸化剂、防腐剂等，通过抑制微生物的生长、酶促反应等达到保鲜作用。将乳酸链球菌（Nisin）、二胺四乙酸（EDTA）和纳他霉素进行复合使用，可以扩大抗菌谱，抑制革兰氏阴性菌在变质食物中大量繁殖。又例如，将茶多酚与壳聚糖进行有机复合，以壳聚糖为成膜基质，以乙酸溶液作为溶剂，甘油作为增塑剂改良复合膜的物理性质，绿茶提取物茶多酚以及柠檬酸作为活性添加成分，制备具有降解性、环境友好、无抗原性、无毒害性且具有良好抑菌性的化学复合保鲜剂[5]。由于壳聚糖的抗氧化和抗菌活性相对较低，许多研究集中在添加一些活性化合物，如多酚类和精油来改善壳聚糖的性能[6]。

1.3生物复合保鲜剂

生物复合保鲜剂是利用微生物代谢产物、生物酶、生物天然提取物等具有保鲜作用的物质，然后再与其他物质协同作用，以提高对食物的保鲜效果的一类保鲜剂。例如，红曲霉在生长过程中能产生多种酶，分别对某种菌起抑制作用，是作为生物复合保鲜剂的原料之一[6]。将红曲霉与衣康酸复合使用，防止食物过快腐烂变质。相关研究报道，从番茄中提取天然色素——番茄红素，它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一，将它与壳聚糖物质复合使用，制备出番茄红素／壳聚糖复合保鲜剂，以番茄红素的物质性质能与多糖分子相互作用，具有脂溶性，可以清除羟自由基、超氧阴离子，抑制脂质的过氧化，具有强大的抗氧化性，使它能更好与壳聚糖起作用，来防止食物变质[7]。

1.4动物复合保鲜剂

动物复合保鲜剂是利用多种不同的生物保鲜剂组合而成的一类保鲜剂，这一类别比较少见，主要用于水产品的保鲜。例如，相关研究利用鱼精蛋白等动物来源的物质进行形成动物复合保鲜剂，主要利用鱼精蛋白的抗菌性。赖小龙等人的研究中，动物源保鲜剂是利用其抑菌作用、抗氧化作用和成膜性的保鲜机理。

1.5植物复合保鲜剂

植物复合保鲜剂是利用不同从天然植物中提取的具有杀菌活性的物质进行协同使用而形成的复合物质。例如，茶多酚复合保鲜剂、植酸等。这类保鲜剂不仅具有良好的防腐保鲜效果，而且安全性较高[8]。李睿[9]等人研究不同植物源保鲜剂，包括天然酚类、天然多糖类和植物精油的应用。植物源保鲜剂能够抑制腐败菌生长，对稳定产品品质和延长货架期具有重要作用。

综上所述，复合保鲜剂的类型是多种多样的，在制备复合保鲜剂时，可根据食物的种类和保存的条件下进行选择，从而使制备出高效的复合保鲜剂，来延长食物的保鲜期限，及提高食物的运输及供应的稳定性。

2.壳聚糖保鲜剂的研究现状

2.1壳聚糖的性质

壳聚糖是一种天然高分子多糖，由壳多糖组成，是甲壳类动物外骨骼和真菌细胞壁的主要成分。它具有多种独特的性质，使其在医药、食品和工业等领域得到广泛应用。

2.1.1抗菌性

壳聚糖具有良好的生物相容性[10]和生物可降解性[11]。这使得它在医药领域中成为一种理想的生物材料，可用于药物传递系统、伤口愈合材料等。由于其天然来源，壳聚糖减轻了对环境的影响，使其在可持续发展的材料中备受青睐。实验证实，将壳聚糖应用于肉类、水果和蔬菜等食品中，显著减缓了细菌的生长，有效延长了这些食品的保质期。

2.1.2抗氧化性

壳聚糖作为天然抗氧化剂[12]在食品中的应用备受瞩目。其分子结构中的羟基和氨基等官能团体赋予其良好的自由基清除能力。在肉制品、水果和蔬菜等食品中加入壳聚糖，能有效防止食品中的氧化反应，维持食品的颜色、味道和营养成分的稳定性。

