第二章 防腐剂.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 防腐剂,(preservatives,，,antimicrobials),引言,食品的变质,食品从收获、屠宰、制造起，受环境条件的影响，质量就开始变化，绝大多数是质量向不利的方向变化。变质的食物，食用价值下降，食用后可能危害人体健康。原因及结果如下：,食品变质，就一般意义上说，是指在某些因素（内在、外在）的影响下，食品质量（理化性质）发生变化的过程。,因空气的氧化与干燥作用,因食品内部所含氧化酶的作用,因微生物的污染、繁殖,因昆虫的侵蚀、繁殖和有害物质的直接或间接污染,氧化变质，使油脂蛤败、维生素的损失及连锁产生的褐变；空气的脱水作用使食品丧失了新鲜和充盈的质感；,食品分解，产生热能、水蒸汽和二氧化碳，使食品逐渐变质。最终，形体崩解。,蛋白质被分解造成的腐败；碳水化合或脂肪被微生物分解产酸而产生的酸败等。最终，形体崩解。,对策,现代高科技,工业,加入防腐剂,传统,微生物引起的食品腐败变质,*食品的腐败变质是,食品本身,、,环境因素,和,微生物,三者互为条件、相互影响、综合作用的结果，以,微生物,的影响为主；,*,微生物引起的食品腐败变质,是指食品受微生物污染，在适宜的条件下，微生物繁殖导致食品的外观和,内在品质,发生劣变而,失去食用价值,；,-,细菌造成的食品腐败现象；,-,霉菌造成的食品霉变；,-,微生物代谢产生的氧化还原酶促使的食品发酵。,细菌造成的食品腐败现象,细菌作用于各类食品，使食品原有色泽丧失,，产生各种颜色，发出腐臭气味，呈现不良滋味，甚至产生有毒物质。,例如,：,-,以,糖类,为主要成分的食品，细菌作用的主要表现是分解糖类为多种酸及一些低分子量的气体，使食品呈现,酸味,和,不良气味,。,-,以,蛋白质,为主要成分的食品在细菌作用下，蛋白质分解转化为腐胺、尸胺、粪臭素等，使食品组织软化，产生粘液质，呈现,苦味,和,臭味,。,-,以,脂肪,为主要成分的食品，细菌促使脂肪的氧化分解，使油脂中的脂肪酸分解产生醛、酮、酸等不良气味成分。,食品霉变现象,指霉菌在代谢过程中利用食品中的碳水化合物、蛋白质为,碳源,和,氮源,，使其分解而导致食品变质及营养成分破坏，同时使食品外层,长霉,或颜色改变，且染有,霉味,。,食品发酵,指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。,-,常见的食品发酵有,酒精发酵,、,醋酸发酵,、,乳酸发酵,和,酪酸发酵,。,*酒精和醋酸发酵,：,糖类,酵母,乙醇,醋酸,醋酸杆菌,酒精发酵,：水果、,蔬菜及其制品,(,果,汁、果酱、果蔬罐头,),醋酸发酵,：低度酒类、,饮料（果酒、果汁、啤,酒）、蔬菜罐头,*乳酸发酵,：,糖类,乳酸,乳酸杆菌,鲜奶、奶制品,*丁酸（酪酸）发酵,：,糖类,酪酸,酪酸菌,鲜奶、奶酪、豌豆类食品,食品的防腐方法概览,晒干、盐渍、糖渍、酒泡、发酵等,罐藏、脱水、真空干燥、喷雾干燥、冻冻干燥、速冻冷藏、真空包装、无菌包装、高压杀菌、电阻热杀菌、辐照杀菌、电子束杀菌等。,传统法：品质差，适用范围窄；,后者：投资、能耗高，品质风格受影响。,物理保藏法,传统的食品保藏方法,工业化和高科技的方法,物理法的缺陷,防腐剂保藏法,在下列情况下考虑采用防腐剂：当一些食品不能采用冷、热处理方法加工时；作为物理保藏方法的一个补充以减轻其处理的强度，同时使产品的质构、感官或其他方面的质量得到提高。,防腐剂保护下存放于室温的食品,防腐剂的定义和作用机制,防腐剂的定义,为防止食品腐败变质、延长食品保存期而抑制食品中,微生物繁殖,的物质。,(substances which can kill microorganisms or prevent the growth of microorganisms),-,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。