2 第二章 防腐劑

第二章防腐劑及殺菌劑

本章重點(diǎn)講述防腐劑的概念、要求、防腐機(jī)理及幾種常用的防腐劑和殺菌劑的性狀、毒性、應(yīng)用和幾種新型防腐劑的制備等。防腐和殺菌機(jī)理為本章的難點(diǎn)。精選ppt第一節(jié)概述對(duì)食品進(jìn)行防腐有多種方法，如加熱、冷藏、干制、輻射、腌制、防腐、殺菌等。一般我們將這些方法分成兩類，即物理法和化學(xué)法。物理法防腐包括消毒、巴氏滅菌、冷凍、枯燥等，這些內(nèi)容將在食品技術(shù)原理中介紹。本章將詳細(xì)論述化學(xué)保藏?；瘜W(xué)保藏的目的是：以對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)害為前提，參加某些化學(xué)物質(zhì)，來(lái)抑制有害微生物或殺滅這類微生物，以此來(lái)保證食品質(zhì)量。這種方法有投資少、見效快，不需要特殊的儀器設(shè)備，使用中一般不改變食品的形態(tài)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地使用。一、造成食品敗壞的主要因素1、本身存在腐爛物；2、食品中存在微生物生存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、水分、溫度、氧氣及pH值。精選ppt二、防腐劑的一般知識(shí)1、定義：我們把參加食品中能夠防止或延緩食品腐敗的食品添加劑稱為防腐劑。2、防腐劑應(yīng)具備的條件⑴性質(zhì)穩(wěn)定，在一定時(shí)期內(nèi)有效，即在使用中或分解后無(wú)毒；⑵在低濃度下，仍有抑菌作用；⑶本身無(wú)刺激性或異味；⑷價(jià)格合理，使用方便。3、防腐劑的作用機(jī)理〔總結(jié)起來(lái)有以下四類〕⑴使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性；⑵對(duì)微生物的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜產(chǎn)生一定的效應(yīng)；⑶對(duì)微生物細(xì)胞原生質(zhì)局部的遺傳機(jī)制產(chǎn)生效應(yīng)；⑷干擾微生物細(xì)胞中酶的活力。精選ppt第二節(jié)幾種常用的防腐劑一、苯甲酸及其鈉鹽1、性狀

苯甲酸又名安息香酸為白色鱗片或針狀結(jié)晶，純度高時(shí)無(wú)臭味，不純時(shí)稍帶一點(diǎn)杏仁味。在100℃時(shí)開始升華，在酸性條件下容易隨水蒸氣揮發(fā)，易溶于乙醇，難溶于水，所以一般多使用其鈉鹽——苯甲酸鈉。

苯甲酸鈉為白色粒狀或結(jié)晶性粉末，溶于水，在空氣中穩(wěn)定，但遇熱易分解。精選ppt2、結(jié)構(gòu)苯甲酸的分子式為：苯甲酸鈉的分子式為：

