第1章_防腐剂

2.最大抑菌直径
当存在防腐剂时，以防腐剂为中心，在其周 围的一定范围内将无微生物生物的生长。在防 腐剂周围无微生物生物的生长的范围一般呈圆 形，该圆形的直径称作最大抑菌圈直径。 显然，抑菌圈直径越大，防腐剂的抑菌能力 越强。
四、影响防腐剂抑菌效果的因素
1、防腐剂的种类和用量 不同类型的防腐剂对微生物的抑制作用是 不同的，对于同一种防腐剂，在不同用量下的 抑菌效果也有差异。
一、概述
1.食品变质的原因： 微生物作用 酶的作用 环境因素的作用 2.食品防腐剂的要求： 高效、广谱、方便和安全性
3、防腐剂定义：
食品防腐剂是指能防止由微生物所引起 的腐败变质，以延长食品保存期的食品添加 剂。 兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作 用，故又成为抗微生物剂。
4、分类：
食品防腐剂从其性质上分为四类： 无机防腐剂、有机防腐剂、生物抗菌素、 植 物杀菌素 按其作用分为：杀菌剂和抑菌剂。二者常 因浓度高低、作用时间长短和微生物种类等的 不同而不易区分。
5、防腐剂应具备的条件：




性质稳定，在一定时期中有效，使用和分解后 无毒； 在低浓度下仍有抑菌作用； 本身无刺激性气味和异味； 价格合理，使用方便。
壳聚糖的抑菌作用主要通过干扰微生物细 胞表面上的阴离子电荷以及结合DNA，从而抑 制mRNA和蛋白质的合成者两条途径进行的。 壳聚糖为可食用的天然物质，能被生物降 解，不会产生二次污染，在抑制病变细胞的同 时。对正常细胞几乎没有影响，甚至起到保护 和促进作用。 目前的应用还只停留在果蔬剂一些肉类的 涂膜保鲜。
（3）作用于微生物原生质，通过对部分遗传物 质的作用，抑制或干扰微生物的正常生长。 （4）作用于微生物的酶类，通过影响二硫键和 一些敏感集团以及辅酶，抑制或干扰酶的活力
三、防腐剂的使用
1.防腐剂使用原则 不得对消费者产生急性或潜在危害 不得掩盖食品本社或加工过程中的质量缺陷 用量不能大于防腐目的要求的数量。 使用防腐剂必须在包装上注明 不得降低食品营养价值
非解离型
解离型
在酸性pH范围，由于H＋浓度的增加，抑 制了防腐剂的解离，使未解离型分子的比例 增大，因而抗菌力较强。
五、食品中常用的防腐剂
1．无机防腐剂 (1)氧化型无机防腐剂

主要包括氯制剂和过氧化物。这些物质是通过 氧化作用显示出对微生物的抑制效果。
作为防腐剂的氯制剂，其有效形式为次氯酸。 如漂白粉、氯气在水中都形成具有强烈氧化作 用的次氯酸。
2.溶菌酶
是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶， 又称白细胞壁溶解酶。 白色粉末或晶体，无 臭、味甜，易溶于水，在酸性条件下稳定，一 般条件下不会被消化酶破坏。 来源不同具有不同的溶菌特性。大部分是 通过分解细菌细胞壁中肽聚糖后，形成细胞壁 新多糖而使细菌细胞壁因渗透压不平衡而破裂， 抑制细菌的生长。
四、防腐剂的效价
评价防腐剂作用的效价的方法有多种，最 常见的是：

最低抑菌浓度（minimum inhibition concentration, MIC）

最大抑菌圈直径。
1.最低抑菌浓度



最低抑菌浓度是指某种防腐剂特定微生物生长 所需的最小浓度。 该浓度越小，防腐剂的抑菌能力越强。 最低抑菌浓度主要取决于两个方面：防腐剂和 微生物的种类。对防腐剂而言，微生物的种类 变化后，其最低抑菌浓度也随之变化。最低抑 菌浓度一定是与特定的菌种相关的。
六、防腐剂的发展
1.认识误区： 生产误区：超量滥用、超范围使用、忽略防腐 剂本身的质量级别要求。 宣传误区：颠倒因果关系、问题食品的责任归 咎于防腐剂、不科学的宣传。 消费者误区：把防腐剂与食品安全对立、受商 业炒作的影响、存在夸大防腐剂毒性的意识。
2.我国使用防剂存在的问题

（3）硝酸盐类
主要用于肉类，常常与食盐结合使用。

硝酸盐和亚硝酸盐有延迟微生物生长的作用， 特别是有利于防止厌氧腐败菌的生长。
硝酸盐和亚硝酸盐的防腐作用是暂时性的，腌 肉不能单独依靠该类物质达到防腐的目的，必 须配合0～7℃的冷藏。

