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食品添加剂之防腐剂论文

食品添加剂之防腐剂

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目录

1.食品防腐剂的使用现状3

2.食品防腐剂的一般种类

●有机化学防腐剂4

●无机化学防腐剂6

●天然防腐剂7

3.简述各类食品防腐剂的检测方法

●离子液体-加速溶解萃取-高效液相色谱法10

●搅拌棒吸附萃取结合气相色谱、质谱、质谱法10

4.新型防腐剂最新研究成果

●天然提取物替代化学防腐剂11

5.如何正确使用食品防腐剂13

6.参考文献

一．食品防腐剂的使用现状

由微生物引起的食品霉变、腐败对人类的生产和生活带来很大的影响，造成了巨大损失。

据不完全统计，世界上约有20%的粮油食品因霉变、腐败而浪费掉，同时还危及了人们的健康。

在美国，由沙门氏菌之类的致病菌引发的食源性疾病每年造成7000人死亡，2400~8000万人的肠胃中毒，直接经济损失高达50--~170亿美元。

因此，食品防腐是保障食品安全的重要手段。

而传统的防腐方法如干制、盐腌等会使处理后的食品风味、质地等发生变化，现代防腐技术如冷冻干燥、辐射保藏、微波杀菌等耗能大、成本高，且不能适用于发挥重要的作用。

食品防腐剂是防止主要由微生物所引起的腐败变质，以延长食品的保存期的食品添加剂。

为保证现代食品在长途运输及贮藏时在保质期内不受微生物的破坏，必须加入适量的防腐剂，这不仅是企业生产所需，更是对消费者健康的负责。

所以，添加食品防腐剂作为食品加工保藏的有效辅助手段，推动食品工业向前发展。

目前，世界各国允许使用的食品防腐剂种类很多，美国允许使用的食品防腐剂约5O种，日本约4O种。

而我国只批准使用3O余种，它们都经过了大量的科学实验，只要食品生产厂商所使用的食品防腐剂品种、数量和范围，严格控制在国家标准《食品添加剂使用卫生标准》规定的范围之内，是不会对人体健康造成损害的。

我国批准使用的食品防腐剂中，除乳酸链球菌素、纳他霉素和曲酸是天然防腐剂外，其余均为化学防腐剂。

二．食品防腐剂的一般种类

Ⅰ.有机化学防腐剂

1.苯甲酸及其盐

苯甲酸及其盐属于酸性防腐剂，有效成分为苯甲酸，对酵母和霉菌有抑制作用，其抑菌最适pH值为2．5～4．0。

甲苯氧化法是目前食品级苯甲酸的主要生产方法]。

食品级的苯甲酸应符合GB1901—2005质量指标所作的规定。

因其工艺简单，价格低廉，在我国广泛应用于汽水、果汁类、酱油、罐头和酒类等食品的防腐。

世界各国多年的应用历史和毒性试验表明，如果按0．06g／kg的量添加，苯甲酸类都没有蓄积性、致癌、致畸和致突变等作用[1。

。

。

2006年，武汉有机实业股份有限公司“新康”牌苯甲酸及苯甲酸钠的年生产能力突破了6万吨，是全球最大的苯甲酸钠生产商。

随着苯甲酸类叠加毒性的暴露，以及各种新型高效、低毒防腐剂的开发和推广应用，其使用范围越来越窄，也是国内不鼓励发展的产品。

2.山梨酸及其盐

山梨酸及其钠、钾盐是国际粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）向各国重点推荐的低毒、高效保鲜防腐剂，也是我国“十五”规划中重点发展的食品添加剂之一，它对酶菌、酵母菌、好氧性微生物有明显抑制作用，抑菌最适pH值低于5．0～6．0，其抑菌效果比苯甲酸高5～10倍，毒性仅为苯甲酸的五分之一，且对食品风味无不良影响。

目前国内外普遍采用乙烯酮法生产山梨酸。

我国生产山梨酸的整体工艺技术及检验测试手段上有了一定进步，但在自动控制水平上未见详细报道。

2006年山梨酸钾销售额达6．5亿元。

宁波王龙集团添加剂公司是国家级重点高新技术企业，专业生产食品防腐剂山梨酸、山梨酸钾，年产山梨酸18000吨，山梨酸钾12000吨，已成为世界规模最大的山梨酸及钾盐的生产基地。

早在1996年我国颁布的GB2760—1995中已明确规定，山梨酸（钾）可应用于肉、鱼、蛋、禽类制品（O．075g／kg），用于葡萄酒、果酒（O．6g／kg），用于酱油、食醋、乳酸菌饮料（1．0g／kg）。

