食品添加剂论文

湖南农业大学课程论文湖南农业大学课程论文 学学 院 食品科学技术学院院 食品科学技术学院 班班 级 级 1212 级食科一班级食科一班 姓姓 名 李雨枫名 李雨枫 学学 号 号 201240717111201240717111 课程论文题目 我国食品防腐剂的发展与研究课程论文题目 我国食品防腐剂的发展与研究 课程名称 食品添加剂课程名称 食品添加剂 评阅成绩 评阅成绩 评阅意见 评阅意见 成绩评定教师签名 成绩评定教师签名 日期 日期 我国食品防腐剂的发展与研究我国食品防腐剂的发展与研究 学生 李雨枫 食品科技学院 2012 级食品科学与工程一班 学号 201240717111 摘要 摘要 由于现代食品大部分都需要长途运输或长期贮存 为保证其在保质 期内不受微生物破坏 必须添加适量的防腐剂 这不仅是企业生产的需要 更 是对消费者健康的负责 文章对食品防腐剂的种类 作用机理 使用标准进行 了详尽分析 并对食品防腐剂发展中的现存问题进行了概括 针对此问题提出 了解决对策同时展望了食品防腐剂的发展方向和应用前景 关键词 关键词 食品防腐剂 应有现状 对策 发展前景 前言 前言 食品防腐剂是即对代谢底物为腐败物的微生物的生长具有持续的抑 制作用 重要的是它能在不同情况下抑制最易腐败作用的发生 特别是在一般 灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果 对纤维和木材的防腐用矿油 煤焦油 丹宁 对生物标本用甲醛 升汞 甲苯 对羟基苯甲酸丁酯 硝基糠腙衍生物 或香脂类树脂 在食品中使用防腐剂受到限制 因此多靠干燥 腌制等一些物 理的方法 特殊的防腐剂有乙酸等有机酸 以油酸脂为成分的植物油 芥子等 特殊的精油成分 对于生物体的局部 如人体表面或消化道 可以根据具体 条件采用各种防腐剂 如碘仿 水杨酸苯酯 苯胺染料或吖啶类色素等 我国规定使用的防腐剂有苯甲酸 苯甲酸钠 山梨酸 山梨酸钾 丙酸钙 等 25 种 1 1 食品防腐剂的分类食品防腐剂的分类 我国国标 GB 2760 2011 规定使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐 丙酸及其钠 盐 钙盐 对羟基苯甲酸酯类及其钠盐 对羟基苯甲酸甲酯钠 对羟基苯甲酸 乙酯及其钠盐 纳他霉素 山梨酸及其钾盐 亚硝酸钠 亚硝酸钾等 28 种具 有防腐作用的物质 其按不同的方法可以分为不同的类型 按作用 防腐剂可 分为杀菌剂和抑菌剂 按来源分 防腐剂有化学防腐剂和生物防腐剂两大类 1 1 杀菌剂和抑菌剂 杀菌剂和抑菌剂 按作用的不同 防腐剂可分为杀菌剂和抑菌剂 杀菌剂是具有杀死微生物 作用的物质 其很少直接加入食品 抑菌剂剂亦称为保藏剂 是具有抑制微生 物生长 繁殖作用的物质 二者难以严格区分 故统称为防腐剂 2 2 化学防腐剂和生物防腐剂化学防腐剂和生物防腐剂 食品防腐剂按来源可分化学防腐剂 生物防腐剂两类 其中以化学防腐剂为主 1 化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂 有机化学防腐剂 主要包括苯甲酸及其盐类 山梨酸及其盐类 对羟基苯 甲酸的酯类等 苯甲酸及其盐 