2 第二章 防腐剂

第二章防腐剂及杀菌剂

本章重点讲述防腐剂的概念、要求、防腐机理及几种常用的防腐剂和杀菌剂的性状、毒性、应用和几种新型防腐剂的制备等。防腐和杀菌机理为本章的难点。精选ppt第一节概述对食品进行防腐有多种方法，如加热、冷藏、干制、辐射、腌制、防腐、杀菌等。一般我们将这些方法分成两类，即物理法和化学法。物理法防腐包括消毒、巴氏灭菌、冷冻、枯燥等，这些内容将在食品技术原理中介绍。本章将详细论述化学保藏。化学保藏的目的是：以对人体无毒、无害为前提，参加某些化学物质，来抑制有害微生物或杀灭这类微生物，以此来保证食品质量。这种方法有投资少、见效快，不需要特殊的仪器设备，使用中一般不改变食品的形态等优点而被广泛地使用。一、造成食品败坏的主要因素1、本身存在腐烂物；2、食品中存在微生物生存的营养物质、水分、温度、氧气及pH值。精选ppt二、防腐剂的一般知识1、定义：我们把参加食品中能够防止或延缓食品腐败的食品添加剂称为防腐剂。2、防腐剂应具备的条件⑴性质稳定，在一定时期内有效，即在使用中或分解后无毒；⑵在低浓度下，仍有抑菌作用；⑶本身无刺激性或异味；⑷价格合理，使用方便。3、防腐剂的作用机理〔总结起来有以下四类〕⑴使微生物体内的蛋白质变性；⑵对微生物的细胞壁或细胞膜产生一定的效应；⑶对微生物细胞原生质局部的遗传机制产生效应；⑷干扰微生物细胞中酶的活力。精选ppt第二节几种常用的防腐剂一、苯甲酸及其钠盐1、性状

苯甲酸又名安息香酸为白色鳞片或针状结晶，纯度高时无臭味，不纯时稍带一点杏仁味。在100℃时开始升华，在酸性条件下容易随水蒸气挥发，易溶于乙醇，难溶于水，所以一般多使用其钠盐——苯甲酸钠。

苯甲酸钠为白色粒状或结晶性粉末，溶于水，在空气中稳定，但遇热易分解。精选ppt2、结构苯甲酸的分子式为：苯甲酸钠的分子式为：

3、溶解度苯甲酸及其钠盐的溶解度见表3-1。精选ppt4、抑菌作用苯甲酸及其钠盐的防腐效果相同。在酸性条件下，有抑菌作用，但对产酸菌作用较弱，当pH值在5.5以上时，对很多酶菌和酵母的作用也较弱。其抑菌作用的最适pH佰为2.5～4.0，一般以低于pH4.5～5为宜，此时，它对一般微生物完全抑制的最低浓度为0.05%～0.1%。5、抑菌机理苯甲酸及其钠盐需要在酸性条件下通过末解离的分子起抑茵作用，故称之为酸型防腐剂。苯甲酸能非选择性地广谱的抑制微生物细胞内呼吸酶系的活性，特别是具有很强的阻碍乙酸辅酶A缩合反响的作用。精选ppt6、毒性苯甲酸及其钠盐是各国允许使用的食品防腐剂，其平安性比较高。苯甲酸进入机体后，与体内甘氨酸或葡萄糖醛酸结合生成马尿酸，全部从尿中排出，而不在体内蓄积。据报道，即使苯甲酸的用量超过食品防腐实际需要量的许多倍时也没见有毒害作用。但近来有报道称苯甲酸及其钠盐可引起过敏性反响，苯甲酸对皮肤、眼睛和粘膜有一定的刺激性。苯甲酸钠可引起肠道不适，再加上有不良味道(苯甲酸钠可尝出味道的最低值为0.1%)，近年来有逐渐减少的趋势。苯甲酸的毒性：1〕狗经口LD50：2000mg/kg；2〕大白鼠MNL：500mg/kg；3〕ADI：0～5mg/kg。苯甲酸钠的毒性1〕大白鼠经口LD50：2700mg/kg；2〕ADI：0～5mg/kg。。精选ppt7、使用〔1〕使用量我国食品卫生法中规定：苯甲酸及其钠盐可用于酱油、醋、果汁、果酱、果酒、汽水等多种食品中，其最大使用量为0.2～1g/kg(浓缩果汁最大使用量为2g/kg)。苯甲酸与苯甲酸钠同时使用时，以苯甲酸计不得超过最大使用量。日本规定：苯甲酿及其钠盐可用于鱼子酱、清凉饮料和酱油中，最大使用量：鱼子酱中2.5g/kg，清凉饮料、酱油中0.6g/kg。苯甲酸及其钠盐在大多数食品中的一般用量都在1.0g/kg以下。精选ppt〔2〕使用方法①使用苯甲酸时，一般先用适量乙醇溶解后，再添加到食品中。②有的工厂使用苯甲酸时，先用适量的碳酸氢钠或碳酸钠，在90℃以上热水中溶解，使其转化成苯甲酸钠后再添加到食品中。③对醋及一些酸性食品，最好直接使用苯甲酸钠。④使用苯甲酸钠时，一般把苯甲酸钠调制成20%～30％的水溶液，再参加食品中，搅拌均匀即可。⑤一般汽水、果汁使用苯甲酸钠时，多在配制糖浆时添加，即先将砂糖溶化、煮沸、过滤后可一边搅拌一边将苯甲酸钠投入糖浆中。⑥苯甲酸钠、悬浊剂及柠檬酸必须分步先后参加，如果同时参加，苯甲酸钠与柠檬酸反响，就会出现絮状物。⑦苯甲酸钠用于酱油防腐时，可在加热工序中添加，通常是将生酱油放入杀菌装置中，加热至杀菌温度时(约为65～75℃左右，根据季节与品质确定)，再添加苯甲酸钠。精选ppt

