本发明涉及一种提高食品保质保鲜效果的防腐剂及其应用，属于食品添加剂技术领域。
背景技术：
随着人们生活水平的日益提高和健康意识的逐渐加强，除对食品的营养、感官和外包装外，对食品的食用安全性更为关注。由于食品极易受到微生物污染而腐败变质，因此，使用食品防腐剂是不得不采取的措施。食品防腐剂的天然化已成为防腐剂技术的趋势。
食品保存条件与加工工艺各异，各种食品防腐剂的功能各异。对某一种食品起到防腐作用的防腐剂对其他的食品或者同一种食品的不同保存条件及加工条件下不一定能起到好的作用。比如：溶菌酶仅仅对革兰氏阳性菌起作用，对革兰氏阴性菌及霉菌和酵母菌没有作用；对不同种类的革兰氏阳性菌起作用的最小抑菌浓度也有显著性差异。化学防腐剂中的苯甲酸钠，山梨酸钾等仅在酸性条件下起作用，在中性和碱性条件下的效果非常微弱。在此类情况下，如果对食品的pH做出调整，势必影响食品最终的风味。
ε-聚赖氨酸及其盐酸盐是由链霉菌产生的，由25-35个L-赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基间形成的酰胺键连接而成的天然线性氨基酸同聚物。ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末状晶体，易溶于水，微溶于乙醇；热稳定性高，100℃煮沸30min或120℃灭菌20min均不会被降解，仍具有抑菌活性。ε-聚赖氨酸具有广谱抑菌性，对大部分革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和霉菌均有较强的抑菌效果。而且，ε-聚赖氨酸在非常广泛的pH条件下均可以起到作用。因而，ε-聚赖氨酸在食品防腐领域具有极其广泛的应用。但是，ε-聚赖氨酸的价格很高，单独使用将增加食品加工的成本，对其应用的推广造成一定的影响。因此，提供一种既降低防腐剂成本，又保证充分的保质、保鲜效果，且对食品风味影响较小的防腐剂具有重要的市场应用前景。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种食品防腐剂，按质量含有ε-聚赖氨酸或ε-聚赖氨酸盐1～10份，双乙酸钠10～40份，有机酸10～40份，甘氨酸5～40份，纳他霉素0.1～1份。
在本发明的一种实施方式中，所述食品防腐剂还含有糊精10～40份。
在本发明的一种实施方式中，所述有机酸是柠檬酸，乳酸，苹果酸，富马酸，醋酸，己二酸，丙二酸，顺丁烯二酸中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述有机酸替换为在水溶液中可解离为有机酸离子的有机酸盐。
在本发明的一种实施方式中，所述ε-聚赖氨酸盐为ε-聚赖氨酸盐酸盐。
在本发明的一种实施方式中，所述食品防腐剂按质量含有1％-10％的ε-聚赖氨酸或ε-聚赖氨酸盐，10％-40％的双乙酸钠或有机酸，5％-40％的甘氨酸，0.1％-1％的纳他霉素，10％-40％的糊精。
在本发明的一种实施方式中，所述食品防腐剂按质量计算如下述配方组成：1％-10％ε-聚赖氨酸或者ε-聚赖氨酸盐酸盐，10％-40％双乙酸钠，10％-40％柠檬酸，5％-40％甘氨酸，0.1％-1％纳他霉素，10％-40％糊精；其中，所述ε-聚赖氨酸或者ε-聚赖氨酸盐酸盐与有机酸的比例为1：5-50，ε-聚赖氨酸或者ε-聚赖氨酸盐酸盐与甘氨酸的比例为1：5-50，纳他霉素与ε-聚赖氨酸或者ε-聚赖氨酸盐酸盐的比例为1：0.1-10。
