食品防腐剂知识交流

吉祥 · 发表于 2011-1-21 12:17:14

目前中国只批准三十二种允许使用的食物防腐剂，可归为以下几大类：
（一）食物防腐剂的分类：⑴苯甲酸及其钠盐：未电离时苯甲酸抗菌作用较强，而且最适pH 为2.5-4.0，适合于酸性食品。苯甲酸钠的水溶性好，在酸性食品中可转变为苯甲酸。苯甲酸主要抑制酵母和细菌，对霉菌的作用不大。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。

⑵对羟基苯甲酸脂类（尼泊金酯类）：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。

⑶山梨酸及其盐类：要用于抑制霉菌和酵母生长，随pH 的降低山梨酸的抑菌效果增强，一般<6.5，未电离时抑菌效果好。

⑷丙酸盐：丙酸盐的抑菌谱较窄，主要作用于霉菌，对细菌作用有限，对酵母无作用，所以丙酸言常用做面包发酵和乳酪制造的抑菌剂。在同一剂量下丙酸钙抑制霉菌的效果比丙酸钠好，但会影响面包的膨松性，实际常用钠盐。丙酸盐pH 越小抑菌效果越好，一般pH<5.5。

⑸双乙酸钠：是一种常用于酱菜类的防腐剂，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)脱氢乙酸及其钠盐：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。

(7)生物防腐剂：尤其以乳酸链球菌素和那他霉素为代表的系列产品（后面单独讲解）
每种防腐剂都有其各自发挥作用的天地！

（特别说明：本文种提到的防腐剂分为广义和狭义防腐剂的定义：）

1：广义的防腐剂

广义的防腐剂还包括具有防腐作用的调料如食盐、糖、醋、香辛料等,以及那些不直接加入食品,而在贮藏过程中应用的消毒剂和防霉剂等。

2：狭义的防腐剂

狭义的防腐剂是指的直接加入到食品中，为防止食品腐败、变质、延长食品保存期、抑制食品中微生物繁殖的物质。但食品中具有同样作用的调味品如食盐、糖、醋、香辛料等不包括在内。

吉祥 · 发表于 2011-1-21 12:20:11

（二）食品防腐剂与杀菌剂的区别

有关食品防腐剂和杀菌剂，一直以来朋友们都存在一些疑惑，因此感觉有必要对杀菌剂做一个简单的介绍：

防腐剂与杀菌剂的区别

1.防腐剂是以破坏微生物或抑制微生物生长与活动来起作用的，杀菌剂是致死生长着的微生物，两者在微生物死亡率方面是有区别的。通常，加大防腐剂的用量到一定浓度，可以使其具有杀菌剂的作用。反之，减少杀菌剂的用量，也可以使其成为防腐剂。

2.防腐剂强调的是对化妆品中微生物生长繁殖的长期抑制效果，要求广谱抑菌，一般是通过防腐挑战实验来评价。杀菌剂强调的是短时间内的杀灭效果，主要是通过测定短时间内（1-30分钟）对微生物的杀灭率和保持效果等来评价。

杀菌剂按照氧化还原作用分类
（1）氧化型杀菌剂的种类和特性
   氧化型杀菌剂包括过氧化物和氯制剂两类。在食品保藏中常用的有过氧化氢、过氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其他的氧化型杀菌剂。

氧化型杀菌剂使用时应注意以下事项：
过氧化物和氯制剂都是以分解产生的新生态氧或游离氯进行杀菌消毒的。这两种气体对人体的皮肤、呼吸道粘膜和眼睛有强烈地刺激作用和氧化腐蚀性，要求操作人员加强劳动保护，配戴口罩、手套和防护眼睛，以保障人体健康与安全。
根据杀菌消毒的具体要求，配制适宜浓度，并保证杀菌剂足够的作用时间，以达到杀菌消毒的最佳效果。
根据杀菌剂的理化性质，控制杀菌剂的贮存条件，防止因水分、湿度、高温和光线等因素使杀菌剂分解失效，并避免发生燃烧、爆炸事故。

