食品添加劑模塊二 食品防腐劑

模塊二食品防腐劑項(xiàng)目一食品防腐劑的作用機(jī)理項(xiàng)目二合成食品防腐劑項(xiàng)目三天然食品防腐劑項(xiàng)目四果蔬防腐劑項(xiàng)目五食品防腐劑的使用和發(fā)展趨勢(shì)學(xué)習(xí)目標(biāo)與重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：了解食品防腐劑抗菌作用的一般機(jī)理。掌握合成類食品防腐劑、天然食品防腐劑特點(diǎn)、使用。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

重點(diǎn)：合成類食品防腐劑；天然食品防腐劑。難點(diǎn)：食品防腐劑抗菌作用的一般機(jī)理。項(xiàng)目一食品防腐劑的作用機(jī)理食品防腐劑：用于防止食品在儲(chǔ)存、流通過程中主要是由微生物繁殖引起的變質(zhì)，延長(zhǎng)保藏期的添加劑。導(dǎo)致食品敗壞的主要因素：細(xì)菌、霉菌和酵母之類微生物的侵襲。一、微生物引起的食品變質(zhì)二、食品防腐劑抗菌作用的一般機(jī)理1.食品腐敗

指食品受微生物污染，在適合的條件下，微生物的迅速繁殖導(dǎo)致食品的外觀和內(nèi)在發(fā)生劣變而失去食用價(jià)值的現(xiàn)象。

如糖類食品呈現(xiàn)酸味。2.食品霉變

指霉菌在代謝過程中分泌出大量糖酶，使食品中的碳水化合物分解而導(dǎo)致的食品變質(zhì)。如黃曲霉素類可導(dǎo)致癌癥。3.食品發(fā)酵

是微生物代謝所產(chǎn)生的氧化還原酶促使食品中所含的糖發(fā)生不完全氧化而引起的變質(zhì)現(xiàn)象。如:果醬發(fā)生酒精發(fā)酵產(chǎn)生酒味。

一、微生物引起的食品變質(zhì)食品防腐劑能使微生物的蛋白質(zhì)凝固或變性，干擾其生存或改變胞漿膜的滲透性，使微生物體內(nèi)的酶類和代謝產(chǎn)物逸出導(dǎo)致其失活；或干擾微生物體的酶系，破壞其正常代謝，抑制酶活性。防腐劑不但抑制細(xì)菌，霉菌及酵母的新陳代謝，且抑制其生長(zhǎng)。實(shí)際在微生物數(shù)量較少時(shí)就采取防腐措施。二、食品防腐劑抗菌作用的一般機(jī)理項(xiàng)目二合成食品防腐劑

一、苯甲酸及苯甲酸鈉二、山梨酸及山梨酸鈉三、丙酸鈉與丙酸鈣四、對(duì)羥基苯甲酸酯類（尼泊金酯類）五、雙乙酸鈉一、苯甲酸及苯甲酸鈉（1）性狀白色晶粉，微安息香氣味?；瘜W(xué)性穩(wěn)定，溶于乙醇。苯甲酸鈉易溶于水；苯甲酸溶于熱水。

苯甲酸分子式C7H6O2，

結(jié)構(gòu)式：

苯甲酸鈉分子式C7H5O2Na,結(jié)構(gòu)式：（2）性能苯甲酸抑菌效力最適pH=25～4.0。苯甲酸鈉只有游離出苯甲酸才能防腐。（3）毒性較安全。（4）應(yīng)用按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

其使用范圍和最大使用量（以苯甲酸計(jì)，g/kg）,如:蜜餞涼果0.5。（1）性狀

山梨酸、山梨酸鉀：白色、淺黃晶粉，無臭或微臭味。山梨酸難溶于水，溶于乙醇。山梨酸鉀易溶于水。

山梨酸分子式C6H8O2，結(jié)構(gòu)式：

CH3?CH=CH?CH=CH?COOH

山梨酸鉀分子式C6H7KO2,結(jié)構(gòu)式：

CH3?CH=CH?CH=CH?COOK（2）性能

適用于pH≤5.5食品防腐。（3）毒性

山梨酸的毒性比苯甲酸小。（4）應(yīng)用

多用山梨酸鉀。按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。允許的使用范圍和最大使用量（以山梨酸計(jì)，g/kg）,如:肉灌腸類1.5。二、山梨酸及山梨酸鉀（1）性狀對(duì)光和熱穩(wěn)定，有吸濕性；易溶于水。丙酸鈣不溶于乙醇；丙酸鈉易溶于乙醇。

