食品防腐剂及其在食品加工中的应用

1、食品防腐剂及其在食品加工中的应用摘要: 食品防腐剂作为食品添加剂的一个类别，可以抑制微生物的生长，从而保证食品在保质期内不发生腐败变质，并延长食品的保存期，其在食品工业中已被广泛应用。随着经济与社会的发展，食品安全问题越来越突出，尤其是对食品加工中使用食品添加剂的安全性问题，其中食品防腐剂是引起食品安全性问题的主要食品添加剂之一。介绍了食品防腐剂的分类、功能特性及其应用,进一步说明了食品防腐剂具有广阔的应用前景，并就其目前在实际使用中存在的主要问题提出了相应的对策。关键词: 食品防腐剂; 应用前景; 问题; 对策Food Preservative and the Application in

2、Food ProcessingAbstract: As a kind of food additive, food preservative can inhibit microbial growth, avoid food spoilage within the warranty period and prolong the conservancy period of food. Therefore, it has been widely used in the food industry. With the economic and social development, food safe

3、ty issues are pay more attention, especially for the application of food preservative in food process. Here, classification, the function property and application of food preservatives in food were introduced. With the attempt to illustrate intensive future of food preservatives. Additionally, the c

4、urrent and main problems during the practical using of food preservative were analyzed and the corresponding strategies were put forward in this paper.Key words: food preservative; application foreground; problems; solutions食品很容易腐败变质，食品腐败的原因有多方面，包括物理、化学、酶及微生物等四个方面的因素，其中微生物作用最为严重。食品防腐剂不影响食品的味道，它可以抑制微

5、生物的生长，杀死食品中含有的有害微生物，以此来防止影响食品保鲜的化学过程，例如发酵、霉变和腐败等1。食品中丰富的营养成分和大量的水分适合于各种微生物的生长，而微生物的生长是最终导致食品腐败变质的根本原因。在现代食品加工中，只有具有相当的保藏食品能力才有可能适应消费者的需求。由微生物引起的食品腐烂变质不仅对人类的生产生活造成很大的影响，引起巨大的浪费，而且直接影响着消费者的生命健康。因此，适当的食品防腐技术便成为食品安全中亟待解决的重要问题。而添加防腐剂作为一种使用方便，效果显著的防腐辅助手段，越来越受到了人们的青睐。防腐剂作为食品添加剂的一种，它具有杀死某些微生物或抑制其生长的作用，可以防止食

6、品很快霉变，腐烂，使食品在一般的自然环境中具有一定的保存期。对于需要长途运输或长期贮存的现代食品，为保证其在保质期内不受微生物破坏，必须添加适量防腐剂，这不仅是企业生产的需要，更是对消费者生命健康的负责。因此防腐剂作为食品添加剂之一，在食品工业中广泛应用。 食品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, 它能抑制微生物生长活动、防止食品腐败变质从而延长保质期2。我们使用防腐剂的年代已经很久远了，而且有些方法沿用至今。现在，随着科学技术的发展，防腐剂种类发生了翻天覆地的变化。目前，美国批准使用的防腐剂有50种，日本有40种，我国有32种，它们在食品行业中的重要性逐渐得到了广泛认可

7、。据FDA统计，即使是冷藏设备十分普及的欧美国家，近些年防腐剂的用量每年仍以3的平均速度在增长。1 食品防腐剂添加的必然性 随着生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，人们越来越多地要求食品保质保鲜，为了迎合人们对食品的要求，食品防腐剂的使用也越来越成为一种必然。另外，努力开发天然的、无公害的、有竞争力的防腐剂，使我们的食品走向世界，使防腐剂的开发与使用成为一种必然。2 国内常用的食品防腐剂 目前常用的食品防腐剂按作用分可分为杀菌剂和抑菌剂两类。具有杀死微生物作用的食品添加剂称为杀菌剂，能抑制微生物生长繁殖的添加剂称为抑菌剂。但是二者常因浓度高低、作用时间长短和微生物种类等不同而很难区分，

8、所以多数情况下通称防腐剂。防腐剂按组分和来源主要分为化学类食品防腐剂和天然类食品防腐剂3，其中以化学防腐剂为主。2.1 化学类食品防腐剂化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。(1)有机化学防腐剂：主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等。苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌作用。它们均需转变成相应的酸后才有效，故称酸型防腐剂。它们在酸性条件下对霉菌、酵母及细菌都有一定的抑菌能力，常用于果汁、饮料、罐头、酱油、醋等食品的防腐。此外，丙酸及其盐类对抑制使面包生成丝状粘质的细菌特别有效，且安全性高，近年来被广泛用于面包、糕点等的防腐4。(2)无机化学防腐剂：分

