防腐剂与杀菌剂

3. 香辛料提取物 许多香辛料（丁香、花椒、大蒜、桂皮、豆蔻、 乌梅、高良姜、紫苏等）含有杀菌、抑菌成分，可 提取制成安全有效的天然防腐剂。
（3）香辛料提取物：
• a、抗菌物质：丁香中主要是丁子香酚；大蒜中主要是蒜 氨酸；和其他的等等。 • b、防腐性能：对霉菌、酵母菌、细菌均有抑制作用 • c、防腐机理：丁子香酚具有芳香环且芳香烃上有极性基 团，能与某些酶的活性基团结合，破坏其正常的代谢功能， 从而影响细菌的生长。 • d、对食品品质的影响： 不仅在食品中能起到防腐的作用， 而且因其本身的品质还可以赋予食品特有的香味。 • e、应用：丁香应用在酱油防腐中等等。 • f、安全性：日常生活中经常接触到，是一种常用的并且 安全的天然防腐剂。
天然食品防腐剂 天然食品防腐剂乳链菌肽 食品防腐
一、植物中的抗菌成分
1. 芥子提取物 安全性不必担心，可放心使用。此外，还作为 香辛料食品添加剂使用。
芥子为十字花科植物芥的干燥成热种子 芥子为十字花科植物芥的干燥成热种子
（1）芥子提取物：
• a、抗菌物质：丙烯基异氰酸酯(AIT) • b、防腐性能：对霉菌、酵母菌的真菌抗菌效果最 好，细菌中G＋﹥G－，对乳酸菌抗菌性弱。 • c、防腐机理：抑制微生物细胞呼吸作用。 • d、对食品品质的影响：有强烈的刺激臭味，不过 在多年的研究基础上已经克服了这一难题。 • e、应用：焖菜类、面包、点心、饼干、渍物；对 新鲜水果、蔬菜也适用。（抑制乙烯的作用） • f、安全性：对芥子提取物制剂的安全性不必担心， 可放心使用。其主要成分丙烯基芥子油在人们的 日常饮食中也会经常遇到，如花椰菜中就含有该 成分。
2.1 防腐剂作用的一般机理
一、微生物引起的食品变质
分为：细菌繁殖造成的食品腐败，霉菌代谢导 致的食品霉变，酵母菌分泌的氧化还原酶促使食品 发酵。
现象：变色、变味、腐臭，产生粘液、白毛等
食品腐败
本质：含氮有机物分解产生多种低分子化合物
现象：变色、表面长毛、有霉味等
食品霉变
本质：大量糖酶分解碳水化合物
防腐剂：用于防止食品在储存、流通过程中主 要是由微生物繁殖引起的变质，提高食品保存性和 食用价值而在食品中使用的添加剂。 以上为广义上的防腐剂，为具有杀死微生物或 抑制其增殖作用的物质。 从狭义上来说，仅具有抑菌作用的物质称为防 腐剂，也称保藏剂或保鲜剂；而具有杀菌作用的物 质称为杀菌剂。 但是，杀菌和抑菌作用常常是不易区分的，常 因物质的浓度、作用时间及对象微生物的性质而变。
4. 中草药
• 不同的中草药可以针对食品中的不同的微生物 起抑菌作用。如：甘草提取物中甘草黄铜类成分 对霉菌具有较好的抑制作用，荷叶提取物对细菌 和酵母菌等具有明显的抑制作用；茶叶中的茶多 酚和银杏叶提取物对一些致病菌有良好的抑制作 用。
（4）中草药：
• 不同的中草药可以针对食品中的不同的微生物起 抑菌作用。 • 甘草提取物中甘草黄铜类成分对黑曲霉、米曲霉、 毛霉、拟青霉具有较好的抑制作用； • 荷叶中的抑菌成分对细菌和酵母菌等主要靠无性 裂殖繁殖的微生物具有明显的抑制作用； • 茶叶中的茶多酚等对大肠杆菌、产气杆菌有抑制 作用等。
1. 性状 苯甲酸 挥发性：在热空气中微挥发，100℃左右升华， 与水汽同时挥发。 稳定性：化学性稳定，具有吸湿性。 溶解性：常温下难溶于水，溶于热水，也溶于 乙醇、氯仿等有机溶剂和油中。 苯甲酸钠 稳定性：在空气中稳定。 溶解性：易溶于水，水溶液pH为8，溶于乙醇等 有机溶剂。
