食品配料与添加剂.doc

绪论
一、食品添加剂的定义
食品添加剂，是指为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。营养强化剂、食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂也包括在内。
食品添加剂一般都不能单独作为食品来食用，其添加量有严格的限制。且其用量，一般不超过2%。例如：制作咸菜时，食盐量＞1%。
食品添加剂，作为精细化工行业产品，已成为医药、化妆品、农用化学品（包括饲料）添加剂之后的第四个分枝。
食品配料指的是公认的、安全的可食用物质，指用于生产制备某种食品并在成品中出现的任何物质，但不包括食品添加剂。配料在用于加工食品时用量相对比较大，一般在3%以上，但配料与食品的界限具有相对性，有时某种配料本身就是食品（如酱油），但它用于一些食品加工时却成了配料。配料与食品添加剂的界限也有相对性，随着配料功能的提升，其在食品中的添加量可能会逐步减少而有可能会发展成食品添加剂。国际食品配料行业的发展速度是极快的，和调味品不同的是，食品配料涵盖于所有食品生产应用之中，包括休闲食品、软饮料、儿童食品、方便食品等。食品配料的发展，能够带动整个食品产业（包括调味品、食品添加剂产业等）的共同发展。
食品配料由食品原料加工而来，可理解为食品生产过程中的半成品。将一个或多个食品配料，以及适当的少量的食品添加剂组合加工，最终得到食品成品。
二、食品添加剂的数量及分类
（一）食品添加剂的数量
美国，已有2500种以上的不同食品添加剂应用于大约20000种以上的食品中；
日本，使用的食品添加剂约1100种；
欧洲共同体，约使用1000~1500种；
我国允许使用的食品添加剂品种，在上世纪70年代仅几十种，以后就迅速增加。1981年为213种，1986年为621种，1992年为1044种，1998年，1513种，其中食品用香料为1027种。2006年，2047种。
《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-2007，2008-6-1实施）新标准全面整合和梳理了1996年以来卫生部公告的添加剂名单，将食品添加剂分为22类，共1812+增补品种（见卫生部公告，最新一期为200911号，+26种）。
我国1970年以来食品添加剂种类数据表

（二）食品添加剂的分类
1、按来源
天然：利用动、植物机体或微生物的代谢产物等为原料，经提取所获得的天然物质。
合成：采用化学手段，使元素或化合物通过氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应而得到的物质。包括人工合成天然等同物和一般化学合成品。
2、按功能
按功能，各个国家的分类方法不尽相同：美国1981年将其分为45类，FAO/WHO于1994将其分为40类，而欧洲共同体仅分为9类，日本分为25类。
《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-2007，2008-6-1实施）新标准全面整合和梳理了1996年以来卫生部公告的添加剂名单，共1812种，其中添加剂290种，香料1528种，加工助剂（包括酶制剂）149种，胶姆糖基础剂55种。分为如下22+1类：
酸度调节剂（01） 抗结剂（02） 消泡剂（03）
抗氧剂（04） 漂白剂（05） 膨松剂（06）
胶姆糖基础剂（07） 着色剂（08） 护色剂（09）
乳化剂（10） 酶制剂（11） 增味剂（12）
面粉处理剂（13） 被膜剂（14） 水分保持剂（15）
营养强化剂（16） 防腐剂（17） 稳定和凝固剂（18）
甜味剂（19） 增稠剂（20） 香料（21）
食品加工助剂（22） 其他（00）如咖啡因
以上及其定义，详见GB2760-2007中的食品添加剂功能类别表（E），该表属于资料性附录。括号内的数字，为该类添加剂的功能代码。
食品添加剂的中国数字系统，CNS：**.***
添加剂的代码，由二字段数字串（5字符）构成，以实心点为分隔符：
以苯甲酸为例：其代码为17.001
实心点前，是它的功能类别代码=FA英文单词首字母的位置序号，2位。
苯甲酸，属于防腐剂，则功能类别码应为17。
实心点后，是它在该类FA中的诞生序号，即在该类FA中的位置，3位。
苯甲酸，防腐剂的头胎，顺序号为001，CNS：17.001
按功能分类并按二字段编码的添加剂归属附录A，计264（+增补）种。
不归属于上述CNS编码的五类添加剂，如下：仅有**