9、为还原型和氧化型。还原型无机防腐剂主要包括二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等。亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌，防止肉毒中毒，但它主要作为发色剂用。亚硫酸盐等可抑制某些微生物活动所需的酶，并具有酸型防腐剂的特性，但主要作为漂白剂用。氧化型氧化型无机防腐剂如氯，很少直接用于食品而是用于饮水、容器、半成品的消毒5。2.2 天然类食品防腐剂天然防腐剂是近年来发现的一类新型的、具有安全性和高效性的防腐剂，也是一类具有很大发展前景的防腐剂，通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取。根据来源不同，可分为：微生物源、动物源、植物源、海洋生物型及天然有机化合物6。(1)微生物源天然食品防腐剂：由微生物中产生的抑菌

10、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：是自然界中的一类嗜杀酵母，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。乳酸链球菌素：是从乳酸链球菌的代谢产物中提取得到的一种多肽物质，多肽可在机体内降解为各种氨基酸。此外，溶菌酶也属微生物源防腐剂7。(2)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、蜂胶。蜂胶是蜜蜂从植物树芽及树干上采集的树脂，经蜜

11、蜂加入用上鄂腮分泌物及蜂蜡等加工而成的一种天然物质。具有极强的抗细菌、真菌、病毒等各种微生物的作用。由于蜂胶有广谱抗菌作用，日本已将蜂胶用于果冻、糖果和口香糖等食品的防腐保鲜8。鱼精蛋白是鱼类成熟精细胞中的一种碱性蛋白，对部分微生物有明显的抑制作用。可用于水产品、肉及肉制品、乳及乳制品、面食和蔬菜等食品的防腐保鲜。壳聚糖及其衍生物是从甲壳类动物等的外壳提取或者经过人工降解而得到的一种多糖类天然高分子生物聚合物。研究表明，0.005% 的壳聚糖对金黄色葡萄球菌有抑制作用，0.02%的壳聚糖对芽孢杆菌有杀灭效果，壳聚糖乳酸盐可抑制革兰阴性菌，壳聚糖谷氨酸盐可抑制酵母菌。目前，壳聚糖在可食性膜生产中

12、得到了广泛的应用，在水果和蔬菜的防腐保鲜方面效果明显9。(3)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：姜蒜提取物、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10。(4) 海洋生物型食品防腐剂：研究发现，海藻中存在许多具有抗菌活性的物质，如琼脂低聚糖、海藻糖等。另外，一些低聚的褐藻胶也具有抗菌作用。有关海藻低聚糖的抗菌作用正在进一步的研究中11。 (5)天然有机化合物：可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。3 食品防腐

13、剂的作用机理影响食品微生物繁殖的因素主要有以下几方面：食品的营养（含有蛋白质、糖类、脂肪、无机盐、维生素等）、水分、PH条件、温度（分为高温和低温）、渗透压等。防腐剂就是针对这些因素，通过破坏食品微生物适宜的繁殖条件，从而达到杀死微生物或抑制微生物生长的效果。其防腐机理可从以下三个方面进行分析：(1)破坏微生物细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。如对羟基苯甲酸酯类、乳酸链球菌素。 (2)防腐剂与微生物的酶作用，如与酶的琉基作用，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。如苯甲酸及其钠盐、

14、山梨酸级山梨酸钾。(3)其他作用：包括防腐剂作用于蛋白质，导致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导致其他的生理作用不能进行等。例如丙酸钙起防腐作用的主要是未离解的丙酸。丙酸是一元羧酸，它是以抑制微生物合成丙氨酸而起抗菌作用的。4 食品防腐剂的使用标准我国于2009 年6 月1 日起实施的中华人民共和国食品安全法第四十二条、四十三条、四十四条、四十五条、四十六条、四十七条、四十八条对防腐剂等食品添加剂从产品标签、说明书、包装、生产许可、产品安全性评估、添加剂的品种、使用范围、用量等方面进行了严格的规定。与各类食品添加剂一样，防腐剂必须严格按中国食品添加剂使用卫生标准规定12添加，不能超标使用。食品生产