山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌 作用 它们均需转变成相应的酸后才有效 故称酸型防腐剂 它们在酸性条件 下对霉菌 酵母及细菌都有一定的抑菌能力 常用于果汁 饮料 罐头 酱油 醋等食品的防腐 无机化学防腐剂 分为还原型和氧化型 还原型无机防腐剂主要包括二氧 化硫 亚硫酸盐及亚硝酸盐等 亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌 防止肉毒 中毒 氧化型氧化型无机防腐剂如氯 很少直接用于食品而用于饮水 容器 半成品的消毒 2 生物防腐剂 也被称作天然防腐剂 是近年来发现的一类新型的 具 有安全性和高效性的天然防腐剂 也是一类具有很大发展前景的防腐剂 通常 是从动物 植物和微生物的代谢产物中提取 一般根据来源不同 可分为 微 生物源 动物源 植物源 矿物提取物及天然有机化合物 微生物源天然食品防腐剂 由微生物中产生的抑菌物质 由细菌中产生的 抑菌物质称为细菌素 它是一种多肽 抗菌肽 或多肽与糖和脂的复合物 酵 母菌和某些丝状真菌 是自然界中的一类嗜杀酵母 在其生长过程中能向体外 分泌一种蛋白 嗜杀毒素 杀死同族及亲缘酵母 食 药 用菌 有的食 药 用菌的代谢产物对某些食品腐败具有抑制作用 霉菌和放线菌 从巨曲霉中得 到一种小分子量的碱性蛋白质 对丝状真菌的生长具有抑制作用 乳酸链球菌 素 是从乳酸链球菌的代谢产物中提取得到的一种多肽物质 多肽可在机体内 降解为各种氨基酸 此外 溶菌酶也属微生物源防腐剂 动物源天然食品防腐剂 品种较多 主要有鱼精蛋白和组蛋白 壳聚糖即 脱乙酰甲壳质 蜂胶 植物源天然食品防腐剂 自然界天然植物中存在许多生理活性物质 具有 抗菌作用 天然食用香料植物 中草药等其他植物 其主要有 姜提取物 银 杏叶提取物 肉桂提取物 丁香提取物 边迭香提取物 红曲提取物 甘椒提 取物 辣椒提取物等具有很强的杀菌作用 矿物提取物 从岩盐层岩石中的矿物盐类中提取的一种具有抗菌作用的物 质 用于水果 蔬菜的防腐保鲜 天然有机化合物 可做防腐应用的天然有机化合物很多 如甘氨酸 氨基 葡萄糖盐酸盐等 2 2 常见的食品防腐剂常见的食品防腐剂 1 苯甲酸及其盐类 白色颗粒或结晶粉末 无臭或略带安息香的气味 又 名安息香酸 防腐机理 苯甲酸钠亲油性大 易穿透细胞膜进入细胞体内 干 扰细胞膜的通透性 抑制细胞膜对氨基酸的吸收 并抑制细胞的呼吸酶系的活 性 从而达到防腐的目的 在酸性食品中使用效果好 并对酵母 霉菌和细菌 都有效 其防腐最佳 PH 为 2 5 4 0 在 PH 5 0 以上的产品中 杀菌效果不是 很理想 可与人体内的氨基乙酸结合 生成马尿酸 在尿中排除 无蓄积作用 其安全性只相当于山梨酸钾的 1 40 但因苯甲酸及其钠盐价格低廉 在我国仍 作为主要防腐剂使用 食品添加剂联合专家委员会规定每日允许摄入量 ADI 值 为 5 10 mg kg 体重 苯甲酸类在我国可以使用在面酱类 果酱类 酱菜类 罐头类和一些酒类等食品中 2 山梨酸及其盐类 白色结晶粉末或微黄色结晶粉末或鳞片状 又名花揪 酸 山梨酸类有山梨酸 山梨酸钾和山梨酸钙三类品种 山梨酸不易溶于水 而山梨酸钙可使用范围很小 两者都不常使用 山梨酸钾则没有它们的缺点 易溶于水 