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我国目前最常用的食品防腐剂
防腐剂是用于保持食品原有品质和营养价值为目的食品添加剂,它能抑制微生物的生长繁殖,防止食品腐败变质而延长保质期。防腐剂的防腐原理,大致有如下3种:一是干扰微生物的酶系,破坏其正常的新陈代谢,抑制酶的活性。二是使微生物的蛋白质凝固和变性,干扰其生存和繁殖。三是改变细胞浆膜的渗透性,抑制其体内的酶类和代谢产物产物的排除,导致其失活。
谈到防腐剂,人们往往认为有害,其实在安全使用范围内,对人体是无毒副作用的。我国防腐剂使用有严格的规定,防腐剂应符合以下标准:1.合理使用对人体无害;2.不影响消化道菌群;3.在消化道内可降解为食物的正常成分;4.不影响药物抗菌素的使用;5.对食品热处理时不产生有害成分。我国到目前为止已批准了32种使用的食物防腐剂,其中最常用的有苯甲酸钠、山梨酸钾等。苯甲酸钠的毒性比山梨酸钾强,而且在相同的酸度值下抑菌效力仅为山梨酸的1/3,因此许多国家逐渐用山梨酸钾。但因苯甲酸钠价格低廉,在我国仍普遍使用,主要用于碳酸饮料和果汁饮料。山梨酸钾抗菌力强,毒性小,可参与人体的正常代谢,转化为CO2和水。从防腐剂的发展趋势上看,以生物发酵而成的生物防腐剂,将成为未来的发展趋势。
一,以下简单介绍我国常用防腐剂的产品性能、防腐机理和使用范围等。
1、苯甲酸及其盐类,白色颗粒或结晶粉末,无臭或略带安息香的气味。防腐机理:苯甲酸钠亲油性大,易穿透细胞膜进入细胞体内,干扰细胞膜的通透性,抑制细胞膜对氨基酸的吸收,并抑制细胞的呼吸酶系的活性,从而达到防腐的目的。其防腐最佳PH为2.5—4.0,在PH5.0以上的产品中,杀菌效果不是很理想。
因为其安全性只相当于山梨酸钾的1/40,日本已全面取缔其在食品中的应用。
2、山梨酸及其盐类,白色结晶粉末或微黄色结晶粉末或鳞片状。山梨酸钾为酸性防腐剂,具有较高的抗菌性能,抑制霉菌的生长繁殖,其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统,从而达到抑制微生物和起到防腐的作用。对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用。防腐效果明显高于苯甲酸类,是苯甲酸盐的5-10倍。产品毒性低,相当于食盐的一半。其防腐效果随PH的升高而减弱,PH=3时防腐效果最佳。PH值达到6时仍有抑菌能力,但最低浓度不能低于0.2%。毒性比尼泊金酯还要小。在我国可用于酱油、醋、面酱类,饮料、果酱类等中。
3、脱氢乙酸及钠盐类,脱氢乙酸及其钠盐均为白色或浅黄色结晶状粉末,对光和热稳定,在水溶液中降解为醋酸,对人体无毒。是一种广谱型防腐剂,对食品中的细菌、霉菌、酵母菌有着较强抑制作用。广泛用于肉类、鱼类、蔬菜、水果、饮料类、糕点类等的防腐保鲜。
4、尼泊金酯类(即对羟基苯甲酸酯类),产品有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯等。其中对羟基苯甲酸丁酯防腐效果最好。我国主要使用对羟基苯甲酸乙酯和丙酯。日本使用最多的是对羟基苯甲酸丁酯。尼泊金酯类防腐机理是:破坏微生物的细胞膜,使细胞内的蛋白质变性,并能抑制细胞的呼吸酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子态起作用,由于其分子中内的羟基已被酯化,不再电离,PH值为8时仍有60%的分子存在。因此尼泊金酯在PH4—8时的范围内均有良好的效果。不随PH值的变化而变化,性能稳定且毒性低于苯甲酸。是一种广谱型防腐剂。由于尼泊金酯类难溶于水,所以使用时先溶于乙醇中。为更好地发挥防腐剂作用,最好将两种以上的该酯类混合使用。对羟基苯甲
酸乙酯一般用于水果饮料中,对羟基苯甲酸丙酯一般用于水果饮料中。
5、双乙酸钠为白色结晶粉末,带有醋酸气味。易吸潮,极易溶于水(1g/ml),10%的水溶液PH4.5~7.0,加热到150℃分解。双乙酸钠分为食品级和工业级两种。双乙酸钠是一种常用于酱菜类的防腐剂,防腐、保鲜、高效、安全、无毒,有很好的防腐效果,在人体内最终分解产物为水和二氧化碳。对黑根菌、黄曲霉、李斯特菌等抑制效果明显。在酱菜类中用0.2%的双乙酸钠和0.1%的山梨酸钾复配使用在酱菜产品中,有很好的保鲜效果.