,-,作为食品容器消毒灭菌的,消毒剂,亦不在此列。,防腐剂具有杀死微生物或抑制其增殖的作用。,功能分类代码，,17,；,CNS,：,17.,与物理因素防腐不同，防腐剂保藏食物,：,实质上利用是对生命细胞的活性有抑制作用的物质（回顾生物化学的内容），在常温、常压下进行的化学保藏过程。注意：从过程看，防腐剂是抑制代谢，而不是通过变性杀死微生物细胞来延缓氧化的速度。,食品的口感、质地得到很大的提高；,营养物质破坏少；,产品的品种急剧扩展（如低盐、糖系列）。,产品的贮存成本极大地降低（比之冷藏、冷冻等）。,实现厨房工作社会化,防腐剂的定义和作用机制,防腐剂的作用机制,破坏微生物细胞膜结构或改变其渗透性,：,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。,干扰微生物的酶系统：,干扰微生物的正常代谢，从而影响其生存和繁殖。,其它机制,:,如与蛋白质作用，致使微生物蛋白质变性等；,*,例子,：山梨酸,CH,3,CH=CHCH=CHCOOH,-,作用机制：主要干扰微生物的酶系统,山梨酸的,结构,可以使其立即渗透过微生物的细胞壁，,进入,微生物体内，,抑制其中的各种酶,，并利用自身的双键使,酶失去活力,，干扰了微生物的新陈代谢。,抑制脂质氧化有关的脱氢酶,抑制巯基酶,防腐剂的定义和作用机制,防腐剂应具备的条件,1,性质稳定，在一定时期内有效，使用及分解后无毒。,2,在低浓度下仍有抑菌作用。,3,本身无刺激性气味和异味。,4,不应影响人的机体代谢，也不应影响正常的肠道菌群活动。,5,价格合理，使用方便。,苯甲酸钠山梨酸钾尼泊金酯乳酸链菌素（肽）,10301001700,￥,/kg,防腐剂的正确使用,1,了解所用防腐剂的抗菌谱、最低抑菌浓度和食品所带的腐败菌的大致种类。,2,了解所用防腐剂的物理化学性质，如,pH,等条件，以便正确使用。,3,了解食品本身的物理、化学性质、加工、包装情况、储藏条件及它们对防腐剂效果的影响，确定防腐剂的投放时机：,与抗氧化剂的使用相同，防腐剂仅对未变质的食物起作用，故在生产时加入，防患未然！且不能一劳永逸,防腐剂的分类,防腐剂的种类和分类,分类,按作用范围分,按来源分,其它,按作用效果分,*,按来源分：,化学和天然防腐剂,(chemical and natural preservatives),；,-,化学防腐剂,:,绝大多数，如苯甲酸及苯甲酸钠、山梨酸及山梨酸钾等,;,-,天然防腐剂,:,目前主要为生物防腐剂，包括,尼生素,和,纳它霉素,;,防腐剂的种类和分类,*,按作用范围分：,-,食品防腐剂,(food preservatives),-,果蔬保鲜剂,(Fresh-keeping preservatives for fruits and vegetables,),；,*,按作用效果分,：抑菌剂,(,bacteriostatics,),和杀菌剂,(bactericides,),-,抑菌剂,:,指仅具有抑制微生物生长繁殖的物质,。,-,杀菌剂,:,指能够杀死微生物生长繁殖的物质。,防腐剂的种类和分类,*,其它,：,无机防腐剂,(Inorganic preservatives),其它,酸型防腐剂,(acid-type preservatives),生物防腐剂,(biologic preservatives),天然提取物,(naturally extracted substances),酯型防腐剂,(ester-type preservatives),无机防腐剂,(inorganic preservatives),-,酸型防腐剂,:,苯甲酸、山梨酸、丙酸、脱氢醋酸及其盐类,特点：,未解离酸分子的防腐功能最强，防腐效果随,pH,而定，一般在酸性条件下才有效。,-,酯型防腐剂,：尼泊金酯类,特点：,杀菌作用较酸型防腐剂强，防腐效果受,pH,值影响小。