使用范围广 山梨酸钾为酸性防腐剂 具有较高的抗菌性能 抑制 霉菌的生长繁殖 其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统 从而达到抑制 微生物和起到防腐的作用 对细菌 霉菌 酵母菌均有抑制作用 防腐效果明 显高于苯甲酸类 是苯甲酸盐的 5 10 倍 产品毒性低 毒性比尼泊金酯还要小 相当于食盐的一半 其防腐效果随 PH 的升高而减弱 PH 3 时防腐效果最佳 PH 值达到 6 时仍有抑菌能力 但最低浓度不能低于 0 2 山梨酸是一种不饱和 脂肪酸 可参与体内正常代谢 可被视做食品的成分之一 对食品风味无不良 影响 适用于在有良好的卫生条件下和微生物数量较少的食品中使用 目前已 成为欧美等发达国家的主流防腐剂 在我国常用于酱油 醋 罐头类和一些酒 类等食品 3 丙酸及其盐类 白色结晶性颗粒或粉末 无臭或略带轻微丙酸气味 对 光和热稳定 易溶于水 丙酸是人体内氨基酸和脂肪酸氧化的产物 所以丙酸 钙是一种安全性很好的防腐剂 ADI 每日人体每公斤允许摄入量 不作限制规定 在食品中主要用于面制品发酵及奶酪制品防霉等 对 pH 值较高的面包制品有较 好的抑霉作用 但对酵母无效 故不影响面包的正常发酵 价格较低 4 乳酸钠 产品为无色或微黄色透明液体 无异味 略有咸苦味 混溶于 水 乙醇 甘油 一般浓度为 60 80 60 的浓度最大使用限量为 30g KG 乳 酸钠是一种新型的防腐保鲜剂 主要应用到肉 禽类制品中 对肉食品细菌有 很强的抑制作用 如大肠杆菌 肉毒梭菌 李斯特菌等 通过对食品致病菌的 抑制 从而增强食品的安全 增强和改善肉的风味 延长货架期 乳酸钠在原 料肉中具有良好的分散性 且对水分有良好的吸附性 从而有效地防止原料肉 脱水 达到保鲜 保润作用 主要适用于烤肉 火腿 香肠 鸡鸭禽类制品和 酱卤制品等 在肉制品中保鲜的参考配方 乳酸钠 2 脱氢醋酸钠 0 2 5 对羟基苯甲酸酯类 甲 乙 丙 异丙 丁 异丁 庚等酯 防腐效果 不随 pH 值而变化 在 pH 4 8 范围内均有较好效果 故可被用于代替酸性防腐 剂 且毒性介于苯甲酸和山梨酸两者间 对霉菌 酵母有较强作用 但对细菌 特别是革兰氏阴性杆菌和乳酸菌 的作用较弱 最大的缺点是有特殊气味 在 水中溶解度差 其溶解度随酯基 碳链长度的增加而下降 如甲酯为 0 25 g 100 g 庚酯仅 15mr loo g 抗菌效果则与分子中醇链长度成正比 在胃肠中能迅速吸收 并水解成对羟基 苯甲酸而从尿中排出 6 对羟基苯甲酸酯类 也称尼泊金酯类 优良的防腐剂 无毒 无味 无 臭 化学性质稳定 在 pH 3 8 范围内能耐 100 2h 灭菌 由于具有酚羟基结 构 抑菌效果强于苯甲酸和山梨酸 产品有对羟基苯甲酸甲酯 乙酯 丙酯 丁酯等 其中对羟基苯甲酸丁酯防腐效果最好 我国主要使用对羟基苯甲酸乙 酯和丙酯 一般说来 尼泊金酯的抗菌作用随醇羟基碳原子数的增加而增加 尼泊金酯类防腐机理是 破坏微生物的细胞膜 使细胞内的蛋白质变性 并能 抑制细胞的呼吸酶系的活性 尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子态起作用 由于其分子中内的羟基已被酯化 不再电离 PH 值为 8 时仍有 