第八章 食品的防腐保鲜

第一节 化学方法
七、抗生素
3、乳酸链球菌素 （nisin） 理化性质
产生的微生物：乳酸链球菌 基本构成：34个氨基酸 溶解特性：pH下降溶解度升高 稳定性：低pH下稳定，可被蛋白酶水解 与其他抗生素的关系：不产生交叉抗药性
37
第一节 化学方法
七、抗生素
3、乳酸链球菌素 （nisin）
种类
使用范围
尼泊金乙酯 （对－羟基苯甲酸乙酯）
果蔬保鲜 食醋 碳酸饮料
果汁（味）型饮料、
果酱（不包括罐头）、
酱油、酱料
尼泊金丙酯
糕点馅
（对－羟基苯甲酸丙酯）
蛋黄馅
最大使用量
备
（g/kg）
注
0.012
以
0.10
对
0.20
－
0.25
羟
基
苯
0.5（单用或混合用总量） 甲
酸
0.20
计
21
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
第八章 食品的防腐保鲜
1
食品防腐保鲜方法的特性
对食用者安全 最大限度保持食品的感官特性 不过高增加成本
➢常用方法：化学保鲜剂处理、气调、物 理手段及综合处理方法。
2
第一节 化学方法
一、食品防腐保鲜化学剂的作用机理
使微生物的细胞膜通透性增加，细胞内物 质容易流失
抑制微生物细胞中某些关键酶类的活性
谢
11
第一节 化学方法
三、有机酸
2、山梨酸（Sorbic acid）及山梨酸钾
抑菌效果及影响因素
最低抑菌浓度（％）
微生物种类 黑曲霉 黑根霉 酿酒酵母 汉逊酵母 乳酸链球菌 枯草杆菌
PH3.0 0.025 0.006 0.013 0.006
/ /
PH4.5 0.05 0.025 0.025 0.025 0.1
抗菌对象及特点
对G+细菌，特别是芽孢有较强抑菌效果 具有抑菌和杀菌效果 不抑制革兰氏阴性菌、酵母和霉菌
38
第一节 化学方法
七、抗生素
3、乳酸链球菌素 （nisin） 抗菌机理（学说）
抑制肽聚糖等物质的合成 与敏感菌细胞膜中某些酶的巯基发生作用 能消耗敏感细胞的质子驱动力 可导致K＋从胞浆中流出，ATP的泄漏
的ADI值为0.7mgSO2/(kg·d)
26
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
3、硝酸盐和亚硝酸盐 抗菌机理
可与细胞内的铁－硫酶系，如铁氧还 蛋白、氢化酶等结合并抑制其功能
27
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
3、硝酸盐和亚硝酸盐 影响因素 pH值 加热处理 微生物类群
28
第一节 化学方法
破坏微生物细胞遗传物质或影响其功能
3
第一节 化学方法
二、pH调节
主要微生物类群的基本pH适应范围
最低生长pH值
微生物类群 一般
极端
细菌
放线菌 酵母菌、霉
菌
3.5～ 4 4
1.5
1 氧化硫硫杆菌
最适生 长pH值
6.5～wk.baidu.com.5 7.5～8
最高生长pH值
一 般
极端
9.5
11 副溶血性弧菌
10
5～6 11
/
PH5.5 0.2 0.1 0.05 0.05 0.2 0.1
PH6.0 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1
12
第一节 化学方法
三、有机酸
2、山梨酸（Sorbic acid）及山梨酸钾
允许使用量
使用范围
肉、鱼、蛋、禽类制品 果蔬类保鲜、碳酸饮料 胶原蛋白、肠衣、低盐酱菜 酱类、蜜饯、果汁（味）型饮料、果冻 葡萄酒、果酒 食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁 酱油、食醋、果酱、氢化植物油、软糖、 鱼干制品、即食豆制食品、糕点、馅、面 包、蛋糕、月饼、即食海蜇、乳酸菌饮料
允许使用量
防腐剂
使用范围
双乙酸 钠
谷物、即食豆制品 膨化食品调味料 复合调味料 油炸薯片
最大使用 量
g/kg
备注
1.0
8.0 1997年增补
10.0 1998年增补 1.0
17
第一节 化学方法
四、酯类
1、尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯）
分子式
OH
COOR
防腐机理
抗菌特性与苯酚相似，可破坏细胞膜功能， 使蛋白质变性，可抑制细胞呼吸酶系及电子 传递酶系
➢ 对抗菌对象具有杀灭作用 ➢ 能被降解成无害的物质 ➢ 不应被食品成分或微生物代谢物钝化 ➢ 不刺激抗性菌株的出现 ➢ 医疗或饲料中使用的抗生素不应在食品中
使用
35
第一节 化学方法
七、抗生素
2、我国目前允许在食品中使用的抗生素
种类
使用范围
