食品添加剂防腐剂

1、 一、食品防腐剂的概述一、食品防腐剂的概述四、食品防腐剂的检测方法四、食品防腐剂的检测方法二、食品防腐剂的种类二、食品防腐剂的种类三、食品防腐剂的作用机理三、食品防腐剂的作用机理五、食品防腐剂的发展趋势五、食品防腐剂的发展趋势食品防腐剂食品防腐剂一、食品防腐剂的概述一、食品防腐剂的概述 食品腐败变质：食品腐败变质：是指食品受微生物污染，在适宜的条件下，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。 食品腐败变质的原因（广义而言）：食品腐败变质的原因（广义而言）：v 因微生物的繁殖引起食品腐败变质；v 因空气中氧的作用，引起食品成分的氧化变质；v 因食品内部所含氧化酶、过氧化酶、淀粉

2、酶、蛋白酶等的作用，致使食品变质；v 因昆虫的侵蚀繁殖和有害物质间接或直接污染，致使食品腐败。v 食品防腐剂：食品防腐剂：是能防止食品由微生物所引起的腐败变质，以延长食品保存期的食品添加剂，又称为抗微生物剂，它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖，故也可称为抑菌剂。 v 具有杀死微生物作用的物质称为杀菌剂杀菌剂，一般不直接加到食品中。如环氧乙酸。杀菌剂与防腐剂的区别是能在较短时间内杀死微生物，且主要起杀菌作用。 二、食品防腐剂的种类二、食品防腐剂的种类有机有机无机无机硝酸盐及亚硝酸盐、亚硫酸与盐、游离氯及次氯硝酸盐及亚硝酸盐、亚硫酸与盐、游离氯及次氯酸盐酸盐v 化学合成化学合成v 天然天然酸性：

3、苯甲酸与盐、山梨酸与盐、脱氢醋酸与盐、酸性：苯甲酸与盐、山梨酸与盐、脱氢醋酸与盐、 丙酸与盐丙酸与盐（酸性越大，防腐效果越好）（酸性越大，防腐效果越好）酯型：尼泊金酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕酯型：尼泊金酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯榈酸酯（pH值范围广，毒性较低，常复配）值范围广，毒性较低，常复配）动物：壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶动物：壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶植物：芥子提取物、海藻糖、香辛料提取物（丁香、花椒、大植物：芥子提取物、海藻糖、香辛料提取物（丁香、花椒、大蒜精油）、中药类（甘草）蒜精油）、中药类（甘草）微生物：乳酸链球菌素（尼生素）、那他霉菌（霉克）、纳豆微生物：乳酸链球菌素（尼生素

4、）、那他霉菌（霉克）、纳豆激酶激酶（在体内能分解成营养物质，安全性高）（在体内能分解成营养物质，安全性高）化学合成防腐剂化学合成防腐剂目前我国生产和使用的主要是以下几类： 苯甲酸苯甲酸及其钠盐及其钠盐 苯甲酸苯甲酸又名安息香酸，稍溶于水，溶于乙醇，酸性条件下对多种微生物（酵母、霉菌、细菌）有明显抑菌作用，对产酸菌作用较弱。在直接饮用的饮料内的最大使用量为0.2克/ 公斤。因为苯甲酸溶解度低，使用不便，实际生产中大多是使用其钠盐，其钠盐的抗菌作用是转化为苯甲酸后起作用的。 山梨酸山梨酸及其盐类及其盐类 山梨酸山梨酸又名花楸酸，微溶于水，易溶于乙醇。对光、对热稳定，长期放置易被氧化着色。对霉菌、酵

