保质作用类食品添加剂-防腐剂与杀菌剂

饮料生产的原辅料

——防腐剂苯甲酸苯甲酸钠对羟基苯甲酸酯类山梨酸亚硫酸钠亚硫酸氢钠纳他霉素焦亚硫酸钠山梨酸钾乳酸链球菌素模块二保质作用类食品添加剂防腐剂

：防腐剂是各类食品添加剂中争议最大的一个品种，食品要长久保存需要防腐剂，而人们对防腐剂的使用情况又存在担心。普通食品中防腐剂的使用情况到底怎样？会对消费者构成怎样的安全隐患？

思考

防腐剂：用于防止食品在储存、流通过程中主要是由微生物繁殖引起的变质，提高食品保存性，延长食用价值而在食品中使用的添加剂。以上为广义上的防腐剂，是具有杀死微生物或抑制其增殖作用的物质。

从狭义上来说，仅具有抑菌作用的物质称为防腐剂，也称保藏剂或保鲜剂；而具有杀菌作用的物质称为杀菌剂。但是，杀菌和抑菌作用常常是不易区分的，常因物质的浓度、作用时间及对象微生物的性质而变。防腐剂的定义知识准备防腐剂的分类防腐剂天然防腐剂合成类防腐剂植物中的抗菌成分动物中的抗菌成分微生物天然防腐剂有机防腐剂苯甲酸、山梨酸、丙酸及其盐类，对羟基苯甲酸脂类，乳酸和醋酸等。无机防腐剂硝酸盐及亚硝酸盐类，二氧化硫、亚硫酸及其盐类，游离氯及次氯酸盐类等。（按来源）美国允许使用的防腐剂50余种日本允许使用的防腐剂40余种我国允许使用的防腐剂32种知识一防腐剂抗菌作用的一般机理一、微生物引起的食品变质

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，酵母菌分泌的氧化还原酶促使食品发酵。一、微生物引起的食品变质

1、食品腐败概念：食品腐败变质是指食品受微生物污染，在适合的条件下，微生物的迅速繁殖导致食品的外观和内在发生劣变而失去使用价值的现象。现象本质变色、变味、腐臭，产生粘液、白毛等含氮有机物分解产生多种低分子化合物主要微生物：假单胞菌属、黄色杆菌属、物色杆菌属、变形杆菌属、梭状芽胞杆菌属和小球菌属。一、微生物引起的食品变质

2、食品霉变概念：食品霉变是指霉菌在代谢过程中分泌出大量糖酶，使食品中的碳水化合物分解而导致的食品变质。主要微生物：毛霉属的总状毛霉、大毛霉，根霉属的黑根霉，曲霉属的黄曲霉、灰绿曲霉、黑曲霉，青霉属的灰绿青霉。一、微生物引起的食品变质

3、食品发酵概念：食品发酵是微生物代谢所产生的氧化还原酶促使食品中所含的糖发生不完全氧化而引起的变质现象。酒精发酵醋酸发酵乳酸发酵酪酸发酵

微生物繁殖需要有适合的条件（适当的水分、温度、氧、渗透压、pH、光等），防止食品腐败变质可采用物理方法处理（如冷冻、干制、腌渍、烟熏、加热、辐射等）或者加入防腐剂，不过，最有效的办法是使用防腐剂。一、微生物引起的食品变质

二、防腐抗菌作用的一般机理

防腐剂的作用机理有各种看法和假设：①能使微生物的蛋白质凝固或变性，从而干扰其生长和繁殖。

②防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。由于能破坏或损伤细胞壁，或能干扰细胞壁合成的机理，致使胞内物质外泄，或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统，从而具有抗微生物的作用。③作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。④作用于微生物体内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。二、防腐抗菌作用的一般机理

1、防腐效果是多种作用的结果。

2、并不是每一种防腐剂都能在食品中起到上述的全部作用，这些作用是相互关联、相互制约的。3、防腐剂对人体细胞也能有同样的抑制作用，但决定的因素是防腐剂的使用浓度，防腐剂在微生物细胞中的抑制浓度远比人体细胞要小。而且，大多数防腐剂在人体器官中很快被分解或从体内排泄出去。4、一般来说，应该在微生物数量比较少的时候就采取防腐措施，而不是在微生物生长期中添加防腐剂。5、防腐剂并不能使已经含有大量微生物的食品回复新鲜状态。二、防腐抗菌作用的一般机理