,防腐剂的种类和分类,-,无机防腐剂,：,亚硫酸及其盐类、硝酸盐及亚硝酸盐。,-,生物防腐剂,：由,微生物的代谢产物中提取而得，包括尼生素和纳它霉素。,特点：,抑菌范围较窄，应用面较小，但安全性高。,-,天然提取物,：从动、植物组织中提取的物质，如,鱼精蛋白,、,野茉莉提取物、聚赖氨酸、野茉莉提取物、连翘提取物,等，安全性高，发展较快。,防腐剂的种类和分类,食品防腐剂种类,常用防腐剂,其它防腐剂,禁用防腐剂,一、苯甲酸及其钠盐,二、山梨酸及其钾盐,三、丙酸钙,四、对羟基苯甲酸酯,系列,一、乳酸链球菌素,二、二氧化氯,三、双乙酸钠,四、脱氢乙酸,一、硼 酸,二、甲 醛,三、水杨酸,四、,-,萘酚,常用防腐剂的特性与使用,苯甲酸及其钠盐,山梨酸及其钾盐,丙酸钙和丙酸钠,尼泊金酯,乳酸链球菌素,结构与来源,防腐特性,其它特性,安全性,使用标准与注意事项,实际使用例子,常用防腐剂的特性与使用,*苯甲酸及其钠盐,(benzoic acid and sodium benzoate),由甲苯氧化而得,由苯甲酸与,NaOH,或,Na,2,CO,3,反应而得,化学合成防腐剂,白色颗粒或结晶粉未，微溶于水，易溶于乙醇中，可溶解于乙醚等脂溶剂中；沸点,249.2,。,其水溶液具有酸性，对,225nm,紫外光有强烈的吸收作用；,白色颗粒或结晶粉未，无臭或微带安息香的气味，味微甜，易溶于水；,属强碱弱酸盐，酸性条件下出现离析（不易溶解）。,苯甲酸钠,苯甲酸,毒性及解毒机制,1,苯甲酸,LD,50,大鼠口服,2530mg,kg,（,bw,）。,ADI,：,0-5,毫克公斤（苯甲酸及其盐的总量，以苯甲酸计）。,2,苯甲酸钠,LD,50,大鼠口服,4070mg,kg,（,bw,）。,ADI,：,0-5,毫克公斤（苯甲酸及其盐的总量，以苯甲酸计）。,限量的苯甲酸类的物质进入机体后，大部分在,9,15,小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排除，剩余部分与葡萄糖醛酸合成糖苷而解毒，苯甲酸不在机体内积蓄。,但上述两种解毒过程均在肝脏中进行，故婴幼儿（周岁以内）、老年人或肝功能衰弱,的成人，食用,含有苯甲酸类的,食品是不,适宜的。,作用机制及抑菌效果,苯甲酸型防腐剂，之所以可以抑制微生物的生长、繁殖，是由于具有非选择地抑制了微生物细胞的呼吸酶系的活性（尤其是具有很强的阻碍乙酰辅酶,A,的缩合反应的作用，从而使糖有氧代谢中断。）；同时，对细胞膜的通透性也具有障碍作用。,苯甲酸分子态的抑菌活性较离子态高，故在,pH,小于,4,时，抑菌活性高，其抑菌的最小浓度为,0.05,0.1,。但在酸性溶液中其溶解度降低，故不能单靠提高溶液的酸性来提高其抑菌活性。故，苯甲酸最适抑菌,pH,为,2.5,4.0,，此,pH,条件下，抑菌范围广（乳酸菌除外）。,当,pH5.5,以上时，对霉菌、酵母没有抑制作用。,具体操作实例,这是使用大多数添加剂时，应严格遵循的操作。,配制原液,一般汽水、果汁，应在配制糖浆时添加：,先将糖溶化、煮沸、过滤后，边搅拌边将苯甲酸钠投入糖浆中,也可在溶糖时添加,时,机,与,顺,序,用于酱油，苯甲酸钠要在加热杀菌工序中添加，通常是将生酱油放入杀菌装置中，加热至杀菌温度时（一般,65,75,，根据季节与品质具体掌握），添加苯甲酸钠。,先用适量的热水或近,80,的酱油溶解后加入。,苯甲酸钠充分溶解后，分别先后加悬浊剂及柠檬酸！,常用防腐剂的特性与使用,*,山梨酸及其钾盐,(,s,orbic,acid and potassium,sorbate,),k,（,2,4-,己二烯酸）,由乙烯酮和,丁烯反应而得,由山梨酸和,K,2,CO,3,或,KOH,反应而得,CH,3,CH,2,COONa,*丙酸钠和丙酸钙,(,Sodium and calcium propionates),由丙酸和 其相应,的碳酸盐或氢氧,化物反应而得,(CH,3,CH,2,COO),2,Ca,化学合成类,化学合成类,山梨酸,为无色单斜晶体或结晶性粉末，无臭或稍带刺激性臭味。