丙酸鈉，分子式CH3CH2COONa，結(jié)構(gòu)式：CH3-CH2-COONa

丙酸鈣，分子式（CH3CH2COO）2Ca。結(jié)構(gòu)式：：CH3-CH2-COOCa（2）性能防霉菌；對(duì)細(xì)菌抑制作用較?。粚?duì)酵母菌無作用。最適宜pH≤5.5。在酸性介質(zhì)中游離出丙酸而抑菌。丙酸鈣抑菌有效劑量較丙酸鈉小，但它能降低化學(xué)膨松劑的作用。（3）毒性丙酸是人體正常代謝的中間產(chǎn)物，安全無毒。（4）應(yīng)用按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

常用丙酸鈉。使用丙酸鈣可補(bǔ)鈣。其使用范圍和最大使用量（以丙酸計(jì)，g/kg）,如:糕點(diǎn)2.5。三、丙酸鈉與丙酸鈣（1）性質(zhì)難溶于水，常先溶于氫氧化鈉、乙酸、乙醇后使用。具防發(fā)酵、抑菌能力。（2）抗菌機(jī)理抑制微生物細(xì)胞的酶系活性，破壞微生物細(xì)胞膜。有淀粉存在，對(duì)羥基苯甲酸乙酯抗菌力減弱。（3）抗菌能力其未電離的分子決定，pH=4～8抗菌效果好。將兩種或兩種以上酯類混合使用防腐更好。（4）種類對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯四、對(duì)羥基苯甲酸酯類（尼泊金酯類）（1）性狀無色、白色晶粉，稍有澀味，耐光和熱，微溶于水，易溶于乙醇。分子式C9H10O3,結(jié)構(gòu)式：（2）性能對(duì)羥基苯甲酸乙酯>山梨酸。（3）毒性對(duì)羥基苯甲酸乙酯<苯甲酸。（4）應(yīng)用按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

使用范圍和最大使用量（以對(duì)羥基苯甲酸計(jì)，g/kg）如:糕點(diǎn)餡0.5。1.對(duì)羥基苯甲酸乙酯2.對(duì)羥基苯甲酸丙酯（1）性狀無色或白色晶粉，微澀，微溶于水，易溶于乙酸、乙醇。分子式C10H12O3,結(jié)構(gòu)式：（2）性能對(duì)羥基苯甲酸丙酯>乙酯。（3）毒性對(duì)羥基苯甲酸乙酯>對(duì)羥基苯甲酸丙酯。（4）應(yīng)用按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

對(duì)羥基苯甲酸丙酯的使用范圍和最大使用量與對(duì)羥基苯甲酸乙酯相同。如:果醬（罐頭除外）0.25（以對(duì)羥基苯甲酸計(jì)，g/kg）。3.對(duì)羥基苯甲酸丁酯（1）性狀無色或白色晶粉，無臭，難溶于水，易溶于乙醇。

分子式C11H14O3,結(jié)構(gòu)式：（2）性能

對(duì)羥基苯甲酸丁酯>對(duì)羥基苯甲酸丙酯、乙酯。（3）毒性對(duì)羥基苯甲酸丁酯>對(duì)羥基苯甲酸丙酯、乙酯。（4）應(yīng)用按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

使用范圍和最大使用量（以對(duì)羥基苯甲酸計(jì)）如:醬油中用量為0.05～0.10g/L。簡(jiǎn)稱SDA，又名二醋酸一鈉。（1）性狀白色結(jié)晶，醋味，易吸濕，易溶于水放出42％HAC。

分子式C4H7NaO4,結(jié)構(gòu)式：CH3COONaCH3COOH·H2O（2）性能廣譜、高效、無毒。（3）毒性安全。（4）應(yīng)用按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

