江南大学食品工艺学课件

2. 山梨酸及其钾盐
• 对光、热稳定，但久置空气中易氧化变 色。难溶于水，微溶于乙醇。 • 对霉菌和酵母有较强的抑制作用，对厌 氧菌无效，pH值越低，抗菌作用越强， 在微生物数量过高的情况下，发挥不了 作用。
山梨酸： 山梨酸钾： C6H8O2 C6H7O2K CH3—CH＝CH—CH＝CH—COOH CH3—CH＝CH—CH＝CH—COOK
四、安全性
• 作为食品添加剂使用的物质，其最重要的条件是 使用的安全性，然后是工艺效果。 • 一般要求：食品添加剂本身应经过充分的毒理学 评价，有严格的质量标准，证明在一定的使用范 围内对人体无害。进入人体后，最好能参与人体 正常的物质代谢；或经正常解毒过程解毒后排出 体外；或因不吸收排出体外；不能在人体内因分 解或反应形成对人体有害的物质。 • 国际上有关食品添加剂的权威机构是FAO／WHO （联合国粮农组织／世界卫生组织）。该机构内 设食品添加剂专家委员会和食品添加剂标准委员 会等。但这两个组织所通过的决议均为建议，能 否使用尚取决于本国的卫生部。
• 丙酸、丙酸钙：有效地抑制引起食品发粘的菌类，马铃薯 杆菌和细菌，而且它抑菌霉菌生长时，对酵母的生长基本 无影响，因此，特别适用于面包等焙烤食品的防腐。 • 丙酸盐作为一种霉菌抑制剂，必须在酸性环境中才能产生 作用，即它实际上是通过丙酸分子来起到抑菌作用的，其 最小抑菌浓度在pH5.0时为0.01%，pH6.5时为0.5%。丙酸 的电离常数较低，这对于pH较高的面制品是非常有意义 的，可用于面包、糕点等是食品中。 • 丙酸及其盐是谷物、饲料储藏中最有效的有机酸类防腐剂， 在美国，被认为是安全的食品防腐剂，广泛用于面包和加 工干酪，在我国，广泛用于糕点、饼干、面包等。
第六章 食品的化学保藏
第一节概述 一、化学保藏的概念
1. 食品化学保藏就是在食品生产和储运过程 中适用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可 能保持原有品质的一种方法，也就是防止食 品变质和延长保质期。 2. 化学制品：指成分明确，结构清楚，从化 学工业中生产出来的制品。
有一些化学制品，它能抑制微生物生长， 延续食品腐败变质，称为化学防腐剂： 如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、 亚硝酸盐。 有一些化学制品它能阻止或延续食品中 成分被氧化的反应，称为抗氧化剂。 而利用化学制品来抑制酶的添加剂则不 常用。
防腐剂的防腐原理大致有如下3种：
（1）干扰微生物的酶系，破坏其正常的新 陈代谢，抑制酶的活性。 （2）破坏微生物的遗传物质，干扰其生存 和繁殖； （3）与细胞膜作用，使细胞通透性上升， 导致细胞内物质逸出而失活。
2.防腐剂的化学和物理性质
• 在一些特定的体系下，抗菌剂需要象乳化剂一 样需要有一定的亲水亲油平衡能力。 • 沸点也会直接影响防腐剂的活性，特别是其穿 透能力。 • 食品体系的pH会决定防腐剂的效果。 • 与食品组分中的脂类、蛋白质、碳水化合物和 其它添加剂的反应，通常会使其抗菌效果下降。
3. 卤素（氯）
• 食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用次氯酸 钙（钠）或直接加氯进行消毒。 • 消毒原理——次氯酸
