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食品防腐剂的研究
杨海金（应用化学112班 79）

近年来，伴随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，食品加工业也得到了很大的发展。然而，在食品加工工业中，各类食品的防腐保鲜，一直是一个亟待解决的重要问题。据估计，我国每年约有20％～30％的食物因腐败而白白损失。食品腐败不仅会造成食品营养价值的丧失，甚至还会造成食物中毒。食品腐败的原因很多，主要有物理、化学、酶变及微生物4个方面的因素，其中微生物作用最为严重。为了延长食品的保质期，在食品加工过程中，人们采用了许多不同的手段来杀死或者抑制微生物，添加防腐剂是其中最方便而有效的一种方法，因而被广泛使用于食品加工行业中。这使得食品添加剂行业得到了蓬勃发展，但在发展的同时，也出现了不少问题，以至于有部分人认为食品安全最大的问题是食品添加剂。为了让大家走出这一误区，我们就从食品防腐剂──这个备受争议，也是最敏感的食品添加剂来说起。
1.食品防腐剂的概述
食品防腐剂是指为食品防腐和食品加工、储运的需要，加入食品中的化学合成物质或天然物质。它能防止食品因微生物引起的腐败变质，使食品在一般的自然环境中具有一定的保存期。食品防腐剂的用途，广义地说，就是减少、避免人类的食品中毒。狭义地说，就是防止微生物作用而阻止食品腐败的有效措施之一。
2.食品防腐剂的分类
食品防腐剂不影响食品的味道，它可以抑制微生物的生长，杀死食品中含有的有害微生物，以此来防止影响食品保鲜的化学过程，例如发酵、霉变和腐败等。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【1】。化学类食品防腐剂可分为三大类，分别是酸性防腐剂、酯型防腐剂、无机盐防腐剂。
酸性防腐剂( 如山梨酸、丙酸及其盐类等) 在酸性越大时，防腐效果越好，而在碱性条件下几乎无效；酯型防腐剂( 如没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯等) 在很宽的pH范围内都有效，毒性亦较低；无机盐防腐剂( 如含硫的亚硫酸盐、焦亚硫酸盐等) 的有效成分是亚硫酸分子，可杀灭某些好氧型微生物并能抑制微生物中酶的活性，但因残留二氧化硫能引起过敏反应，使用受到限制【2】。Dai等研究发现苯甲酸钠、山梨酸钾、月桂酸及肉桂酸单独或联合使用可明显抑制酵母的生长，发挥有效的防腐作用。
天然食品防腐剂可分为3 类: 动物源天然防腐剂、植物源天然防腐剂、微生物源天然防腐剂。动物源天然防腐剂( 如蜂胶、鱼精蛋白、壳聚糖等) 是从动物体内提取出来的防腐剂。植物源天然防腐剂( 如香辛料及茶叶、银杏叶、中草药提取物等) ，是国内外开拓食品防腐剂新领域的研发热点。Hsouna 等发现长角果( 长角豆属，药用植物) 中提取的香精油，具有有效的抗微生物及细胞毒性作用，在食品防腐中发挥了重要作用。微生物源防腐剂( 如乳酸链球菌素、纳他霉素等) 具有安全、高效和健康的特点。作为世界公认安全的食品防腐剂，乳酸链球菌素( Nisin) ，即乳链菌肽，是由乳酸链球菌产生的一种多肽物质，是一种高效、无毒、安全、性能卓越的天然食品防腐剂。Nisin 能有效抑杀嗜热脂肪芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特氏菌等各种革兰氏阳性菌及芽孢，加入食品中，可大大地降低食品的灭菌温度、缩短食品灭菌时间，使食品保持原有营养成份、风味、色泽，同时还可大量节能。可广泛应用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐装食品、果汁饮料及经热处理密闭包装食品的防腐保鲜等领域。
3.食品防腐剂的检测
在食品工业中,作为防腐剂,不能影响人体正常的生理功能,一般说来,在正常规定的使用范围内使用食品防腐剂对人体没有毒害或毒性极小。因此,食品防腐剂的定性与定量的检测在食品安全性方面是很重要的。目前,测定防腐剂的方法主要有:薄层色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳、气相气谱法等。随着越来越多的食品工业、药物配方和化妆品里混合使用防腐剂,只单一的检测某一种防腐剂已经满足不了各行业的要求,因此能够同时测定多种防腐剂的方法就会显得尤为重要。
Thomassin 等人曾经采用高效薄层色谱法和高效液相色谱法对尼泊金酯类作过检测,实验发现高效薄层色谱法的相对标准偏差要大于高效液相色谱法,但是高效薄层色谱法对于尼泊金酯类的定量就更为快速。