使用范圍和最大使用量（g/kg）如:調(diào)味品2.5。五、雙乙酸鈉項(xiàng)目三天然食品防腐劑一、植物中的抗菌成分二、動(dòng)物中的抗菌物三、微生物天然防腐劑植物抗菌劑：指一種植物的提取物在體外能抑制微生物生長(zhǎng)繁殖或具殺滅作用?？拐婢饔幂^強(qiáng)的有：丁香、木香、大黃、肉桂、艾葉、黃連等。抗細(xì)菌作用較強(qiáng)的有：藿香、連翹、金銀花、桉葉、虎杖、草珊瑚等。機(jī)理：干擾微生物的代謝，影響其結(jié)構(gòu)和功能等。

1．香辛料提取物

2．中草藥一、植物中的抗菌成分

1．香辛料提取物（1）丁香抑菌成分主要為丁子香酚。對(duì)霉菌、酵母菌、細(xì)菌均有抑制作用，是廣譜抑菌劑。將丁香、花椒、高良姜等復(fù)配抗菌，效果更好。（2）大蒜有強(qiáng)殺菌、抗菌能力?？咕煞郑核饫彼睾退獍彼幔磺罢哂谐魵?，蒜氨酸適合作食品防腐劑。（3）肉桂主要活性物是精油中的桂醛等。如:將香辛料以精油、浸提液的形式添加在西式火腿、香腸。點(diǎn)心等食品中，不僅起到防腐作用，而且還有增加食品風(fēng)味的效果。（1）甘草

甘草提取物對(duì)黑曲霉、米曲霉、黑根霉、毛霉、擬青霉有較好抑制作用，抗霉成分：黃酮類。（2）茶多酚

對(duì)細(xì)菌有廣泛抑制作用。

按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB2760－2011）。

目前還沒有將抗菌植物列為食品防腐劑，主要還是應(yīng)用研究。2．中草藥二、動(dòng)物中的抗菌物1．殼聚糖2、魚精蛋白3、溶菌酶1．殼聚糖

即脫乙酰甲殼質(zhì)，又稱幾丁質(zhì)；

（1）性狀

白色粉狀，不溶于水、有機(jī)溶劑和堿，溶于鹽酸等強(qiáng)酸；可用醋酸、乳酸溶解。

（2）性能

對(duì)大腸桿菌、金黃葡萄球菌、枯草桿菌等有抑制作用，并抑制鮮活食品生理變化。pH≥6~7時(shí)，殼聚糖呈膠態(tài)，抗菌性低。

殼聚糖是蛋白凝集劑，使抗菌性降低；不適用于含蛋白質(zhì)的食品。

是水果防腐保鮮劑。（3）應(yīng)用

按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB2760－2011），甲殼素作為增稠劑、穩(wěn)定劑使用。如:鹽漬白菜，添加殼聚糖0.0125％~0.05％于30℃分別保存43.5~90.5h，而對(duì)照不加殼聚糖的僅保存15h。

