防腐剂防腐原理.docx

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。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2.54.0，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PH48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、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%。8、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。成份构造食品防腐剂的种类很多，主要分为合成和天然防腐剂；常用的合成防腐剂以山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯类等为代表。山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。山梨酸不溶于水外，使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中，使用时不方便且有刺激性，故一般不常用；山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小，所以也不常使用；山梨酸钾则没有它们的缺点，易溶于水、使用范围广，经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影；在这里重点介绍一下山梨酸钾：它为不饱和六碳酸；一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒，含量在98%-102%；无臭味、或微有臭味，易吸潮、易氧化而变褐色，对光、热稳定，相对密度1.363，熔点在270分解，其1%溶液的PH：78。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的生长和起防腐作用，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；其效果随PH的升高而减弱，PH达到3时抑菌达到顶峰，PH达到6时仍有抑菌能力，但最底浓度（MIC）不能底于0.2%，实验证明PH：3.2比PH2.4的山梨酸钾溶液浸渍，未经杀菌处理的食品的保存期短24倍。GiW山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同，毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小，日允许量为25mg/Kg，苯甲酸5倍，尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂；可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。苯甲酸类有苯甲酸和苯甲酸钠二类；苯甲酸又称为安息香酸，故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性，大约常温下0.34g/100ml；但溶于热水；也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。而苯甲酸钠在都使用苯甲酸钠；苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。我简单介绍一下苯甲酸钠：苯甲酸钠大多为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜，有收敛性；易溶于水（常温）53.0g/100ml左右，PH在8左右；苯甲酸钠也是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0，在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大，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；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。乳酸链球菌素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。1969年，联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAL/WHO)食品添加剂联合专家委员会确认乳酸链球菌素可作为食品防腐剂。1992年3月中国卫生部批准实施的文件指出：“可以科学地认为乳酸链球菌作为食品保藏剂是安全的”。