Harry M Pylypiw J r 等人使用高效液相色谱同时测定食品里的苯甲酸钠和山梨酸钾。苯甲酸钠和山梨酸钾的紫外检测波长分别为225nm 和255nm。以体积比10∶1 ,用乙腈/ 醋酸铵缓冲溶液来稀释液体样本。
Tfouni 和Toledo 使用高效液相色谱对巴西国内市场上销售的饮料、果汁、人造乳油奶酪作了抽查检测,检测发现大多数食品里苯甲酸和山梨酸的含量都没有超过804 mg/ L 和1 371 mg/ kg ,只有一种防腐剂的含量超过了巴西法律规定的标准。
方明和李勇采用高效毛细管电泳检测了饮料、酱菜中苯甲酸的含量,优化了测定食品防腐剂的试验条件。试验表明这种检测的预处理简单、检测经费低,且有检测迅速快捷、检测精度高等优点【3】。
由于薄层色谱法所用的分析时间长、准确度差，高效液相色谱法使用的仪器昂贵,难以普及,因此适用范围受到一定限制。气相色谱是最重要的分析技术之一,它有极好的灵敏度和很高的分离度。在实验中如果将玻璃棉插入注射部分的玻璃垫里或在分析柱之前采用一个保护柱可以防止分析柱被不挥发物质污染,阻止污染物的干扰,减小峰的拖尾效应来改进气相色谱的分离度,同时还可以延长柱的使用寿命。
王文芳等人采用不分流/ 分流进样模式,对饮料中山梨酸和苯甲酸进行测定。线性范围为25～300μg/ mL ,相关系数都大于0.1999 ,山梨酸和苯甲酸的检出限分别为0.1813μg/ mL 和0.1606μg/ mL ,回收率在87.0 % - 97.8 %范围内[5]。
4.食品防腐剂的应用与安全
我国目前使用的防腐剂主要是化学类食品防腐剂，如山梨酸、山梨酸钾等。山梨酸(钾)主要通过山梨酸根抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌的活性，从而发挥有效的防腐作用、此外它还能防止肉毒杆菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖，但对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效，其抑止发育的作用比杀菌作用更强，从而达到有效地延长食品的保存时间，并保持原有食品的风味。山梨酸( 钾) 目前已广泛地用于食品、医药、化妆品、农产品、饲料等行业中，从发展趋势看,其应用范围还在不断扩大。
为保障食品防腐剂能得到正确的使用与发展，食品企业、消费者、政府及相关部门等应共同努力，发挥各自的积极作用。
(1) 食品企业应正确使用防腐剂。社会上仍存在一些食品生产企业没有正确使用防腐剂，使得消费者对防腐剂产生了质疑和防范，其主要表现为: 超标使用、超范围使用、使用劣质防腐剂、违规使用、不标注使用、不科学使用【6】
（2）消费者应科学认识防腐剂。目前，部分消费者对食品添加剂，尤其是防腐剂存在误解，盲目地追求不添加防腐剂的食品，这些误解主要是因为缺乏对科学知识的了解和社会舆论的误导。因此，要解决食品防腐剂的发展问题，还需要消费者具备有关食品防腐剂的科学知识，消除误解。
（3）政府及相关部门、协会、媒体的监督管理食品防腐剂要得到合理合法的使用与发展，亦迫切需要政府及相关部门、协会的努力及媒体的监督管理。
5.食品防腐剂的发展趋势
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。
近年来，我国的科研单位及生产单位开发了不少天然食品防腐剂，其中不少品种正在大力推广应用。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。
当前我国食品防腐剂开发方向是: ①进一步研究山梨酸、丙酸及其盐类, 其关键是完善生产工艺, 降低生产成本。②大力开发新型天然类食品防腐剂, 对其作用机理进行探索,研发高效低成本的生产工艺。③研究新型天然复合型防腐剂, 进一步提高防腐效能。④对现有安全高效的品种进行分子修饰, 以开发出更好的品种。

参考文献
1.林科． 食品防腐剂的种类及其研究进展［J］． 广西轻工业，2009 ( 10) : 9 － 11．
2.唐春红，孙瑾． 食品防腐剂和抗氧化剂在酱菜行业的使用技术及法规标准［J］． 中国食品添加剂，2010(4) : 213 － 217．
3.方明,李勇. 饮料、酱菜中苯甲酸含量的高效毛细管电泳检测方法[J] 中国食品添加剂,2005,8:156～158
4.林秀蓉,古国隆,钟玉明. 食品中对羟苯甲酸酯类防腐剂之简易快速气相层析定量分析[J] 台湾农业化学与食品科学, 2000,8(1): 59～70
5.王文芳,董春洲. 不分流进样毛细管柱气相色谱法测定饮料中山梨酸和苯甲酸[J] 湖北中医学院学报,2005 ,7(3) :37～38.
6.慕卫平，孙隆富． 食品防腐剂及其在食品生产使用中存在的问题及对策［J］． 社区医学杂志，2006，4(1) : 52－53．