主要來自大馬哈魚、鯡魚的魚精；含大量氨基酸。（1）性能

對(duì)細(xì)菌、酵母菌、霉菌有廣譜抗菌作用。

在堿性介質(zhì)中有較高的抗菌能力。（2）應(yīng)用

可用于水產(chǎn)品、米面制品、畜肉、蛋、奶、果蔬。

如:在牛奶、雞蛋布丁中添加0.05～0.1％的魚精蛋白，能在15℃保存5－6d，而對(duì)照組第4d就開始變質(zhì)。

將魚精蛋白和其它藥劑并用，(如與山梨酸并用)增強(qiáng)復(fù)合抗菌效果。

2、魚精蛋白3.溶菌酶

是一種水解酶，球狀、堿性蛋白質(zhì)。（1）性狀白色結(jié)晶，易溶于水，較穩(wěn)定，最適宜pH=6～7、50℃。（2）性能

能催化細(xì)菌壁多糖水解，引起溶菌現(xiàn)象。

水產(chǎn)品、奶油糕點(diǎn)經(jīng)溶菌酶處理后，可延長(zhǎng)貯存期。

溶菌酶、氯化鈉和亞硝酸鈉聯(lián)用可延長(zhǎng)肉制品的保質(zhì)期。（3）毒性

對(duì)人體完全無毒，有抗菌、抗病毒、抗腫瘤功效。（4）應(yīng)用

按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB2760－2011）。

目前還沒有將抗菌動(dòng)物成分列為食品防腐劑，主要還是應(yīng)用研究。三、微生物天然防腐劑

常用的微生物防腐劑:1.乳酸鏈球菌素2.那他霉素利用微生物之間的寄生、拮抗作用生物防治，比化學(xué)防腐劑處理更安全、有效。

也稱乳酸鏈球菌肽、尼生素，尼辛；是某些乳酸鏈球菌在變性乳中發(fā)酵產(chǎn)生的小分子多肽抗菌物。（1）性狀

灰白色粉末。

在消化道中很快被分解。（2）性能

能抑制革蘭陽性菌，對(duì)枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌等有強(qiáng)抑制作用。（3）毒性無毒、安全。（4）應(yīng)用

按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

使用范圍和最大使用量（g/kg）如:肉制品0.5。1.乳酸鏈球菌素

2.那他霉素

也稱游鏈霉素、霉克。（1）性狀

無味白色粉末。微溶于水，pH<3或>9溶解度增高。

對(duì)紫外線敏感。具一定抗熱能力，穩(wěn)定性還受氧化劑及重金屬影響。（2）性能

對(duì)真菌的抑菌作用強(qiáng)。

對(duì)付霉菌和酵母菌功效山梨酸鉀比那他霉素低；

pH=3~9具活性，高效。（3）毒性

安全。（4）應(yīng)用

按《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760－2011）。

使用范圍和最大使用量（g/kg）如:蛋黃醬、沙拉醬0.02。

項(xiàng)目四果蔬防腐劑一、果蔬防腐保鮮劑的主要類型二、幾種常用果蔬防腐保鮮劑三、果蔬防腐保鮮劑的使用與研究1.溶液浸泡型保鮮劑2.吸附型保鮮劑3.熏蒸型防腐劑一、果蔬防腐劑的主要類型1.溶液浸泡型保鮮劑制成水溶液，通過浸泡防腐保鮮。（1）苯并咪唑及其衍生物

主要有噻苯唑、托布津、多菌靈等，是高效、廣譜的內(nèi)吸性殺菌劑，可以控制青霉茵絲的生長(zhǎng)和孢子的形成。（2）新型抑菌劑

主要有抑菌唑、雙胍鹽、瑞毒霉、乙磷鋁等。這類保鮮劑是廣譜性的，對(duì)苯并咪唑類有抗性的菌株有效。如抑菌唑主要用于柑橘，對(duì)青霉菌孢子的形成有抑制作用。（3）防護(hù)型殺菌劑

有硼砂、硫酸鈉、鄰苯酚鈉（SOPP）、抑菌靈等。其主要是防止病原微生物侵入果實(shí)，對(duì)果蔬表面的微生物有殺滅作用，但對(duì)侵入果實(shí)內(nèi)部的微生物效果不大。目前主要用作洗果劑。最常用的是鄰苯酚鈉。（4）植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

主要有生長(zhǎng)素類、赤霉素類和細(xì)胞分裂素類。如植物激素2，4－D與托布津或多菌靈配合作用，對(duì)柑桔保鮮效果很好。（5）中草藥煎劑

含有殺菌成分并且具有良好的成膜特性。主要有香精油、高良姜煎劑、魔芋提取液、大蒜提取液、肉桂酸等。

用于清除貯藏環(huán)境中的乙烯、降低O2含量、脫除過多CO2、抑制果蔬后熟。主要有：（1）乙烯吸收劑高錳酸鉀（載體如沸石等）。（2）吸氧劑亞硫酸氫鹽、抗壞血酸、－些金屬如鐵粉等。（3）CO2吸附劑活性炭、消石灰、氯化鎂等。

2.吸附型保鮮劑常見熏蒸劑有:仲丁胺、SO2釋放劑、二氧化氮、聯(lián)苯等。室溫能揮發(fā)，以氣體形式抑制或殺死果蔬表面病原微生物，對(duì)果蔬毒害較小。SO2是最常用的一種熏蒸劑，主要用于葡萄的保鮮，對(duì)灰霉葡萄孢和鏈格孢菌有較強(qiáng)的抑制作用。3.熏蒸型防腐劑1、仲丁胺2、桂醛3、乙氧基喹（啉）4．2-苯基苯酚鈉鹽