三、食品添加剂的主要作用及与食品工业的关系
1、食品添加剂的主要作用
（1）改善食品及其原料的感官性状
增进色、香、味，改变质地──花色品种急剧增加。
（2）有利于食品的保藏，防止食品腐败、变质；
防腐剂、抗氧化剂等，解决了加工与消费之间的时空差所带来的污染、变质的问题和资源的地域性限制。
（3）保持或提高食品的营养价值；
（4）提高运输、携带和摄食的方便性；
（5）有利于食品的加工处理，适应生产的机械化和自动化；
（6）满足其他特殊需要
如适合糖代谢机能有障碍的人群，即糖尿病患者的以木糖醇为甜味剂的特种食品。
2、工业化与家庭作坊食品加工的比较
工业化生产：质量稳定、规模化、对添加剂的需求大
家庭作坊式：质量不稳定、量小、对添加剂的需求甚微
目前，在市场上几乎找不到不含食品添加剂的食品。没有食品添加剂就没有繁多的食品花色品，也谈不上现代食品工业的生产；食品添加剂，是食品工业技术创新和提高农产品附加值和利用率的重要动力。食品添加剂的使用，为当今人们饮食水平不断地提高，满足快捷的生活节奏提供了保障。
四、食品添加剂的卫生要求
基本原则：第一位的是安全性，然后才是有效性。
（一）食品添加剂应符合的基本要求（原则）
1．食品添加剂本身应该经过充分的毒理学鉴定程序，证明在使用限量范围内对人体无害，并应在较低的使用量的条件下有显著效果。
2．食品添加剂在达到一定的工艺功效后，若能在以后的加工、烹调过程中消失或破坏，避免摄入人体，则更为安全。
3．食品添加剂在进入人体后，最好能参加人体正常的物质代谢；或能被正常解毒过程解毒后全部排出体外；或因不被消化道所吸收而全部排出体外；不能在人体内分解或与食品作用形成对人体有害的物质。
4．食品添加剂对食品的营养成分不应有破坏作用，也不应影响食品的质量及风味。
5．不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂，即违反食品添加剂允许的作用范围［六点，见本章一、（一）-六）］的均为违法。
6．食品工业用加工助剂一般应在制成最后成品之前除去，有规定食品中残留量的除外。
7．婴幼儿的代乳食品和老年人及肝肾功能有障碍人群的食品中不得使用防腐剂、 糖精、合成色素。
（二）食品添加剂的卫生管理
食品添加剂使用卫生标准中明确指出了允许使用的食品添加剂品种、使用的目的（用途）、使用的食品范围、以及在食品中的最大使用量或残留量。有的还注明使用方法。
标准是以食品添加剂使用情况的实际调查和毒理学评价为依据而制定出的。对某种食品添加剂来说，其制定标准的一般程序如下：
（1）根据急性毒性试验，确定半致死量（LD50），判断毒性；
（2）由动物毒理学慢性试验确定最大无作用剂量（MNL）；
（3）根据安全系数，确定人体每日允许摄入量（ADI）；系数，1/100～1/500
（4）将ADI乘上平均体重就得到一个人的每日允许摄入总量；
（5）根据膳食调查，确定它在食品中投放的安全剂量。
通过MNL、ADI确定最大使用量

（三）GB2760中的食品添加剂
其中列入的食品添加剂，必须都是按我国食品安全性毒理学评价程序进行安全性试验，经全国食品添加剂标准化技术委员会审定，报请卫生部批准的。
（四）添加剂的法规机构及相关文件、规定
中国：
《中华人民共和国食品卫生法》
食品安全法（法实施条例），20090720）
《食品添加剂卫生管理办法》
《食品标签通用标准》GB7718-94
《卫生部食品添加剂申报与受理规定》
《食品添加剂生产企业卫生规范》
《食品营养强化剂使用卫生标准》
《食品添加剂的质量标准》
国际性组织：
FAO——世界粮农组织
WHO——世界卫生组织
JECFA——食品添加剂专家委员会
CCFA——食品添加剂法典委员会
CAC——食品法典委员会
五、食品添加剂的现状与发展趋势
（一）存在的主要问题
1、添加剂生产者
产品品种少，系列化程度低；品质量差，功能性不强；企业生产规模小、生产工艺落后、效益低。
2、添加剂使用者
食品添加剂超量使用；食品添加剂超范围使用；标签标识不符合要求保管不善；以禁用物作为食品添加剂；用添加剂勾兑成食品、盖丑。
（二）发展趋势
向大分子、天然、营养型、多功能、复合型、方便化
（1）充分利用我国的资源优势，开发食品添加剂新品种。
积极倡导天然、营养、多功能食品添加剂
（2）开发新技术
（3）加强应用技术的开发，同时提高制剂化水平，努力向复合型发展。
行业中，称“复剂”，便于添加剂使用者的傻瓜式操作。
六、《食品添加剂使用卫生标准》GB2760-2007使用简介
1、食品添加剂使用卫生标准版本变更
GBⅡ50-1977
GB 2760-1981
GB 2760-1986
GB2760-1990
GB2760-1996（1997年～2006年有增减）
GB2760-2007（2008.06.01实施）
GB2760-2007的附录，包括：
规范性的表A、B、C、D；
资料性的表E、F：食品添加剂功能类别表（及类别代码表）；食品分类系统（及类别代码表）。
2、GB2760-2007附录的使用（简介）
（1）如果知道添加剂的中文名称或CNS代码，可用A.1查询它的应用范围和用量──通过搜索功能来完成。如苯甲酸（17.001）
［A.1的缺点］
因是按添加剂的中文首字拼音排序，想了解与掌握某一功能类别的添加剂的总量、名称等信息，实在困难，犹如29届奥运会入场式的排列顺序。
（2）想知道某种食物中可加入的添加剂、最大使用量和残余量，可利用该食品的食物分类代码，在A.2中查找──通过搜索功能完成。如，可乐型碳酸饮料，14.04.01.01。
七、本课程学习的基本方法
对于具体的添加剂，首先要通过检索标准（手工、计算机）获得如下信息：
中文名称； 英文名称； CNS号； INS号；
功能； 使用范围； 最大使用量（或残留量）
结合教材（食品添加剂和相关的生化、有机、微生物）及其它参考书籍（手册、丛书）了解：
理化性质； 毒理参数； 使用效果； 工艺参数； 使用注意事项