乳酸链球菌素
纳它霉素 （微生物发酵法 ）
罐头、植物蛋白饮料
有效SO2（％） 100 33 50.8 25.4 53.3 61.6 57.6 67.4
水溶解度（g/100ml） 11（20℃） 25（20℃） 28（40℃） 24（20℃） 100（20℃） 300（20℃） 25（0℃） 54（20℃）
24
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
2、二氧化硫与亚硫酸盐
香草醛
33
第一节 化学方法
六、天然抗菌物质
3、天然香料和风味物质
影响因素 与基质混合抗菌作用的效果大于基质表面 天然物质的效果大于提取物 在食品中使用的抑菌效果低于培养基中试验的 效果 抗真菌的效果大于抗细菌的效果 抗G＋菌的效果大于抗G－菌的效果
34
第一节 化学方法
七、抗生素
1、基本要求
最大使用 量
备注
g/kg
0.50
0.15
残留量： 0.07
残留量以亚硝 酸钠计，肉类 罐头不得超过 0.05g/kg；肉 制品不得超过
0.03g/kg
30
第一节 化学方法
六、天然抗菌物质
1、酶 溶菌酶
溶解细菌的细胞壁；最适条件：pH6～7，50℃
葡萄糖氧化酶
造成无糖或无氧的环境 过氧化氢的作用
溶液，加工前必须
洗净。
15
第一节 化学方法
三、有机酸
4、双乙酸钠 防腐机理
具有与苯甲酸相似的抗菌机理
毒性
大白鼠经口服的LD50为4.96g/kg体重 FAO和WHO推荐的ADI值为0－15mg/kg
体重 美国政府1993年撤除了双乙酸钠的ADI值
限制 16
第一节 化学方法
三、有机酸
4、双乙酸钠
0.5
8
3
尼泊金酯种类
乙酯
丙酯
丁酯
0.07
0.025
0.005
0.17
0.05
0.02
0.86
0.30
0.15
70
95
210
/
18
/
/
0.1
/
22
25
26
/
/
0.9
/
/
0.06
1
1.4
5
6
6.3
13.2
8
17
32
庚酯
/ 0.0015
/
/ / /
/ / /
/
/
/ 20
第一节 化学方法
四、酯类
1、尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯） 添加标准
18
第一节 化学方法
四、酯类
1、尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯） 抗菌特性
微生物种类
黑曲霉 产黄青霉 黑根霉 白色假丝酵母 蜡状芽孢杆菌 金黄色葡萄球菌 铜绿假单胞杆菌 大肠杆菌 伤寒沙门氏菌 肉毒梭状芽孢杆菌 肺炎杆菌
甲酯
完全抑菌所需的尼泊金酯最低浓度（mg/kg）
乙酯
丙酯
丁酯
1000
400
1、食盐和食糖 食盐抗菌机理
提高基质的渗透压 氯离子和钠离子对酶有抑制作用 降低溶氧 食糖抗菌机理
食糖可提高基质的渗透压
分子量小的糖防腐效果更好
22
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
1、食盐和食糖
食盐抗菌效果
1％以下无效 1～3％可导致微生物生长暂时性抑制 10～15％大多数微生物被完全抑制 20％以上基本上可抑制所有微生物的生长
抗菌机理 作用于蛋白质中的巯基 与细胞组织及代谢物中的羰基起反应 降低了基质的氧化还原电位，可使好氧性 微生物的生长受到抑制
25
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
2、二氧化硫与亚硫酸盐
毒性
无致癌作用 对鼠的长期无作用剂量相当于42～
179mgSO2/(kg·d) FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会提出
31
第一节 化学方法
六、天然抗菌物质
2、多糖 壳聚糖
本身难以被分解
较好的成膜性，可阻挡微生物感染
32
第一节 化学方法
六、天然抗菌物质
3、天然香料和风味物质
常见天然物质中的抗菌
素
有抗菌效果的风味物
大蒜：大蒜素
质
丁香：丁香酚
丁二酮
桂皮：桂皮醛
香芹酮
八角：茴香醚
苯甲醛
薄荷：薄荷脑
大白鼠口服LD50为2.53g/kg ADI值＝0－5mg/kg 人体内不积蓄
7
第一节 化学方法
苯甲酸的使用 未解离状态的苯甲酸容易进入菌体
内部，产生抗菌作用。 一般适用于酸性食品中，pH2.5-4
最为适宜。
8
第一节 化学方法
三、有机酸
1、苯甲酸及其钠盐
抑菌效果及影响因素
苯甲酸在不同pH值条件下的最低抑菌浓度（％）
14
第一节 化学方法
三、有机酸
3、丙酸及丙酸盐
允许使用量