对光、热是稳定的，但在空气中长期放置易被氧化着色。山梨酸的水溶液加热时可随同水蒸气一起挥发。熔点,134.5,，沸点,228,（分解）。饱和水溶液,pH,值,3.6,。山梨酸微溶于水，而溶于有机溶剂。,山梨酸钾,为无色至浅黄色鳞片状结晶或结晶性粉末，无臭或稍具臭味，在空气中露置能被氧化而着色，有吸湿性，相对密度,1.363,，约,270,熔化并分解。,1g,约溶于,1.7mL,水（,20,）、,16.1mL95,乙醇和,1000mL,乙醚。,毒性,山梨酸,LD,50,大鼠口服,7360mg,kg,（,bw,）。,ADI,：,0-25mg/kg,（,bw,）,山梨酸钾,LD,50,大鼠口服,4920mg,kg,（,bw,）。,ADI,：,0-25mg/kg,（,bw,）,山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在机体内可正常地参加新陈代谢，它基本上和天然不饱和脂肪酸一样可以在机体内分解产生二氧化碳和水。故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的资料可以认为对人体是无害的,可用于婴幼儿、老年、肝脏弱人群食物的防腐。,抑菌效果、范围,结构与微生物喜嗜的葡萄糖类似，故山梨酸可以立即渗透过其细胞壁进入微生物体内，抑制其中的各种酶；,利用自身的双键破坏酶的立体结构，使酶失去活力，干扰了微生物的新陈代谢。,穿透力,机制,对霉菌、酵母等好气性菌均有抑制作用；细菌，弱,对嫌气性芽孢形成菌与嗜酸乳杆菌几乎无效。,抑菌范围,抑菌,pH,范围,属于酸型防腐剂，防腐效果随,pH,值的升高而降低；,但山梨酸适宜的,pH,值范围比苯甲酸为广。,pH,4,，抑菌活性强,pH,6,，抑菌活性降低,抑菌效力,3,5,苯甲酸类,使用非盐型防腐剂注意事项,山梨酸对水的溶解度低，使用前要先将山梨酸溶解在乙醇、碳酸氢钠或碳酸钠的溶液里，随后再加入食品中溶解时注意不要使用铜、铁容器。详见下表：,1000,毫升配方,溶液应随用随配，并防止加碱过多而使溶液呈碱性，影响抑菌效果。,尼泊金酯,/,对羟基苯甲酸酯类,(,parabens,p-hydroxybenzoates,),是对羟基苯甲酸的烷基酯，由对羟基苯甲酸和相应的醇反应而得,R,：,-CH,3,(,甲酯,),-CH,2,CH,3,(,乙酯,),-CH,2,CH,2,CH,3,(,丙酯,),-CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,(,丁酯,),常用防腐剂的特性与使用,化学合成类,H,R,对羟基苯甲酸酯类,在对羟基苯甲酸酯中，主要应用的有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯。,CNS:17.032,（,007,、,008,）,种类,为无色细小结晶或结晶状粉末，几乎无臭，稍有涩味，对光和热稳定，无吸湿性，熔点,116,118,。,1g,约溶于,1340ml,（,25,）的水、,1.4ml,丙二醇和,100ml,花生油。,乙酯,C,9,H,10,O,3,166.18,丙酯,C,10,H,12,O,3,180.20,无色细小结晶或结晶状粉末，几乎无臭，稍有涩味，熔点,95-98,。,1g,约溶于,2500mL,（,25,）的水、,400ml,沸水、,1.5ml,乙醇、,3ml,乙醚。,又名：尼泊金酯,为无色细小结晶或结晶状粉末，几乎无臭，稍有涩味，对光和热稳定，无吸湿性，熔点,116,118,。,1g,约溶于,1340ml,（,25,）的水、,1.4ml,丙二醇和,100ml,花生油。,毒性,1,LD50,小鼠口服,5g,kg,（,bw,）。