思考题：
1．食品添加剂是否属于食物的正常成分？
2．不使用添加剂的食品质量就越好吗？

3．国家在食品添加剂使用方面有什么法律和标准
4．食品添加剂最大用量的确定步骤
5．天然物质是否是食品添加剂生产的发展趋势
6．对于一种添加剂，应该了解哪些方面的内容？

第一章 防腐剂
一、概述
有效利用微生物是人类利用自然的重要手段。利用微生物发酵制造新产品（酒、醋、酱、腌菜），自从人类生产的食物有了剩余，防止食品的腐败就成了保藏食品的核心问题，传统方法包括晒干、盐渍、糖渍、酒泡等，现代技术包括杀菌技术和罐藏等包装技术结合。
防腐剂是防止食品腐败变质、延长食品储存期的物质。
防腐剂是一类具有抑制微生物增殖或杀死微生物的化合物（教材）。
防腐剂是一类具有抑制微生物增殖的化合物（狭义概念）。
杀菌剂是指能在较短时间(5～10min)内杀死微生物的化合物（狭义概念）。
防霉剂在GB2760-2007中无该名词。
二、食品防腐剂的作用机理
（一）微生物引起的食品腐败变质
食品腐败变质是指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。微生物引起食品变质一般可分为：细菌造成的食品腐败、霉菌导致的食品霉变和酵母引起的食品发酵等。
1、细菌造成的食品腐败现象
细菌作用于各类食品，使食品原有的色泽丧失，呈现各种颜色，发出腐臭气味，产生不良滋味。
特点：分解糖类使食品呈现酸味及不良气味；将蛋白质分解转化为腐胺、尸胺、粪臭素等，使食品组织发生软化，产生黏液物，呈现苦味和臭味等；促进脂肪的氧化分解，产生醛、酮、酸等。伴随有中间产物的相互作用，从而产生大量毒性物质。
主要作用细菌：假单胞菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属、变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属和小球菌属等
2、食品霉变现象
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生长繁殖，同时使食品外层长霉或颜色改变，且产生明显霉味 。
特点：霉菌在生长代谢过程中，使得碳水化合物与蛋白质分解而导致食品变质及营养成分的破坏，若霉变是由产毒霉菌造成的，则产生的毒素对人体健康有严重影响 。
主要作用霉菌：毛霉属的总状毛霉、大毛霉，根霉属的黑根霉，曲霉属的黄曲霉、灰绿曲霉、黑曲霉，青霉属的灰绿青霉
（二）食品防腐剂的作用机理
一般能通过细胞膜进入细胞内，对其生理代谢产生干扰，也即干扰微生物生长的物质。由于不同类的微生物的结构特点、代谢方式是有差异的，因而同一种防腐剂对不同的微生物效果不一样。不同物质对人体的不良影响，与对微生物生长影响不同。食品防腐剂对微生物的作用方式：
（1）破坏微生物细胞膜的结构或者改变细胞膜的渗透性，使微生物体内的酶类和代谢产物逸出细胞外，破坏微生物正常生理平衡而失活。
（2）与微生物的酶作用（与酶的巯基），使蛋白酶的活性降低，干扰微生物正常代谢，影响其生存和繁殖。通常作用于微生物的呼吸酶系，如乙酰辅酶A缩合酶、脱氢酶、电子转递酶系等。
（3）作用于蛋白质，导致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导致其他的生理作用不能进行等。
三、常用食品防腐剂
美国允许使用的食品防腐剂50余种，日本40余种。
我国允许使用的食品防腐剂有32种（CNS：17.001～ 17.032），使用范围：
食品加工制造（15种,17.015-017取消）；
果蔬保鲜（表面使用，8种）；
原粮储存（2种）；
鱼类加工（1种）；
划归助剂（4种）。
（一）苯甲酸及其盐类(benzoic acid、Benzoate) （CNS:17.001～2）
1、概述
最常用的防腐剂之一。无味或微有安息香或苯甲醛的气味。在热空气中或在酸性条件下容易随同水蒸气挥发。
