02-食品防腐剂

苯甲酸钠
毒
性
ADI为0～5mg/kg体重（FAO/WHO,1985）。
大鼠经口LD50为4070mg/kg体重。
在食品中使用苯甲酸钠时，可以与苯甲酸混
合使用，也可以单独使用。在使用中，1g苯甲酸钠
相当于0.847g苯甲酸。按GB2760-1996规定，苯甲 酸钠和苯甲酸同时使用时，以苯甲酸计不得超过
亦称尼泊金乙酯，分子式C9H10O3。
OH
COOC2H5
性状与性能
为无色的小结晶体和结晶性粉末，几乎
无臭，无味，略带涩味，对热和光均稳定， 不宜吸湿，熔点为116～118℃。易溶于乙醇， 而微溶于水，能溶于丙二醇，室温下稍溶于 花生油（1g/100ml）。
防腐性能
对霉菌、酵母有较强的抑制作用； 对细菌，特别是革兰氏阴性杆菌和乳
丙酸钠为无色或白色结晶颗粒或结晶 性粉末。无臭或稍有特殊臭味。溶于水， 在25℃和100℃水中的溶解度分别为100％和 150％，在95％乙醇中的溶解度4.4％ （13℃） ，有吸湿性 。
丙 酸钠
防腐性能
丙酸钠对防霉菌有良好的效能，而对细菌
抑制作用较小，如对枯草杆菌、八叠球菌、
变形杆菌等杆菌只能延迟它们发育5日，对
39.86％，不溶于乙醇、乙醚。 10％的丙酸
钠水溶液pH值为8～10。
丙酸钙
毒 性
大鼠经口LD50为5.16g/kg体重，
ADI为不做限定
丙酸盐
防腐机理
丙酸是一元羧酸，它是以抑制微生物 合成β-丙氨酸而起抗菌作用的。 丙酸钙防腐性能好于丙酸钠，实际用丙酸 钙多一些。
三、常用的食品防腐剂-酯性防腐剂
山梨酸
防腐性能
山梨酸是使用最多的防腐剂，大多数国 家都使用。1945年美国Gooding发现山梨酸 具有良好的防霉性能，山梨酸对霉菌、酵 母菌和好气性细菌的生长发育起抑制作用，
而对嫌气性细菌几乎无效。
山梨酸
毒 性
大鼠经口LD50为7360mg/kg体重。 ADI为0～25mg/kg体重（FAO/WHO,1985） 山梨酸是一种经过最充分的毒性试验的 防腐剂之一。山梨酸在体内极易氧化分解而 排出体外。
苹果青霉、黑根霉、啤酒酵母、耐渗压酵母
3. 对羟基苯甲酸丁酯（Butyl-p-hydroxybenzoate） 俗名尼泊金丁酯，分子式C11H14O3。
HO COO CH2 CH2 CH3 CH3
抗菌能力大于对羟基苯甲酸丙酯和乙酯 对酵母和霉菌有强抑制作用 在中性条件下能充分发挥防腐作用
4. 对羟基苯甲酸异丁酯（isobutyl-phydroxybenzoate）
谢产物逸出细胞外，导致微生物正常的生
理平衡被破坏而失活。
防腐剂对微生物的作用机理
② 防腐剂与微生物的酶作用，如与
酶的巯基作用，破坏多种含硫蛋白酶的
活性，干扰微生物体的正常代谢，从而 影响其生存和繁殖。通常防腐剂作用于 微生物的呼吸酶系，如乙酰辅酶A缩合 酶、脱氢酶、电子转递酶系等。
防腐剂对微生物的作用机理
苯甲酸钠
苯甲酸与食用级小苏打反应制成苯甲酸钠：
COOH
+ NaHCO3 水溶液
COONa
+H2O+CO2
苯甲酸及苯甲酸钠的溶解度
溶剂
水 水 水 乙醇
温度 （℃）
25 50 95 25
苯甲酸 苯甲酸钠 （g/100ml溶 （g/100ml溶剂） 剂） 0.34 0.95 6.8 46.1 50 54 76.3 1.3
0.5 0.6
汽酒、汽水
浓缩果汁
0.2
不得超过2
山梨酸和山梨酸钾
防腐机理
其于微生物的酶系统的巯基相结合， 从而破坏许多重要的酶系统。此外它还能
干扰传递机能。
山梨酸和山梨酸钾
使用
山梨酸难溶于水，溶解时候不得使用 铜铁容器，避免食品微生物严重污染。
山梨酸钾较易溶于水。
（三） 丙酸盐
1. 丙酸钠（Sodium propionate） 分子式CH3CH2COONa
第二章
食品防腐剂
Antimicrobial Preservations
新鲜的食品
腐败的食品
引起食品变质的原因
• 物理因素： 细菌、霉菌和酵母
• 化学因素：食品自身存在酶的活力 • 生物因素：光线、温度、压力、水分
保鲜的方法
• 盐渍、糖渍、晒干、泡酒、发酵
• 冷冻、冷藏、 • 罐藏、高压杀菌、辐射杀菌、 • 防腐剂（简便、一般不需要特殊设备）
山梨酸
山梨酸可用于绿色食品加工和保藏，
