《分子细胞生物学》大综述

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综述题目：食品防腐剂的研究现状及其应用

论文题目：新型食品防腐剂富马酸乳糖甲酯抑菌活性

的研究

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2011年11月20日

食品防腐剂的研究现状及其应用

摘要：富马酸乳糖甲酯可延长微生物的生长适应期、降低微生物生长量、延长抗菌衰期，有杀灭细菌的功能。对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、面包酵母、黑曲霉、米曲霉的最低抑菌浓度（MIC%）分别为0.60、0.40、0.50、0.25、0.30、0.40、0.50；适当浓度的富马酸乳糖甲酯可使上述菌种的生长适应期由4h延长到65h以上，杆菌和酵母的抗菌衰期分别为36h和72h。不同防腐剂浓度实验结果表明富马酸乳糖甲酯对牛奶酸败混合菌有较好的抑制作用。添加0.10%的富马酸乳糖甲酯可使牛奶酸败混合菌的生长适应期由4h延长到16h。

关键词：防腐剂富马酸乳糖甲酯抑菌活性

食品是人类赖以生存的基本物质，新鲜的食品则是保障人类健康的基本条件。食品中含有许多丰富的蛋白质、碳水化合物和脂肪类营养物质，在物理、生物化学和有害微生物等的作用下，可以失去原有的色、香、味、形而发生腐烂变质。其中有害微生物的作用是导致食品腐烂变质的主要原因。当今，地方食品要在全国流通，一国的食品要在世界销售，这必然要求食品密封包装、耐贮、耐运，因而使用食品防止腐剂、抗氧剂来防止食品腐烂变质是必要的。食品的保鲜与防腐是食品加工生产的首要问题，而食品防腐剂的选择和安全性的检测与鉴定则是社会关注的热点问题。

微生物引起食品变质可分为：细菌繁殖造成的食品腐败，霉菌代谢导致的食品霉变和酵母菌分泌的氧化还原酶促使的食品发酵。微生物繁殖需要有适合的客观条件，即适当的水分、温度、氧、渗透压、pH 值和光等。通常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、隔绝空气、干燥、高渗、高酸度、辐射等来杀菌或抑菌；化学方法就是利用防腐剂来杀菌或抑菌。

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。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。食品添

加剂多功能化将有助于生产工艺的优化、产品质量的控制以及新产品的开发。

食品化学防腐剂由于使用方便、效果好且不耗能，是重要的食品添加剂之一，在食品工业中被广泛应用。

1.1食品防腐剂的概念和分类

食品防腐剂是防止因微生物作用引起食品腐败变质，延长食品保存期的一类食品添加剂。其防腐机制主要是降低食品的水分活度和 pH 值，破坏微生物的生长或代谢系统的正常运行，起到抑制微生物生长、延长产品货架期的作用。目前使用的防腐剂品种很多，美国有50多种，日本有 43 种，我国允许使用的超过 18 种，我国香港特区有 27 种。

食品防腐剂分为化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为无机防腐剂和有机防腐剂。我国目前生产和使用的主要是有机酸及其盐类，如丙酸及其盐类、山梨酸及其盐类、苯甲酸类、对羟基苯甲酸酯类、乳酸和乳酸钠、双乙酸钠、单辛酸甘油酯、脱氢醋酸钠、焦亚硫酸钾等[6]。

近年随着人们生活和消费水平的提高，对食品加工的要求向“绿色”、“天然”、“安全”的方向转变，因此，研制开发天然、安全的食品防腐剂已成为食品添加剂领域研究的热点。天然食品防腐剂是一类高效、安全、无毒副作用的防腐剂，不但对人体健康无害，而且还具有一定的营养价值。目前市场上销售及报道的天然防腐剂大致有以下几类：

①植物类防腐剂，如果胶分解物、茶多酚、芥子提取物、大蒜素、甘草等；

②动物类防腐剂，如壳聚糖、海藻糖、鱼精蛋白、蜂胶、溶菌酶、抗菌肽类等；

③微生物类防腐剂，如乳酸链球菌素、纳他霉素等。但由于天然防腐剂生产、分离、提纯等各项技术成本较高，使其应用受到了极大限制[7，8]。

1.2食品防腐剂的发展

防腐剂是用以保持食品原有品质和营养价值为目的的食品添加剂，它能抑制微生物活动、防止食品腐败变质从而延长保质期。不论人们持何种观点，都得面对这样一个事实：我们的生活已经与食品防腐剂密不可分了。其实，人类和食品防腐剂的关系可以追溯到远古，真正是“从手中到嘴里”，无需保藏食品。因为大自然总能提供充分的新鲜食品。人类开始定居生活后，便开始储藏食品。开始，保藏方法是干燥和腌制两种，因此饮食受到限制。根据文献记载，海员食品或乡下人冬季食物，部分或全部地依赖腌制保藏。随后使用的防腐剂品种增加了酒精、和许多有机酸（醋酸，乳酸）等。

烟，CO

2

食品保藏随着工业化开始发生了变化，食品防腐剂也开始活跃起来，化学上的成就也逐渐应用于食品工业。K. Reichenbach对烟熏的研究中发现：山毛样树的焦木酸和焦油中一种杂酚油物质，具有防止肉腐败的能力。从1884年以来的食品化学书上可以看到，除了食盐、干燥、热处理、乳酸、发酵、糖、酒精、醋和烟外，杂酚油是另一种有一定用处的防腐剂。表1-1列出了食品化学防腐剂的发展概况。

从下表可见人们对防腐剂认识的不断探索。在远古时代，人们使用高浓度的盐、糖、醋等来保藏食品，随着科技的进步，生活水平的提高，人们防止食品腐败已不仅是采用简单的方法，只要求不破坏组织结构，而是要求保留其营养价值和风味，因此所用的防腐剂也在不断更新换代。例如，19世纪后叶，以甲酸作为防腐剂；20世纪开始，首先使用苯甲酸及其衍生物，直至今天还被用于食品防腐；20世纪30年代以后使用了丙酸盐，以及近代的山梨酸、脂肪酸，是至今所知道的在所有防腐剂中最无害的，并且目前仍被广泛使用着。

在食品中添加高浓度的食盐、糖、醋及乙醇之类有防腐作用的物质是人们保存食品的古老方法，可降低水分活度，使菌体蛋白变性而达到防腐目的。一般地讲，这类物质是在正常使用的情况下对人体无害或毒性较小，目前在我国食品卫生法规中不列为化学防腐剂来加以控制。此类物质更主要的是作为调味料使用。

由于防腐剂只能延长细菌生长滞后期，因而只有未遭细菌严重污染的食品，利用化学防腐剂才有效。防腐剂并不能改善低质食品的品质，即如果食品腐败变质和氧化反应已经开始，则决不能利用防腐剂和抗氧化剂将已经腐败变质的食品变成优质食品。