（2）还原型杀菌剂的种类和特性
还原型防腐剂主要是亚硫酸及其盐类，国内外食品贮藏中常用的品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。
还原型杀菌剂使用时应注意以下事项：
  亚硫酸及其盐类的水溶液在放置过程中容易分解逸散二氧化硫而失效，所以应现用现配制。
  在实际应用中，需根据不同食品的杀菌要求和各亚硫酸杀菌剂的有效二氧化硫含量确定杀菌剂用量及溶液浓度，并严格控制食品中的二氧化硫残留量标准，以保证食品的卫生安全性。亚硫酸分解或硫磺燃烧产生的二氧化硫是一种对人体有害的气体，具有强烈的刺激性和对金属设备的腐蚀作用，所以在使用时应做好操作人员和库房金属设备的防护管理工作，以确保人身和设备的安全

吉祥 · 发表于 2011-1-21 12:21:27

（三）防腐剂的作用机理

1.使微生物蛋白变性或凝固

微生物体内有大量的蛋白质，凡能破坏蛋白质立体构型的因素均能使蛋白质变性或凝固。大多数重金属盐类、醇类、醛类等均有此种作用，它们或使蛋白质脱水变性，或与微生物蛋白结合使之丧失功能。

2.干扰微生物的酶系统

微生物胞内酶的作用与其活性基团有关，凡能改变或破坏胞内酶活性基团功能的物质，均能抑制微生物酶的活性。

3.改变细胞膜的通透性

防腐剂作用于微生物后，可改变细胞膜结构，干扰其正常功能，进而死亡。如有些防腐剂可与微生物细胞膜磷脂结合，提高膜的渗透作用，这不仅能使胞浆内重要代谢物质溢出，也可使防腐剂直接进入胞内引起蛋白质变性。又如酚类化合物作用微生物后，除可损伤胞浆膜，使胞浆内容物外渗、漏出外，还能使细胞膜上的氧化酶和脱氢酶失活，最终导致微生物死亡。

吉祥 · 发表于 2011-1-21 12:22:15

（四）影响防腐剂抑菌作用的因素
1.产品的PH值

大多数的防腐剂都容易在酸性和中性的环境中发挥其效能，在碱性环境中效力显著减低，甚至失效， PH值还影响防腐剂分子的存在形式（离子态或分子态），许多有机类的防腐剂通常以分子态时，才容易通过微生物细胞膜的脂质层发挥作用。
2.吸附作用

悬浮于介质中的固体粒子，有较大的比表面，从而与防腐剂之间存在吸附作用，引起部分防腐剂的损失。

3.相分配

在乳化体系中，微生物会被吸附在相的界面，并在水相中自由活动，水相中富集的营养物质会影响微生物的生长与繁殖。因此，防腐剂在水相和油相的溶解度及其在两相的分配系数，对防腐剂的防腐作用有很重要的影响。一般来说，防腐剂应有较高的水溶解度和较低的油溶解度，即有较适宜的油-水分配系数。

4.部分物质的拮抗作用

在食品配方中，各类乳化剂与防腐剂之间的增溶作用会影响到防腐剂的活性。在增溶作用下，防腐剂进入乳化剂形成的球型或层型的胶胞中，使水相防腐剂的浓度降低。在临界胶束浓度以下时，防腐剂保持其活性。在临界胶束浓度以上时，其活性降低。此时，可以采取增加防腐剂用量的方法，或者是添加丙二醇、甘油等可改善防腐剂相分配系数的物质，以提高水相中可利用的防腐剂浓度。

5.包装容器的影响

包装容器的样式及材质，对产品的防腐也具有一定的影响。密封不严的容器，会造成易挥发性防腐剂的损失或外界污染物的入侵。

6.防腐剂的变质

某些防腐剂在光照下会分解，某些防腐剂加热到一定温度时也会分解。

7.微生物的初始污染程度

当原料污染严重时，防腐剂先期杀死大量的菌体，会“消耗”一部分防腐剂。然而更重要的是，许多微生物在大量繁殖时，能分泌出一种类似蛋白质的物质，把菌体包裹起来，起到“抵御”外来化学物理因素的损害。