5、母菌和好气性细菌均有抑菌作用。山梨酸是酸性防腐剂，适用范围在pH 值5.5以下，而毒性为苯甲酸的1/4，所以从国外发展动向看，有逐步取代苯甲酸及其钠盐的趋势。最大使用量：0.6克/公斤。对羟基苯对羟基苯甲酸脂类甲酸脂类 对羟基苯甲酸酯对羟基苯甲酸酯又名尼泊金酯，无臭无味，有麻舌感，易溶于热水和醇、醚、丙酮，微溶于冷水、苯。适用pH值范围为4.108.10，pH=5.15时，抗菌能力最强，是一种广谱抑菌剂。对霉菌、酵母菌作用较强，对细菌中的革兰氏阴性杆菌及乳酸菌作用较弱。抑菌效果比苯甲酸钠、山梨酸钾的更强。其毒性低于苯甲酸，是较为安全的防腐剂。天然绿色防腐剂天然绿色防腐剂 目前，世界各国都在致力

6、于广谱、安全、高效的食品防腐剂的研发。近年来，随着人们生活和消费水平的提高，食品加工的需求也越来越向“绿色”和“天然”等方向转变，因此，天然、安全的功能性食品防腐剂的开发就成为必要。近年来被人们关注和使用的绿色天然防腐剂主要有：天然植物型天然植物型食品防腐剂食品防腐剂 近年来大量的研究结果表明，一些天然植物及其提取物具有一定的防腐抑菌作用。目前，从香辛料和传统中草药中提取有效抑菌成分是天然植物型防腐剂研发的热点之一。例如丁香油树脂对食品常见污染菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母、黑曲霉、青霉等有很强的抑制作用,可作为天然食品防腐剂开发利用。 此外，一些药食同源的中草药及其提取

7、物也具有一定的防腐抑菌功能，其使用的安全性也已得到充分证实。例如以丁香、桂皮、花椒、百部、良姜、虎杖等中草药粉末为主要成分的复合水果保鲜纸具有良好的保鲜效果。天然动物型天然动物型食品防腐剂食品防腐剂 蜂胶蜂胶是蜜蜂从植物树芽及树干上采集的树脂，经蜜蜂加入用上鄂腮分泌物及蜂蜡等加工而成的一种天然物质。具有极强的抗细菌、真菌、病毒等各种微生物的作用。由于蜂胶有广谱抗菌作用，日本已将蜂胶用于果冻、糖果和口香糖等食品的防腐保鲜。 鱼精蛋白鱼精蛋白是鱼类成熟精细胞中的一种碱性蛋白，对部分微生物有明显的抑制作用。可用于水产品、肉及肉制品、乳及乳制品、面食和蔬菜等食品的防腐保鲜。新型生物防腐剂新型生物防腐剂

8、 随着生物技术的不断发展,利用动植物或微生物的代谢产物等为原料，经提取、酶法转化或者发酵等技术生产天然生物型食品防腐剂逐渐受到人们的重视，也是今后防腐剂市场的主要方向。新型生物防腐剂，是指从生物体通过生物培养、提取和分离技术获得的具有抑制和杀灭微生物的生物活性物质。 新型新型海洋生物型海洋生物型食品防腐剂食品防腐剂 海藻中存在许多具有抗菌活性的物质，如琼脂低聚糖、海藻糖等。另外，一些低聚的褐藻胶也具有抗菌作用。有关海藻低聚糖的抗菌作用正在进一步的研究中。 新型新型 微生物型微生物型食品防腐剂食品防腐剂 微生物型防腐剂是近年来开发的一个热点。例如：日本的传统食品纳豆中含有的纳豆菌，可生产抗菌蛋白

9、，纳豆菌抗菌蛋白具有广谱抗菌作用，对很多微生物都有一定的作用，特别是对志贺氏菌、金黄色葡萄球菌和异常汉逊酵母具有较强的抗菌作用。三、食品防腐剂的作用机理三、食品防腐剂的作用机理 微生物引起的食品腐败变质微生物引起的食品腐败变质v 细菌造成的食品腐败：细菌造成的食品腐败：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。 v 食品霉变：食品霉变：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； v 食品发酵：食品发酵：微生物代谢所产生的氧化还原酶使食品中的糖发生不完全氧化而引起的变质现象。常见的食