15、只要按照国家标准添加防腐剂，对食品是有益无害的，消费者无需任何担心，因此消费者应科学对待食品防腐剂。质量技术监督部门提醒各食品生产加工企业在采购食品添加剂时，必须要到专门的商店或设专柜经营，并向经销单位索取食品添加剂的生产卫生许可证和与产品批号、数量相符的检验合格证或化验单，以免对消费者造成危害。 目前使用的防腐剂大多是人工合成的, 超标准使用会对人体造成一定伤害, 因此, 我国对防腐剂的使用有着严格的规定, 明确防腐剂必须符合以下标准：合理使用对人体健康无害；不影响消化道菌群；在消化道内可降解为食物的正常成分；不影响药物特别是抗菌素的使用；对食品热处理时不产生有害成分。5 食品防腐剂使用中存

16、在的问题食品防腐剂能抑制微生物活动，防止食品腐败变质，从而延长食品的保质期。绝大多数饮料和包装食品想要长期保存，往往都要添加食品防腐剂。随着人们生活水平的提高以及食品安全意识的增强，在食品工业中，为了延长食品的货架期，化学防腐剂的种类和应用范围受到严格限制13。到目前为止，我国只批准了32种允许使用的食品防腐剂，且都为低毒、安全性较高的品种。它们在被批准使用前都经过了大量的科学实验，有动物饲养和毒性毒理试验和鉴定，已证实对人体不会产生任何急性、亚急性或慢性危害。只要食品生产厂商所使用的食品防腐剂品种、数量和范围，严格控制在国家标准食品添加剂使用卫生标准(GB2760-2011)规定的范围之内，

17、是绝对不会对人体健康造成损害的，人们大可放心食用。比如，我们在市场上所见到的食品通常会添加山梨酸钾、苯甲酸钠等防腐剂，这两种应用最广泛的防腐剂被人体适量摄入后，一般会随尿排泄，并不会在人体内蓄积。当然，食品防腐剂也是一把“双刃剑”，也有可能给人们的健康带来一定的麻烦。在我国，目前食品生产中使用的防腐剂绝大多数都是人工合成的，使用不当会有一定的副作用，长期过量摄入亦会对消费者的身体健康造成一定损害。儿童、孕妇等属于身体发育特别时期的特殊人群，在食品的摄取方面应该重点予以保护，建议不要给他们食用那些含有过多防腐剂的食品。目前，各式各样的饮料在人们日常生活中越来越受欢迎了，每天的摄入量非常大，如果长

18、期或过量摄入防腐剂对人体的危害是非常大的，如苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸等，较多剂量的摄人，也会影响人体新陈代谢的平衡，影响人体的正常机能，削减人体免疫力；防腐剂的用量也具有潜在的危险性，任何物质只要达到一定的数量，对机体都具有毒性，而如果低于一定数量都不具有毒性，关键是此种物质与机体的接触量、接触途径、接触方式及物质本身的理化性质，但在大多数情况下与机体接触的数量是决定因素，如常用于肉类食品的硝酸盐可以防止鲜肉在空气中被逐步氧化，以确保肉类食品的新鲜度，另外，还可对肉毒杆菌发挥有效的抑制作用，然而，在一定条件下，硝酸盐所产生的亚硝酸盐与肉类蛋白质来源的胺类反应可生成亚硝胺，随后经体内代谢后具有致

19、癌性，目前存在不少唯利是图的食品企业为了追求肉类制品的色、香、味和保存期限，随意增加硝酸盐的用量，最终导致消费者的健康受到程度不同的潜在危害14；有些防腐剂甚至还能与食品中成分发生反应生成其他物质，长期过量摄入也会对人体健康造成一定的损害。以目前广泛使用的食品防腐剂苯甲酸为例，国际上对其使用一直存有争议，比如，因为苯甲酸钠的致癌作用的芬达事件已有报道：如果汽水同时含有苯甲酸纳(防腐剂)与维生素C(抗氧化剂)两种成分，可能产生相互作用生成苯，而苯是致癌物。芬达汽水、美年达橙汁等众多软饮料都可能构成致癌危险。虽然，食品添加剂使用卫生标准严格规定了防腐剂的种类、质量标准和添加剂量，但令人感到十分遗憾

20、和极为担心的是，许多食品生产企业违规、违法乱用、滥用食品防腐剂的现象却十分严重。主要表现在以下三个方面：(1)大剂量使用防腐剂。(2)使用谦价但毒副作用较大的防腐剂。(3)使用变质的畜肉作香肠，为不影响香肠的外观并掩盖变质的真相，使用福尔马林等作为防腐剂。6 正确使用防腐剂的对策为了使食品防腐剂得到健康合理的发展，使人们有一个安全的饮食环境，需要企业、消费者及相关部门各司其职、携手合作、共同努力。6.1 消费者应科学认识防腐剂消费者应科学对待食品防腐剂的使用，走出防腐剂对人体有害无益的这个误区。在购买食品时，不要一味追求不添加任何防腐剂的产品。因为市场上“本产品不含任何防腐剂”只是厂商对消费者