苯甲酸是一种广谱抗微生物试剂，对酵母菌、部分细菌效果很好，对霉菌的效果差一些，但在允许使用的最大范围内(2g/kg)，在pH4.5以下，对各种菌都有效。
苯甲酸的抗菌有效性依赖于食品的pH值，其防腐的最适pH值为2.5～4.0。在碱性介质中则失去杀菌、抑菌作用。
2、作用机理
苯甲酸类防腐剂是以其未离解的分子发生作用的，未离解的苯甲酸亲油性强，易透过细胞膜，进入细胞内，酸化细胞内的储碱，并能抑制细胞的呼吸酶系的活性，对乙酰辅酶A缩合反应有很强的阻止作用。
苯甲酸钠要有防腐效果，最终要酸化转变为苯甲酸，因而苯甲酸钠要消耗食品中的部分酸。
3、安全性与使用
按GB2760规范使用，目前还未发现任何毒副作用。由于苯甲酸解毒过程在肝脏中进行，因此苯甲酸对肝功能衰弱的人可能是不适宜的，婴幼儿食品禁用。
苯甲酸在常温下难溶于水，使用时应根据食品特点选用热水溶解或乙醇溶解。因苯甲酸易随水蒸气挥发，加热溶解时要戴口罩，避免操作工长期接触，对身体产生不良影响。另外，不宜有酒味的食品不能用乙醇溶解。
某些情况下，单独使用苯甲酸有损食品风味，可以与对羟基苯甲酸酯类、山梨酸及其盐类合用。
（二）山梨酸及其盐类 （sorbic acid or potassium sorbate ) （CNS：17.003～4）
1、概述
使用最多的防腐剂。无臭或微带刺激性臭味无色针状结晶体粉末，长期暴露在空气中易吸潮、易氧化分解，具有良好的防霉性能，对霉菌、酵母菌和好气性细菌生长发育起抑制作用，对嫌气性细菌几乎无效。
在酸性介质中对微生物有良好的抑制作用，随 pH值增大防腐效果减小，pH值为8时丧失防腐作用，适用于pH值5～6以下的食品防腐，使用的pH值范围比苯甲酸类防腐剂要宽。
2、作用机理
与微生物的有关酶的巯基相结合，从而破坏许多重要酶的作用，此外它还能干扰传递机能，如细胞色素C对氧的传递，以及细胞膜表面能量传递的功能，抑制微生物增殖。
山梨酸钾要转化为未离解的山梨酸后，才具有防腐性能。
3、安全性与使用
毒性比苯甲酸小，进入人体的山梨酸(不饱和脂肪酸)参与了正常的脂肪酸代谢过程，其分子中存在共轭双键，在人体中无特异的代谢效果，不对人体产生毒害。应该注意的是山梨酸易被氧化，储藏期过长的产品及不合格产品中的山梨酸的氧化中间产物，会产生异味，甚至损伤机体细胞，影响细胞膜的渗透性。
溶解山梨酸不得使用铜、铁等容器，这些离子的溶出会催化山梨酸的氧化过程。与其他防腐剂复配使用：与苯甲酸、丙酸、丙酸钙等防腐剂可产生协同作用，提高防腐效果。与其中任何一种制剂并用时，其使用量按山梨酸及另一防腐剂的总量计，应低于山梨酸的最大使用量。
4、使用注意事项
山梨酸较易挥发，应尽可能避免加热；山梨酸能严重刺激眼睛，使用时，要注意勿使其溅入眼内，一但进入眼内赶快以水冲洗；应避免在有生物活性的动植物组织中应用，因为有些酶可将山梨酸分解为1,3-戊二烯，不仅使山梨酸丧失防腐性能，还产生不良气味；不宜长期与乙醇共存，因为乙醇与山梨酸作用生成2-乙氧基-3,5-己二烯，该物具有老鹳草气味，影响食品风味；在储存时应注意防湿、防热(温度以低于38℃为宜)。保持包装完整，防止氧化。
（三）对羟基苯甲酸酯类 （para-hydroxybenzoate,CNS:17.032)
1、概述
尼泊金酯类（我国许用甲、乙、丙酯）对霉菌、酵母的作用较强，但对细菌特别是对革兰氏阴性杆菌及乳酸菌的作用较差。但总体的抗菌作用较苯甲酸和山梨酸要强。
抗菌能力由其未水解的酯分子起作用，其抗菌效果不像酸性防腐剂那样易受pH值变化的影响，在pH4～8范围内都有较好抗菌效果。
尼泊金丁酯＞丙酯＞乙酯＞甲酯
2、防腐机理与使用特点
抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性，以及破坏微生物的细胞膜结构。
将2种或2种以上的该酯类混合使用，效果更好。
有实验发现，有淀粉存在时，对羟基苯甲酸酯类的抗菌力减弱。
对羟基苯甲酸酯类都难溶于水，所以通常是将它们先溶于氢氧化钠、乙酸、乙醇中，再分散到食品中。