60 的分子存在 因此尼泊金酯在 PH 4 8 时的范围内均有良好的效果 不随 PH 值的变化而变化 性能稳定且毒性低于苯甲酸 是一种广谱型防腐剂 此外 尼泊金乙酯和尼泊 金丙酯混合使用时具有增进溶解度 抗菌力的协同增效作用 被应用于食醋 酱油 酱料以及蛋黄馅料等食品中 7 脱氢乙酸及钠盐类 脱氢乙酸及其钠盐均为白色或浅黄色结晶状粉末 对光和热稳定 在水溶液中降解为醋酸 对人体无毒 是一种广谱型防腐剂 对食品中的细菌 霉菌 酵母菌有着较强抑制作用 广泛用于肉类 鱼类 蔬 菜 水果 饮料类 糕点类等的防腐保鲜 8 富马酸酯类 是迄今为止国际公认的一种含 不饱和羰基结构的 广谱 高效 低毒的抗菌优良防腐剂 富马酸二甲酯曾被认为是最有前途的化 学防腐剂 但由于富马酸二甲酯的升华特性使其易沉积于接触部位的细胞间隙 中 抑制细胞呼吸而产生痉痒 红肿 充血等过敏反应 严重时还会产生皮肤 溃烂现象 因此不得不停止在食品中继续使用 我国于 2000 年禁止使用于食品 目前 人们的目光已经转向以富马酸为母体的防腐剂的开发与研究上 合成食 品防腐剂富马酸单丁酯 MBF 富马酸单环己酯 MCHF 富马酸丁甲酯 BMF 和 富马酸环己甲酯 HCMF 等等 9 乳酸链球菌素 是由多种氨基酸组成的多肽类化合物 可作为营养物质 被人体吸收利用 它能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌 如肉毒 梭菌 金黄色葡萄球菌 溶血链球菌 利斯特氏菌 嗜热脂肪芽抱杆菌的生长 和繁殖 尤其对产生孢子的革兰氏阳性细菌有特效 乳酸链球菌素的抗菌作用 是通过干扰细胞 v 膜的正常功能 造成细胞膜的渗透 养分流失和膜电位下降 从而导致致病菌和腐败菌细胞的死亡 它是一种无毒的天然防腐剂 对食品的 色 香 味 口感等无不良影响 现己广泛应用于乳制品 罐头制品 鱼类制 品和酒精饮料中 10 蜂胶 是蜜蜂赖以生存 繁衍和发展的物质基础 成分复杂 主要含有 丰富的黄酮类萜烯类物质 经研究证实 蜂胶是免疫因子的激活剂 它含有的 黄酮类化合物和多种活性成分 能显著提高人体的免疫力 对糖尿病 癌症 高血脂 白血病等多种顽症有较好预防和治疗效果 同时 蜂胶黄酮是蜂胶防 腐抗氧化剂的最主要成分 比常用的二丁基羟基甲苯的抗氧化性能高 2 倍 使 得蜂胶表现出对病毒 病菌 霉菌有很强的抑制 杀灭作用 对正常细胞没有 毒副作用 因此在食品中添加蜂胶不仅是一种天然的高级营养品 而且可以作 为天然的食品添加剂 近年来研究还发现 蜂胶经过特殊工艺加工处理后可制 成天然口香糖 其中的有效成分具有洁齿 护牙作用 可防止龋齿的形成 同 时还可以逐渐消除牙垢 11 壳聚糖 又叫甲壳素 是甲壳素脱乙酰的产物 学名为 1 4 2 氨基 2 脱氧 B D 葡萄糖 壳聚糖来源于甲壳动物和昆虫的外骨骼 在地球上含量及为 丰富 且对大肠杆菌 普通变形杆菌 枯草杆菌 金黄色葡萄球菌均有较强的抑 制作用而不影响食品风味 作为一种天然的多阳离子化合物 由于其具有良好 的生物降解性 生物相溶性 无毒性和广谱抗菌性等特点 近年来越来越受到 人们的重视 尤其在壳聚糖的抑菌方面 人们开始致力于其水溶性衍生物的开 发和抑菌方面的研究与应用 取得了不少新的研究进展 目前 壳聚糖广泛应 