21、心理的迎合，有些产品如罐头本身就不用添加防腐剂，这是对消费者的误导。食品防腐剂只要按照使用标准来规范添加，是不会人体产生毒害的。6.2 食品企业应正确使用防腐剂生产厂商在使用食品防腐剂时，首先必须严格按照食品卫生法规定的使用剂量和使用范围来使用，对人体无毒害为前提。同时，为使食品防腐剂达到最佳使用效果必须注意影响防腐剂使用的各种因素，在实践中灵活应用15。(1)在添加防腐剂之前，应保证食品灭菌完全，不应有大量的生物存在，否则防腐剂的加入将不会起到理想的效果。如山梨酸钾，不断不会起到防腐的作用，反而会成为微生物繁殖的营养源。(2)应了解各类防腐剂的毒性和使用范围，按照安全使用量和使用范围进行添加

22、。如苯甲酸钠，因其毒性较强，在有些国家已被禁用，而中国也严格确定了其只能在酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类中使用。(3)应了解各类防腐剂的有效使用环境，酸性防腐剂只能在酸性环境中使用有强有效的防腐作用，但用在中性或偏碱性的环境中却没有多少作用，如山梨酸钾、苯甲酸钠等;而酯型防腐剂中的尼泊金酯类却也能在pH48之间使用，且效果也还不错。(4)应了解各类防腐剂所能抑制的微生物种类，有些防腐剂对霉菌有效果，有的对酵母有效果，只有掌握好防腐剂的这一特性，就可对症下药，一般已复配形式来进行综合防腐保鲜的较多，如健鹰抗腐王和防霉保鲜剂等产品。(5)根据各类食品加工工艺的不同，应考虑到防腐剂的价格和溶

23、解性，以及对食品风味是否有影响等因素，综合其优缺点，再灵活添加使用。6.3 政府及相关部门的监督管理政府及相关部门应大力引导、宣传正确使用食品防腐剂，制(修)订食品安全标准、清理整合现行食品标准、完善标准管理制度、组建食品安全标准审评委员会提高食品安全标准审评水平(食品安全标准中关于防腐剂的内容应包括:防腐剂的品种、使用范围、用量;检验方法与规程;使用的防腐剂须详细列出)、建立并严格实施食品质量安全市场准入制度、并加强立法执法、监督管理工作等，使食品企业规范使用防腐剂。质量技术监督部门，在食品安全监管中要依法负责对食品添加剂的生产实施许可和监督管理，对食品生产活动进行严格监管，不断提高食品安全

24、监管水平。产品质量监督检验部门要增强自身检验能力、加快检验技术创新共同为食品添加剂的合理使用以及食品工业的健康发展保驾护航。7 食品防腐剂的发展趋势食品防腐是一个古老的话题。在人类还没有化学合成食品防腐剂之前，人们已经寻找到了大量使食品保质期延长的办法，如高盐腌制、高糖蜜制、酸、酒、烟熏以及在水中、地下存放等。随着食品工业的发展，传统防腐方法已不能满足其防腐需要，人们对食品防腐方法提出了更高的要求：要求操作更简单、保质期更长、防腐成本更低。基于此，化学产品用于食品防腐的做法开始流行。早期的化学防腐主要有甲醛、硝酸盐类等高毒产品，以后又研究出苯甲酸、苯甲酸钠、脱氢醋酸钠、双乙酸钠等等数十种各类化

25、学合成食品防腐剂。防腐剂在食品中得到广泛使用，因为它能有效防止由微生物所引起的食品腐败变质现象，从而延长食品的保存期。可以说，没有食品防腐剂就没有现代食品工业。食品防腐剂的开发与发展促进并推动着现代食品工业的发展。食品防腐剂的发展也将呈现出新的趋势:由毒性较高向毒性更低、更安全方向发展。由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展。如微生物源的乳酸链球菌素、那他霉素、红曲米素等；动物源的溶菌酶、壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶等；植物源的琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等；微生物、动物和植物复合源的R-多糖等。由单项防腐向广谱防腐方向发展。由苛刻的使用环境向方便使用方向发展。高价格的天然食品防腐剂向低价格方向发展。参考文献1 Maslowska J，Wiedlocba M Thermal decomposition of some chemical compounds used as food preservatives and kinetic parametem of this processJ Journal of Thermal Analysis and Calorimetry，2000，