用于食品添加剂的要求BECDA与食品不发生化学反应符合卫生标准防腐败效果好对人体正常功能无影响使用方便，价格便宜知识二合成类防腐剂一、常用的几种食品防腐剂

（一）苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸苯甲酸钠（一）苯甲酸及苯甲酸钠1.性状

挥发性：在热空气中微挥发，100℃左右升华，与水汽同时挥发。稳定性：化学性稳定，具有吸湿性。溶解性：常温下难溶于水，溶于热水，也溶于乙醇、氯仿等有机溶剂和油中。苯甲酸稳定性：在空气中稳定。溶解性：易溶于水，水溶液pH为8，溶于乙醇等有机溶剂。（一）苯甲酸及苯甲酸钠1.性状

苯甲酸钠2.防腐性能

（一）苯甲酸及苯甲酸钠

苯甲酸杀菌、抑菌效力随介质的酸度增高而增强，在碱性介质中则失去杀菌、抑菌作用。防腐最适pH为2.5～4.0。亲油性强，能抑制细胞膜对氨基酸的吸收。对细菌抑制能力强，对酵母、霉菌抑制较弱。苯甲酸钠只有在游离出苯甲酸的情况下才发挥防腐作用，防腐效果小于苯甲酸，适用于较强酸性食品。（一）苯甲酸及苯甲酸钠3.毒性

世界卫生组织和联合国粮农组织食品添加剂专家联合委员会第57届会议，对苯甲酸作出最新的风险评估，规定每日允许摄人量(ADI)，即终身摄入对人体健康无不良影响的剂量，为0一5毫克/千克，这相当于60千克重的成人终身摄人的无毒副作用剂量是每天300毫克；中国规定苯甲酸钠在饮料中的最大使用量为0.2克/千克，即一个成年人每天喝l升饮料，苯甲酸钠为200毫克，比国际规定的ADI值还低。

4.应用

《食品添加剂使用标准》（GB2760）规定：碳酸饮料，最大使用量为0.2g/kg;低盐酱菜、酱类、蜜饯，0.5g/kg；葡萄酒、果酒、软糖，0.8g/kg；酱油、食醋、果酱（不包括罐头）、果汁（味）型饮料，1.0g/kg;食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁，2g/kg;果汁（果味）冰，1.0g/kg(混用或单独使用)。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。

（一）苯甲酸及苯甲酸钠（二）山梨酸及山梨酸钾1.性状

稳定性：耐光、耐热性好，化学性稳定。溶解性：难溶于水，溶于乙醇、氯仿等有机溶剂和油中。山梨酸（二）山梨酸及山梨酸钾1.性状

山梨酸钾稳定性：在空气中易吸湿、氧化分解而变色。溶解性：易溶于水，水溶液pH为7～8，溶于乙醇等有机溶剂。（二）山梨酸及山梨酸钾2.防腐性能

山梨酸及山梨酸钾是使用最多的防腐剂，大多数国家都使用，对霉菌、酵母菌和好气性细菌有抑制作用。山梨酸随pH增大防腐效果减小，pH8时丧失防腐效果，适用于pH5.5以下食品。其防腐效果是同类产品苯甲酸钠的5-10倍。

（二）山梨酸及山梨酸钾3.毒性

由于山梨酸（钾）是一种不饱和脂肪酸（盐）它可以被人体的代谢系统吸收而迅速分解为二氧化碳和水，在体内无残留。山梨酸毒性小于苯甲酸，许多国家已用于取代山梨酸。ADI0-25mg/kg（以山梨酸计，FAO/WHO1994）

其毒性仅为食盐的1/2，是苯甲酸钠的1/44.应用

（二）山梨酸及山梨酸钾

山梨酸使用时先将其溶于乙醇或碳酸氢钠、硫酸氢钾的溶液中，故实际多用山梨酸钾。

山梨酸及钾盐可以用于饮料、酒、调味品、肉制品、水产制品、酱腌菜等多种食品的防腐之中，且对水果保鲜也有效果。从发展趋势看，其应用范围还在不断扩大。（三）丙酸钠与丙酸钙1.性状