10、品发酵有酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵和酪酸发酵。三、食品防腐剂的作用机理三、食品防腐剂的作用机理对微生物细胞壁和细胞膜产生一定的效应。 1234对细胞原生质部分的遗传机制产生效应。使细胞中蛋白质变性。 干扰细胞中酶的活力。 一般来说，食品防腐剂的作用机理可以简单地概述为以下四个方面：常用防腐剂的作用机理常用防腐剂的作用机理v 下面简要介绍几种典型的防腐剂的作用机理： 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，易通过细胞膜，进入细胞内，干扰霉菌和细菌苯甲酸及苯甲酸及其盐其盐 等微生物细胞膜的通透性，阻碍细胞膜对氨基酸的吸收，进入细胞内的苯甲酸分子，酸化细胞内的储碱，抑制

11、微生物细胞内的呼吸酶系的活性，从而起到防腐作用。 在pH6的条件下，其双烯键同食品中微生物酶的硫氢基结合形成共价键，使硫氢基失去活力，从而抑制微生物的繁殖，达到对食品防腐保鲜作用。山梨酸及山梨酸及其盐其盐 山梨酸分子中羧基的、位和、位的两个双键中，远离羧基的、双键比、位的双键更容易发生氧化反应；同时分子中两个双键可与过渡金属发生配位结合，形成稳定的配合物，其结果使山梨酸的酸性得到一定程度的加强。 值得一提的是值得一提的是，山梨酸是一种具有共轭双烯键不饱和脂肪酸,属于一种酸性防腐剂,它可以被人体的代谢系统吸收而又迅速分解,产生二氧化碳和水,因此山梨酸对人体是无害的。 所以在国外已经逐渐淘汰苯甲酸

12、类而采用山梨酸及其盐。 该类防腐剂的作用在于抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性，以及破坏细胞膜结构，它们对霉菌、酵母菌的控制生长效力特别突出，且烷基链越长抗菌作用越强，但对细菌的对羟基苯对羟基苯甲酸酯类甲酸酯类 由于它们是酯类，羟基被酯化了，其分子可以在更广泛的pH范围内保持不电离。通常对羟基苯甲酸酯类在pH=48范围内效果较好 。 乳链菌肽可以广泛抑制多种革兰阳性菌，其作用的起始靶位点在敏感菌的细胞膜上，通过分散质子动力形成不连续的孔道，从而去除细胞膜的基本能量来源。乳链菌肽在膜上形成孔道，使乳链菌肽乳链菌肽 小分子外渗，ATP转运体系消失，导致质子动力的破坏，化学组分和电子组分完

13、全分散，使生物合成快速停止。质子动力的破坏诱导了细菌素活性，使敏感菌细胞需能反应休止而死亡。 四、食品防腐剂的检测方法四、食品防腐剂的检测方法 目前使用的大多数防腐剂对人体都有一定的毒性，一旦过量会对健康产生危害。因此，各个国家对防腐剂的用量和残留量都有严格的规定，防腐剂的准确检测对食品卫生安全具有重要意义。 目前食品防腐剂的检测主要有高效液相色谱法、气相色谱法、紫外光分光光度法、薄层色谱法，滴定法等。其中气相色谱法、高效液相色谱法、紫外光分光光度法准确度高，分析快捷，是目前最常用的检测方法。高效液相色谱法高效液相色谱法紫外分光光度法紫外分光光度法气相色谱法气相色谱法（由于防腐剂种类繁多，检测

14、方法各异，这里只选取苯甲酸钠的检测方法做简单介绍） 具体操作可以参考郭友珍等人用反相高效液相色谱法同时测定碳酸饮料中苯甲酸钠、山梨酸钾和安赛蜜的实验： 原理：原理： 配制苯甲酸钠、山梨酸钾和安赛蜜的标准溶液，以230nm为检测波长，绘制标准曲线；样品经超声波脱气、膜过滤后直接进样，按上述条件进行色谱测定，得到各种组分的回归方程及相关系数。 评价：评价： 高效液相色谱法具有分析速度快，分离效率高，测定结果准确等优点，是检测食品中苯甲酸钠的最常用的方法。现在通用的较佳方法是将样品用乙醚萃取，再将萃取后的样液在水浴烘干，然后用甲醇定容，滤膜过滤后进行HPLC检测。此试验种用超声萃取法，具有样品预处理