3、主要产品特性
（1）对羟基苯甲酸甲酯(metyl-p-hrdroxybenzoate)
无色结晶或白色晶体粉，无臭或微带特殊气味，稍有焦糊味。
（2）对羟基苯甲酸乙酯(ethyl-p-hydroxybenzoate)
为无色细小结晶或白色晶体粉末，几乎无味，稍有麻舌感的涩味，耐光和热。
（3）对羟基苯甲酸丙酯(propyl-p-hydroxybenzoate)
无色细小结晶或白色晶体粉末，无臭无味，微有涩感
（四）天然防腐剂
天然食品防腐剂一般是指从动植物体中直接分离出来的，或从它们的代谢物中分离的具有防腐作用的一类物质。
一般安全性较好，能满足人们的要求。开发这类防腐剂是今后开发研究的热点。代表性产品：乳酸链球菌素、那他霉素、溶菌酶 、壳聚糖 、辛香料提取物等。
1、乳酸链球菌素（nisin CNS：17.019）
（1）概述
唯一的在食品中作为防腐剂广泛使用的细菌素。由乳酸链球菌合成的有34个氨基酸的多肽，对大多数革兰氏阳性菌有强大杀灭作用的细菌素(bacteriocin) 。相对分子质量3500。抑菌范围：革兰氏阳性菌、芽孢菌和乳杆菌、金黄色葡萄球菌、肉毒梭菌、芽孢杆菌等。抑菌 pH值为6.5～6.8。

包括我国在内的许多国家禁止抗生素应用于食品中。
（2）作用机理与影响因素
nisin作用目标为细胞膜，nisin与细胞膜通过结合，插入和孔道形成等多步过程形成孔道复合物，从而引起细胞液渗漏。孔道的形成有“桶板” 和 “楔入” 两种孔道模型
nisin的抑菌效率取决于其分子结构， 受目标控制菌及其系统性质的影响。 如nisin抗性、 膜干扰剂、 亚致死伤害、 阳离子、温度、 pH、 蛋白水解酶和其它防腐剂。
（3）使用特性
溶解度随pH值上升而下降，pH值2.5时为12％，pH值5.0时为4％，中性、碱性时几乎不溶解。在酸性介质中具有较好的热稳定性，但随pH值的上升而下降。可被肠道消化酶分解，具有很高的安全性。常应用于干酪、奶油制品、罐头、高蛋白制品。
（4）缺点与局限性
抗菌谱较窄，只对革兰氏阳性菌起作用，而对革兰氏阴性腐败菌、酵母菌、霉菌及病毒尚没有明显抑制作用。影响防腐效果的因素包括：
A、在货架期内，源于食品原材料中的蛋白酶或许会导致降解。
B、酸性下热稳定性很高，但在中性或碱性条件下热稳定性较差。
C、是一个疏水多肽，食品中的脂肪物质会干扰它在食品中的均匀分布，从而影响它的效果。因此，应用于液体和均一性的食品中防腐效果较好，在固体和异质性食品中的效果相对要差。
D、焦亚硫酸钠、二氧化硫等食品添加剂对活性有负面影响，影响其活性或导致其降解。
E、在货架期内，应用效果与残留量有直接关系，而残留量取决于贮藏温度、贮藏时间和贮藏食品的pH 值。
2、那他霉素（naramycin CNS:17.030）
是纳他尔链霉菌(Streptomyces Natalensis)经过发酵得到的一种次级代谢产物，是一种多烯大环内脂类抗真菌剂。

（1）作用机制、防腐特点与安全性
能与细胞膜上的甾醇化合物反应，由此引发细胞膜结构改变而破裂，导致细胞内容物的渗漏，使细胞死亡。当某些微生物的细胞壁及细胞膜不存在这些甾醇化合物时，纳他霉素就不产生抗菌活性。
它能够专性的抑制酵母菌和霉菌，但对细菌和病毒无效。纳他霉素是一种高效抑菌剂，其抑菌作用是山梨酸钾的100~200倍。
一般认为纳他霉素很难被消化吸收,因为它难溶于水和油脂,大部分摄入的纳他霉素会随粪便排出。
（2）性质与性能
分子中一个碱性基因和一个酸性基因，等电点为6.5，是一种两性物质
为白色或奶油色, 无味的结晶粉末。微溶于水、甲醇，溶于冰醋酸及二甲甲酰胺，难溶于大部分有机溶剂。pH高于或低于3时，其溶解度会有所提高。
在大多数食的范围内非常稳定。具有一定的热稳定性，在干燥状态下相对稳定。
由于具有环状化学结构，对紫外线较为敏感，故不宜与阳光接触，另外纳他霉素的稳定性受氧化剂和重金属的影响。
3、ε-聚赖氨酸(尚未批准)
ε-聚赖氨酸是白色链霉菌(Streptomycesalbulus)发酵产生的一种由赖氨酸单体在α-羟基和ε-氨基之间形成酰胺键连接而成的均聚氨基酸。