2.有机防腐剂 （1）苯甲酸
苯甲酸本身是有效的防腐剂，而苯甲酸盐只 有在酸性条件下才有效。 苯甲酸对酵母和霉菌有抑制能力，其中对酵 母的影响较大，而对细菌的效力较弱。苯甲酸的 防腐能力要比苯甲酸盐类大，这是由于未解离的 酸分子具有防腐能力。
6.选用防腐剂的原则：




按照微生物作用选择 了解防腐剂抑菌特性 兼顾食品和防腐剂的性质 考虑环境条件 安全性与合法性性
二、防腐剂的作用机理：
（1）破坏微生物的细胞膜机构，导致细胞膜通 透性增加，原生质外泄，从而使细胞失去活力 （苯甲酸、对羟基苯甲酸酯类） （2）作用于微生物细胞中的蛋白质，与微生物 酶系统中的巯基结合，使二硫键断裂，导致微 生物蛋白质变性（山梨酸）；
（2）山梨酸
山梨酸几乎没有气味，对食品的风味没有 危害。其毒性极弱(LD50仅为10.50g／kg)，是 相当于己酸的不饱和脂肪酸，作为脂肪酸代谢 产物在细胞内蓄积阻止脱水酶系而显示出抗菌 性。由于山梨酸的非解离型分子浓度随 pH而异， 所以在酸性条件下效果较好，而在接近中性时 的效果减弱。
3.酯类防腐剂
超量、超范围使用 存在误解、误导和不科学的认识 品种选用范围小，开发力度不够 制度不健全，监管与执法不严
3.新性防腐剂的研发
1 壳聚糖 也称脱乙酰甲壳素，甲壳素是节肢动物的 外壳及以些低等植物细胞壁中的天然高分子化 合物。 壳聚糖成白色粉末，溶于酸，对细菌、 霉菌和酵母菌都具有抑菌特性，其抑菌能力的 大小与壳聚糖的脱乙酰度、分子量、环境的PH 值以及金属离子和表面活性剂等杂质的干扰有 关。
2.防腐剂的添加方式



直接添加:可在加工过程中将防腐剂加到食品 与配料中一起混合均匀。 表面喷涂或涂布：将防腐剂喷洒或涂布在食品 表面，形成一层能有效防止微生物生长的液膜 气调外控：通过气相防腐剂控制食品周围的环 境因素，从而防止食品的腐败变质。
3.防腐剂使用特点

应用历史悠久 适用范围广 添加手段简便 应用成本低 使用低毒安全
2、菌量
防腐剂的抗菌力明显地随菌量的增加而 降低。在食品中存在的微生物数及二次污染 的微生物越多，防腐剂的效力越低。特别是， 在含有相当多的细菌数的食品中，防腐剂可 能完全无效。
3、pH值
酸性防腐剂(苯甲酸、山梨酸等)的防腐力 随食品的pH有显著的差别，其在酸性pH范围内 抗菌力增加,是由于酸性防腐剂存在如下的解 离平衡： AH→A-+H+
溶菌酶是一种无毒球蛋白。多数商业溶菌 酶是从鸡蛋清中提取蛋清溶菌酶，具有专一性， 对无细胞壁的人体细胞不会有作用，是天然安 全的食品防腐剂。 溶菌酶抗菌谱较窄，只对革兰氏阳性菌起 作用，为了加强其溶菌作用，人们常将其与甘 氨酸、聚合磷酸盐等物质配合使用，以增强对 革兰氏阴性菌的溶菌作用，在食品防腐中效果 显著。


过氧化物防腐剂有过氧化氢、过醋酸等。
(2)还原型无机防腐剂
还原型防腐剂以硫化物为代表，包括二氧 化硫、亚硫酸及盐类等。
二氧化硫为强的还原剂，可以减少植物组织中的氧 含量，抑制氧化酶和微生物的活动，从而达能阻止食品 的变败、变色和维生素C的损耗。 食品中二氧化硫的含量达到0.1～0.2％就显示出防 腐剂的保藏作用，对霉菌和细菌的毒害作用大于酵母。 为保存加工用原料，其浓度以0.3-0.5％为宜。
对羟基苯甲酸酯类（尼泊金酯） 对羟基苯甲酸酯类又名尼泊金酯，是苯甲 酸的衍生物。目前主要使用的是对羟基苯甲酸 甲酯、乙酯、丙酯和丁酯。 对羟基苯甲酸酯类为无色小结晶或白色结 晶性粉末，无臭，开始无味，后来稍有涩味， 易溶于乙醇，难溶于水。
苯甲酸酯类的抑菌效果随碳原子数的增多 而增强，其毒性则随碳原子数的增多而减弱， 其溶解度液随碳原子数增多而减小。 抑菌机理类似苯酚，可破坏细胞膜结构， 使细胞内蛋白质变性，并可抑制微生物细胞 的呼吸酶系与电子传递酶系的活性。