8、贮存置于避光容器内，密封保存。项目指标工业级食品（医药）级苯甲酸含量（%）≥98.0≥99.5熔点（℃）121-123121-123溶状/合格易氧化物/合格易碳化物/合格氯化合物（Cl-，%）≤0.1≤0.02灼烧残渣（%）≤1≤0.01重金属（Pb，%）/≤0.001砷（%）/≤0.0002苯二甲酸（%）≤0.5/水份（%）≤0.5/9、苯甲酸的国家标准精选ppt二、山梨酸及其钾盐1、性状

山梨酸又名花揪酸，为无色针状结晶或白色结晶状粉末。无臭或稍带刺激臭，耐光、耐热。但在空气中长期放置时易被氧化着色，从而降低防腐效果。易溶于乙醇等有机溶剂，稍难溶于水，所以多使用其钾盐。

山梨酸钾，为白色鳞片状结晶或结晶性粉末，无臭或微臭，极易溶于水，也易溶于高浓度蔗糖和食盐溶液。2、结构

精选ppt3、溶解度山梨酸与其钾盐的溶解度见下表。精选ppt4、抗菌作用1〕山梨酸对霉菌、酵母和好气性菌均有抑制作用；2〕它对嫌气性芽孢形成菌与嗜酸乳杆菌几乎无效；3〕山梨酸属酸性防腐剂，其防腐效果随pH值的升高而降低；4〕山梨酸及山梨酸钾宜在pH5～6以下的范围内使用。5、抑菌机理山梨酸能与微生物酶系统中的琉基结合，从而破坏许多重要酶系的作用，到达抑制微生物增殖及防腐的目的。精选ppt6、毒性山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在体内参与正常的代谢活动，最后被氧化成二氧化碳和水。国际上公认它为无毒的食品防腐剂。山梨酸的毒性：1〕大白鼠经口LD50：10500mg/kg；2〕大白鼠MNL：2500mg/kg；3〕ADI：0～25mg/kg。山梨酸钾的毒性：1〕小白鼠经口LD50：5860mg/kg；2〕ADI：0～25mg/kg。精选ppt7、使用1〕汽水、汽酒的最大使用量为0.2g/kg；2〕浓缩果汁不得超过2g/kg；3〕鱼肉炼制品，不超过1.4g/kg；4〕鱼贝干制品，不超过1g/kg；5〕山梨酸也可用于容器消毒。用75%的乙醇将容器揩干，再用0.2%的山梨酸溶液揩，稍停一会即可使用。8、贮存置遮光容器内，密封保存，贮存温度以低于38℃为宜。9、产品标准