用于腌渍食品 生面条 米饭 豆沙馅 调味液 草莓等保鲜中 且作为一种 新型食品的膜材料 12 溶菌酶 从蛋白质中提取 是一种无毒蛋白质 能选择性地分解微生物 的细胞壁 在 pH 值为 6 7 温度在 50 条件下 溶菌酶对革兰氏阳性细菌 枯草杆菌 芽袍杆菌等 有较强的溶菌作用 由于食品中的羟基和酸会影响溶 菌酶的活性 因此 它一般与植酸 甘氨酸等物质配合使用 目前与甘氨酸配 合使用的溶菌酶制剂 应用于清酒 干酪 香肠 奶油 生面条 水产品和冰 淇淋等食品的防腐保鲜 三 食品防腐剂的作用机理三 食品防腐剂的作用机理 影响食品微生物繁殖的因素主要有以下几方面 食品的营养 含有蛋白质 糖类 脂肪 无机盐 维生素等 水分 PH 条件 温度 分为高温和低温 渗透压等 防腐剂就是针对这些因素 通过破坏食品微生物适宜的繁殖条件 从而达到杀死微生物或抑制微生物生长的效果 其防腐机理可从以下三个方面 进行分析 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 导致微生物正常的生理平衡被破坏而失活 如对羟 基苯甲酸酯类 乳酸链球菌素 2 防腐剂与微生物的酶作用 如与酶的琉基作用 破坏多种含硫蛋白酶的 活性 干扰微生物体的正常代谢 从而影响其生存和繁殖 如苯甲酸及其钠盐 山梨酸级山梨酸钾 3 其他作用 包括防腐剂作用于蛋白质 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 例如丙酸钙起防腐作用的主要是未离解 的丙酸 丙酸是一元羧酸 它是以抑制微生物合成 丙氨酸而起抗菌作用的 四 食品防腐剂的使用标准四 食品防腐剂的使用标准 与各类食品添加剂一样 防腐剂必须严格按中国 食品添加剂使用卫生标 准 规定添加 不能超标使用 食品生产只要按照国家标准添加防腐剂 对食 品是有益无害的 消费者无需任何担心 因此消费者应科学对待食品防腐剂 质量技术监督部门提醒各食品生产加工企业在采购食品添加剂时 必须要到专 门的商店或设专柜经营 并向经销单位索取食品添加剂的生产卫生许可证和与 产品批号 数量相符的检验合格证或化验单 以免对消费者造成危害 我国对食品防腐剂的使用有着严格的规定 明确防腐剂应该符合 合理使 用对人体健康无害 不影响消化道菌群 在消化道内可降解为食物的正常成分 不影响药物特别是抗菌素的使用 对食品热处理时不产生有害成分 5 5 我国食品防腐剂发展的问题与对策研究我国食品防腐剂发展的问题与对策研究 当今 社会上仍存在着许多防腐剂没有正确使用的现象 例如 武汉市工 商局 2007 年上半年对流通领域 19 类食品的质量检测中 豆制品菌落总数 大 肠菌群超标问题突出占不合格粮食总数的 26 76 糕点 防腐 过度 占不合 格食品总数的 16 9 正是这些不合格现象使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 标准使用 不科学使用 为了使食品防腐剂得到健康合理的发展 使人们有一个安全的饮食环境 需要企业 消费者及相关部门各司其职 携手合作 共同努力 首先 消费者应科学对待食品防腐剂的使用 走出防腐剂对人体有害无益 的这个误区 在购买食品时 不要一味追求不添加任何防腐剂的产品 因为市 场上 本产品不含任何防腐剂 