第一篇食品防腐剂

第一章食品防腐剂

食品防腐剂作为允许使用的一类食品添加剂，在食品行业中使用已久。其作用主要是防止食品在存储、流通过程中由微生物繁殖引起的腐败、变质，延长食用价值。由于食品被污染时会引起腐败、霉变等现象，腐败和霉变是指微生物在生长和代谢活动过程中，使食品的色泽改变、营养破坏、质地变化、产生异味，分泌出大量物质，产生有损健康的毒素，所以食品防腐剂的使用就能突现出其价值。

一、食品防腐与食品防腐剂的概念

1、微生物引起的食品腐败变质

食品的腐败变质是指食品受微生物污染，在适宜的条件下，微生物繁殖导致食品的外观和内在品质劣变而失去食用价值。微生物引起的食品变质一般有以下几种情况：

①细菌造成的食品变质现象。现象：食品丧失原有的色泽，呈现各种其他的颜色，发出腐臭气味，产生不良滋味。

②食品霉变现象。现象：食品外层长霉或颜色发生改变，产生明显的霉味，食品营养价值破坏，甚至产生毒素。毒素可对人体健康造成严重影响。如黄曲霉素可导致癌症。

③食品异常发酵。如一些水果、蔬菜罐头可产生酒精发酵现象。一些低度酒、饮料（果酒、啤酒、黄酒等）常常发生醋酸发酵。鲜奶和奶制品可发生乳酸发酵现象等。

④食品为致病菌所污染。可能引起人体的疾病。

2、主要防腐技术

物理法包括热杀菌、冷藏、干藏、辐射、罐藏、无氧包装等。缺陷：需要较多的设备、能源消耗多、改变食品原有的色、香、味，破坏食品的营养成分等。

化学法是采用添加化学物质来杀灭或抑制微生物的生长繁殖，以达到防腐的目的。在一些情况下是不可缺少的。

3、食品防腐剂的定义和作用

定义：加入食品中防止或延缓食品由微生物所引起的腐败变质，延长食品保质期的添加剂。

作用：抑制或延缓食品腐败微生物的繁殖；阻止污染食品的致病菌生长。

防腐剂防腐的优缺点：优点：投资少，见效快，不需要特殊的仪器设备，使用中一般不改变食品的形态。缺点：有可能对人体造成一定的毒害。

4、食品防腐剂的条件

①符合食品卫生标准。食品添加剂卫生管理办法和食品添加剂使用卫生标准；

②防腐效果好，在低浓度时仍有抑菌作用；

③性质稳定，不与食品成分发生不良反应；

④尽可能具有破坏病原微生物的作用；

⑤不防碍胃肠道酶类的作用，不影响有益的肠道正常菌的活动；

⑥本身无刺激性和异味；

⑦使用方便，价格合理。

5、防腐剂的作用机理

防腐剂的种类多，它们的防腐机理也各不相同，迄今为止还有不少不明之处。

①使微生物的蛋白质变性，从而干扰其生长和繁殖；

②改变细胞膜、壁通透性，使微生物体内的酶类和代谢物逸出细胞，导致其失活；

③干扰微生物体内酶系，抑制酶的活性，破坏其正常代谢；

④对微生物细胞原生质部分的遗传机制产生效应等。

6、食品防腐剂的分类

按来源分：化学合成食品防腐剂和天然食品防腐剂。

天然食品防腐剂的来源不同，可分为：微生物源、动物源、植物源、矿物提取物及天然有机化合物。

微生物源天然食品防腐剂——由微生物中产生的抑菌物质。由细菌中产生的抑菌物质称为细菌素，它是一种多肽（抗菌肽）或多肽与糖和脂的复合物。酵母菌和某些丝状真菌：自然界有一类嗜杀酵母，在其生长过程中能向体外分泌一种蛋白（嗜杀毒素），杀死同族及亲缘酵母。食（药）用菌：有的食（药）用菌的代谢产物对某些食品腐败具有抑制作用。霉菌和放线菌：从巨曲霉中得到一种小分子量的碱性蛋白质，对丝状真菌的生长具有抑制作用。溶菌酶、乳酸链球菌素均属微生物源防腐剂。