山梨酸及山梨酸钾的质量标准为：GB1905-2000和GB13736-92精选ppt三、对羟基苯甲酸酯类对羟基苯甲酸酯又名尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的有对羟基苯甲酸甲醋、乙酯、丙酯和丁酯。1、结构2、性状对羟基苯甲酸酯类为无色小结晶或白色结晶性粉末，无臭，开始无味，后来稍有涩味，可溶于乙醇而难溶于水。精选ppt3、溶解度对羟基苯甲酸酯的溶解度见表4、抑菌作用对羟基苯甲酸酯类对霉菌、酵母、细菌有广谱抗菌作用，对霉菌、酵母的作用较强，对细菌特别是革兰氏阴性杆菌的作用较差。构成酯的烷基链越长，其抗菌作用越强。对羟基苯甲酸酯类同苯甲酸和山梨酸一样，也是由未解离分子发挥抗茵作用，但比这两种酸的抗菌作用强，且因其羟基被酯化后，可以在更广的pH值范围内保持不解离，作用范围比苯甲酸和山梨酸广，一般在pH4～8的范围内效果较好。精选ppt5、毒性对羟基苯甲酸酯类进入机体后的代谢途径与苯甲酸根本相同、且毒性比苯甲酸低。烷基链长短对毒性也有影响，烷基链越短，毒性越大。对羟基苯甲酸酯类按毒性大小排列顺序为：对羟基苯甲酸丁酯＜对羟基苯甲酸丙酯＜对羟基苯甲酸乙酯＜对羟基苯甲酸甲酯。由于对羟基苯甲酸甲酯毒性较大，很少作为食品防腐剂使用。本品ADI：0～10mg/kg精选ppt6、应用〔1〕使用量对羟基苯甲酸酯类在世界各国普遍使用，一般用于清凉饮料、果酱、醋等。我国规定：对羟基苯甲酸乙酯可用于酱油、醋的防腐，最大使用量分别为0.25g／kg和0.10g／kg。对羟基苯甲酸丙酯可用于清凉饮料、果汁、果酱、水果蔬菜表皮，最大使用量：清凉饮料为0.10g／kg，果汁、果酱为0.20g/k8，水果、蔬菜表皮为0.012g/kg。〔2〕使用方法对羟基苯甲酸酯类用于酱油和醋时，一般配成10％丙二醇溶液后再加到酱油和醋中。酱油中如果含酯酶会分解对羟基苯甲酸酯类。为了防止其分解，可先将酱油经75℃、30min的热处理后再添加。对羟基苯甲酸脂类用于果酱时，一般将此类防腐剂溶于乙酸后，再与果酱混合。精选ppt四、丙酸盐类丙酸盐类作为防腐剂一般使用丙酸的钠盐和钙盐。1、结构丙酸钠：CH3CH2COONa丙酸钙(CH3CH2COO)2Ca2、性状丙酸钠和丙酸钙均为白色结晶、颗粒或结晶性粉末，无臭或略具特异臭，易溶于水。3、抑菌作用丙酸盐呈微酸性，对各类霉菌、需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性杆菌有较强的抑制作用，对能引起食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果很好，对防止黄曲霉菌素的产生有特效。对酵母根本无效，故丙酸盐常用于面包的防霉。丙酸盐也属于酸型防腐剂，其抑茵作用受环境pH值的影响，最小抑菌浓度在pH5.0时为0.01％，在pH6.5时为0.5％。精选ppt4、毒性

丙酸是食品中的正常成分，也是人体代谢的中间产物。故ADI值不做规定。5、应用

近年来，丙酸盐已广泛用于面包、巧克力制品、西式糕点、果冻、蜜饯、果酱、酱油等的防霉。我国规定：丙酸钙可用于面包、醋、酱油、糕点和豆制素食品中，丙酸钠可用于糕点，两者的最大使用量均为：2.5g/kg。此外丙酸钠尚可用于浸泡杨梅，最大使用星50g/kg.以丙酸计，应用时可配成3～5％的水溶液。加工前必须洗净。丙酸钙还可用于生面湿制品，最大用量0.25g／kg。丙酸钠与丙酸钙均可用于焙烤制品，用于面包防毒时，添加量的不同可影响到面团产气的时间(表3—4)。

精选ppt

以上介绍了几种常用的防腐剂的知识，要求重点掌握它们的形状、抑菌机理、使用方法及使用量。其中山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸脂类等可用于A级绿色食品中，使用量为普通食品添加量的60%。