性状与性能：纯品为淡黄色粉末，吸湿性强,水溶性好,微溶于乙醇,略有苦味。其理化性质稳定,对热(120℃,20min或100℃,30min)稳定,热处理后聚合物长度不变。n =25～30的聚-ε-赖氨酸其等电点为9左右。
分子量在3600～4300之间的聚-ε-赖氨酸抑菌效果最好,当分子量低于1300时,聚-ε-赖氨酸失去抑菌活性。
安全、高效、耐高温、水溶性好，抗菌谱广的食品防腐剂。在酸性和微酸性环境中,对Ｇ＋菌、Ｇ－菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果，尤其对其它天然防腐剂不易抑制的Ｇ－的大肠杆菌、沙门氏菌效果非常好。
毒性：作为新型的营养型天然食品防腐剂,聚-ε-赖氨酸已于2003年10月被FDA批准为安全食品保鲜剂。每日摄取食物的聚-ε-赖氨酸含量在6500mg/kg,属于极安全的水平；在20000mg/kg,无明显的组织病理变化,也观察不到可能的致癌性。它对人体无毒无害，它在肠道内可自动解聚为有一定营养作用的氨基酸。
4、溶菌酶(lysozyme，尚未批准)
对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等有良好抗菌能力。
溶菌酶能溶解许多细菌的细胞膜，使细胞膜的糖蛋白发生分解，而导致细菌不能正常生长。溶菌酶广泛地分布于自然界中，在人的组织及分泌物中，动物组织中，以鸡蛋清中含量最多。植物组织及微生物细胞中也存在。
性质与性能：溶菌作用最适条件：pH6～7，温度50℃；含有129个氨基酸，相对分子质量145 000；为白色结晶，等电点10.5～11.0；溶于食盐水，遇丙酮、乙醇产生沉淀。在酸性溶液中较稳定，加热至55℃活性无变化；抗菌谱较窄，只对Ｇ＋细菌起作用，为了加强其溶菌作用，人们常与甘氨酸、植酸、聚磷酸盐等物质配合使用，以增强对Ｇ－细菌的溶菌作用。
5、甲壳素 (chitin, CNS：20.018，INS：210)
壳聚糖呈白色无定形粉末状，不溶于水、有机溶剂和碱，溶于盐酸、硝酸、硫酸等强酸。壳聚糖对大肠杆菌、荧光假单孢菌、普通变形杆菌、金黄葡萄球菌、枯草杆菌等有很好的抑制作用，并且还有抑制鲜活食品生理变化的作用。因此，壳聚糖可用做食品，尤其是水果的防腐保鲜剂。
6、果胶分解物
果胶是一种水溶性天然聚合物，主要存在于柠檬、橙、柚、柑桔、葡萄等果皮中或甜菜、苹果等废渣中。
日本山梨大学横土冢弘毅教授等在研究中发现以酶分解果胶而得到的果胶分解物对食品有很强的抗菌作用，特别是对大肠杆菌有显著的抑制增殖作用。已有果胶分解物作为天然防腐剂开发成功。目前国外以果胶分解物为主要成分配合其它天然防腐剂已广泛应用于酸菜、咸鱼、牛肉饼等食品的防腐。GB2760尚未批准作为防腐剂。
7、其他防腐剂
富马酸二甲酯(dimethylfumarate) ，含有两个对称的α,β-不饱和碳基结构，其衍生物均具有良好的抗菌活性。具有高效、广谱、低毒和使用pH值范围广等特点，但易升华，刺激性较大。
大蒜属百合科植物，具有很强的杀菌、抑菌能力。主要成分是蒜辣素和蒜氨酸。蒜辣素具有特殊的气味，而蒜氨酸则无味。
丁香所含丁香油、肉豆蔻所含肉豆蔻油和芥子所含的芥子油等均有抑菌、杀菌作用，但是由于这些防腐成分源于辛香料，因此都具有特殊的辛辣味，在实际使用中受到限制，没有作为食品防腐剂大量使用。
四、防腐剂的合理使用及注意事项
v 正确选用防腐剂
v 注意防腐剂有效pH值范围
v 防腐剂的溶解与分散
v 多种防腐剂并用（栅栏技术）
v 尽可能减少食品的染菌
v 有效的食品热处理
v 控制好食品水分活度