,2,ADI 0-10mg,kg,（,bw,）（以对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯总量计）。,对羟基苯甲酸酯类的性质与烃基有直接的相关性。对,-,羟基苯甲酸酯类，随着,R,基团的增大，其毒性降低，抗菌性增高，水溶性减小（脂溶性增大）。而异丙酯、异丁酯的毒性分别比正丙酯和正丁酯的毒性要大。,抑菌机制与效果,对羟基苯甲酸酯的作用机制基本类似苯酚,:,破坏微生物的细胞膜；,使细胞蛋白质变性；,并抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性。,由于它具有酚羟基，所以抗菌性能比苯甲酸、山梨酸都强。与其他防腐剂不同，对羟基苯甲酸酯类的抑菌作用不象苯甲酸类和山梨酸类那样受,pH,的影响。它的抗菌作用在,pH4,8,的范围内均有很好的效果。,对霉菌、酵母有较强的抑制作用。,对细菌特别是对革兰氏阴性杆菌及乳酸菌的作用较差。,使用范围、量,我国,食品添加剂使用卫生标准,（,GB2760-2007,）规定：对羟基苯甲酸乙酯、丙脂（以对羟基苯甲酸计）的最大使用量：,碳酸饮料,0.20g,kg,；,果汁（果味）型饮料,0.25g,kg,；,果酱（不含罐头）,0.25g,kg,；,酱油、酱料,0.25g,kg,；,糕点馅（单一或混合用总量）,0.5g,kg,；,详见,GB2007,：,它们水溶性较低，使其在食品防腐中的应用有局限性，范围要窄于前二种防腐剂,。,使用须知,由于对,羟基苯甲酸酯的水溶性较低，使用时通常先将它们溶于氢氧化钠、乙酸或乙醇溶液中。,可将不同的酯类混合使用，也可与苯甲酸等混合使用，取其协同作用，以提高防腐效果。,注意,:,nisin,A,和,Z,只在第,27,号氨基酸上有区别，前者为,组氨酸,，后者为,天冬氨酸。,Nisin,A,常用防腐剂的特性与使用,*,尼生素,/,乳酸链球菌素肽,/,乳球菌肽,(,nisin,),-,由乳酸链球菌合成的由,34,个氨基酸组成的多肽类抗菌素类,物质,，已发现有,A,B,C,D,E,和,Z,多种。,天然防腐剂,防腐剂,细菌,酵母菌,霉菌,最适合,pH,苯甲酸,+,+,+,2.5-4,山梨酸,+,+,+,6,丙酸,+,_,+,5.5,尼泊金酯,+,+,+,4-8,尼生素,+,_,_,2-5,防腐特性,注意,:,“,+,”,有效,“,-,”,无效,常用防腐剂的特性与使用,表,1,常见防腐剂的防腐特性,常用防腐剂的特性与使用,*苯甲酸及其钠盐,-,广谱抗菌剂,：,对大多数细菌、霉菌、酵母菌均有作用；,-,抗菌作用强,：在,pH,2000,黑根霉,100,200,2000,2000,啤酒酵母,100,500,2000,2000,常用防腐剂的特性与使用,常用防腐剂的特性与使用,*丙酸钙及丙酸钠,-,抗菌谱窄,：,对霉菌效果好，对细菌、酵母菌作用弱；,-,适合面包、糕点的防腐,：,能非常有效地抑制引起面包霉变和发粘的霉菌；对引起面包产生粘丝状物质的好气性芽孢杆菌有抑制效果；对酵母菌几乎无效。,-,酸型防腐剂,：未解离的丙酸防腐作用最强，最佳,pH,5.5,，酸性越强，防腐效果越好。,例如,：,丙酸钙，,pH5.0,MIC 0.01%,pH5.8,MIC 0.188%,常用防腐剂的特性与使用,丙酸钠和丙酸钙对上述微生物的最低抑制浓度基本上相同；二者对酵母的抑制作用较弱，需要添加较大用量（,2.9,以上）；而对霉菌的抑制作用较强；对某些细菌作用最强。,3,酵母,细菌,霉菌,常用防腐剂的特性与使用,*尼泊金酯,-,广谱抗菌剂,：,对霉菌、酵母菌与细菌都有广泛的抗菌作用，对前两者作用强，对细菌作用弱；,对细菌，对,革兰氏阳性菌,的效果比,革兰氏阴性菌,强；,总体抗菌性比苯甲酸、山梨酸等酸型防腐剂强 。,-,抗菌作用与酯基团有关,：随着酯基团增大，其抗菌性增高。,-,酯型防腐剂：,未离解的形式防腐效果最强；,抗菌作用受,pH,影响小，最佳,pH,48,。