食品防腐剂的种类及其研究进展.docx

食品防腐剂的种类及其研究进展摘 要：食品防腐剂是防止食品腐败变质， 延长食品保存期的一种食品添加剂 。 重点阐述了食品防腐剂的种类及其作用机理， 以及食品防腐剂的发展前景， 并指出了质监部门在食品添加剂监管方面的职责和作用。 关键词：食品防腐剂；分类；作用机理；发展前景； 引言 所谓食品腐败变质主要是指以微生物为主的作用导致食品质量下降或失去食用价值的一切变化。食品本身含有的丰富的营养成分最易使微生物滋生且大量繁殖,并最终导致食品的腐败变质。 因此人们尝试用各种方法去 阻止食品腐败,如低温保存、隔绝空气、干燥、高渗、高酸度、使用防腐剂等,其中最为普遍和有效的方法就是添加防腐剂来抑制或杀灭微生物,从而达到防腐的目的 。 1食品防腐剂的概念 随着食品工业化的发展，人们开始担心食品在长时间贮存或长途运输过程中， 会发生食物腐烂变质等。食品防腐剂是一种防止食品腐败、变质、延长贮存期、抑制食品中微生物繁殖的物质。不但能保护食品，有时也可以预防食品中毒的发生。理想的食品防腐剂必须具备较好的抑菌、抗菌、稳定性以及无色、无臭、无刺激性等性能 。 2 食品防腐剂的分类目前常用的食品防腐剂按作用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，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 。 2.1 化学类食品防腐剂化学类食品防腐剂一般可分为三大类，分别是酸性防腐剂、酯型防腐剂、无机盐防腐剂。 2.1.1 酸性防腐剂 酸性防腐剂如苯甲酸、山梨酸和丙酸以及它们的盐类。这类防腐剂的特点是体系酸性越大，其防腐效果越好，而在碱性条件下几乎无效。 苯甲酸又名安息香酸， 其抑菌机理是使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，使三羧酸循环中乙酸辅酶 A 乙酸醋酸及乙酸草酸 柠檬酸之间的循环过程难以进行，并阻碍细胞膜的正常 生理作用。由于其有效成分是未解离的苯甲酸分子， 所以在酸性食品中使用效果好，对酵母、霉菌都有效。但因有叠加中毒现象的报道， 在使用上有争议， 虽各国都允许使用， 但应用范围越来越窄。在我国，因其价格低廉，仍广泛使用于汽水、果汁类、酱类 、 罐头和酒类的防腐 。 山梨酸是不饱和脂肪酸，其抑菌机理是透过细胞壁，进入微生物细胞壁内，利用自身的双键与微生物细胞中酶的巯基形成共价键，使其丧失活性，破坏含有硫氢基的酶类，从而抑制微生物的生。山梨酸是目前国际上公认最安全的化学防腐剂之一，主要抑制霉菌和酵母。但是在微生物过多的情况下发挥不了作用， 因此它适用于有良好卫生条件和微生物数量较少的食品中，目前主要用于高端食品中 。 2.1.1 酸性防腐剂 酯型防腐剂主要包括对羟基苯甲酸酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯等。这类防腐剂的特点就是在很宽的 pH 值范围内都有效，毒性也比较低。对羟基苯甲酸酯类也称尼泊金酯，其抑菌机理主要是使微生物细胞呼吸系统和电子传递酶系统的活动受阻，抑制了丝氨酸的吸收和三磷酸腺苷的产生，从而破坏微生物细胞膜的结构，起到防腐的作用。 2.1.2无机盐防腐剂无机盐防腐剂主要包括含硫的亚硫酸盐、焦亚硫酸盐等。其有效成分是亚硫酸分子，亚硫酸的杀菌作用机理主要是消耗食品中氧气使好气性微生物因缺氧而致死，并能抑制某些微生物生理活动中酶的活性。由于使用这些盐后残留的二氧化硫能引起过敏反应，尤其是对哮喘病人，因此现在一般只将其列入特殊的防腐剂中。 2.2 天然防腐剂 化学防腐剂虽然目前使用最广泛的防腐剂, 但它对健康存在或多或少的潜在影响,人们开始追求更加高效、安全、无毒的天然防腐剂。所谓天然防腐剂是指从植物、动物、微生物代谢产物中提取的物质也称作生物防腐剂。 2.2.1 微生物代谢产物 微生物防腐剂以其天然、安全、健康而受到研究者们的青睐 , 目 前各国都对其展开了广泛的研究 , 我们批准使用的微生物防腐剂有乳链球菌和纳他霉素 。 微生物防腐剂的使用方式有如下几种: 第一, 加入粗提取抑菌物质。 第二,加入纯抑菌物质。第三,加入产抑菌物质的菌株。 乳链球菌素即乳链菌素, 是蛋白质原料经过发酵生物合成的34个氨基酸组成的小肽, 其中碱性氨基酸含量高, 因此带正电荷，其作用机理是在细胞膜上形成有一定孔径的膜通道 , 导致细胞质的外泄, 引起细胞的死亡。它对革兰氏阳性菌 , 如葡萄球菌、链球菌属、梭状芽孢杆菌属的细菌,特别是金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌作用明显,对革兰氏阴性细菌、酵母菌、霉菌的效果不好。 纳他霉素又名匹马霉素,是由纳他链霉素发酵产生的多烯烃大环内酯化合物 无臭无味, 几乎不溶于、高级醇 、 醚 、酯 , 微溶于冰醋酸和二甲基亚砜 。 