2. 防腐性能 苯甲酸 杀菌、抑菌效力随介质的酸度增高而增强，在 碱性介质中则失去杀菌、抑菌作用。 亲油性强，能抑制细胞膜对氨基酸的吸收。对 细菌抑制能力强，对酵母、霉菌抑制较弱。 防腐最适pH为2.5～4.0。 苯甲酸钠 只有在游离出苯甲酸的情况下才发挥防腐作用， 防腐效果小于苯甲酸，适用于较强酸性食品。
常见的食品发酵有：酒精发酵、醋酸发酵、乳 酸发酵、酪酸发酵。
微生物繁殖需要有适合的条件（适当的水分、 温度、氧、渗透压、pH、光等），防止食品腐败变 质可采用物理方法处理（如冷冻、干燥、腌渍、烟 熏、辐射等）控制这些因素或者加入防腐剂，不过， 最有效的办法是使用防腐剂。
二、防腐剂作用的一般机理
现将防腐剂的作用机理归纳如下： （1）作用于遗传物质或遗传微粒结构（使其变 性）； （2）作用于细胞壁和细胞膜系统（干扰微生物 的新陈代谢）； （3）作用于酶或功能蛋白（抑制酶活，使蛋白 质凝固变性）。 一般说来，防腐效果是多种作用的结果，主要 是破坏微生物的细胞膜，干扰微生物的新陈代谢。 另外，并不是每一种防腐剂都能在食品中起到 上述的全部作用，这些作用是相互关联、相互制约 的。
（2）海藻糖：
• a、抗菌物质：海藻糖 • b、防腐性能：保护食品内在成分。 • c、防腐机理：具有抗干燥特性。生物体内的结合 水失去时，食品的品质会下降。而海藻糖在干燥生 物分子的失水部位，以氢键形式连接，构成一层保 护膜代替失去的结构水膜。 • d、对食品品质的影响：不会改变食品原有风味， 不会发生美拉德反应，不会焦化。从而不影响食品 的颜色、风味、营养特性。 • e、应用：改进食品干燥工艺，在高于环境温度下 加热含蛋白质的食品。 • f、安全性：经口摄取能消化吸收，在人体内可被 酶分解为葡萄糖。
2.3 天然防腐剂
• 化学合成防腐剂均有一定的毒性，对其使 用标准不注意的话，容易产生毒副作用。 随着生活水平的提高，人们对食品的关注 也越来越多，对食品的安全、健康、天然 的要求越来越高。 • 对此，除开发符合这些要求的新型化学合 成食品防腐剂以外，更应充分利用天然的 食品防腐剂。

相对于合成防腐剂，天然防腐剂的安全性比较 高。从动植物或其代谢物中提取食品添加剂是食品 工业发展的趋势。
2.2 合成类防腐剂
天然防腐剂 防腐剂 化学防腐剂：有机防腐剂和无机防腐剂
常见有机防腐剂：苯甲酸、山梨酸、丙酸及其 盐类，对羟基苯甲酸脂类，乳酸和醋酸等。 常见无机防腐剂：硝酸盐及亚硝酸盐类，二氧 化硫、亚硫酸及其盐类，游离氯及次氯酸盐类等。
一、常用的几种食品防腐剂
（一）苯甲酸及苯甲酸钠 又称安息香酸及安息香酸钠。
2. 海藻糖 无毒低热量二糖，具有良好的防腐和抗干燥性 能。
海藻糖（ 海藻糖（Trehalose）是 ） 一种安全、可靠的天然糖类， 一种安全、可靠的天然糖类， 1832年由 年由Wiggers将其从黑 将其从黑 年由 将其从 麦角菌中首次提取出来 中首次提取出来， 麦的麦角菌中首次提取出来， 随后的研究发现海藻糖在自然 界中许多可食用动植物及微生 界中许多可食用动植物及微生 体内都广泛存在， 物体内都广泛存在，如人们日 常生活中食用的蘑菇类、 常生活中食用的蘑菇类、海藻 豆类、 面包、 类、豆类、虾、面包、啤酒及 酵母发酵食品中都有含量较高 的海藻糖。 的海藻糖。