,-,对肉毒梭菌有抑制作用；,6,-,对霉菌、酵母菌的,MIC,比对细菌低；,-,随着酯基团增大，,其抗菌性增高；,4,注意：,pH,为,5.5,常用防腐剂的特性与使用,尼泊金酯和山梨酸防腐作用对比,微生物名称,MIC(,ppm,),庚酯,丙酯,山梨酸,蜡状芽孢杆菌,12,400,800,藤黄八叠球菌,12,400,800,金黄色葡萄球菌,12,400,800,热带假丝酵母,12-25,400,200-400,产蛋白圆酵母,25,200,800,灰葡萄根霉,25-100,100,200,交链孢霉,50-100,100,400,常用防腐剂的特性与使用,6,*,在,pH 8,分子态的,尼泊金酯的浓度,60%,而分子态苯甲,酸和山梨酸则很低,*,对苯甲酸和山梨酸,在,pH5,时，分子,态形式较低。,常用防腐剂的特性与使用,常用防腐剂的特性与使用,*尼生素,-,抗菌谱较窄,：对细菌（,革兰氏阳性菌、乳酸菌、链球菌属、杆菌属、梭菌属和其它厌氧芽孢菌,）作用较强，对霉菌、酵母菌作用弱，因此常和其它防腐剂配合使用。,-,对肉毒梭状芽抱杆菌有一定抑制作用,；,-,抗菌作用与,pH,有关,：,活性受,pH,影响，因此抗菌性受,pH,影响；,最适,pH,为,2-5,，,pH,越低，抗菌性增加；,表,7.,乳酸链球菌素对年糕保质期的影响,表,8.,山梨酸钾,乳酸链球菌素,纳他霉素混合溶液对年糕保质期的影响,尼生素单用,时效果有限,和山梨酸钾及,纳他酶素合用,时，效果更好,常用防腐剂的特性与使用,不同物质及浓度对肉毒梭状芽抱杆菌的抑制,抑菌物质,浓度,（,ppm,）,抑菌率,（,%,）,NaNO,2,200,99.99,150,96.20,110,91.60,70,90.10,山梨酸钾,2000,96.67,1000,31.76,尼生素,400,98.69,200,92.53,100,87.05,50,85.43,1,、在肉制品中对肉毒梭,状芽抱杆菌的抑制，要达,到与,NaNO,2,同等的抑菌,率，用,Nisin,的效果比山,梨酸钾的效果好；,2,、,Nisin,对肉毒梭菌的作,用与浓度有关；,*苯甲酸和苯甲酸钠,-,苯甲酸微溶于水,(0.34g/100mL,，,25).,-,苯甲酸钠易溶于水,(50g/100mL,，,25).,*山梨酸和山梨酸钾,-,山梨酸微溶于水,(0.16g/100mL,，,20).,-,山梨,酸钾易溶于水,(67.6/100mL,at 20).,其它特性,水溶性,(water solubility),常用防腐剂的特性与使用,例如,：山梨酸和蔗糖酯、苹果酸复配可获得水溶性的山梨酸，且以山梨酸为主的复合型防腐剂可代替亚硝酸钠防止梭状芽孢杆菌的繁殖（,美国专利,）,*丙酸钙和丙酸钠,-,两者都易溶于水，溶解度分别为,39.9g/100mL (20),、,100g/100,mL,(15);,*尼泊金酯,-,水溶性低，但易溶于乙醇,-,溶解性与酯基团有关：在水中，酯基团越大，水溶性越低；在乙醇中，则相反。,常用防腐剂的特性与使用,常用防腐剂的特性与使用,*尼生素,-,水溶性与,pH,有关,酸性条件下溶解，中性和碱性条件下不溶；,酸性越强，溶解度越大；,例如,：溶解度,pH2.5,12%;pH5.0,4%;,-,稳定性与,pH,有关：,酸性条件下稳定，中性和碱性条件下不稳定；,例如,：尼生素的稀盐酸溶液（,pH2.5,）煮沸，其活性几乎无损失；而,pH7,时，室温也易失活。,在,pH8.0,时，易受蛋白酶分解而失活；,抑菌机制,在于它作为阳离子表面活性剂，影响细菌胞膜和抑制革兰氏阳性菌的胞壁质合成，并能增强一些细菌对热的敏感性，使它在小范围内有辅助杀菌作用。,效果,作为一种天然的防腐剂，它能有效地杀灭引起食品腐败的革兰氏阳性腐败菌，具有无毒、无副作用、安全可靠、高效等特点。,在食品中加入,0.5,10mg,kg,乳酸链球菌素（一般情况下，,10ppm,可杀死绝大多数革兰氏阳性细菌），能降低食品灭菌的温度和缩短食品灭菌时间，使食品较好地保持原有的营养成分、风味、色泽和延长贮存时间，且节能和减少破损率。