动物源天然食品防腐剂——品种较多，主要有鱼精蛋白和组蛋白、壳聚糖即脱乙酰甲壳质、蜂胶。

植物源天然食品防腐剂——自然界天然植物中存在许多生理活性物质，具有抗菌作用。天然食用香料植物、中草药等其他植物。其主要有：姜提取物、银杏叶提取物、肉桂提取物、丁香提取物、边迭香提取物、红曲提取物、甘椒提取物、辣椒提取物等具有很强的杀菌作用。

矿物提取物——从岩盐层岩石中的矿物盐类中提取的一种具有抗菌作用的物质。可用于水果、蔬菜的防腐保鲜。

天然有机化合物——在食品保存技术中应用的天然有机化合物很多，如甘氨酸、氨基葡萄糖盐酸盐等。

按作用分：杀菌剂和抑菌剂。

按化学性质分：有机防腐剂（酸型和酯型）、无机防腐剂、生物防腐剂及其他类（如天然食品防腐剂）。

7、我国目前允许使用的防腐剂（33种）

一般意义的食品防腐剂：苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸、丙酸钠、丙酸钙、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、脱氢乙酸、脱氢乙酸钠、单辛酸甘油酯、纳它霉素、各种来源的二氧化碳等。

果蔬保鲜剂：乙氧基喹、仲丁胺、桂醛、噻苯咪唑、乙萘酚、联苯醚、2-苯基苯酚钠盐、4-苯基苯酚、五碳双缩醛(戊二醛)、十二烷基二甲基苄基溴化铵(新洁尔灭)、2,4-二氯苯氧乙酸、稳定态二氧化氯等。美国：约50种。日本约40种。

二、防腐剂的使用

（1）理想的防腐剂应该具有以下特性：

①防腐剂本身的理化性质和抗微生物性质稳定，在长期贮存过程中不分解、不沉淀；

②溶解度大，至少其溶解部分能达到有效的抑菌浓度；

③在抑菌浓度范围内其本身无特殊臭味，对人体无毒、无刺激；

④抑菌谱广，抑菌力强，能在较广的pH值范围内对大多数微生物发挥抑菌效果。

能同时满足以上条件的防腐剂很难找到，但是通过合理使用能够保证食品安全。

（2）影响食品防腐剂使用效果的几个因素

pH的影响：在水中，一些食品防腐剂是处于电离平衡状态。如酸型食品防腐剂，这一类食品防腐剂在pH值较低时使用效果好。这是由于酸性防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液中的未电离分子，溶液中氢离子浓度增加，电离被抑制，未电离的分子比例就增加，所以低pH值的防腐效果比较好。苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类等均属于酸性防腐剂，一般来说，苯甲酸及苯甲酸钠适用于pH值4.5~5以下，山梨酸及山梨酸钾在pH值5~6以下。

分配系数的影响：分配系数指食品防腐剂在脂肪和水相中溶解度的比值，对于高脂肪的食品的保藏有实际的意义。在这种系统中，微生物只出现在水相中，进入脂肪相的防腐剂被认为是无用的，因此最好的防腐剂分配系数最小。

水分活度的影响：水的活度高，有利于细菌和霉菌的生长。降低水分活度有利于防腐。在水中加入电解质，或加入其它可溶性物质，当达到一定的浓度时，可降低水分活度，对食品防腐剂起增效作用。

防腐剂的配合使用：各种食品防腐剂都有一定的作用范围，所以应将不同作用范围的食品防腐剂配合使用。食品防腐剂配合使用，有三个效应，一个是增效或协同效应；一个是增加或相加效应；还有一个是对抗效应。一般是同类型食品防腐剂配合使用。如酸性食品防腐剂与其盐，同种酸的几种酯配合使用。将具有长效作用的食品防腐剂与作用迅速但耐久性的食品防腐剂配合使用，也能增强食品防腐剂的效果。例如饮料中并用苯甲酸钠与二氧化硫，有的果汁中并用苯甲酸钠和山梨酸，可达到扩大抑菌范围的效果。