其作用机理是与麦角甾醇基团结合,阻遏麦角甾醇的生物合成,从而使细胞膜畸变 , 导致渗漏,使细胞死亡。因此纳他霉素对细胞膜中没有麦角甾醇的细菌、病毒无效而对酵母、霉菌等真菌有效与乳链球菌素共同作用时,抗菌谱互补。纳他霉素毒性低使用安全。 2.2.2植物提取防腐剂 茶多酚是从茶叶中提取出来的酚类复合体,约占茶叶干物质重量的 25%主要成分是儿茶素及其衍生物。茶多酚对枯草杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌 、 普通变形杆菌、伤寒沙门氏杆菌等有抑制作用据倪立华等。大白鼠试验研究发现,茶多酚服用后无蓄积毒性,无遗传毒性,属无毒级。茶多酚作为天然防腐剂还有独特的药用价值,它能降血脂血糖 , 抗动脉粥样硬化 , 在抗病毒、抗菌方面也效果显著。 山苍子油是从山苍子树的鲜果、树皮及叶子中提取的芳香精油,主要成分是柠檬醛。据余伯良等研究表明山苍子油对霉菌和酵母菌的抗菌效力均大于山梨酸钾和苯甲酸钠。山苍子油由于具有特殊的柠檬香味会影响食品原有的风味,故不可能广泛用作食品的天然防腐剂 , 但它特别适合作易受霉菌及黄曲霉素污染的花生、玉米等食品如花生蛋白饮料以及快餐玉米的防腐剂 。 2.2.3 动物性原料防腐剂 壳聚糖是由虾、蟹壳制取的甲壳素经浓碱部分或全部脱乙酰后制得的。壳聚糖属天然产物,无毒害、无异味、具有防腐功能。壳聚糖对冷却猪肉有明显的保鲜作用, 段静芸等 研究表明脱乙酰度越高的壳聚糖对冷却肉的保鲜效果越好。因壳聚糖不溶于水, 张伟等制成壳聚糖水溶性衍生物进行抑菌试验,结果表明壳聚糖水溶性衍生物有很强的 抑菌作用,且耐高温高压,是一种广谱抗菌防腐剂。 2.3 复合型防腐剂 往往单纯一种防腐 剂的效果是不够理想的,将几种防腐剂协同起来配成复合型防腐剂则能达到更好的效果。于钢等将壳聚糖和其它无毒型防腐剂配制成复合防腐剂,用来处理桦木,结果显示壳聚糖复合防腐剂的防腐效果是非常好的。 3 食品防腐剂的发展前景 食品工业之所以能发展成为国民经济的一个重要支柱产业，主要是由于食品工业为人们提供了大量卫生、可口、方便又营养的食品。防腐剂是食品工业中主要的添加剂之一，我国目前使用的防腐剂主要是苯甲酸、山梨酸等化学合成防腐剂。随着人们生活水平的提高以及保健意识的增强，化学防腐剂受到严峻挑战，开发抗菌性强、安全无毒、适用性广和性能稳定的天然食品防腐剂成为食品科学研究的新热点之一，天然防腐剂也是今后防腐剂市场的主要方向。相信随着抗菌物质分子与作用机理的揭示， 更多的天然防腐剂将被开发出来， 以其安全性 、 无毒性作用的特点越来越受到食品工业的青睐。 结语 综上所述，各种防腐剂对微生物有不同的作用机制，分别影响不同的细胞亚结构，但同时微生物本身也会对防腐剂产生一系列应激反应而产生适应性。通常几种防腐剂协同作用可产生最佳抑菌效果，因此更深入地了解防腐剂在微生物体内的作用机理及微生物的应激反应可帮助我们更有效、更合理地使用防腐剂。虽然在这方面已进行了许多研究，但仍然还有许多未阐明的地方，包括微生物是否死亡、 残存、适应环境或生长以及它们机体内发生了什么生理分子反应机制而导致了 这些现象。如果能积累更多的数据，用数学模型来描述微生物生长和死亡， 则会比现在食品工业中实际应用的经验性知识更为科学、准确，对防腐剂的开发和应用也将有更为科学的指导。 参考文献： 1郭新竹,宁正祥,胡新宇等.食品防腐剂作用机理的研究进展J.食品科技，2001,5:40-42.2 石立三,吴清平,吴慧清等.我国食品防腐剂应用状况及未来发展趋势J.食品研究与开发 ,2008,29(3):157-161.3王燕,车振明.食品防腐剂的研究进展J.食品研究与开发,2005,26(5): 167-170. 4刘新芬.从我国农业食品安全看企业对消费者的社会责任J.农业经济，2007（11） ：38-4 0.5孙宝国.食品添加剂与食品安全J.科学中国人，2011（22）34-38 .6杨新泉，田红玉，陈兆波，等.食品添加剂研究现状及发展趋势J.生物技术 进展，2011（1）305-3 11. 7王建华.微生物低聚果糖合成酶及其应用研究述评J.天然产物研究与开发 , 2003,15(6):544-551. 8阳元娥,罗发兴. 低聚果糖制备的研究进展J. 郑州轻工业学院学报(自然科学版),2002,17(4):74-77. 9 LamiaLHocine,江波.双酶法生产高纯度低聚果糖的研究J.食品科学, 1997,18(9):24 - 27.10唐军,张海涛.低聚果糖的性能及发酵法生产新工艺J.化学工业与工程技术,1999,20(2):11-14.11段杉,彭喜春,彭志英.低聚壳聚糖的制备及应用J.中国食品添剂 ,2002 , (5):66-72 . 12肖素荣,李京东.天然食品防腐剂及其发展前景J.中国食品与养，2007,6 ： 30-33.