是目前被认为最安全的食品防腐剂之 一。 山梨酸应避光、密闭保存（山梨 酸易成为营养基质）。在需要加热的
产品中使用山梨酸时，为防止山梨酸
受热挥发，最好在加热过程的后期添
加。
2. 山梨酸钾（Potassium Sorbate）
山梨酸钾，分子结构式为：
CH3 CH
是日本常用的食品防腐剂。
对羟基苯甲酸酯类
防腐机理
抑制微生物细胞呼吸酶系与电子传递 链酶系的活性，破坏微生物细胞膜。
毒性
ADI(mg/kg) 对羟基苯甲酸乙酯 0-10 LD50 （g/kg） 3.0 小鼠
对羟基苯甲酸丙酯
对羟基苯甲酸异丙酯
0-10
0-10
3.7
7.17
对羟基苯甲酸丁酯
对羟基苯甲酸异丁酯
2. 苯甲酸钠（Sodium Benzoate）
苯甲酸钠亦称安息香酸钠，分子
结构式为：
COON ａ
苯甲酸钠
性状与性能
苯甲酸钠为结晶性粉末或白色颗粒或片状， 无臭或略带安息香气味，有甜涩味。在空气中 稳定，露置空气中可吸潮。极易溶于水，
53.0g/100mL(25℃)其水溶液的pH值为8。溶于
乙醇，1.4g/100mL(25℃)。
苯甲酸
防腐机理
苯甲酸亲油性大，易透过细胞膜，干 扰了微生物细胞膜的通透性，抑制细胞膜
对氨基酸的吸收。进入细胞体内能抑制细
胞的呼吸酶系的活性，对乙酰辅酶A缩合反
应有很强的阻止作用，从而起到食品防腐
作用。
苯甲酸
毒
性
大鼠经口LD50为2530mg/kg体重。
FAO/WHO(1994)规定：ADI为0～
延期定
17.1（有一定毒性）
8.39
三、常用的食品防腐剂-化学防腐剂
（1）二氧化硫
（2）焦亚硫酸钠：具有强还原性，消耗组织中的 氧，抑制嗜气菌活性及微生物体内的酶活性。 （3）焦亚硫酸钾：同上 （4）脱氢酸酯
二氧化硫
酯性防腐剂
生物防腐剂
焦亚硫酸钠 乳酸链球菌素、 焦亚硫酸钾 纳他霉素、壳 聚糖、溶菌酶、 脱氢醋酸 香辛料提取物 脱氢醋酸钠
其他化学防腐剂 富马酸
三、常用的食品防腐剂
酸性防腐剂
抑菌效果取决于未解离的酸分子、
PH 定效力，酸性越强、效果越好
三、常用的食品防腐剂-酸性防腐剂
（一） 苯甲酸及其盐
酸菌的抑制作用较弱。其抗菌作用较
苯甲酸和山梨酸强。
2. 对羟基苯甲酸丙酯 Propyl-p-hydroxybenzoate 俗名尼伯金丙酯，分子式C10H12O3
HO
COO CH2 CH2 CH3
性状与性能
为无色细小结晶或结晶性粉末，几乎无 臭，无味，略带涩味，其熔点为95～98℃。 微溶于水（0.04g/100ml,25℃）,易溶于 乙醇（95g/100ml,25℃），能溶于丙二醇 （26g/100ml）、乙醚（1g/3ml）。
1. 苯甲酸（Benzoic Acid）
俗称安息香酸，分子结构式为：
COOH
苯甲酸
性状与性能
苯甲酸为白色有荧光的鳞片状结晶或单斜 棱晶，质轻无味或略带安息香或苯甲醛气 味。在热空气中微挥发，能与水蒸汽同时
挥发。化学性质稳定、露置空气中可吸潮。
常温下难溶于水，溶热水、乙醇，氯仿、
乙醚、丙酮等。（最适PH 值2.5-4.0）
良好的水溶性，在山梨酸盐系列中应用最
广泛。山梨酸盐在酸性食品中有效形式山
梨酸起抑菌作用。
山梨酸及山梨酸钾的溶解度（g/100ml）
溶剂 温度（℃） 山梨酸 山梨酸钾
水 水
乙醇（95%） 丙二醇
20 100
20 20
0.16 3.8
14.8 5.5
67.6
6.2 5.8
乙醚
植物油
20
20
6.2
0.52～0.95
最大使用量。
苯甲酸钠
防腐机理
同苯甲酸。但是苯甲酸钠的防腐效果，
依然依靠的是苯甲酸。
苯甲酸、苯甲酸钠的使用范围与最大用量
使用范围
酱油、醋、果汁类、果酱类、果子 露、罐头 葡萄酒、果子酒，琼脂软糖 汽酒、汽水
最大用量（g/kg）
1．0 0．8 0．2
果子汽酒
低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂 糕、果味露 浓缩果汁
0.1
山梨酸钾
毒 性
大鼠经口LD50为4920mg/kg体重。ADI 为0～25mg/kg体重（以山梨酸计， FAO/WHO,1994）。山梨酸钾在贮存时应注 意遮光、防湿，包装完整，不破不漏，严禁 毒物污染。