吉祥 · 发表于 2011-1-21 12:26:01

第二节生物防腐剂简介

（1）乳酸链球菌素nisin

   乳酸链球菌素是一种抑菌性多肽，由于酪菌种乳酸链球菌（Lactococcuslactissubsp。）发酵而成；而纳他霉素是一种多烯大环内酯类抗真菌剂，由类似于生长在糖基质的菌种纳塔尔链霉菌（Streptomycesnatalensis）发酵产生。由于这两种保鲜剂都是由天然菌种发酵生产，因而可视为天然食品添加剂。　　
   乳酸链球菌素是最初于1928年被发现，当时发现隔夜的用来做干酪的牛奶会产生一种抑菌物质，从而抑制添加到牛奶中的干酪菌种。进一步的研究表明，牛奶中污染了一种乳酸链球菌，这种乳酸菌能产生名叫乳酸链球菌素的抑菌性多肽即细素。

   乳酸链球菌素能有效抑制多种革兰氏阳性菌，特别是像梭状芽孢杆菌和芽孢杆菌之类的、能耐受巴氏灭菌的细菌。乳酸链球菌素对革兰氏阴性菌以及酵母霉菌无效。20世纪50年代的深入研究使之被开发成食品保鲜剂，并于60年代初由英国Apiln＆Barrett公司（现已合并到丹尼斯克公司）开始商业化生产尼萨普林乳酸链球菌素制剂。

   尼萨普林除了能延长货架期外，还能抑制引起食物中毒的革兰氏阳性菌，如李氏单核杆菌和蜡样芽孢杆菌。食品中使用尼萨普林后，能够允许一定程度的贮存温度变化而不致影响其货架期及安全性；在某些情况下，还可能降低热处理条件、减低其他防腐剂的用量，这样，食品更安全、更美味可口。尼萨普林在易感染乳酸菌的低pH食品中效果非常好。这些腐败性乳酸菌对乳酸链球菌素非常敏感，尼萨普林能延缓食品产酸、保证其良好风味和货架期。由于酵母对乳酸链球菌素不敏感，这样乳酸链球菌素能用以抑制用酵母发酵的食品中的乳酸菌杂菌、而不致影响发酵过程。

   各种研究表明乳酸链球菌素没有毒性，乳酸链球菌素制剂在超过60多个国家中被批准为食品防腐剂，其中欧盟规定其编号为E234，美国认定其为公认安全物质（GRAS）。在中国，乳酸链球菌素被批准用于罐头食品、植物蛋白食品、乳制品、肉制品。
   使用尼萨普林不会影响食品风味，并且满足客户对天然保鲜剂的需求、并取代或部分取代化学防腐剂。
（2）纳他霉素

   纳他霉素于1955年最先从南非纳塔尔省的土壤中的放线菌培养物的滤液中分离出来。纳他霉素在很低的浓度（1～15ppm）下就能抑制酵母和霉菌，但对细菌没有作用。它能专性抑制真菌，是因为它能与真菌细胞膜上的麦角甾醇以及其他甾醇基团结合。而麦角甾醇是所有真菌细胞膜中的重要成分，在细菌细胞膜中并不存在。当它留在食品表面时，尼萨普林通常充当不能彻底灭菌，而只能巴氏灭菌的食品的保鲜剂。例如，加工干酪产品、乳类甜品、加香奶、液体蛋制品、果汁、汤类、以及英式煎饼和烙饼等稍经焙烤、水分含量很高的面制品。尼萨普林对耐热性的嗜热菌芽孢极其有效，因而能用于防止炎热气候下蔬菜罐头的嗜热腐败。尼萨普林也是用于沙拉酱、调味汁、真空包装的欧陆型香肠、某些软干酪以及含酒精饮料的理想保鲜剂。由于酵母对乳酸链球菌素不敏感，因而尼萨普林可用于酿酒工业

   纳他霉素的主要用途是干酪及干制香肠表面。食用时可用其水悬浮液浸泡、喷洒或挂膜。该悬浮液也可用在塑料性挂膜里。霉克对果汁、酸奶、各种果汁和浆果、焙烤食品、农家干酪和发酵酒的保鲜也很有效。