丙酸钙丙酸钠（三）丙酸钠与丙酸钙1.性状

丙酸钙易溶于水，不溶于乙醇、醚类，有吸湿性，对光和热稳定。水溶液pH8-10。丙酸钠易溶于水，溶于乙醇，微溶于丙酮，在空气中吸潮。（三）丙酸钠与丙酸钙2.防腐性能

丙酸钙（钠）是酸型食品防腐剂，在酸性条件下，产生游离丙酸，具有抗菌作用。其抑菌作用受环境pH值的影响，在pH值5.0时霉菌的抑制作用最佳；pH值6.0时抑菌能力明显降低，最小抑菌浓度为0.01%。在酸性介质（淀粉、含蛋白质和油脂物质）中对各类霉菌、革兰氏阴性杆菌或好氧芽孢杆菌有较强的抑制作用，还可以抑制黄曲霉素的产生，而对酵母菌无害，对人畜无害，无毒副作用，是食品、酿造、饲料、中药制剂诸方面的一种新型、安全、高效的食品与饲料用防霉剂。

（三）丙酸钠与丙酸钙3.毒性

丙酸是人体正常代谢的中间产物，可被代谢和利用，安全无毒。4.应用

（四）对羟基苯甲酸酯类（尼泊金酯类）（五）双乙酸钠（SDA）

包括对羟基苯甲酸甲\乙\丙\丁\异丁酯五种，以对羟基苯甲酸丁酯防腐作用最好（日本使用最多），我国多用对羟基苯甲酸乙\丙酯。本页内容请同学们对照教材和参考资料自学！二、正确使用和发展食品防腐剂

世界各国虽然有许多先进的保藏手段，如气调速冻保藏、辐射保藏、真空充氮保藏、低温保藏、脱氧保藏等，但利用防腐剂进行食品保藏仍然是一种不可缺少的手段。1、防腐剂使用时应注意的问题

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》规定添加，不能超标使用。在食品的生产加工过程中，由于防腐剂在种类、性质、使用范围、价格和毒性等不同的情况下，应注意以下几点后再合理的使用。①减少原料染菌的机会。②确定合理的添加时机。③适当增加食品的酸度。④与热处理并用。⑤分布均匀。2、针对防腐对象合理用药二、正确使用和发展食品防腐剂

食品防腐保鲜主要针对的微生物包括细菌、真菌和酵母，不同食品常见的腐败菌不同，如水果以真菌为主，肉类以细菌为主。另外，要选择合适的浓度（决不能“少量多次”）和合适的剂型。3、食品防腐剂的复配使用

目的：可以抑制一种防腐剂不能抑制的，或者需要在较高浓度下才能抑制的微生物。

可能产生的作用：相加效应、增效效应（协同效应）和拮抗作用。4、食品防腐剂的交替使用二、正确使用和发展食品防腐剂

防止长期使用一种防腐剂会使防腐效果降低，即常说的抗药性。5、防腐保鲜剂必须立足于“防”与“保”

对微生物所致的腐败变质，只能在发生之前预防。此外，防腐剂要与冷藏、辐射等保藏手段结合使用，才能收到更好的效果。知识三天然防腐剂

天然防腐剂也称天然有机防腐剂，是由生物体分泌或者体内存在的具有抑菌作用的物质，经人工提取或者加工而成为食品防腐剂。相对于合成防腐剂，天然防腐剂的安全性比较高。从动植物、微生物或其代谢物中提取食品添加剂是食品工业发展的趋势。一、植物中的抗菌成分

天然植物中存在许多生理活性物质，具有抗菌作用。已鉴定发现300多种具有一定抗菌效果。植物抗菌作用是指一种植物的提取物在体外能抑制防止微生物生长繁殖或具有杀灭作用，其作用机理主要是干扰微生物的代谢过程，影响其结构和功能。具有抗菌活性的植物有效成分结构类型较多，如：生物碱、皂苷类、内酯类、黄铜类、萜类等。一、植物中的抗菌成分1、香辛植物

许多香辛料（丁香、花椒、大蒜、桂皮、豆蔻、乌梅、高良姜、紫苏等）含有杀菌、抑菌成分，可提取制成安全有效的天然防腐剂。一、植物中的抗菌成分2、中草药

不同的中草药可以针对食品中的不同的微生物起抑菌作用。如：甘草提取物中甘草黄铜类成分对霉菌具有较好的抑制作用，荷叶提取物对细菌和酵母菌等具有明显的抑制作用；茶叶中的茶多酚和银杏叶提取物对一些致病菌有良好的抑制作用。二、动物中的抗菌成分1、壳聚糖

