天然食材与面包保鲜

餐饮食材网收到留言，问有没有天然食材，可以应用到面包保鲜上。在面包保鲜防腐方面，确实有一些天然食材可以替代酶制剂，并且具有一定的抑菌作用。以下是一些常见的选择及其作用原理、使用建议和微观层面的解释。

1. 天然食材替代方案：

乳酸菌发酵产物（如乳清发酵粉）

• 降低pH值：有机酸会降低食品的pH值，创造一个不利于大多数腐败菌和致病菌生长的酸性环境。

• 干扰细胞膜功能：细菌素等小分子代谢物可以与微生物的细胞膜相互作用，破坏其完整性，导致细胞内容物泄漏，从而抑制或杀死微生物。

• 竞争营养：有益菌会消耗环境中的营养物质，与潜在的有害菌竞争，从而限制有害菌的生长。

• 作用原理：乳清发酵粉主要通过其中含有的费氏丙酸杆菌谢氏亚种和植物乳杆菌等有益菌的发酵产物来发挥作用。这些益生菌在发酵过程中会产生细菌素、有机酸（如乳酸、醋酸）等代谢产物。这些物质可以通过多种方式抑制微生物生长：

• 实际添加量：在烘焙制品（如吐司面包）中，文献提到添加量约为 0.3%（相对于面粉量）可以显著延长保质期。例如，有实验显示添加0.3%乳清发酵粉的吐司面包，其菌落数降低了2个数量级以上，货架期延长了5天。

• 副作用：作为一种天然的食品原料，其副作用通常非常小，且符合清洁标签和健康食品的趋势。在适量使用下，不会对人体造成不良影响。

• 微观层面：在微观上，乳酸菌产生的有机酸会穿透细菌细胞壁和细胞膜，干扰其离子通道，导致细胞内pH值升高，影响酶活性和代谢过程。细菌素则可能在细胞膜上形成孔洞，导致细胞死亡。

香辛料及其提取物（如大蒜、生姜、花椒、丁香）

• 大蒜：含有大蒜素，一种硫化物，具有广谱的抗菌活性，可以破坏细菌的细胞壁和细胞膜，并干扰其能量代谢。

• 生姜：含有姜辣素和姜烯酚等活性成分，具有一定的抗菌和抗氧化作用。

• 花椒：含有挥发油，如柠檬烯、芳樟醇等，具有一定的抑制细菌生长的作用。

• 丁香：含有丁香酚，是一种酚类化合物，具有强大的抗菌和抗氧化能力，能破坏微生物细胞膜的结构和功能。

• 作用原理：许多香辛料含有天然的抗菌和抗氧化成分。

• 实际添加量：这类食材的添加量通常是根据风味和防腐效果来确定的，没有一个固定的标准比例，一般少量添加即可。例如，在一些天然面包配方中，可能会加入少量研磨的香辛料。

• 副作用：过量添加可能影响面包的风味和口感。微观层面上，这些天然化合物的作用机制多样，通常是干扰微生物的细胞膜稳定性、抑制关键酶的活性或干扰其DNA复制。

  天然提取物（如茶多酚、香精油）：这些是香辛料的浓缩形式，同样具有抗菌和抗氧化作用。茶多酚（如儿茶素）可以干扰细菌的细胞膜，抑制细菌生长。香精油中的某些成分（如丁香酚、柠檬烯）具有较强的抗菌活性。

2. 天然防腐剂与酶制剂的比较

• 酶制剂：在面包制作中，酶制剂（如淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶等）主要用于改善面团的延展性、增加面包的体积、改善质地和风味，以及延缓面包老化（淀粉的回生）[2]。它们通过改变面粉中的淀粉和蛋白质结构来达到这些目的。

• 天然食材的防腐作用：天然食材的防腐作用更多是抑制微生物的生长，从而延长保质期。

3. 微观层面的作用机制：

无论是天然食材还是酶制剂，它们在面包中的作用都涉及复杂的生化反应。

• 天然食材的抑菌机理：

• 细胞膜破坏：有机酸、酚类化合物（如丁香酚）、细菌素等可以改变微生物细胞膜的通透性，导致细胞内容物外泄，或者干扰膜上的离子泵，影响细胞的稳态。

• 酶活性抑制：某些天然化合物可以与微生物的关键酶结合，阻碍其正常功能，例如抑制DNA复制酶、能量代谢酶等。

• 自由基清除：抗氧化成分（如茶多酚、维生素E）可以清除微生物生长过程中产生的有害自由基，或者保护面包基质（如脂肪）不被氧化，从而间接抑制微生物生长。

• 淀粉老化（回生）与天然食材：

• 面包老化主要是由于淀粉分子在储存过程中发生“回生”现象，即淀粉颗粒重新结晶，导致水分重新排列，使面包变干、变硬、失去弹性。

• 一些天然食材，如某些酸性物质（有机酸）或能影响淀粉结构的成分，可能通过改变淀粉的吸水性或抑制淀粉结晶的速率，来延缓老化过程。例如，乳酸菌发酵产生的有机酸可以与淀粉颗粒相互作用，影响其糊化和老化的动力学。

重要提示：

• 清洁标签和健康趋势：随着消费者对健康食品的关注度提升，天然防腐剂和成分受到青睐。乳酸菌发酵产物和某些香辛料提取物是目前比较热门的天然保鲜方案。

• 法规要求：食品安全法规对各种食品添加剂（包括酶制剂和天然成分）的使用都有严格的规定，包括允许使用的种类、最大使用量等。例如，脱氢乙酸钠在一些烘焙食品中的使用已被限制或禁止。

• 协同作用：有时会结合使用多种天然成分，以达到更好的保鲜效果，并可能产生协同作用。

• 风味影响：在使用天然食材作为防腐剂时，需要注意其对面包风味和质地的影响，并进行适当的配方调整。

天然食材在面包保鲜防腐方面提供了一些替代酶制剂的可能性，它们通过改变微环境（如pH值）、直接干扰微生物生理功能或提供抗氧化保护等多种机制发挥作用。

在实际应用中，需要根据具体产品需求和法规要求，选择合适的天然成分并控制添加量。