它能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌，如肉毒梭菌，金黄色葡萄球菌，溶血链球菌，利斯特氏菌，嗜热脂肪芽抱杆菌的生长和繁殖，尤其对产生孢子的革兰氏阳性细菌有特效。乳酸链球菌素的抗菌作用是通过干扰细胞v膜的正常功能，造成细胞膜的渗透，养分流失和膜电位下降，从而导致致病菌和腐败菌细胞的死亡。它是一种无毒的天然防腐剂，对食品的色、香、味、口感等无不良影响。现己广泛应用于乳制品、罐头制品、鱼类制品和酒精饮料中。纳他霉素纳他霉素(Natamycin)，是由纳他链霉菌受控发酵制得一种白色至乳白色的无臭无味的结晶粉末，通常以烯醇式结构存在。它的作用机理是与真菌的麦角甾醇以及其他甾醇基团结合，阻遏麦角甾醇生物合成，从而使细胞膜畸变，最终导致渗漏，引起细胞死亡。在焙烤食品用纳他霉素对面团进行表面处理，有明显的延长保质期作用。在香肠、饮料和果酱等食品的生产中添加一定量的纳他霉素，既可以防止发霉，又不会干扰其他营养成分。一聚赖氨酸一聚赖氨酸的研究在国外特别是在日本已比较成熟，我国刚刚起步。它是一种天然的生物代谢产品。具有很好的杀菌能力和热稳定性，是具有优良防腐性能和巨大商业潜力的生物防腐剂。在日本，一聚赖氨酸已被批准作为防腐剂添加于食品中，广泛用于方便米饭、湿熟面条、熟菜、海产品、酱类、酱油、鱼片和饼干的保鲜防腐中。徐红华等研究了一聚赖氨酸对牛奶的保鲜效果。当采用420mg/L的一聚赖氨酸和2%甘氨酸复配时，保鲜效果最佳，可以保存11d，并仍有较高的可接受性，同时还发现一聚赖氨酸和其他天然抑菌剂配合使用，有明显的协同增效作用，可以提高其抑菌能力。溶菌酶溶菌酶是一种无毒蛋白质，能选择性地分解微生物的细胞壁，在细胞内对吞噬后的病原菌起破坏作用从而抑制微生物的繁殖。特别对革兰氏阳性细菌有较强的溶菌作用，可作为清酒、干酪、香肠、奶油、生面条、水产品和冰淇淋等食品的防腐保鲜剂。在美国，研究者建议把一聚赖氨酸作为防腐剂用于食品中。实践发现一聚赖氨酸可与食品中的蛋白质或酸性多糖发生相互作用，导致抗菌能力的丢失，并且一聚赖氨酸有弱的乳化能力。因此一聚赖氨酸被限制于淀粉质食品。使用标准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)、使用廉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。针对食品防腐剂使用方面存在的问题以及人们对防腐剂的认识误区，中国消费者协会在今年2月份发布的2001年第2号消费警示中，郑重提醒广大消费者：要正确认识、理性看待食品中的防腐剂，掌握有关食品防腐剂的常识，以便在购买食品时能明明白白选购；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过多使用防腐剂的食品，以保障他们的身体健康；在选购食品、饮料时，尽可能购买有信誉、质量经得起市场考验的产品，因为这类产品中使用防腐剂时更慎重、稳妥，标注也往往更真实；对一些中小企业在产品说明或广告中所宣称的“本品绝对不含任何防腐剂”不要轻易相信。近年来，一些食品中必用的防腐剂也在向着安全、营养、无公害的方向发展，诸如葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、乳酸菌、壳聚糖、果胶分解物等新型防腐剂已经出现，并被国家批准使用，建议大家在尽可能的情况下应首选含天然防腐剂的食品，以确保你的健康不受损害。危害信息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？中国消费者协会日前发布2001年第2号消费警示，指出食品中的“防腐剂”关系健康。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损害。因此，中国对防腐剂的使用有着严格的规定，明确防腐剂应该符合以下标准：1合理使用对人体健康无害；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。中国到目前为止只批准了32种允许使用的食物防腐剂，其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等。苯甲酸的毒性比山梨酸强，而且在相同的酸度值下抑菌效力仅为山梨酸的1/3，因此许多国家已逐步改用山梨酸。但因苯甲酸及其钠盐价格低廉，在我国仍作为主要防腐剂使用，主要用于碳酸饮料和果汁。山梨酸及其盐类抗菌力强，毒性小，是一种不饱和脂肪酸，可参与人体的正常代谢，并被转化而产生二氧化碳和水，山梨酸由于防腐效果好，对食品口味亦无不良影响，已越来越受到欢迎。另从今后防腐剂的发展趋势看，天然防腐剂将成为发展主角。部分生产企业在食品中添加了防腐剂后，由于怕消费者有疑虑，而不在标签中标注使用了防腐剂；有的甚至使用了防腐剂而在包装上宣传“本品不含有任何防腐剂”，以此来误导和欺骗消费者，严重侵犯了消费者的知情权。据中消协近期所作的121种易拉罐装碳酸饮料比较试验的测试结果表明，有7种饮料使用防腐剂而未在标签中标注，占所测含防腐剂饮料总数的8%。