3、溶解度苯甲酸及其鈉鹽的溶解度見表3-1。精選ppt4、抑菌作用苯甲酸及其鈉鹽的防腐效果相同。在酸性條件下，有抑菌作用，但對(duì)產(chǎn)酸菌作用較弱，當(dāng)pH值在5.5以上時(shí)，對(duì)很多酶菌和酵母的作用也較弱。其抑菌作用的最適pH佰為2.5～4.0，一般以低于pH4.5～5為宜，此時(shí)，它對(duì)一般微生物完全抑制的最低濃度為0.05%～0.1%。5、抑菌機(jī)理苯甲酸及其鈉鹽需要在酸性條件下通過(guò)末解離的分子起抑茵作用，故稱之為酸型防腐劑。苯甲酸能非選擇性地廣譜的抑制微生物細(xì)胞內(nèi)呼吸酶系的活性，特別是具有很強(qiáng)的阻礙乙酸輔酶A縮合反響的作用。精選ppt6、毒性苯甲酸及其鈉鹽是各國(guó)允許使用的食品防腐劑，其平安性比較高。苯甲酸進(jìn)入機(jī)體后，與體內(nèi)甘氨酸或葡萄糖醛酸結(jié)合生成馬尿酸，全部從尿中排出，而不在體內(nèi)蓄積。據(jù)報(bào)道，即使苯甲酸的用量超過(guò)食品防腐實(shí)際需要量的許多倍時(shí)也沒見有毒害作用。但近來(lái)有報(bào)道稱苯甲酸及其鈉鹽可引起過(guò)敏性反響，苯甲酸對(duì)皮膚、眼睛和粘膜有一定的刺激性。苯甲酸鈉可引起腸道不適，再加上有不良味道(苯甲酸鈉可嘗出味道的最低值為0.1%)，近年來(lái)有逐漸減少的趨勢(shì)。苯甲酸的毒性：1〕狗經(jīng)口LD50：2000mg/kg；2〕大白鼠MNL：500mg/kg；3〕ADI：0～5mg/kg。苯甲酸鈉的毒性1〕大白鼠經(jīng)口LD50：2700mg/kg；2〕ADI：0～5mg/kg。。精選ppt7、使用〔1〕使用量我國(guó)食品衛(wèi)生法中規(guī)定：苯甲酸及其鈉鹽可用于醬油、醋、果汁、果醬、果酒、汽水等多種食品中，其最大使用量為0.2～1g/kg(濃縮果汁最大使用量為2g/kg)。苯甲酸與苯甲酸鈉同時(shí)使用時(shí)，以苯甲酸計(jì)不得超過(guò)最大使用量。日本規(guī)定：苯甲釀及其鈉鹽可用于魚子醬、清涼飲料和醬油中，最大使用量：魚子醬中2.5g/kg，清涼飲料、醬油中0.6g/kg。苯甲酸及其鈉鹽在大多數(shù)食品中的一般用量都在1.0g/kg以下。精選ppt〔2〕使用方法①使用苯甲酸時(shí)，一般先用適量乙醇溶解后，再添加到食品中。②有的工廠使用苯甲酸時(shí)，先用適量的碳酸氫鈉或碳酸鈉，在90℃以上熱水中溶解，使其轉(zhuǎn)化成苯甲酸鈉后再添加到食品中。③對(duì)醋及一些酸性食品，最好直接使用苯甲酸鈉。④使用苯甲酸鈉時(shí)，一般把苯甲酸鈉調(diào)制成20%～30％的水溶液，再參加食品中，攪拌均勻即可。⑤一般汽水、果汁使用苯甲酸鈉時(shí)，多在配制糖漿時(shí)添加，即先將砂糖溶化、煮沸、過(guò)濾后可一邊攪拌一邊將苯甲酸鈉投入糖漿中。⑥苯甲酸鈉、懸濁劑及檸檬酸必須分步先后參加，如果同時(shí)參加，苯甲酸鈉與檸檬酸反響，就會(huì)出現(xiàn)絮狀物。⑦苯甲酸鈉用于醬油防腐時(shí)，可在加熱工序中添加，通常是將生醬油放入殺菌裝置中，加熱至殺菌溫度時(shí)(約為65～75℃左右，根據(jù)季節(jié)與品質(zhì)確定)，再添加苯甲酸鈉。精選ppt

8、貯存置于避光容器內(nèi)，密封保存。項(xiàng)目指標(biāo)工業(yè)級(jí)食品（醫(yī)藥）級(jí)苯甲酸含量（%）≥98.0≥99.5熔點(diǎn)（℃）121-123121-123溶狀/合格易氧化物/合格易碳化物/合格氯化合物（Cl-，%）≤0.1≤0.02灼燒殘?jiān)?）≤1≤0.01重金屬（Pb，%）/≤0.001砷（%）/≤0.0002苯二甲酸（%）≤0.5/水份（%）≤0.5/9、苯甲酸的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)精選ppt二、山梨酸及其鉀鹽1、性狀

山梨酸又名花揪酸，為無(wú)色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶狀粉末。無(wú)臭或稍帶刺激臭，耐光、耐熱。但在空氣中長(zhǎng)期放置時(shí)易被氧化著色，從而降低防腐效果。易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，稍難溶于水，所以多使用其鉀鹽。

山梨酸鉀，為白色鱗片狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無(wú)臭或微臭，極易溶于水，也易溶于高濃度蔗糖和食鹽溶液。2、結(jié)構(gòu)