霉克能有效杀灭酵母和霉菌、并抑制真菌毒素产生，而山梨酸钾只能延缓酵母和霉菌生长、且不能抑制真菌毒素产生。使用霉克能延长货架期、防止酵母霉菌引起的腐败；还能减少食品因发霉退货的风险、保护生产商的声誉。霉克中的纳他霉素在有效抑菌浓度下对食品发酵和熟化没有影响。使用霉克不会影响食品风味，并且满足客户对天然保鲜剂的需求、并取代或部分取代化学防腐剂。

纳他霉素在超过40多个国家中被批准为食品防腐剂，其中欧盟规定其编号为E235，美国认定其可安全用于食品。在中国，纳他霉素被批准用于乳酪、肉制品、广式月饼、糕点、果汁原浆表面、沙酱、发酵酒。
　　目前市场上出现的BATAMAXTM霉克是纳他霉素制剂，由纳他霉素与乳糖按1牶1比例混合制得。霉克是一种高效防腐剂，能够有效杀灭抑制食品中霉菌、酵母菌和其他真菌的生长，使用安全、用量低，可用于食品表面防霉处理或直接添加到食品中。
　　纳他霉素（Natamycin）是晶体，其经验式为（C33H47O13），属于多烯大环酯类，其理化性质为白色粉末，含三份以上的晶体水，熔点约为280℃。它在水溶液中溶解度极低（这一点使它尤其适合于表面应用），但在pH低于3或高于9时溶解度增大。纳他霉素微溶于甲醇、乙醇、溶于冰醋酸及二甲酰胺，难溶于多数有机溶剂。由于具有环状结构，它易于氧化和受到紫外线影响，故应避免接触氧化剂及受到阳光照射。

　　纳他霉素在干燥状态下极为稳定，其水溶液在室温下稳定且活性最强。在100℃条件下其水溶液亦能稳定1～3小时（中性溶液约为3小时，酸性溶液约为1小时）。
　　纳他霉素对世界上已经发现的大多数霉菌、酵母和其他真菌都有效，这一性质已经得到实验室实验与工业化试验的证实。以下为纳他霉素与山梨酸盐作用的比较。

　　纳他霉素

1．杀灭真菌：在通常用量下，纳他霉素能杀灭酵母菌、霉菌和其他真菌，它对细菌没有作用。

2．在处理的食品表面不会渗透：当应用于食品表面时，纳他霉素只停留在表面上，抑制容易生长在表面的霉菌和酵母菌。

3．不会影响风味：纳他霉素无味无嗅。
4．用量低：纳他霉素有效量为1～20ppm。

5．抑制真菌毒素产生：纳他霉素能抑制真菌毒素产生。

6．pH适用范围广。
　　山梨酸盐

1．抑制真菌：在通常用量下，山梨酸盐抑制酵母菌，霉菌和其他真菌，它亦能抑制某些细菌。
2．会渗透：山梨酸盐会转移到食品内部，这样就降低了其在表面的浓度，使已受抑制的酵母菌和霉菌重新生长。
3．有苦味：山梨酸盐具有强烈的苦味以及一种柴油味。
4．用量高：山梨酸盐有效量约为500ppm。

5．不能抑制真菌毒素产生：山梨酸盐不能抑制真菌毒素产生。
6．仅适用于酸性pH范围。
　　总之，纳他霉素具有抗霉效果好、使用成本低、在有效抑菌浓度下对食品发酵和熟化没有影响、抑制真菌毒素产生、容易使用、不会影响风味的特点。

火车 · 发表于 2011-1-21 15:36:12

专业性很强的文字，一般人恐怕总结不出来，感谢楼主！！！

空谷长峰 · 发表于 2011-1-22 21:13:27

:victory: :victory: :victory:

空谷长峰 · 发表于 2011-1-22 21:16:23

感谢楼主！！！

吉祥 · 发表于 2011-1-24 10:47:54

是一位很专业的老师在一个论坛的讲座

吉祥 · 发表于 2011-1-24 10:54:05

谢谢你的支持！

		自动登录	找回密码
密码			注册

食品防腐剂知识交流

回复 6楼的帖子

回复 8楼的帖子

食品防腐剂知识交流

回复 6楼 的帖子

回复 8楼 的帖子

回复 6楼的帖子

回复 8楼的帖子