消费者应理性看待防腐剂，明确防腐剂除了防止食品变质外，有时也可以防止食品中毒的发生，这一点无疑是有益于消费者安全消费的；但同时防腐剂由人工合成，使用不当会有一定副效应，长期过量摄入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过多使用防腐剂的食品。不断完善人工合成添加剂尤其是有关防腐剂的法律法规，将防腐剂的生产和使用控制在最合理的范围内。对标签标注做出更加详细的规定，如要求食品生产企业在产品标签上明确写明“含防腐剂：XXX、XXX”，并标明所使用剂量，使消费者在选购时一目了然，能做出客观明确的判断。常用产品常用的有机防腐剂：安息香酸(苯甲酸) (BA) Benzoic acid己二稀酸(SA) Sorbic acid去水醋酸 (DHA) Dehydroacetic acid对羟苯甲酸 p-Hydroxybenzoate对羟苯甲酸乙酯 Ethyl p-hydroxybenzoate对羟苯甲酸丙酯 Propyl p- hydroxybenzoate对羟苯甲酸丁酯 Butyl p- hydroxybenzoate对羟苯甲酸异丙酯 Isopropyl p- hydroxybenzoate对羟苯甲酸异丁酯 Isobutyl p-hydroxybenzoate硼砂Borate水杨酸Salicylic Acid对苯二酚Hydroquinol添加防腐剂（1）优良防腐剂的条件：在抑菌浓度范围内无毒性和刺激性，用于内服的防腐剂应无异味；抑菌范围广，抑菌力强；在水中的溶解度可达到所需的抑菌浓度；不影响药剂中药物的理化性质和药效的发挥；防腐剂也不受药剂中药物及其他附加剂的影响；性质稳定，不易受热和药剂pH值的变化而影响其防腐效果，长期贮存不分解失效。（2）防腐剂的作用：能抑制微生物生长繁殖的物质称防腐剂。而杀菌剂则是能破坏和杀灭微生物的物质。防腐剂对微生物繁殖体有杀灭作用，对芽胞则使其不能发育为繁殖体而逐渐死亡。不同的防腐剂其作用机理不完全相同。如醇类能使病原微生物蛋白质变性；苯甲酸、尼泊金类能与病原微生物酶系统结合，影响和阻断其新陈代谢过程；阳离子型表面活性剂类有降低表面张力作用，增加菌体细胞膜的通透性，使细胞膜破裂、溶解。（3）防腐剂的分类：防腐剂通常可分为四类：有机酸及其盐类：苯酚、甲酚、氯甲酚、麝香草酚、羟苯酯类、苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐、硼酸及其盐类、丙酸、脱氢醋酸、甲醛、戊二醛等；中性化合物类：苯甲醇、苯乙醇、三氯叔丁醇、氯仿、氯己定、氯已定碘、聚维酮碘、挥发油等；有机汞类：硫柳汞、醋酸苯汞、硝酸苯汞、硝甲酚汞等；季胺化合物类：氯化苯甲烃铵、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷铵、度米芬等。（4）常用的防腐剂（preservative）：防腐剂品种较多，以下主要介绍药剂中常用的防腐剂。1）羟苯酯类：也称尼泊金类，是用对羟基苯甲酸与醇经酯化而得。此类系一类优良的防腐剂，无毒、无味、无臭，化学性质稳定，在pH38范围内能耐1002h灭菌。常用的有尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金丁酯等。在酸性溶液中作用较强。本类防腐剂配伍使用有协同作用。表面活性剂对本类防腐剂有增溶作用，能增大其在水中的溶解度，但不增加其抑菌效能，甚至会减弱其抗微生物活性。本类防腐剂用量一般不超过0.05%.2）苯甲酸及其盐：为白色结晶或粉末，无气味或微有气味。苯甲酸未解离的分子抑菌作用强，故在酸性溶液中抑菌效果较好，最适pH值为4，用量一般为0.1%0.25%。苯甲酸钠和苯甲酸钾必须转变成苯甲酸后才有抑菌作用，用量按酸计。苯甲酸和苯甲酸盐适用于微酸性和中性的内服和外用药剂。苯甲酸防霉作用较尼泊金类弱，而防发酵能力则较尼泊金类强，可与尼泊金类联合应用。3）山梨酸及其盐：为白色至黄白色结晶性粉末，无味，有微弱特殊气味。山梨酸的防腐作用是未解离的分子，故在pH值为4的水溶液中抑菌效果较好。常用浓度为0.05%0.2%.山梨酸与其他防腐剂合用产生协同作用。本品稳定性差，易被氧化，在水溶液中尤其敏感，遇光时更甚，可加入适宜稳定剂。可被塑料吸附使抑菌活性降低。山梨酸钾、山梨酸钙作用与山梨酸相同，水中溶解度较大，需在酸性溶液中使用，用量按酸计。4）苯扎溴铵：又称新洁尔灭，系阳离子型表面活性剂。为淡黄色粘稠液体，低温时成蜡状固体。味极苦，有特臭，无刺激性，溶于水和乙醇，水溶液呈碱性。本品在酸性、碱性溶液中稳定，耐热压。对金属、橡胶、塑料无腐蚀作用。只用于外用药剂中，使用浓度为0.02%0.2%。5）其他防腐剂醋酸氯乙啶：又称醋酸洗必泰，为广谱杀菌剂，用量为0.02%0.05%。邻苯基苯酚微溶于水，具杀菌和杀霉菌作用，用量为0.005%0.2%。桉叶油使用浓度为0.01%0.05%，桂皮油为0.01%，薄荷油0.05%。