在本发明的一种实施方式中，所述食品防腐剂由以下质量百分比的原料组成为：2％ε-聚赖氨酸或者ε-聚赖氨酸盐酸盐，20～40％双乙酸钠，15～30％柠檬酸，15～30％甘氨酸，0.5～1％纳他霉素，10～40％糊精。
本发明的第二个目的是提供一种食品防腐剂的制备方法，所述方法是按质量由下述配方混合：ε-聚赖氨酸或ε-聚赖氨酸盐1～10份，双乙酸钠10～40份，有机酸10～40份，甘氨酸5～40份，纳他霉素0.1～1份，糊精10～40份。
本发明的第三个目的是提供应用所述食品防腐剂加工食品的方法，所述方法是将所述食品防腐剂以0.1～2％的添加量加入至食品中。
在本发明的一种实施方式中，所述食品防腐剂以0.1～1％的添加量加入至食品中。
在本发明的一种实施方式中，所述方法是将复合制剂与水以1～5：100～500的质量比混合成稀释液，并将稀释液在食品加工过程中加入至食品中。
在本发明的一种实施方式中，所述食品包括水果、蔬菜、豆类、食用菌，大米及制品，小麦粉及其制品，杂粮制品，肉及肉制品，调味品，饮料。
在本发明的一种实施方式中，所述双乙酸钠，柠檬酸，乳酸，苹果酸，富马酸，醋酸，己二酸，丙二酸，顺丁烯二酸等在内的有机酸或其盐类符合食品添加剂的标准，当光学异构体存在的情况下，选择光学异构体或者消旋体均可。
本发明还提供所述食品防腐剂在食品、饮品、调味品中的应用。
有益效果：本发明通过ε-聚赖氨酸或其盐酸盐与其他成分的复配，使各组分之间产生协同作用，达到既降低防腐剂成本，又保证充分的保鲜效果，其保质保鲜效果超过单独使用ε-聚赖氨酸和复配使用有机酸，甘氨酸，纳他霉素，双乙酸钠等组分所能达到效果的加和，可以使食品保质期延长3倍以上，而且不影响最终的食品风味。
具体实施方式
保质期的界定：每6h对食品表面及内部菌体数量取样测定，参照GB/T 4789.2-2008的方法进行菌落计数，当总菌落数达到1×105CFU/g为止的时间确定为保质期。
实施例1
(1)以质量百分比，按照以下原料配制复配食品防腐剂：2％ε-聚赖氨酸或者ε-聚赖氨酸盐酸盐，20％双乙酸钠，30％柠檬酸，15％甘氨酸，1％纳他霉素，32％糊精。
(2)将复配食品防腐剂与水以1：20～100的质量比混合成稀释液。
(3)将稀释液以终浓度0.01g防腐剂/g食品的浓度添加在食品中，测定食品保质期，及30℃放置48h后的菌体数量，结果如表1所示。
表1 食品防腐剂在不同食品中的保质效果
实施例2
(1)以质量百分比，按照表2的原料配制复配食品防腐剂。
(2)汉堡排的制备：肉馅800g，洋葱380g，鸡蛋50g，面包粉40g，牛奶120mL，食盐6g，2g胡椒粉等材料混合，均分为12等份，170-190℃烤制，30度保存。
表2 不同食品防腐剂
(3)将步骤(1)制备的复配食品防腐剂按质量0.5％的添加量加入至步骤(2)制备的汉堡排中，以未添加复配食品防腐剂的汉堡排作为对照，30℃保存，测定保质期；并对保存48h后的添加防腐剂的汉堡排进行感官评价。随机抽取20名不同年龄段、性别，并接受过感官训练的人员对加入表2所述防腐剂的汉堡排进行品尝，按表3所示的感官评价评分表对添加不同复配防腐剂的汉堡排进行评分(以未添加防腐剂且未经保存处理的汉堡排作为对照)，对储存48h后的汉堡排的滋味，气味，色泽，组织形态，与弹性进行评分，相加后为总得分。
表3 感官评价评分表
