防腐原理

防腐剂的防腐原理大致有如下3种：
1、干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性。
2、使微生物的蛋白质疑固和变性，干扰其生存和繁殖；
3、改变细胞浆膜的渗透性，使其体内的酶类和代谢产物逸出导致其失活。
目前食品防腐剂的种类很多，主要分为合成和天然防腐剂；常用的合成防腐剂以山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯类等为代表，它门的特性特点我简单的介绍一下：
1、山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。山梨酸不溶于水外，使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中，使用时不方便且有刺激性，故一般不常用；山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小，所以也不常使用；山梨酸钾则没有它们的缺点，易溶于水、使用范围广，我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影；在这里我重点介绍一下山梨酸钾：它为不饱和六碳酸；一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒，含量在98%--102%；无臭味、或微有臭味，易吸潮、易氧化而变褐色，对光、热稳定，相对密度1.363，熔点在270℃分解，其1%溶液的PH：7—8。山梨酸钾为酸性防腐剂，具有较高的抗菌性能，抑制霉菌的生长繁殖；其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物的生长和起防腐作用，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；其效果随PH的升高而减弱，PH达到3时抑菌达到顶峰，PH达到6时仍有抑菌能力，但最底浓度（MIC）不能底于0.2%，实验证明PH：3.2比PH2.4的山梨酸钾溶液浸渍，未经杀菌处理的食品的保存期短2—4倍。
山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同，毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小，日允许量为25mg/Kg ，苯甲酸5倍，尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂；在我国可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。
2、苯甲酸类有苯甲酸和苯甲酸钠二类；苯甲酸又称为安息香酸，故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性，大约常温下0.34g/100ml；但溶于热水；也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。而苯甲酸钠在都使用苯甲酸钠；苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。我简单介绍一下苯甲酸钠：苯甲酸钠大多为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜，有收敛性；易溶于水（常温）53.0g/100ml左右，PH在8左右；苯甲酸钠也是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0，在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大，易穿透细胞膜进入细胞体内，干扰细胞膜

的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。
苯甲酸类在我国可以使用在面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等食品中，现在国家明确规定苯甲酸类不能使用在果冻类食品中；苯甲酸类毒性较大，国家限制了苯甲酸及其盐的使用范围，许多国家已用山梨酸钾取代。
3、尼泊金酯类（即对羟基苯甲酸酯类）有对羟基苯甲酸甲脂、对羟基苯甲酸乙脂、对羟基苯甲酸丙脂、对羟基苯甲酸丁脂等;其中对羟基苯甲酸丁脂防腐作用最好，我国主要使用对羟基苯甲酸乙脂和丙脂，在日本使用最多的是对羟基苯甲酸丁脂。尼泊金酯类最大的特点是系列产品多，抑菌谱广；防腐机理是破坏微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，并能抑制细胞的呼吸酶系和电子传递酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子态起作用，由于起分子内的羟基已被脂化，不在电离，而对位的酚基的电离常数很小，在溶液PH为8时，仍有60%以上呈分子状态存在，因此尼泊金酯类的抑菌作用在PH4—8较宽的范围内均有良好的效果 `
由于尼泊金酯类都难溶于水，所以通常是它们先溶于氢氧化钠、乙酸、乙醇中，然后使用。为更好发挥防腐作用，最好是将两种或两种以上的该脂类混合使用。对羟基苯甲酸乙脂一般用于酱油和醋中，而对羟基苯甲酸丙脂一般使用在一些水果饮料和果蔬保鲜。使用时可以添加、浸渍、涂布、喷雾使用，将其涂于表面或使其吸附在内部。有无芽孢子和孢子等情况对防腐剂的防腐效果都有很大的影响。在使用等量的防腐剂条件下，食品污染越严重，原始菌数越多，防腐效果越差。相关资料显示从微生物的增殖过程来看，开始是缓慢的诱导期，过了诱导期，就急聚进入对数期，增殖非常旺盛。由于食品添加剂的作用和用量世界各国都有限制，它通常只是抑制微生物，延长微生物增殖过程中的诱导期。如果食品已严重微生物污染，再使用防腐剂也无济于事的。比如山梨酸在食品被微生物严重污染时，山梨酸便成为微生物的营养物质，不仅不能抑制微生物繁殖，反而会加速食品腐败。因此，在使用食品防腐剂时应注意、保持良好的卫生条件，降低食品中的原始菌数，也可配杀菌或包装等其他手段，尽可能减少食品被微生物污染可能与程度，这一点也是非常重要的








防腐剂的种类很多，但是原理相似，现以食品防腐剂说明原理：
食品在物理、生物化学和有害微生物等因素的作用下，可失去固有的色、香、味、形而腐烂

变质，有害微生物的作用是导致食品腐烂变质的主要因素。通常将蛋白质的变质称为腐败，碳水化合物的变质称之为发酵，脂类的变质称之为酸败。可以用物理方法或化学方法来防止有害微生物的破坏。物理方法是通过低温冷藏、加热、辐射等物理方法来杀菌或抑菌，化学方法就是利用杀菌或抑菌的化学药剂（即通常称的防腐剂）。但是随着消费者健康意识的增强，对食品化学防腐剂愈来愈担心，于是出现了利用生物本身或生物所代谢具有抗菌作用的天然物质来防腐，从而提高食品的安全性；这些天然的物质即生物防腐剂，目前开发应用较成功的就是乳酸链球菌素（Nisin）。

防腐和保鲜是两个有区别而又互相关联的概念。防腐是针对有害微生物的，一是防止微生物造成食品的腐烂，二是防止产毒微生物（如黄曲霉等）的危害；保鲜是针对食品本身品质。因此，要达到两个目的，应采用不同的药剂和方法。食品的防腐保鲜是一门综合技术，也可以说是一项系统工程，防腐保鲜的效果是一个综合效果，不是哪一种手段能单独达到的。

防止微生物对食品的危害主要有以下几种方法：首先，防止微生物污染食物；第二，灭活有害微生物；第三，降低或者抑制受污染食品中微生物的生长，或使之失活。食品防腐剂主要是通过第三种方法，即抑制食品中微生物的生长起到防腐作用，它可以保证食品有较长的货架期。