山梨酸山梨酸钾的使用范围与使用量
使 用 范 围 最大用量(g/kg) 1.0 酱油、醋、果酱类、人造奶油、 琼脂奶糖、鱼干制品、豆乳饮料、 豆制素食品、糕点馅 低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山 楂糕、果味露、罐头 果汁类、果子露、葡萄酒、果酒
二、食品防腐剂的种类
食品防腐剂 依据作用分为
杀菌剂、抗微生物剂、防霉剂、
杀虫熏蒸剂、保鲜剂。
食品防腐剂的种类
苯甲酸
苯甲酸钠
酸性防腐剂
山梨酸 山梨酸钾
食 品 防 腐 剂
酯性防腐剂
丙酸 对羟基苯 甲酸乙酯 / 丙酸钙/ 钠 丙酯/丁酯、 异丙酯
生物防腐剂 其他化学防腐剂
食品防腐剂的种类
酸性防腐剂
食 品 防 腐 剂
③ 防腐剂作用于微生物蛋白质，导 致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导 致其它的生理作用不能进行等。 另外还有人认为：防腐剂可以干扰微生物 细胞的遗传机制，某些防腐剂能与微生物 细胞染色体上的碱基发生交联、置换等反 应，从而干扰微生物细胞的正常生长。
防腐剂对微生物的作用机理
研究不透彻、还有待进一步研究。
酵母菌无作用。
丙酸钠
毒 性
小鼠经口LD50为5.1g/kg体重。
丙酸可被人体利用，安全无毒。
2. 丙酸钙（Calcium Propionate）
分子式：(CH3CH2COO)2CaO· 1H2O 为白色的结晶颗粒或粉末。无臭或稍 有特意臭味。可制成一水物或三水物，为 无色单斜晶系片状结晶。水中的溶解度为
对羟基苯甲酸酯类
对羟基苯甲酸酯类能在较宽pH值范围（4-8）
内对各种霉菌，酵母菌具有抑制作用。 一般来说，构成对羟基苯甲酸酯的醇的碳原 子数越多，抗菌作用越强（P43）；而毒性相反， 醇的碳原子数越少，毒性越大。不过总体相比毒
性较苯甲酸要小得多，且在代谢过程中几乎从肾
脏全部排出，而且没有刺激性。
1. 对羟基苯甲酸乙酯(Ethyl-p-hydroxybenzoate )
食品防腐剂
食品保存剂
是指能够防止食品由微生物和
昆虫所引起的腐败变质，延长食品
保藏期的一类食品添加剂。（不包
括由油脂氧化所导致的酸败作用）
一、食品防腐剂的作用机理
食品腐败变质
最 主 要 因 素
防腐剂
作 用
微生物的作用
微生物
防腐剂对微生物的作用机理
① 破坏微生物百度文库胞膜的结构或者改变细
胞膜的渗透性，使微生物体内的酶类和代
5mg/kg体重（以苯甲酸计）。用C14示踪证
明，苯甲酸在人体内不产生蓄积，大多数在
9-15h内与甘氨酸结合成马尿酸（苯甲酰甘氨
酸），通过尿排出体外。
表1 物质毒性级别的划分
毒性级别 极毒 剧毒 中等毒 低毒 实际无毒 无毒 大鼠口服LD50 mg/kg <1 1-50 51-500 501-5000 5001-15000 >15000 相当于人的致死剂量 mg/kg 稍尝 500-4000 4000-30000 30000-250000 250000-500000 >500000 g/人 0.05 0.5 5 50 500 2500
CH CH
CH COOK
山梨酸钾及山梨酸钠等盐是由山梨酸与 相应的碱或碳酸盐水溶液反应制备，经精制 而成，其操作过程与苯甲酸钠的制备类似。
山梨酸钾
性 质
为结晶性粉末或无色至浅黄色鳞片，无 臭或稍有臭味。露置空气中能吸湿和被氧 化而着色。1g山梨酸钾约溶于1.7ml水， 16.1ml 95％乙醇和1000ml乙醚中。因此具有
0 ．4
0．5 不得超过2g/kg
(二)山梨酸及其盐
1.山梨酸（Sorbic Acid）
山梨酸为2，4-己二烯酸，亦称花楸酸，
结构式为：
CH2CH
CH
CH
CHCOOH
山梨酸
性 质
为无色或白色晶体粉末，无臭或微带刺激
性臭味，耐光、耐热性能好。微溶于水（溶解 度0.16g/100ml）,溶于多种有机溶剂，乙醇中 溶解度10g/100ml；花生油中0.9g/100ml；甘 油中0.3g/100ml等。沸点228℃（分解），熔 点132-135℃，在140℃下加热3h无明显变化， 长期露置则会被氧化而变色。 （PH >8 无防 腐效果， PH <5.5 有防腐效果）