以上防腐剂均不可以在AA级绿色食品中使用。精选ppt四、几种绿色食品保鲜剂的生产酶法生产的植酸、肉桂醛、茶多酚、氯原酸、冰片、乳酸链球菌、氨基酸、维生素等。㈠、植酸的制备1、工艺流程原料浸泡调pH加酶水解中和洗涤酸化离交浓缩脱色罐装成品2、工艺说明⑴原料稻糠、玉米糠、麸皮等。⑵浸泡固液比1:8，时间4小时，半小时搅拌一次。最后温度应调整到55℃。⑶调pH用盐酸、氢氧化钠、碳酸钠及碳酸氢钠等调整pH至5.5。〔因当pH<3或pH>7.2时，植酸酶分解作用完全丧失〕。精选ppt⑷加酶水解采用植酸酶，参加干原料的3-5%，水解4-5h。⑸中和将水解液的pH调至8，搅拌后静止2h，过滤得膏状物。⑹洗涤将上述膏状物用去离子水洗涤至pH7。⑺酸化将洗涤后的膏状物与阳树脂进行交换，此间应确保pH1，以使植酸钠全部溶解。⑻离交将酸化后的稀植酸进一步出去阳离子，得纯植酸。⑼浓缩在65~70℃下浓缩至要求浓度。⑽脱色用活性炭〔1~2%〕，在65℃下脱色20min，即得成品。㈡、肉桂醛可用蒸馏萃取和CO2超临界萃取的方法提取。精选ppt第三节防腐剂的使用及本卷须知一、防腐剂的使用方法1、直接参加防腐剂在使用时中可以按照其使用量直接参加食品，这样既方便又能对食品内部起作用。2、外表处理如果腐败是因加工、储藏期间外表染菌所致，防腐剂在应用时可采用浸和喷洒的方法，在食品外表形成致密的药膜而起防腐作用。也可将防腐剂涂在食品的包装材料上，这样食品被封于其中而不发生腐败。3、气相防腐能气化和升华的防腐剂可以采用气相防腐方式，即将防腐剂与食品装入密封的包装中，防腐剂在一定条件下不断散发出来的气体控制着食品的存在环境，许多果蔬、糕点保鲜剂采用的都是这种防腐方法。精选ppt二、防腐剂的正确使用原那么因为不同的食品有不同的保藏要求，应选用相应的添加剂以到达防腐目的。使用防腐剂必须考虑以下几个方面：①了解所用防腐剂的抗菌谱、最低抑菌浓度和食品所带的腐败性菌类，做到有的放矢。②了解所用防腐剂的物理化学性质，如pH条件等，以便正确使用。③了解食品加工、储藏条件、期限和在这些过程中对防腐剂效果的影响，以便使防腐剂始终有效。总之需做到：一要均匀参加，二不能超标。精选ppt三、三类常用防腐剂的比较1、平安性由上表可知：山梨酸类＞对羟基苯甲酸脂类＞苯甲酸2、pH值范围⑴苯甲酸及苯甲酸钠在pH4.5～5以下；⑵山梨酸及山梨酸钾在pH5～6以下；⑶对羟基苯甲酸脂类在pH4～8。四、影响防腐效果的几个因素1、pH值2、染菌情况3、溶解与分散4、热处理5、并用精选ppt第四节杀菌剂一、几种常用的杀菌剂㈠、漂白粉及漂粉精1、组成

漂白粉是次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙的混合物，其主要组分是次氯酸钙[CaCl(ClO)]。

漂粉精与漂白粉类似，其主要组分为次氯酸钙的化合物，但其有效氯的含量较高，一般在60～75%以上。精选ppt2、性状漂白粉⑴漂白粉是白色～灰白色的粉末或颗粒；⑵有显著的氯臭味；⑶性质不稳定，吸湿性强，受水分、光、热等作用而分解，亦能与空气中的二氧化碳作用；⑷易溶于水,其水溶液呈碱性。漂粉精⑴白色～灰白色的粉末或颗粒，也有压制成片状的漂精片；⑵漂粉精在无水状态时比较稳定；⑶漂粉精无吸湿性，但遇水分或潮空气，能发热引起燃烧或爆炸；⑷经强烈阳光暴晒或受热150℃以上，能发生强烈燃烧或爆炸；⑸在酸的作用下可分解。精选ppt3、杀菌机理次氯酸钙分子中的次氯酸根〔ClO〕,含有直接和氧相连的氯原子，它遇到酸就能释放出游离氯，此游离氯具有杀菌作用，故称“有效氯〞。漂粉精中的有效氯含量比漂白粉高一倍，其杀菌作用比漂白粉更强。4、毒性