表4 不同食品防腐剂对汉堡排的防腐保鲜效果
感官评价结果如表4所示，编号为A1～A4的复配食品防腐剂能够使汉堡排保质期由24h延长至96h，延长保质时间3倍以上，并使其风味仍保持接近于未添加防腐剂时的水平，香味、口感均接近未经储存的状态，感官评分均达90分以上。
实施例3
(1)以质量百分比，按照表5的原料配制食品防腐剂。
(2)按实施例2的方法制备汉堡排。
(3)将步骤(1)制备的复配食品防腐剂按质量0.5％加入至步骤(2)制备的汉堡排中，按实施例2所述方法对汉堡排保质期限和风味进行评价。
表5 不同食品防腐剂的比例
感官评价结果如表6所示，编号为C1～C7的食品防腐剂能够使汉堡排保质期由24h延长36h左右，至48h进行感官评分时，部分汉堡排中菌体数量已超出了保质范围(105CFU/g)，甚至表面出现菌斑；对感官评价的结果显示，保鲜效果较为一般，汉堡排表面失去光泽感，肉香味不足，弹性变差，结构松散甚至有空洞产生。
表6 不同食品防腐剂对汉堡排的防腐保鲜效果
实施例4
(1)按照表7的原料配制食品防腐剂；
(2)按实施例2相同的方法制备汉堡排。
(3)将步骤(1)制备的复配食品防腐剂分别按表8的添加量加入至步骤(2)制备的汉堡排中，以实施例2制备的防腐剂和ε-聚赖氨酸盐酸盐单体(编号为C8)为对照，按实施例2所述方法对汉堡排保质期限和风味进行评价。
表7 不同食品防腐剂的比例
结果如表8所示，ε-聚赖氨酸盐酸盐单体的添加量达到1000ppm时，汉堡排的保质期从24 小时延长至48小时，延长一倍；ε-聚赖氨酸盐酸盐单体的添加量为200ppm时未能有效延长汉堡排的保质期。不使用ε-聚赖氨酸的复配防腐剂B1～B4可将汉堡排的保质期延长至42小时。将200ppmε-聚赖氨酸盐酸盐单体与其他组分(防腐剂B1～B4)复配后得到的制剂将汉堡排的保质期延长至96小时，效果显著提高，且高于单独使用ε-聚赖氨酸和复配使用有机酸，甘氨酸，纳他霉素，双乙酸钠等组分后防腐效果的加和。
表8 不同复配食品防腐剂的保质保鲜效果
实施例5
卤肉制品的制作：冷冻鸭脖2400g进行解冻，洗净，加入水和调料进行腌制，卤水的pH为5.0～6.0，分别按表10的添加量加入实施例2-4制备的防腐制剂，卤制120分钟后，将卤制的鸭脖移冷却。卤制品的中心温度降低至25℃后，均匀分成12份进行氮气充填包装。分别于10℃、30℃保存验证保质期，以未添加防腐剂的作为对照，测定保存后的防腐、保鲜效果。并按照表9的感官评价标准进行感官评分。
在10℃条件下保存，结果如表10所示，添加200ppmε-聚赖氨酸盐酸盐单体与其他组分复配后得到的防腐剂A4可将卤制鸭脖的保质期从96h提高至288h；而将复配防腐剂A4添加量提高至0.8％后，卤制鸭脖的保质期可达360h即15天。与单独使用ε-聚赖氨酸盐酸盐单体或单独使用其他组分复配得到的制剂所能达到的效果相比，感官评分较高，保质期有效延长，且显著高于其保质时间的加和。
在30℃条件下保存的效果见表11，复配食品防腐剂A4以不同的添加量加入至鸭脖中，分别能使鸭脖的保质期延长3到4倍以上，显著优于单独使用ε-聚赖氨酸盐酸盐单体或单独使用其他组分得到的防腐剂。
表9 卤鸭脖感官评价标准
表10 添加不同防腐剂的卤鸭脖在10℃保存的防腐保鲜效果
表11 添加不同防腐剂的卤鸭脖在30℃保存的防腐保鲜效果
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。