– 加氯处理时，水中存在能和氯反应并使它失去杀菌效 力的物质，例如H2S和有机杂质等，只有这些物质全部 和氯结合，即满足了水本身需氯量而有残余游离氯出 现后，才具有有效的杀菌能力或抑制微生物生长活动 的能力，此时水的加氯处理达到了转折点——氯转效 点。 – 各种水因其有机质和干扰物质含量不同，它们的转折 点也不同（P740）。 – PH较低时，氯的杀菌效力可提高。
第二节 食品添加剂及其使用问题
一、食品添加剂
1. 概念：为改善食品的色、香、味以及防腐变质， 适应食品加工工艺的需要，而加入到食品中的化 学合成物质或天然物质 2. 食品添加剂与食品配料的区别
– 食品配料：是公认安全的物质，无需进行毒理学评价， 用量比较大，一般在3%以上，如上述的盐、糖、大豆 蛋白、奶油、淀粉、植脂末等 – 食品添加剂：需要经过毒理学检验，并由一定的ADI值， 一般用量较小。
4. CO2
• 高浓度的CO2能阻止微生物的生长，高 压下，C02溶解度比常压下高，因而高压 下，防腐能力也大——碳酸饮料的防腐 • CO2也常和冷藏结合在仪器用于水果保 鲜、气调保鲜——减缓呼吸作用。
二、有机类
1. 苯甲酸及其钠盐
– 这类制品只有在酸性介质中才有效，pH从7.0降到 3.5，防腐能力可增加5-10倍，只有未解离酸才有 防腐力，成盐后基本无效果； – 苯甲酸对酵母的影响大于霉菌的影响，但对细菌 效力极弱； – 苯甲酸对人体毒害小； –溶于酒精和乙醚，难溶于水。苯甲酸易随水蒸汽 一起蒸发，因此操作人员需要有防护措施如戴口 罩、手套等；
式中R分别为：
─CH3 ─CH2CH3 ─(CH2)2CH3 ─CH(CH3)CH3 ─(CH2)3CH3 ─CH2CH(CH3)CH3 ─(CH2)6CH3
甲基(甲酯) 乙基(乙酯) 丙基(丙酯) 异丙基(异丙酯) 丁基(丁酯) 异丁基(异丁酯) 庚基(庚酯)
4.丙酸、丙酸钙
丙酸钙： C6H10O4Ca (CH3CH2COO) 2Ca 丙酸钠： C3H5O2Na CH3CH2COONa
三、食品添加剂的分类及应用状况
• 我国列入 GB2760-1996《食品添加剂使用卫生 标准》的品种已达1150多种，并逐年增加，98 年，达到1524种，到2003年，达到1747种。 • 依照GBI2493-90《食品添加剂分类和代码》， 我国将食品添加剂分为22类，按英文字母顺序 排序依次为：酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、 抗氧剂、漂白剂、膨松剂、胶姆糖基础剂、着 色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面 粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、 防腐剂、稳定剂和凝固剂、甜味剂、增稠剂、 香料及其它。
3. 食品性质对防腐剂作用的影响
• 前面已经讨论过，食品的组分与防腐剂起反应 的话会使防腐剂的活性丧失。 • 蛋白质能与防腐剂结合使防腐剂失效。 • 纤维也会与一些防腐剂结合而使其失效。 • 脂类也能显著影响一些防腐剂，一些亲油性比 较强的防腐剂可能会转移到食品的脂相中，而 远离微生物生长繁殖的水相环境，因此导致防 腐剂的活性下降。 • 另外pH也会影响其活性。 • 一些防腐剂还会水解和氧化。
第三节 食品防腐剂
用于食品保藏的抗菌剂可以区分为无机和 有机的两大类，CO2，SO2，H2O2，苯甲 酸及其钠盐，山梨酸及其钾盐等为常用 的抗菌剂。
一、防腐剂的定义和特点
• 防腐剂是指能抑制微生物引起的腐败变 质、延长食品保存期的一类食品添加剂， 有时也被称为抗菌剂。它的主要作用是 抑制食品中微生物的繁殖。
根据山梨酸及其钾盐和钙盐的理化性质， 在食品中使用时应注意下列事项：