只是厂商对消费者心理的迎合 有些产品如罐 头本身就不用添加防腐剂 这是对消费者的误导 食品防腐剂只要按照使用标 准来规范添加 是不会人体产生毒害的 其次 生产厂商在使用食品防腐剂时 首先必须严格按照食品卫生法规定 的使用剂和使用范围来使用 以对人体无毒害为前提 同时 为使食品防腐剂 达到最佳使用效果必须注意影响防腐剂使用的各种因素 在实践中灵活应用 1 在添加防腐剂之前 应保证食品灭菌完全 不应有大量的生物存在 否 则防腐剂的加入将不会起到理想的效果 如山梨酸钾 不断不会起到防腐的作 用 反而会成为微生物繁殖的营养源 2 应了解各类防腐剂的毒性和使用范围 按照安全使用量和使用范围进行 添加 如苯甲酸钠 因其毒性较强 在有些国家已被禁用 而中国也严格确定 了其只能在酱类 果酱类 酱菜类 罐头类和一些酒类中使用 3 应了解各类防腐剂的有效使用环境 酸性防腐剂只能在酸性环境中使用 有强有效的防腐作用 但用在中性或偏碱性的环境中却没有多少作用 如山梨 酸钾 苯甲酸钠等 而酯型防腐剂中的尼泊金酯类却也能在 pH4 8 之间使用 且效果也还不错 4 应了解各类防腐剂所能抑制的微生物种类 有些防腐剂对霉菌有效果 有的对酵母有效果 只有掌握好防腐剂的这一特性 就可对症下药 一般已复 配形式来进行综合防腐保鲜的较多 如健鹰抗腐王和防霉保鲜剂等产品 5 根据各类食品加工工艺的不同 应考虑到防腐剂的价格和溶解性 以及 对食品风味是否有影响等因素 综合其优缺点 再灵活添加使用 最后 对于政府部门 则应该给予适当的引导 宣传并加强立法执法 监 督管理的力度 规范食品行业正确使用防腐剂 同时加强科研队伍对防腐剂的 研究投入 以防止食品防腐剂不良发展问题的再次出现 从而保证消费者的生 命健康 6 6 食品防腐剂的发展前景食品防腐剂的发展前景 谈到防腐剂 人们往往认为有害 其实在安全使用范围内 它对人体是无 毒副作用的 尤其是在当今社会 随着居民生活和消费水平的提高 人们对食 品安全越来越重视 对健康的要求越来越高 其产品也越来越向 绿色 和 天然 等方向转变 因此发展功效好 毒性低 安全性高的防腐剂成为人们 的迫切需求 而生物防腐剂的安全性 高效性等特点正符合人们的追求目标 这就决定了由化学防腐剂向天然防腐剂转变的必然趋势 依据此目的 食品防腐剂的开发方向应朝以下几方面努力 一是由毒性较高向毒性更低 更安全方向发展 人类进步的核心是健康和 谐 各国政府均在快速修改食品安全标准 在提高食品安全水平和国民健康水 平的同时 也通过 绿色壁垒 保护本国食品工业 减少国外食品对本国食品 业的冲击 二是由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展 鉴于化学合成食 品防腐剂的安全性和其它缺陷 人类正在探索更安全 更方便使用的天然食品 防腐剂 如微生物源的乳酸链球菌素 那他霉素 红曲米素等 动物源的溶菌 酶 壳聚糖 鱼精蛋白 蜂胶等 植物源的琼脂低聚糖 杜仲素 辛香料 丁 香 乌梅提取物等 微生物 动物和植物复合源的 R 多糖等 三是由单项防腐向广普防腐方向发展 目前广泛使用的食品防腐剂无论是 化学合成的 还是天然的 它们的抑菌范围相对都比较狭小 有的对真菌有抑 制作用 对细菌无效 有的仅对少数微生物有抑制作用 所以