精選ppt3、溶解度山梨酸與其鉀鹽的溶解度見下表。精選ppt4、抗菌作用1〕山梨酸對(duì)霉菌、酵母和好氣性菌均有抑制作用；2〕它對(duì)嫌氣性芽孢形成菌與嗜酸乳桿菌幾乎無(wú)效；3〕山梨酸屬酸性防腐劑，其防腐效果隨pH值的升高而降低；4〕山梨酸及山梨酸鉀宜在pH5～6以下的范圍內(nèi)使用。5、抑菌機(jī)理山梨酸能與微生物酶系統(tǒng)中的琉基結(jié)合，從而破壞許多重要酶系的作用，到達(dá)抑制微生物增殖及防腐的目的。精選ppt6、毒性山梨酸是一種不飽和脂肪酸，在體內(nèi)參與正常的代謝活動(dòng)，最后被氧化成二氧化碳和水。國(guó)際上公認(rèn)它為無(wú)毒的食品防腐劑。山梨酸的毒性：1〕大白鼠經(jīng)口LD50：10500mg/kg；2〕大白鼠MNL：2500mg/kg；3〕ADI：0～25mg/kg。山梨酸鉀的毒性：1〕小白鼠經(jīng)口LD50：5860mg/kg；2〕ADI：0～25mg/kg。精選ppt7、使用1〕汽水、汽酒的最大使用量為0.2g/kg；2〕濃縮果汁不得超過(guò)2g/kg；3〕魚肉煉制品，不超過(guò)1.4g/kg；4〕魚貝干制品，不超過(guò)1g/kg；5〕山梨酸也可用于容器消毒。用75%的乙醇將容器揩干，再用0.2%的山梨酸溶液揩，稍停一會(huì)即可使用。8、貯存置遮光容器內(nèi)，密封保存，貯存溫度以低于38℃為宜。9、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

山梨酸及山梨酸鉀的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：GB1905-2000和GB13736-92精選ppt三、對(duì)羥基苯甲酸酯類對(duì)羥基苯甲酸酯又名尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的有對(duì)羥基苯甲酸甲醋、乙酯、丙酯和丁酯。1、結(jié)構(gòu)2、性狀對(duì)羥基苯甲酸酯類為無(wú)色小結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末，無(wú)臭，開始無(wú)味，后來(lái)稍有澀味，可溶于乙醇而難溶于水。精選ppt3、溶解度對(duì)羥基苯甲酸酯的溶解度見表4、抑菌作用對(duì)羥基苯甲酸酯類對(duì)霉菌、酵母、細(xì)菌有廣譜抗菌作用，對(duì)霉菌、酵母的作用較強(qiáng)，對(duì)細(xì)菌特別是革蘭氏陰性桿菌的作用較差。構(gòu)成酯的烷基鏈越長(zhǎng)，其抗菌作用越強(qiáng)。對(duì)羥基苯甲酸酯類同苯甲酸和山梨酸一樣，也是由未解離分子發(fā)揮抗茵作用，但比這兩種酸的抗菌作用強(qiáng)，且因其羥基被酯化后，可以在更廣的pH值范圍內(nèi)保持不解離，作用范圍比苯甲酸和山梨酸廣，一般在pH4～8的范圍內(nèi)效果較好。精選ppt5、毒性對(duì)羥基苯甲酸酯類進(jìn)入機(jī)體后的代謝途徑與苯甲酸根本相同、且毒性比苯甲酸低。烷基鏈長(zhǎng)短對(duì)毒性也有影響，烷基鏈越短，毒性越大。對(duì)羥基苯甲酸酯類按毒性大小排列順序?yàn)椋簩?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＜對(duì)羥基苯甲酸甲酯。由于對(duì)羥基苯甲酸甲酯毒性較大，很少作為食品防腐劑使用。本品ADI：0～10mg/kg精選ppt6、應(yīng)用〔1〕使用量對(duì)羥基苯甲酸酯類在世界各國(guó)普遍使用，一般用于清涼飲料、果醬、醋等。我國(guó)規(guī)定：對(duì)羥基苯甲酸乙酯可用于醬油、醋的防腐，最大使用量分別為0.25g／kg和0.10g／kg。對(duì)羥基苯甲酸丙酯可用于清涼飲料、果汁、果醬、水果蔬菜表皮，最大使用量：清涼飲料為0.10g／kg，果汁、果醬為0.20g/k8，水果、蔬菜表皮為0.012g/kg?！?〕使用方法對(duì)羥基苯甲酸酯類用于醬油和醋時(shí)，一般配成10％丙二醇溶液后再加到醬油和醋中。醬油中如果含酯酶會(huì)分解對(duì)羥基苯甲酸酯類。為了防止其分解，可先將醬油經(jīng)75℃、30min的熱處理后再添加。對(duì)羥基苯甲酸脂類用于果醬時(shí)，一般將此類防腐劑溶于乙酸后，再與果醬混合。精選ppt四、丙酸鹽類丙酸鹽類作為防腐劑一般使用丙酸的鈉鹽和鈣鹽。1、結(jié)構(gòu)丙酸鈉：CH3CH2COONa丙酸鈣(CH3CH2COO)2Ca2、性狀丙酸鈉和丙酸鈣均為白色結(jié)晶、顆?；蚪Y(jié)晶性粉末，無(wú)臭或略具特異臭，易溶于水。3、抑菌作用丙酸鹽呈微酸性，對(duì)各類霉菌、需氧芽孢桿菌或革蘭氏陰性桿菌有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)能引起食品發(fā)粘的菌類如枯草桿菌抑菌效果很好，對(duì)防止黃曲霉菌素的產(chǎn)生有特效。對(duì)酵母根本無(wú)效，故丙酸鹽常用于面包的防霉。丙酸鹽也屬于酸型防腐劑，其抑茵作用受環(huán)境pH值的影響，最小抑菌濃度在pH5.0時(shí)為0.01％，在pH6.5時(shí)為0.5％。精選ppt4、毒性