15、简单，使操作简单、快速、准确，值得推广。 但是此法仅限于某种食品 ，应用于多种食品时 ，常常出现防碍峰干扰。 高效液相色谱法高效液相色谱法 具体操作可以参考陈海春等人用紫外分光光度法同时测定饮料中苯甲酸钠和山梨酸钾的实验： 原理：原理： 利用苯甲酸钠和山梨酸钾的紫外吸收光谱差异, 采用多元线性回归紫外吸光光度法同时测定饮料中苯甲酸钠和山梨酸钾。其中样品无需预处理。 评价：评价： 样品无须预处理，操作简单，并且可同时测定多组分。加和性好, 准确度高。紫外分光光度法气相色谱法气相色谱法 具体操作可以参考李树茂用气相色谱法测定食品中苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸酯类的实验： 原理：原理： 用分析天

16、平准确称取试样并用盐酸酸化，将山梨酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸脂类用乙醚提取浓缩，用具有氢火焰离子化检测器的气象色谱仪分离测定，与标准比较定量。 评价：评价： 比较简便和灵敏，但是设备投入成本高，存在违规操作易燃易爆的隐患。红外光谱法红外光谱法在海内外虽少见报道，但经实验证实可行。 具体操作可以参考回瑞华等人用红外光谱法测定奶粉中苯甲酸钠的含量的试验： 原理：原理： 以最佳定量准确性和速度从溴化钾苯甲酸钠红外谱图中减去溴化钾奶粉红外谱图，得到特征分析峰(1555cm )，在该波数下测定浓度等梯度变化的标准固态溶液的吸光度，并以此吸光度数值为纵坐标，以相应的浓度为横坐标，绘制工作曲线，将待测样品的吸

17、光度代入回归方程，从而计算苯甲酸钠的含量。 其中样品预处理采用样品与溴化钾于研钵中研细，干燥，压制晶片的方法。 评价评价: 此法操作简便、准确，同时可对多种样品进行含量测定，适用于工业生产，食品检测等工作。荧光光谱法 陈利梅等人声称建立了荧光光谱法标准加入法测定苯甲酸钠的方法，下面给予简单介绍： 原理：原理： 先测定苯甲酸钠的荧光发射光谱，再以最大发射波长为固定波长测定苯甲酸钠的荧光激发光谱。测定不同pH值下荧光发射强度f以求得最佳pH值。配制标准系列溶液，绘制标准曲线。最后用标准加入法测定饮料中苯甲酸钠的浓度。 评价：评价： 此法用荧光光谱法建立了测定食品中苯甲酸钠的方法，该方法简便、灵敏，

18、是一种有效的分析方法。 目前可以投入生产和检测的方法主要就是上述介绍的高效液相色谱法、气相色谱法和紫外分光光度法，而红外光谱法和荧光光谱法尚未被广泛使用。由于成本比较低和方便等原因，高效液相色谱法在一定时期内还会是使用最广泛的方法。食品防腐剂的发展趋势食品防腐剂的发展趋势v我国到目前为止只我国到目前为止只批准了批准了3232种种允许使用的允许使用的食品防食品防腐剂，腐剂，其中其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等最常用的有苯甲酸、山梨酸等。v苯甲酸的毒性比山梨酸强，而且在相同的酸度值下抑苯甲酸的毒性比山梨酸强，而且在相同的酸度值下抑菌效力仅为山梨酸的菌效力仅为山梨酸的1/31/3，因此，因此许多国家已改用山梨酸许多国家已改用山梨酸。但因苯甲酸及其钠盐价格低廉，在我国仍作为主要防腐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，主要用于碳酸饮料和果汁。山梨酸及其盐类抗剂使用，主要用于碳酸饮料和果汁。山梨酸及其盐类抗菌力强，毒性小，是一种不饱和