2.1.3抗吸湿性

由于其特殊的化学结构，壳聚糖具有出色的抗吸湿性能。在食品工业中，这一性质尤为重要。通过调节食品的湿度，壳聚糖能够防止食品变质、腐烂和品质下降。在肉制品和其他易受湿气影响的食品中引入壳聚糖，有效提高了这些食品的贮存稳定性。在食品保鲜中，保持适度的湿度是很重要的。壳聚糖的吸湿性有助于调控食品的湿度，维持其在适宜的状态，防止食品脱水、硬化等问题。

2.2壳聚糖——天然保鲜剂应用

2.2.1食品保鲜的重要性

食品保鲜是食品工业中一个至关重要的问题，直接关系到食品的品质、安全和市场价值。传统的保鲜方法往往使用化学合成的防腐剂，但随着人们对天然、健康食品的需求增加，天然保鲜剂的应用变得日益重要。

2.2.2壳聚糖作为天然保鲜剂

壳聚糖因其天然来源、可降解性和卓越的功能性而成为备受关注的天然保鲜剂。在肉类、水果和蔬菜等食品中引入壳聚糖，不仅可以延长保鲜期，还能够保持食品的原始风味和营养价值。

2.2.3单一应用场景

将壳聚糖作为单一保鲜剂应用于食品中，取得了显著的效果。在肉制品中，壳聚糖能够有效防止氧化和细菌滋生，维持肉制品的鲜嫩口感。在水果和蔬菜中，壳聚糖的抗菌性能延缓了食品的腐败过程，延长了货架期。

2.2.4天然与可持续性的优势

壳聚糖天然而环保，与传统的化学合成保鲜剂相比，更符合现代社会对可持续性发展的追求。消费者对健康食品的需求使得壳聚糖作为一种天然保鲜剂在市场上具有巨大的潜力。

此外，有研究报道了一种以壳聚糖和动物源活性物质为基础的复合保鲜剂。研究人员制备了茶多酚[13]、壳聚糖和溶菌酶的复合保鲜剂，并将其应用于高白鲑鱼片的处理。结果显示，经过该复合保鲜剂处理后，高白鲑鱼片的菌落总数生长速率显著减缓，一级鲜度得以延长至4天。这项研究为实现高品质的高白鲑鱼片保鲜提供了科学依据。值得注意的是，关于壳聚糖与动物源活性物质复合保鲜剂的整体研究相对较少，需要进一步的深入开发和应用。

2.3壳聚糖——复合保鲜剂应用

与传统的化学保鲜剂相比，单一类型的天然保鲜剂可能缺乏足够强大的保鲜效果。然而，当两种或更多种天然保鲜剂被组合使用时，它们能够产生协同增强的效果，有效延长食品的货架期，满足食品保鲜的需求。因此，研究者们将复合天然保鲜剂作为一个研究热点，以期望更好地提高食品的保鲜能力。

复合壳聚糖[14]与其他天然保鲜剂，如抗氧化剂和抗菌物质的应用，能够产生协同增强的效果。这种组合可以更全面地覆盖食品在贮存和运输过程中可能面临的各种挑战，从而提高整体的保鲜效果。

针对不同食品类型的需求，复合保鲜剂可以灵活调整成分比例，以达到最佳效果。在肉制品中，将壳聚糖与天然抗氧化剂相结合，不仅延长了保鲜期，还维持了肉制品的色泽和口感。在水果和蔬菜等易腐食品中，将壳聚糖与天然抗菌剂复合使用，成功抑制了霉菌和细菌的生长，有效延缓了食品腐败的过程。

多项实验证实，与单一保鲜剂相比，复合保鲜剂在不同食品类型中均表现出更为显著的保鲜效果。这为未来开发更复杂、高效的复合保鲜剂奠定了基础。

为了更好地发挥壳聚糖的保鲜作用，研究者们还进行了许多复合保鲜剂的研究。通过将壳聚糖与其他保鲜剂或材料结合，可以实现更多层面的保鲜效果。例如，将壳聚糖与天然抗氧化剂、抑菌剂等复合，形成一种更全面的复合保鲜剂，可在更广泛的食品类别中应用。