防腐剂
使用范围
丙酸 丙酸钙
丙酸钠
粮食 生面湿制品 面包、食醋、酱油、 糕点、豆制品 糕点
杨梅罐头加工工艺
允许使用量 g/kg 1.8 0.25 2.5
2.5
50.0
备注
1997年增补
以丙酸计。生面湿 制品指切面、馄饨 皮
以丙酸计。应用时
使用3％～5％的水
➢ 蔗糖浓度达50％以上才能抑制微生物的生长
23
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
2、二氧化硫与亚硫酸盐 剂型
名称 二氧化硫 亚硫酸钾 亚硫酸钠 结晶亚硫酸钠 亚硫酸氢钾 亚硫酸氢钠 焦亚硫酸钾 焦亚硫酸钠
分子式
SO2 K2 SO3 Na2 SO3 Na2 SO3·7H2O KH SO3 NaH SO3 K2 S2O3 Na2 S2O3
允许使用量 g/kg 0.075 0.2 0.5 0.5 0.6 2.0
1.0
备注 山梨酸与山梨酸 钾同时使用时，以 山梨酸计，不得超 过最大允许使用量。
13
第一节 化学方法
三、有机酸
3、丙酸及丙酸盐 防腐机理
具有与苯甲酸相似的抗菌机理 可挥发，有熏蒸杀菌作用
毒性
大白鼠经口服的LD50为2600mg/kg体重 可通过正常代谢被利用，无积累性
1、尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯）
项目
水
10℃
25℃
80℃
溶解特性 (g/100g)
乙醇 （25℃）
丙二醇 （25℃）
100% 50% 10%
100% 50% 10%
花生油(25℃)
小鼠经口LD50（g/kg体重） 抑菌效果（苯酚系数）
甲酯
0.20 0.25
2
52 18 0.5
22 2.7 0.3
使用范围
允许使用量 g/kg
碳酸饮料
0.2
苯甲酸 低盐酱菜、酱类、蜜饯
0.5
葡萄酒、果酒、软糖
0.8
或
酱油、食醋、果汁（果味） 1.0
型饮料、果酱（不包括罐
苯甲酸钠 头）
食品工业用塑料桶装浓缩 果蔬汁
2.0
备注
以苯甲酸计，塑料桶 装浓缩果蔬汁的最大 使用量不得超过2 g/kg；苯甲酸和苯甲 酸钠同时使用时，以 苯甲酸计，不得超过 最大使用量。（苯甲 酸钠折合苯甲酸的系 数为1g苯甲酸钠相当 于0.847g苯甲酸） 10
乳制品、肉制品
乳酪、肉制品（肉汤、西式 火腿）、广式月饼、糕点表 面、果汁原浆表面、易发霉 食品
色拉酱
发酵酒
最大使用量 g/kg
备注
0.20
0.50
0.20～0.30 混悬液 1997年增补 喷雾或浸泡残留 量小于10mg/kg
0.02 (残留量：10 mg/kg)
0.01
1998年增补 1998年增补 36
200
200
500
250
125
63
500
250
125
63
1000
500
250
125
2000
1000
125
63
4000
1000
500
125
4000
4000
8000
8000
2000
1000
4000
4000
2000
1000
1000
1000
1200
/
200
/
1000
500
250
125
19
第一节 化学方法
四、酯类
五、食糖与无机盐类
3、硝酸盐和亚硝酸盐 毒性 很容易与仲胺反应生成具有致癌性的亚硝胺 与二甲胺反应时会形成致癌力极强的二甲基亚 硝胺
29
第一节 化学方法
五、食糖与无机盐类
3、硝酸盐和亚硝酸盐 应用范围与用量
种类
使用范围
硝酸钠（钾） 肉制品
腌制畜、禽肉罐 头、 亚硝酸钠（钾） 肉制品
腌制盐水火腿
4
第一节 化学方法
二、pH调节
影响食品pH防腐的因素
调节pH值的范围 化学剂种类 其他防腐手段的联合应用
5
第一节 化学方法
二、pH调节
应用实例
酸菜和泡菜 酸乳 保鲜湿面 酸性罐头
6
第一节 化学方法
三、有机酸
1、苯甲酸及其钠盐
防腐机理
破坏细胞膜的通透性 干扰酶的功能
毒性
微生物种类
pH3.0
PH4.5
黑曲霉
0.013
0.1
黑根霉
0.013
0.05
酿酒酵母
0.013
0.05
汉逊酵母
0.013
0.05
乳酸链球菌
/
0.025
肠膜明串珠菌
/
0.05
PH5.5 <0.2 <0.2 0.2 <0.2 0.2 0.4
9
第一节 化学方法
三、有机酸
1、苯甲酸及其钠盐
允许使用量
添加剂
第一节 化学方法
三、有机酸
2、山梨酸（Sorbic acid）及山梨酸钾 防腐机理
破坏细胞膜的功能 破坏酶的功能（含巯基酶）
毒性
大白鼠口服山梨酸的LD50为7360 mg/kg体重 （食盐为5000mg/kg体重）
ADI值＝0－25mg/kg 在人和其它动物体内像其它脂肪酸一样被降解、代