乳制品是目前我国山梨酸的主要消耗领域，尤其是用在乳酸饮料的生产中。

2002年卫生部又将山梨酸钾在肉灌肠中的最大使用量扩大到1．5g／kg，山梨酸及其钾盐成为抑制肉制品细菌性腐败最常用的防腐剂。

2005年我国山梨酸市场潜在需求量已达1．5～2万吨。

现在实行的GB276O一2007中对山梨酸钾的使用范围又进一步放宽，使其适用于人造奶油及方便米面制品中。

可见山梨酸及其盐是我国广泛应用、需求量大的防腐剂。

3.丙酸及其盐

在我国广泛使用的三大防腐剂苯甲酸、丙酸、山梨酸中，丙酸是世界上公认的最经济实惠、安全有效的食用性防腐剂D引。

较常用的丙酸盐有丙酸钙、丙酸钠等。

丙酸钙对各种霉菌、需氧芽孢菌、革兰氏阳性菌有较强的抑制作用，对能引起发粘的枯草杆菌效果尤为显著，对防止黄曲霉素的产生有特效。

但对酵母无效，因此用于面包制品的防腐，不会影响其正常发酵。

丙酸钙与丙酸钠常用于面粉制品发酵防杂菌和乳酪制品防霉等，较多用于西式糕点，在糕点中的最大用量为2．5g／kg。

常以丙酸钙粉末或浓的水溶液同面粉和酵母一起混合做面包，可以补充食品中的钙质。

丙醛氧化法是当前各国生产丙酸的主要方法。

由于其生产成本高、设备腐蚀严重，我国年产量仅为1000多吨，远不能满足市场需求。

自南京扬巴一体化石化合资项目建设的3万吨／年丙酸装置，于2005年6月建成投产后，缓解了我国丙酸供需矛盾。

由于国内没有规模化的生产和技术，多年来我国丙酸一直依赖进1：

1D83。

随着丙酸的需求量越来越大，进口量逐年增加。

丙酸进1：

1量由1996年6700吨增加到2004年进口量达到1．6万吨左右，2005年后进1：

1量逐步下降。

目前我国丙酸盐的进口量为5000吨左右，丙酸及丙酸盐的进口来源主要是德国巴斯夫公司和美国伊士曼化学公司]。

除此以外，仍以进口丙酸为原料发展中国的丙酸盐工业。

目前，我国丙酸盐（主要指丙酸钙）主要生产厂家有：

杭州尤尔特工贸总公司、上海福达化工厂、黑龙江鹤岗红旗精细化工厂等1O多家工厂，总生产能力约为6000吨／年。

Ⅱ.无机化学防腐剂

1.硝酸盐及亚硝酸盐

硝酸盐及亚硝酸盐常用于肉制品的防腐和发色，其具有抗微生物作用，能抑制细菌生长及孢子形成，尤其对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊致死作用。

这种作用在硝酸盐和亚硝酸盐的质量分数分别约为0．1%和0．01%时最为明显。

由于亚硝酸盐对人体健康的影响较大，我国对亚硝酸盐的添加量有严格的规定，规定肉制品中的亚硝酸含量≤30mg／kg，部分肉制品中最大添加量可达0．15g／kg。

但是，经市场调查和化学检验，我国肉制品中亚硝酸盐的超标现象仍普遍存在，尤其是一些小型肉食品企业和个体加工的肉制品，极大地损害了消费者的健康。

另外，若由于原料肉不新鲜等原因，肉蛋白分解产物胺便与亚硝酸盐形成亚硝胺，其具有致癌作用。

虽然，亚硝酸盐是有争议的食品添加剂，但近来的研究显示，亚硝酸盐能阻止丙醛的形成，而丙醛对活细胞有毒害作用。

火腿、培根和咸肉等正是因为添加亚硝酸盐才能抑制丙醛的形成。

2．亚硫酸及其盐

亚硫酸是强还原剂，能消耗组织中的氧，抑制好气性微生物的活动，并能抑制某些微生物活动所必需的酶的活性。

防腐用的亚硫酸盐主要有亚硫酸盐、焦亚硫酸盐和二氧化硫，其有效成分是亚硫酸分子[2。

J。

由于使用亚硫酸盐后残存的二氧化硫能引起严重的过敏反应，尤其对哮喘患者，故美国食品及药物管理局（FDA）于1986年已禁止其在生吃的新鲜果蔬中作为防腐剂使用。

在我国，部分食品加工过程中还有使用，如蜜饯、饼干、食糖、葡萄汁等等。

亚硫酸盐在食品中应用的方式有熏蒸法、浸泡法（即将清洗、除杂后原料放到含有效SO20．1～O．2g／100g的亚硫酸溶液中浸泡）、直接加入法、压力瓶提供SO2和使用SO2缓释剂等方法。

Ⅲ.天然防腐剂

天然防腐剂按来源大致分为三类：

一种是天然动植物的直接提取物，如果胶、中草药、大蒜素等；第二种是微生物中得到的工程产品，如乳酸链球菌素、溶菌酶、e一聚赖氨酸；第三种是生存于各种动物体且可以通过人工修正、分解、蒸馏等方法制得的产品，如鱼精蛋白、壳聚糖等。