,安全性,常用防腐剂的特性与使用,防腐剂,LD,50,(mg/kg),ADI,(,mg/kg),GRAS,E,(g/kg),苯甲酸,2530,0-5,是,0.2-1.0,苯甲酸钠,4070,是,0.2-2.0,山梨酸,7360,0-25,是,0.075-0.5,山梨酸钾,4920,是,0.2-2.0,常用防腐剂的安全性,常用防腐剂的特性与使用,续上表,:,防腐剂,LD,50,(mg/kg),ADI,(mg/kg),GRAS,E,(g/kg),丙酸钠,6300,无需规定,是,2.5-50,丙酸钙,3340,是,0.25-2.5,尼泊金乙酯,5000,0-10,是,0.012-0.5,尼泊金丙酯,6700,是,尼生素,14700,825,0.2-0.5,都属于安全性高的食品添加剂,从,ADI,看,安全性顺序为,:,尼生素,山梨酸及其钾盐,尼泊金酯,苯甲酸及其钠盐,*,苯甲酸,:,大部分在体内可与甘氨酸形成马尿酸,剩余的与葡萄糖醛酸形成葡萄糖甙酸,从尿中排出,*,山梨酸,:,参与正常脂肪酸代谢,主要产物为,CO,2,;,*,丙酸,:,是人体正常代谢的中间产物,可完全代谢和利用,安全无毒,;,常用防腐剂的特性与使用,*尼泊金酯,:,-,能在体内快速水解、化合，并从尿中排出；,-,安全性与酯基团大小有关，越大，安全性越高；,*尼生素,：,-,在人体内能被蛋白酶分解为氨基酸；,-,Frezer,(1963),研究指出，摄入尼生酸后,10min,，唾液中几乎检测不到其活性。,常用防腐剂的特性与使用,*苯甲酸和苯甲酸钠,使用标准,(GB2760-96),使用标准及注意事项,常用防腐剂的特性与使用,常用防腐剂的特性与使用,-,1998,年扩大使用范围,:,苯甲酸和钠盐,：果汁,(,果味,),冰，,E,为,1.0,g/kg(,混用或单用,),，雀巢,(,中国,),投资服务有限公司。,-,2002,年扩大使用范围,苯甲酸钠,：预调酒，,E,为,0.2,g/kg,。,注意事项,:,-,苯甲酸,稍有不良味道，最低尝出值为,0.1%,;,-,苯甲酸对水溶性比其盐低，其盐类应用更广,;,常用防腐剂的特性与使用,-,苯钾酸及其钠盐与山梨酸相比，毒性比后者高，并据称有,叠加中毒,现象。有些国家和地区已部分禁止使用。如美国、日本和香港地区均禁止在,罐头,等食品中作防腐剂。,-,苯甲酸钠,主要用于,碳酸饮料,及,水果汁饮料,。,其特殊的口味适合于碳酸饮料，在国外除,意大利,外均允许用于碳酸饮料；在可口可乐等饮料和酱油中国外都允许使用。,-,苯钾酸钠价格仅为山梨酸的,1/3.5,，约,9,元,/,kg,，,在我国仍是用量最大的防腐剂。,常用防腐剂的特性与使用,*山梨酸和山梨酸钾,使用标准,(GB2760-96),添加剂名称 使用范围 最大使用量,g/kg,备注,常用防腐剂的特性与使用,-1998,年扩大使用范围,山梨酸和钾盐,：果汁,(,果味,),冰，,E,为,0.5,g/kg (,混用或单用,),，雀巢,(,中国,),投资服务有限公司。,-2002,年扩大使用范围,山梨酸钾,：预调酒，,E,为,0.2,g/kg,；,肉罐肠，,E,为,1.5,g/kg,；,注意事项,:,-,其抑菌效果与微生物的污染程度有密切关系，严重污染时其存在会加速食品的腐败,;,-,山梨酸较易挥发，应尽可能避免加热,;,常用防腐剂的特性与使用,-,山梨酸应避免在有,生物活性,的动植物组织中应用，因有些酶可使山梨酸分解,;,-,山梨酸溶解性比其盐低，因此其,盐类应用更广,;,-,是世界公认的,高效低毒防腐剂,。防腐效果好，对食品风味无影响，且参与人体代谢，安全性高，可抑制各种食品包括焙烤食品及奶酪中的霉菌及酵母菌的生长。是世界各国均允许使用的防腐剂。,常用防腐剂的特性与使用,*丙酸钠和丙酸钙,使用标准,(GB2760-96),添加剂名称 使用范围 最大使用量,g/kg,备注,焙烤食品中使用丙酸盐，不仅用于防腐，同时还有抵抗霉菌产生霉菌毒素的作用。