（五）双乙酸钠 简称SDA，是一种新型的食品添加剂，具有高 效防腐、防霉、保鲜及增加食品营养价值等功效， 安全性高。 极易溶于水，150℃以上分解，可燃，阴凉干燥 条件下稳定。 对细菌和霉菌有良好的抑制能力。
二、正确使用和发展食品防腐剂
世界各国虽然有许多先进的保藏手段，如气调速冻保藏、 辐射保藏、真空充氮保藏、低温保藏、脱氧保藏等，但利用 防腐剂进行食品保藏仍然是一种不可缺少的手段。
（四）食品防腐剂的交替使用 目的：防止长期使用一种防腐剂会使防腐效果 降低，即常说的抗药性。 （五）防腐保鲜剂必须立足于“防”与“保” 防腐保鲜剂必须立足于“ 对微生物所致的腐败变质，只能在发生之前预 防。 此外，防腐剂要与冷藏、辐射等保藏手段结合 使用，才能收到更好的效果。
提问
1. 请说说食品添加剂的概念。 2. 食品添加剂使用的基本要求。 3. 我国新的食品添加剂标准是那年发布的?哪天 开始实施的？ 4. 说说防腐剂的作用机理和添加时机。 5. 常见的合成类防腐剂有哪几种？其中哪几种 易溶于水？
3. 毒性 苯甲酸是比较安全的防腐剂，按食品添加剂使 用标准使用，目前未发现任何有毒作用。 4. 应用 苯甲酸常温难溶于水，使用时溶于少量热水或 乙醇，需充分搅拌。 在清凉饮料用的浓缩果汁中使用时，因苯甲酸 易随水蒸气挥发，应改用苯甲酸钠。 苯甲酸钠易溶于水，使用方便。
（二）山梨酸及山梨酸钾 山梨酸为2,4-己二烯酸。 1. 性状 山梨酸 稳定性：化学性稳定。 溶解性：难溶于水，溶于乙醇、氯仿等有机溶 剂和油中。 山梨酸钾 稳定性：在空气中易吸湿、氧化分解而变色。 溶解性：易溶于水，水溶液pH为7 ～ 8，溶于乙 醇等有机溶剂。
（三）丙酸钠与丙酸钙 丙酸钙易溶于水，不溶于乙醇、醚类。 丙酸钠易溶于水，溶于乙醇，微溶于丙酮。 它们对霉菌抑制效果好，而对细菌作用较小。 丙酸钙抑制霉菌的有效剂量比丙酸钠小，但它 能降低化学膨松剂的作用，故常用丙酸钠；然而， 丙酸钙的优点在于有强化食品中钙的作用。
对羟基苯甲酸酯类（尼泊金酯类） （四）对羟基苯甲酸酯类（尼泊金酯类） 包括对羟基苯甲酸甲\乙\丙\丁\异丁酯五种，以 对羟基苯甲酸丁酯防腐作用最好（日本使用最多）， 我国多用对羟基苯甲酸乙\丙酯。 溶于乙醇等有机溶剂和油中，因微溶于水，常 配制氢氧化钠、乙醇或醋酸溶液使用。 1. 对羟基苯甲酸乙酯 pH4 ～ 8防腐效果好，抗菌作用强于苯甲酸和 山梨酸。 2. 对羟基苯甲酸丙酯 防腐性优于对羟基苯甲酸乙酯。 3. 对羟基苯甲酸丁酯 中性条件下防腐作用好。
第2章 防腐剂与杀菌剂 章
2.1 防腐剂抗菌作用的一般机理 2.2 合成类防腐剂 2.3 天然防腐剂 2.4 果蔬保鲜防腐剂 2.5 杀菌剂
本章作业 1. 结合所学内容说明如何防止食品腐败变质。 2. 常见的合成类防腐剂有哪些？ 3. 如何正确使用和发展食品添加剂？ 4. 果蔬防腐保鲜剂的基本类型有哪些？
2. 防腐性能 山梨酸及山梨酸钾是使用最多的防腐剂，大多 数国家都使用，对霉菌、酵母菌和好气性细菌有抑 制作用。山梨酸随pH增大防腐效果减小， pH8时丧 失防腐效果，适用于pH5.5以下食品。 3. 毒性 山梨酸毒性小于苯甲酸，许多国家已用于取代 山梨酸。 4. 应用 山梨酸使用时先将其溶于乙醇或碳酸氢钠、硫 酸氢钾的容易中，故实际多用山梨酸钾。