引。

其中，我国最常用的天然防腐剂有乳酸链球菌素、纳他霉素、曲酸，还有一些较有发展前景具有功效型的天然防腐剂一聚赖氨酸、竹叶提取物、蜂胶等等。

1.乳酸链球菌素

乳酸链球菌素是由34个氨基酸组成的肽，可作为营养物质被人体吸收利用，1969年已被FAO／WHO确认为食品防腐剂，1992年我国卫生部批准乳酸链球菌作为食品保藏剂。

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杆菌、金黄色葡萄球菌等的生长和繁殖，尤其对产生孢子的革兰氏阳性细菌有特效；同时，可降低食品灭菌温度及缩短灭菌时间，使食品保持原有风味，减少营养破坏，延长贮藏时间。

现己广泛应用于乳制品、肉制品等高蛋白制品的防腐保鲜，特别应用在罐装食品中，降低杀菌温度，提高罐装食品的质量。

我国中国科学院和浙江银象生物合作，1994年已实现了乳酸链球菌素的工程化生产，除国内市场外，大量出口欧美各国。

目前，天津康益生物工程有限公司年产乳酸链球菌素约4O吨，是国内天然食品防腐剂一乳酸链球菌素的最大生产厂家之一，产品畅销全国各地，并出口欧美、俄罗斯、东南亚等国际市场。

还有浙江“银象牌”乳酸链球菌素占全球市场份额（2006年）达70%，为全球第一。

2.纳他霉素

纳他霉素（Natamyein）是一种多烯大环内脂类抗真菌剂，主要由恰塔努加链霉菌、纳塔尔链霉菌和褐黄孢链霉菌三种菌产生[2引。

研究表明，大多数霉菌被质量浓度为（1．0～6．O）×10g／L的纳他霉素抑制，大多数酵母菌在纳他霉素质量浓度为（1．O～5．O）×lOg／L时被抑制。

1972年，美国FDA建议纳他霉素作为食品添加剂使用的抗生素；我国1996年中食品添加剂委员会对纳他霉素进行评价并建议批准使用，1997已列人我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760），用量分别限定为0．02g／kg和10mg／L；适用范围为：

乳酪、肉制品、广式月饼和糕点表面，果汁原浆表面，易发霉食品、加工器皿表面，纳他霉素还可以用于沙拉酱和发酵酒；而纳他霉素在实际应用中的使用量为1O数量级，是一种高效、安全的新型生物防腐剂[3。

。

。

生产纳他霉素的国外厂家主要有丹麦丹尼斯克（DANISCO）、公司荷兰帝斯曼（DSM）公司、美国Cy—anamid公司等。

3．曲酸

曲酸（Kojicacid）是某些微生物生长过程中经糖代谢产生的一种弱酸性化合物，具有抗茵、抑制多酚氧化酶等作用。

曲酸与目前在食品中广泛使用的苯甲酸、山梨酸及其钠盐相比有以下优点；易溶于水；不为细菌所利用，具有更强更广泛的抗菌力；热稳定，可与食品共同加热灭菌；pH值对抗菌影响小；对人无刺激性，并可抑制亚硝酸盐生产致癌物。

可将曲酸应用于中、西式香肠等肉类食品中的防腐，不但能减少亚硝酸盐等的使用量，而且更有抗致癌物的作用，同时，还因其有抗氧化性而具有护色的作。

另外，曲酸在对果蔬的保鲜及发色食品的护色方面有极大地应用前景。

三．简述各类食品防腐剂的检测方法

1.离子液体-加速溶解萃取-高效液相色谱法

加速溶剂萃取技术（ASE）是在较高的温度（50～200℃）和压力（6．9～20．7MPa）下，用溶剂萃取固体或半固体样品的前处理方法。

在高温条件下，待测物从基体上的解吸和溶解动力学过程加快，可大大缩短提取时间。

同时由于加热的溶剂具有较强的溶解能力，因此，可减少溶剂的用量。

在萃取过程中保持一定的压力可提高溶剂的沸点，使其保持液体状态，从而保证萃取过程的安全性。

离子液体具有较低的蒸气压，对许多无机和有机物具有良好的溶解性能的独特质，已经广泛用于有机合成o¨、分离萃取旧1及电化学一3等研究领域。

根据有关报道，当水溶性离子液体在水中的浓度达到一定值时，可以聚集形成胶束。

由于胶束对疏水性化合物具有较好的溶解能力，因而，将离子液体胶束溶液用于提取固态样品中有机物应具有较好的效果。

由于加速溶剂萃取通常使用易挥发、有毒的有机溶剂，容易污染环境，所以