A ．山梨酸容易在加热时随水蒸汽蒸发，所以在 使用时，应该将食品加热冷却后再按规定用量 添加山梨酸类抑菌剂，以减少损失； B ．山梨酸及其钾盐和钙盐对人体皮肤和粘膜有 刺激性，要求操作人员佩戴防护眼镜； C． 山梨酸对微生物污染严重的食品防腐效果不 明显，因为微生物也可以利用山梨酸作为碳源。 在微生物严重污染的食品中添加山梨酸不会起 到防腐作用，只会加速微生物的生长繁殖。
3. 化学保藏的原理
化学保藏就是在食品中添加化学防腐剂和抗 氧化剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的发 生，从而达到保藏的目的 • 它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态， 属于暂时性保藏 • 由防腐剂只能延长细菌生长滞后期，因而只有未 遭细菌严重污染的食品，利用化学防腐剂才有效。 抗氧化剂也是如此，在化学反应尚未发生前。 • 并不能改善低质食品的品质，即如果食品腐败变 质和氧化反应已经开始，则决不能利用防腐剂和 抗氧化剂将已经腐败变质的食品变成优质食品。
2. 过氧化氢
• 过氧化氢又称为双氧水，分子式为H2O2。 • 过氧化氢是一个活泼的氧化剂，易分解成水和新生态氧。 新生态氧具有杀菌作用。 • 3%浓度的过氧化氢只需几分钟就能杀死一般细菌；0.1% 浓度在60min内可以杀死大肠杆菌、伤寒杆菌和金黄色葡 萄球菌；1%浓度需数小时能杀死细菌芽胞。 • 有机物存在时会降低其杀菌效果。 • 过氧化氢是低毒的杀菌消毒剂，可适用于大量器皿和某些 食品的消毒。 • 不过，过氧化氢的化学性质不稳定，容易失效。联合国粮 农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)未规定其ADI值。
4. 微生物种类和量对防腐剂作用的影响
• 防腐剂添加之前食品体系中原始菌数对防腐剂的使 用效果有显著影响。很显然，防腐剂不能取代食品 加工操作过程的卫生和安全控制，原始菌树必须很 低，防腐剂才能有效果。如果原始菌数比较高的话， 要想达到同样的抗菌效果，必须添加大量的防腐剂， 而这在安全角度是不允许的。 • 另外，由于不同的防腐剂的抗菌谱不同，而食品中 可能含有各类微生物，此时，选择防腐剂就必须注 意，一些防腐剂可能是一类微生物的有效抑制剂， 却有可能正好是另一类微生物的生长促进剂。比如， 酚类物质可以抑制革兰氏阳性菌，但对革兰氏阴性 菌缺乏抑制能力，在特定的条件下甚至能成为后者 的营养物。因此选择防腐剂时不仅仅需要看防腐剂 本身的抗菌谱，还需要综合考虑。
二、食品添加剂在食品中可能的作用
• l）增强食品的保藏性、防止腐败变质、保持或 提高食品的营养价值。防腐剂和抗氧化剂可降 低这种损失，延长食品的保存期，并可防止食 物中毒。 • 2）改善食品的感观性状。食品加工后，有的 褪色，有的变色，风味和质地也可能有所改变。 如果适当使用着色剂、香料以及乳化剂、增稠 剂等，可保持食品的色、香、味、形态和质地。 • 3）有利于食品加工操作，适应生产的机械化 和连续化。澄清剂、助滤剂和消泡剂、凝固剂 等可在此方面发挥较大作用。 • 4）满足其他特殊要求。如无营养的甜味剂即 可满足糖尿病患者的特殊要求。
表7-1 pH对苯甲酸的解离效果
pH 3 未解离的苯甲酸（%） 93.5
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5 6 7 pK
59.3
12.8 1.44 0.144 4.19