壳聚糖又叫甲壳素，是由蟹虾、昆虫等甲壳质脱乙酰后的多糖类物质，对大肠杆菌、普通变形杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用而不影响食品风味。广泛应用于腌渍食品、生面条、米饭、豆沙馅、调味液、草莓等保鲜中。2、鱼精蛋白

鱼精蛋白是一种碱性蛋白，主要在鱼类（如蛙鱼、蹲鱼、鲱鱼等）成熟精子细胞核中作为和DNA结合的核精蛋白存在。鱼精蛋白发现于1870年，到1940～1960年间，正式用作抗菌剂的研究才盛行起来。

鱼精蛋白在中性和碱性介质中显示出很强的抑菌能力，并有较高的热稳定性，在210℃条件下加热1小时仍具有活性。同时抑菌范围和食品防腐范围均较广，它对枯草杆菌、芽泡杆菌、干酪乳杆菌、胚芽乳杆菌、乳酸菌、霉菌、芽抱耐热菌和革兰氏阳性菌等均有较强的抑制作用，但对革兰氏阴性菌抑制效果不明显。3、溶菌酶

它的主要功用是水解细菌细胞壁，在细胞内，则对吞噬后的病原菌起破坏作用。该酶对革兰氏阳性菌中的枯草杆菌、耐辐射微球菌有分解作用。对大肠杆菌、普通变形菌和副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌也有一定程度溶解作用，其最有效浓度为0.05%。与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用，可提高其防腐效果。溶菌酶对人体完全无毒，无副作用，且具有多种药理作用，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效，是一种安全的天然防腐剂。4、蜂胶

蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂（树胶），混入其上腭腺、蜡腺的分泌物加工而成的一种具有芳香气味的胶状固体物。蜂胶所含有的丰富而独特的生物活性物质，使其具有抗菌、消炎、止痒、抗氧化、增强免疫、降血糖、降血脂、抗肿瘤等多种功能，对人体有着广泛的医疗、保健作用，现已成为各国科学研究的热点，并成为新兴的保健品倍受推崇。三、微生物天然防腐剂1、乳酸链球菌素（Nisin）

乳酸链球菌素（Nisin）亦称乳酸链球菌肽或音译为尼辛，是乳酸链球菌产生的一种多肽物质，由34个氨基酸残基组成。食用后在人体的生理pH条件和α-胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不会改变人体肠道内正常菌群以及产生如其它抗菌素所出现的抗性问题，更不会与其它抗菌素出现交叉抗性，是一种高效、无毒、安全、无副作用的天然食品防腐剂。可广泛应用于肉制品、乳制品、罐头、海产品、饮料、果汁饮料、液体蛋及蛋制品、调味品、酿酒工艺、烘焙食品、方便食品、香基香料、化妆品等领域。1、乳酸链球菌素（Nisin）2、纳他霉素

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，它不仅能够抑制真菌，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。知识四果蔬保鲜防腐剂一、保鲜剂的主要类型、用法1.溶液浸泡型防腐保鲜剂（1）苯并咪唑及其衍生物（高效广谱内吸性）（2）新型抑菌剂（广谱性）（3）防护性杀菌剂（防入侵，作用于果实表面）（4）植物生长调节剂（控制采后生命活动）（5）中草药煎剂（有杀菌成分及良好成膜特性）一、保鲜剂的主要类型、用法2.吸附型防腐保鲜剂

主要用于清除贮藏环境中的乙烯、降低氧气含量、脱出过多CO2、抑制果蔬后熟。3.熏蒸型防腐剂

室温下能挥发，以气体形式抑制或杀死果蔬表面的病原微生物。而本身对果蔬毒害较小。二、几种常见的防腐保鲜剂（3）桂醛（4）乙氧基喹（啉）（5）邻苯基苯酚及邻苯基苯酚钠几种常见的防腐保鲜剂（1）噻苯咪唑：又名杀菌灵（2）仲丁胺：又名2-胺基丁烷三、防腐保鲜剂使用中应注意的问题（1）不可夸大作用（2）对症下药（3）选择适当的浓度和作用条件（4）保鲜剂配伍理（5）防止抗性菌株出