第二章 抗氧化剂
一、食品抗氧化剂的作用机理
（一）油脂酸败及脂肪的自动氧化
特点：脂肪中的不饱和脂肪酸在有光敏剂存在条件下受光照，或金属离子或酶的催化生成自由基，进一步与氧作用形成氢过氧化物，主要是自由基链式反应，产物有醛、酮、烃、酸、醇、环氧化合物、二聚物等产物，使风味恶化。抗氧化作用依据：
①抗氧化剂可以阻止引发阶段自由基的形成或阻断油脂自动氧化的连锁反应；过氧化物分解剂或金属螯合剂或单重态氧抑制剂，都可以阻止自由基的引发。 目前在食品中允许使用的主要抗氧化剂是具有苯环取代成分的一元或多元酚类化合物；
②抗氧化剂自身被氧化，消耗食品内部和环境中的氧气，从而使食品不被氧化；或转移质子；
③抗氧化剂通过抑制氧化酶的活性来防止食品氧化变质；
④金属络合剂使金属离子失去催化作用。
（二）油溶性抗氧化剂的作用机理
酚类化合物(AOH)，能够提供氢原子与油脂自动氧化产生的自由基结合，形成相对稳定的结构，阻断油脂的链式自动氧化过程。
抗氧化基本反应历程可看成是抗氧化剂反应（1）和油脂自动氧化反应（2）之间的相互竞争。这两种反应都为放热反应。
ROO·+AH→ROOH+A· （1）
ROO·+RH→ROOH+R· （2）
1、为什么酚类是很好的抗氧化剂？
抗氧化剂本身产生的自由基(AO·)似乎会继续进行反应。但是通常认为，抗氧化剂产生的醌式自由基(AO·)，可通过分子内部的电子共振而重新排列，呈现出比较稳定的新构型，这种醌式自由基不再具备夺取油脂分子中氢原子所需要的能量，故属稳定产物。

但是，此类抗氧化剂不能永久起抗氧化作用，不能使已酸败油脂复原，必须在油脂未发生自动氧化或刚刚开始氧化时添加才有效。
2、什么是增效剂？
使用二种或二种以上抗氧化剂的混合物比单独一种所产生的抗氧化效果更大的协同效应称为增效作用。
增效作用分为：①由混合的自由基受体所产生的增效作用， ②金属螯合剂和自由基受体的联合作用。
通常情况下，增效作用是指能起到一种以上的作用。例如抗坏血酸既可以作为电子的给体，同时又是金属螯合剂、氧的清除剂，而且在体系中有利于形成具有抗氧化活性的褐变产物。
酚类抗氧化剂使用时常常配合使用增效剂(SH)，如柠檬酸、磷酸等，本身并没有抗氧化作用，但是可以增强抗氧化剂的作用。
增效剂能与金属离子络合，钝化催化氧化作用，同时产生的氢离子又可以使抗氧化剂再生。
SH+AO·→S·+AOH
3、影响抗氧化效果的因素
抗氧化剂的抗氧化效果与多种因素有关，包括：
（1）活化能、速率常数、氧化-还原电位、抗氧化剂损失或破坏的程度和溶解性质等。
（2）选择合适的抗氧化剂是一个很重要问题，因为各种抗氧化剂的分子结构不相同，在各种油脂或含油脂食品中以及在不同的加工、操作条件下，抗氧化效果有明显的差别。
（3）除强调抗氧化剂或其混合物的抗氧化效果外，一般情况下还需要考虑在食品中是否容易分散、抗氧化剂的持续特性（carry-through characteristics）、对pH的敏感性、是否变色或产生异味、有效性和价格等因素。
二、油溶性抗氧化剂
GB2760中抗氧化剂17个，化学合成7个，天然产品10个。
（一）丁基羟基茴香醚（CNS:04.001）
也称叔丁基4-羟基茴香醚、丁基大茴香醚，BHA是3-BHA为主(占95％～98％)与少量2-BHA (占5％～2％)的混合物。

性质与性能：
无色至微黄色蜡样结晶粉末；具有酚类的特异臭和刺激性味道；熔点57～65℃，随3-BHA、2-BHA混合比不同而异。
BHA不溶于水，可溶于油脂和有机溶剂，在几种溶剂和油脂中的溶解度(25℃)为：乙醇25％、丙二醇50％、丙酮60％、猪油30％、花生油40％、棉子油42％。
BHA对热稳定性高，在弱碱性条件下不容易破坏。 BHA具有单酚的挥发性，如在猪油中保持61℃时稍有挥发，在日光长期照射下，色泽会变深。
对人体健康有害。
对植物油的抗氧化活性弱
BHA与其他抗氧化剂相比，不像PG（没食子酸丙酯）会与金属离子作用而着色。价格较 BHT高。3-BHA的抗氧化效果是2-BHA的1.5～2倍，两者混合使用会有协同效果。
BHA与其他抗氧化剂或增效剂复配使用，可以大大提高其抗氧化作用。
还具有相当的抗菌作用。
BHA的抗氧化效果以用量0.01％～0.02％为好。0.02％比 0.01％的抗氧化效果约提高10％，但超过0.02％时抗氧化效果反而下降。在使用时要严格控制添加量。
（二）二丁基羟基甲苯（BHT）CNS:04.002
亦称2,6-二丁基对甲酚，无色晶体或白色结晶粉末，无臭、无味，熔点69.5～70.5℃，不溶于水与甘油，溶于乙醇和各种油脂，其溶解度为：乙醇25％(120℃)、棉子油20％(25℃)、大豆油 30％(25℃)、猪油40％(25℃)。