,丙酸钙对霉菌和能引起面包产生粘丝物质的好气性芽孢杆菌有抑制作用，对酵母无抑制作用。,面包中加入,0.3,，可延长,2,4d,不长霉；月饼中加入,0.25,，可延长,30,40d,不长霉。,常用防腐剂的特性与使用,*尼泊金酯,使用标准,(GB2760-96),添加剂名称 使用范围 最大使用量,g/kg,备注,丙,添加剂名称 使用范围 最大使用量,g/kg,备注,丙,注意,:,新批准的,尼泊金酯,盐的使用标准与尼泊金酯,相似,.,常用防腐剂的特性与使用,注意事项,:,-,使用量小,：抑菌范围广，防腐能力强。,-,价格较高,：,丁酯,68,元,/kg,、丙酯,65,元,/kg,、混合酯,70,元,/kg,、水溶性酯,78,元,/kg,、苯甲酸钠,915,元,/kg,、山梨酸钾,2938,元,/kg,-,水溶性,较低,:,在水中溶解度小，一般配成,NaOH,、,乙醇或醋酸溶液使用,几种酯混合使用，易溶于水，防腐效果增加,-,具有特殊的,气味,。,*尼生素,使用标准,(GB2760-96),:,-,罐头、植物蛋白饮料，最大用量,0.2,g/kg,；,-,乳制品、肉制品，最大用量,0.5,g/kg,；,常用防腐剂的特性与使用,实际应用,常见防腐剂在主要食品中的应用情况,食品名称,SO,2,丙酸,山梨酸,苯甲酸,尼泊金酯,脂肪乳制品,+,+,（,+,）,干酪,+,+,（,+,）,（,+,）,肉制品,（,+,）,+,（,+,）,鱼制品,+,+,+,植物制品,+,+,+,（,+,）,水果制品,+,+,+,（,+,）,软饮料,+,+,+,（,+,）,酒,+,+,面包制品,+,+,糖果,+,（,+,）,+,使用防腐剂的注意事项,正确选用防腐剂,了解防腐剂的抗菌谱和食品染菌情况,了解食品和防腐剂的物化性质,了解食品贮藏条件及与其它加工的关系,以使防腐剂始终有效,食品最初应具备较高的微生物质量,了解其安全性和合法性,使用防腐剂的注意事项,注意影响防腐剂作用的因素,*,注意防腐剂作用有效的,pH,范围,*,注意防腐剂的,溶解与分散,一般防腐剂要充分溶解分散于食品中才有效。在使用防腐剂时，要针对食品腐败的具体情况进行处理。如：,-,水果、薯类、冷藏食品等，可表面处理，甚至不需完全溶解。,-,饮料、罐头、焙烤食品等要求防腐剂均匀分散。,-,在两相系统中注意防腐剂的分散特性。,防腐剂在不同,pH,值中分子态形式所占的比例,pH,分子态形式,/%,山梨酸,苯甲酸,丙酸,尼泊金,乙酯,尼泊金,丙酯,3,98,94,99,100,100,4,86,60,88,99.99,100,5,37,13,42,99.94,99.96,6,6,1.5,6.7,99.40,99.55,7,0.6,0.15,0.7,94.31,95.72,8,0.02,0.06,-,62.38,69.11,9,0,0.01,-,14.22,18.28,(,pKa,),(4.67),(4.19),(4.87),使用防腐剂的注意事项,常见防腐剂在大豆油或花生油对在水中的分配系数,防腐剂,分配系数,丙酸,0.17,山梨酸,3.0,苯甲酸,6.1,对羟基苯甲酸甲酯,5.8,对羟基苯甲酸乙酯,26.6,对羟基苯甲酸丙酯,87.5,使用防腐剂的注意事项,*其它因素：,-,热处理,(,Heat treatment,):,一般情况下，加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加入防腐剂，也可缩短杀菌时间。,-,防腐剂的复合使用,(,Mixed use of,preservatives),：,防腐剂的复合使用往往具有协同增效作用。,-,减少食品的染菌程度,(,The microbial,bioburden,of the food,),防腐剂一般只有抑菌作用，如果食品带菌过多，防腐剂很难起到防腐作用。,