丙酸是食品中的正常成分，也是人體代謝的中間產(chǎn)物。故ADI值不做規(guī)定。5、應(yīng)用

近年來(lái)，丙酸鹽已廣泛用于面包、巧克力制品、西式糕點(diǎn)、果凍、蜜餞、果醬、醬油等的防霉。我國(guó)規(guī)定：丙酸鈣可用于面包、醋、醬油、糕點(diǎn)和豆制素食品中，丙酸鈉可用于糕點(diǎn)，兩者的最大使用量均為：2.5g/kg。此外丙酸鈉尚可用于浸泡楊梅，最大使用星50g/kg.以丙酸計(jì)，應(yīng)用時(shí)可配成3～5％的水溶液。加工前必須洗凈。丙酸鈣還可用于生面濕制品，最大用量0.25g／kg。丙酸鈉與丙酸鈣均可用于焙烤制品，用于面包防毒時(shí)，添加量的不同可影響到面團(tuán)產(chǎn)氣的時(shí)間(表3—4)。

精選ppt

以上介紹了幾種常用的防腐劑的知識(shí)，要求重點(diǎn)掌握它們的形狀、抑菌機(jī)理、使用方法及使用量。其中山梨酸及其鉀鹽、對(duì)羥基苯甲酸脂類等可用于A級(jí)綠色食品中，使用量為普通食品添加量的60%。