化学稳定性好，对热相当稳定，抗氧化效果好，与金属反应不着色(PG)具有单酚型特征的升华性，加热时有与水蒸气一起挥发的性质。没有BHA的特异臭，并且价格低廉。毒性相对较高。对人体健康有害。对植物油的抗氧化活性弱，与BHA混合使用时，总量不得超过0.2g/kg。以柠檬酸为增效剂与BHA复配使用时，复配比例为：m (BHT)：m(BHA)：m(柠檬酸)=2：2：1。
（三）没食子酸丙酯（PG）CNS:04.003
亦称楮酸丙酯，白色至浅黄褐色晶体粉末，或乳白色针状结晶，无臭、微有苦味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于油脂和水。对热比较稳定，抗氧化效果好，易与铜、铁离子发生呈色反应，变为紫色或暗绿色。具有吸湿性，对光不稳定易分解，能阻止亚油酸酯的脂肪氧合酶酶促氧化

PG对油脂的抗氧化能力很强，与增效剂柠檬酸或与BHA，BHT复配使用抗氧化能力更强。PC对猪油的抗氧化作用较 BHA，BHT强，但是它的毒性相对较高。
PG使用量达0.01%时即能着色，故一般不单独使用。
与BHA，BHT或与柠檬酸、异抗坏血酸等增效剂复配使用。复配使用时BHA，BHT的总量不超过0.18g/kg，PG不超过0.05g/kg。PG用量约为0.05g/kg即能起到良好的抗氧化效果。
在使用时应避免使用铜、铁等金属容器。
（四）特丁基对苯二酚（TBHQ）CNS:04.007
白色或微红褐色结晶粉末，有极淡的特殊香味。微溶于水，易溶于乙醇、丙二醇、油脂。高温稳定不易挥发。低毒（ADI：0～0.2mg/kg）,是一种安全性高的抗氧化剂。抗氧化效果好，特别是对富含不饱和脂肪酸的植物油脂对多种细菌、霉菌有抑制作用。

三、水溶性抗氧化剂
（一）异抗坏血酸及其钠盐 CNS:04.004（Ⅰ,Ⅱ）
白色至浅黄色的结晶或结晶性粉末，无臭，有酸味(微有咸味 )；遇光颜色逐渐变黑；干燥状态下在空气中相当稳定，而在溶液中暴露于大气时则迅速变质。
极易溶于水，乙醇(不溶)；难溶于甘油；不溶于苯、乙醚。
几乎无抗坏血酸的生理功效,但不会阻碍人体对抗坏血酸的吸收。
耐热性差，还原性强，金属离子能促进其分解，但其抗氧化性能优于抗坏血酸（被氧氧化或转移质子），且价格便宜，无抗坏血酸的生理作用。
四、天然抗氧化剂
（一）生育酚 CNS:04.016
混合浓缩物为黄至褐色透明黏稠状液体；几乎无臭；不溶于水，溶于乙醇，可与丙酮、乙醚、油脂自由混合；对热稳定，在无氧条件下，即使加热至200℃也不被破坏；具有耐酸性，但是不耐碱；对氧气十分敏感，在空气中及光照下，会缓慢地氧化变黑，生育酚的耐光、耐紫外线、耐放射性也较强。
生育酚的抗氧化性主要来自苯环上6位的羟基，与氧化物、过氧化物结合成酯后失去抗氧化性。其同分异构体的抗氧化性能：
α-型<β-型<γ-型<δ-型，d-δ-型抗氧化性能最强。
一般来说，生育酚的抗氧化效果不如BHA，BHT。生育酚对动物油脂的抗氧化效果比对植物油脂的效果好。完全安全，无副作用。具有营养强化作用。
（二）植酸及其钠盐 PH CNS:04.006
亦称肌醇六磷酸，浅黄色或褐色黏稠状液体；易溶于水、95%乙醇、丙二醇和甘油，微溶于无水乙醇、苯、乙烷和氯仿；对热较稳定。植酸分子有12个羟基，能与金属螯合成白色不溶性金属化合物。

具有调节pH值及缓冲作用，在植物油中添加0.01％，即可以明显地防止植物油的酸败。其抗氧化效果 因植物油的种类不同而异，对于花生油效果最好，大豆油次之，棉子油较差。
（三）茶多酚 CNS:04.005
儿茶素、黄酮、花青素、酚酸4类化合物，其中儿茶素的数量最多，占茶多酚总量的60%～80%。
浅黄色或浅绿色的粉末，有茶叶味，易溶于水、乙醇、醋酸乙酯。在酸性和中性条件下稳定，最适宜pH值 4～8。

茶多酚抗氧化作用的主要成分是儿茶素。儿茶素抗氧化能力最强的有以下 4种：表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。等浓度(以摩尔计)抗氧化能力的顺序为：EGCG>EGC>ECG>EC。
与柠檬酸、苹果酸、酒石酸有良好的协同效应，与柠檬酸的协同效应最好，与抗坏血酸、生育酚也有很好的协同效应。茶多酚无毒，对人体无害。
（四）甘草抗氧物 CNS:04.008
甘草抗氧物