6、丙酸钙,白色结晶性颗粒或粉末,无臭或略带轻微丙酸气味,对光和热稳定,易溶于水.丙酸是人体内氨基酸和脂肪酸氧化的产物,所以丙酸钙是一种安全性很好的防腐剂.ADI(每日人体每公斤允许摄入量)不作限制规定.对霉菌有抑制作用,对细菌抑制作用小,对酵母无作用,常用于面制品发酵及奶酪制品防霉等.
7、乳酸钠,产品为无色或微黄色透明液体,无异味,略有咸苦味,混溶于水、乙醇、甘油。一般浓度为60%-80%,60%的浓度最大使用限量为30g/KG.乳酸钠是一种新型的防腐保鲜剂,主要应用到肉、禽类制品中,对肉食品细菌有很强的抑制作用。如大肠杆菌、肉毒梭菌、李斯特菌等。通过对食品致病菌的抑制,从而增强食品的安全。增强和改善肉的风味,延长货架期。乳酸钠在原料肉中具有良好的分散性,且对水分有良好的吸附性,从而有效地防止原料肉脱水,达到保鲜、保润作用。主要适用于烤肉、火腿、香肠、鸡鸭禽类制品和酱卤制品等。在肉制品中保鲜的参考配方:乳酸钠:2%,脱氢醋酸钠0.2%。
二,生物食品防腐剂我国生产生物防腐剂是由乳酸链球菌素开始的,已有十年的历史。十年来,在生物防腐剂的研究、生产、应用方面都取得了一定的进展。
GB2760规定可以使用的有乳酸链球菌素和纳他霉素,从2006年开始发展聚赖氨酸(现已有四家企业提供),有关申请聚赖氨酸进入GB2760的工作正在进行,相信不久会投入市场。此外还有声称是生物防腐剂,其实是复合制剂的产品在市场销售。
1、乳酸链球菌素是由多种氨基酸组成的多肽类化合物,可作为营养物质被人体吸收利用。能有效抑杀革兰氏阳性细菌,尤其对细菌的芽孢有很好抑制效果。能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等引起的食品腐败。一般对霉菌、酵母菌和革兰氏阴性细菌是无效的。对细菌的抗菌机理有:可以抑制细胞壁中肽聚糖的生物合成。最适活性PH值为3,在碱性条件下溶解度很小,稳定性也差,因此对碱性食品的防腐保鲜效果不显著。
2、纳他霉素(又称霉克)纳他霉素是一种天然、广谱、高效安全的酵母菌及霉菌等丝状真菌抑制剂,她不仅能够抑制真菌,还能防止真菌毒素的产生。纳他霉素对人体无害,很难被人体消化道吸收,而且微生物很难对其产生抗性,同时因为其溶解度很低等特点,通常用于食品的表面防腐。纳他霉素是目前国际上唯一的抗真菌微生物防腐剂。97年我国卫生部正式批准纳他霉素作为食品防腐剂。目前该产品已经在50多个国家得到广泛使用。主要应用于乳制品、肉制品、发酵酒、饮料等食品的生产和保藏。
3、聚赖氨酸,它是由链霉素产生的一种具有抑菌功效的多肽,进入人体后可以完全被消化吸收,不但没有任何毒副作用,而且可以作为一种赖氨酸的来源。它具有抑菌谱广、水溶性好、安全性、抑菌范围广等特点。赖氨酸发酵液对多种菌