多项研究证明发现，壳聚糖是通过甲壳素脱乙酰化合成的，这种天然高分子化合物，具有无毒无害、抗吸湿性、良好的成膜性、生物降解性、抗氧化性以及抗菌活性，并且能够与多种类型的物质形成复合保鲜剂，复合效果协同增强，因此其被广泛应用于各类食品运输、保鲜上。将壳聚糖与甘油混合后涂于食品表面，成膜后可阻隔氧气进入，可为食物提供一个良好的贮藏微环境，减少涂膜内外物质的交换，杀灭腐败菌，降低氧化酶活性，进而延缓脂质氧化。作为环保包装材料可为不同种类水果提供良好的气调微环境，减少气体交换，延缓成熟，已广泛应用于水果涂膜保鲜技术。

综合来看，壳聚糖在保鲜剂[15]和复合保鲜剂中的应用，不仅源于其天然、可降解[16]的特性，更得益于其抗菌、吸湿和抗氧化等多方面的优越性能。这种应用为食品工业提供了一种绿色、可持续的保鲜解决方案，有望在未来对食品品质和安全性的提升中发挥更为重要的作用。

3、结论与展望

综上所述，当前的食品复合保鲜剂有物理复合保鲜剂、化学复合保鲜剂、生物复合保鲜剂、动物复合保鲜剂和植物复合保鲜剂等。物理复合保鲜剂能够使食物隔绝外来污染来达到保鲜效果；化学保鲜剂则通过其抗氧化性、防腐性等来抑制微生物生长、和食物发生的反应达到保鲜目的；生物复合保鲜剂主要是将具有保鲜作用的物质，与其他具有类似能够协同的物质复合制成保鲜剂；动物复合保鲜剂比较少使用，主要利用多种不同的生物保鲜剂复合而成的物质，多用于水产品上；植物复合保鲜剂则利用从天然植物中提取具有杀菌性的物质，协同而成的复合物。

用于制作保鲜剂的物质有很多，如溶菌酶，和水杨酸、纳他霉素、柠檬酸、乳酸链球菌素等进行正交试验[17]，用于对葡萄的保鲜；乳酸链球菌素，与溶菌酶、鱼精蛋白、乳酸链球菌素、植酸、茶多酚、葡萄氧化酶等作比较，用于啤酒中[18]；肉桂醛，经常被应用在包埋技术研究中，如许超群[19]的研究其在水果保鲜中的应用及其包埋技术的研究。植物精油（丁香精油等）、植物多酚（黄酮等）、植物多糖这些植物源生物保鲜剂被用于水产品保鲜中，壳聚糖、溶菌酶、抗菌肽、蜂胶等动物源生物保鲜剂和乳酸菌、ε-聚赖氨酸及其盐酸盐、双歧杆菌等微生物源生物保鲜剂也被广泛使用，由于其抑菌机制不同，应用也不同，为了增强其保鲜作用，会将两种或多种复合使用。

为了增强保鲜剂的保鲜作用，研究者们纷纷将关注点聚焦到加入了其他物质复配而成的复合保鲜剂。其中，番茄红素作为一种天然物质备受关注。番茄红素是一种天然色素-类胡萝卜素，主要存在于番茄、胡萝卜等水果蔬菜中，且被广泛应用于食品、农业、等领域。由于番茄红素的化学结构具有最大的抗氧化能力，能够提高生产性能、肉品质、蛋品质和抗氧化性能[20]。综合研究，番茄红素具有很大的发展前景，国内企业积极开拓海外市场[21]。番茄红素的体外抗氧化能力已得到许多实验证实，番茄红素猝灭单线态氧的能力是目前常用的抗氧化剂β-胡萝卜素的2倍多，是维生素E的100倍。深红色针状结晶，溶于氯仿、苯及油脂中而不溶于水。对光和氧不稳定，遇铁变成褐色。分子式C40H56，相对分子质量536.85。分子结构上有11个共轭双键和2个非共轭双键，组成为一种直链型碳氢化合物。没有维生素A的生理活性，但具有很强的抗氧化功能。

因此将番茄红素与壳聚糖进行复合，开发一种新型的天然复合保鲜剂，具有广阔的市场空间和一定现实意义。

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