以上防腐劑均不可以在AA級(jí)綠色食品中使用。精選ppt四、幾種綠色食品保鮮劑的生產(chǎn)酶法生產(chǎn)的植酸、肉桂醛、茶多酚、氯原酸、冰片、乳酸鏈球菌、氨基酸、維生素等。㈠、植酸的制備1、工藝流程原料浸泡調(diào)pH加酶水解中和洗滌酸化離交濃縮脫色罐裝成品2、工藝說(shuō)明⑴原料稻糠、玉米糠、麩皮等。⑵浸泡固液比1:8，時(shí)間4小時(shí)，半小時(shí)攪拌一次。最后溫度應(yīng)調(diào)整到55℃。⑶調(diào)pH用鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉及碳酸氫鈉等調(diào)整pH至5.5?！惨虍?dāng)pH<3或pH>7.2時(shí)，植酸酶分解作用完全喪失〕。精選ppt⑷加酶水解采用植酸酶，參加干原料的3-5%，水解4-5h。⑸中和將水解液的pH調(diào)至8，攪拌后靜止2h，過(guò)濾得膏狀物。⑹洗滌將上述膏狀物用去離子水洗滌至pH7。⑺酸化將洗滌后的膏狀物與陽(yáng)樹脂進(jìn)行交換，此間應(yīng)確保pH1，以使植酸鈉全部溶解。⑻離交將酸化后的稀植酸進(jìn)一步出去陽(yáng)離子，得純植酸。⑼濃縮在65~70℃下濃縮至要求濃度。⑽脫色用活性炭〔1~2%〕，在65℃下脫色20min，即得成品。㈡、肉桂醛可用蒸餾萃取和CO2超臨界萃取的方法提取。精選ppt第三節(jié)防腐劑的使用及本卷須知一、防腐劑的使用方法1、直接參加防腐劑在使用時(shí)中可以按照其使用量直接參加食品，這樣既方便又能對(duì)食品內(nèi)部起作用。2、外表處理如果腐敗是因加工、儲(chǔ)藏期間外表染菌所致，防腐劑在應(yīng)用時(shí)可采用浸和噴灑的方法，在食品外表形成致密的藥膜而起防腐作用。也可將防腐劑涂在食品的包裝材料上，這樣食品被封于其中而不發(fā)生腐敗。3、氣相防腐能氣化和升華的防腐劑可以采用氣相防腐方式，即將防腐劑與食品裝入密封的包裝中，防腐劑在一定條件下不斷散發(fā)出來(lái)的氣體控制著食品的存在環(huán)境，許多果蔬、糕點(diǎn)保鮮劑采用的都是這種防腐方法。精選ppt二、防腐劑的正確使用原那么因?yàn)椴煌氖称酚胁煌谋２匾螅瑧?yīng)選用相應(yīng)的添加劑以到達(dá)防腐目的。使用防腐劑必須考慮以下幾個(gè)方面：①了解所用防腐劑的抗菌譜、最低抑菌濃度和食品所帶的腐敗性菌類，做到有的放矢。②了解所用防腐劑的物理化學(xué)性質(zhì)，如pH條件等，以便正確使用。③了解食品加工、儲(chǔ)藏條件、期限和在這些過(guò)程中對(duì)防腐劑效果的影響，以便使防腐劑始終有效。總之需做到：一要均勻參加，二不能超標(biāo)。精選ppt三、三類常用防腐劑的比較1、平安性由上表可知：山梨酸類＞對(duì)羥基苯甲酸脂類＞苯甲酸2、pH值范圍⑴苯甲酸及苯甲酸鈉在pH4.5～5以下；⑵山梨酸及山梨酸鉀在pH5～6以下；⑶對(duì)羥基苯甲酸脂類在pH4～8。四、影響防腐效果的幾個(gè)因素1、pH值2、染菌情況3、溶解與分散4、熱處理5、并用精選ppt第四節(jié)殺菌劑一、幾種常用的殺菌劑㈠、漂白粉及漂粉精1、組成

漂白粉是次氯酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣的混合物，其主要組分是次氯酸鈣[CaCl(ClO)]。

漂粉精與漂白粉類似，其主要組分為次氯酸鈣的化合物，但其有效氯的含量較高，一般在60～75%以上。精選ppt2、性狀漂白粉⑴漂白粉是白色～灰白色的粉末或顆粒；⑵有顯著的氯臭味；⑶性質(zhì)不穩(wěn)定，吸濕性強(qiáng)，受水分、光、熱等作用而分解，亦能與空氣中的二氧化碳作用；⑷易溶于水,其水溶液呈堿性。漂粉精⑴白色～灰白色的粉末或顆粒，也有壓制成片狀的漂精片；⑵漂粉精在無(wú)水狀態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定；⑶漂粉精無(wú)吸濕性，但遇水分或潮空氣，能發(fā)熱引起燃燒或爆炸；⑷經(jīng)強(qiáng)烈陽(yáng)光暴曬或受熱150℃以上，能發(fā)生強(qiáng)烈燃燒或爆炸；⑸在酸的作用下可分解。精選ppt3、殺菌機(jī)理次氯酸鈣分子中的次氯酸根〔ClO〕,含有直接和氧相連的氯原子，它遇到酸就能釋放出游離氯，此游離氯具有殺菌作用，故稱“有效氯〞。漂粉精中的有效氯含量比漂白粉高一倍，其殺菌作用比漂白粉更強(qiáng)。4、毒性