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食品添加剂防腐剂论文

食品防腐剂的应用

摘要：

随着社会发展和人民生活水平的提高，各种各样的食品也出现在人们的日常生活中，在食品的运输、保鲜等各个方面，食品的防腐剂也广泛的运用于其中，出于对自身健康的考虑，广大消费者对食品防腐剂提出了越来越苛刻的要求。

目前我国使用的食品防腐剂有哪些？

基本原理是什么？

运用的有机化学知识又是什么？

食品防腐剂的发展前景如何？

这正是本文要着重论述的。

关键词：

食品防腐剂应用发展前

一、防腐剂概述与基本知识

1、防腐剂概念

食品在物理、生物化学和有害微生物等因素的作用下，可失固有的色、香、味、形而腐烂变质，有害微生物的作用是导致食品腐烂变质的主要因素。

可以用物理方法或化学方法来防止有害微生物的破坏。

所谓化学方法就是利用抑菌或杀菌（延缓或制止腐烂）的化学药剂，这些化学药剂称为防腐剂。

防腐剂的使用为食品防腐提供了有效、简便、经济的方法。

2、食品腐败

（1）食品腐败的危害

食品的腐败变质主要是指以微生物的作用为主而导致食品质量下降或失去食用价值的一切变化。

据相关统计数据显示，全世界约有10%～20%的食品损失源于各种腐败，食品的腐败变质给食品行业带来了巨额的经济损失，因而防腐保鲜在食品工业中非常重要。

（2）食品腐败变质的原因和条件

食品腐败变质是食品本身、环境因素和微生物作用三者互为条件、相互影响综合作用的结果。

其中微生物和食品中的酶起主导作用。

使食品腐败变质的微生物主要是细菌，且绝大多数是非致病菌，其次是霉菌，再次是酵母菌。

只要未经特殊消毒灭菌，所有食品上都有微生物污染，只是污染程度轻重之不同。

②食品本身的化学组成和性质是食品腐败变质的另一个原因和条件。

一是食品中的酶，食品即使加工后，还有一部分酶仍在活动，造成食品成分的分解；二是食品中水分和营养物质，它是食品中微生物和酶类繁殖和作用的必要条件；三是食品的组织结构，质地疏松、细碎破溃、细胞壁破坏的食品最容易腐败变质。

③环境因素，凡有利于微生物污染、生长、繁殖和酶类作用的条件，都能促使食品腐败变质，例如适宜的温度、湿度，空气是否充分流通等。

3、食品防腐剂防腐机理

有害微生物包括细菌、霉菌、酵母菌等，它们的共同点是：

水、氧气、营养物质是它们生活的必需条件，它们的存活状态取决于所处的外界环境。

因此我们可以利用这些共同点来控制有害微生物。

从食品防腐的角度来讲，现在公认的影响有害微生物存活状态的条件主要是温度、pH值、水分活度、氧化-还原电位、贮藏空间的气体成分、竟争性菌群、防腐剂、初始的带菌量、辐射以及包装等等，这些都可以在一定范围内影响有害微生物的生长、繁殖，因此它们是有害微生物存活的栅栏，通过调节这些栅栏就可以控制有害微生物的存活状态。

栅栏技术可认为是组合式的抑菌技术，是结合一种以上食品保藏条件共同保障食品的稳定性和安全性。

将每一种影响微生物存活的条件看成一个阻碍微生物跨越的栅栏，那么微生物是否能跨越栅栏将是决定食品保存性的关键。

同样的，防腐剂也会对细胞壁和细胞膜产生效应 。

防腐剂对酶活性或对细胞原生质部分遗传微粒结构产生影响。

许多防腐剂，如酚类之所以具有抗微生物作用，是由于能够破坏或损伤细胞壁或者能干扰细胞壁合成的机理，总的看来，防腐剂最重要的因素可能是一些酶的反应，或者抑制微生物细胞中酶的合成。

有时几种防腐剂混合作用或防腐剂与食品保存的物理方法共同使用会达到更好的效果。

4、影响防腐剂抑菌效果的因素

（1）pH值：

常用的防腐剂是有机酸（如苯甲酸、山梨酸和脱氢醋酸），以分子形式并发挥防腐作用，所以只有PH较低时有利于防腐剂的抑菌。

苯甲酸（3.0~5.0）、山梨酸（<5.5）、脱水醋酸（6.5）。

（2）食品的微生物污染程度：

一般来讲微生物的污染情况较低时防腐剂的抑菌效果就好，但当食品中微生物污染严重时则防腐剂的抑制效果差甚至完全不起作用，所以防腐剂应及时加入并防止食品的二次污染。

（3）分布状况（溶解与分散的程度）：

防腐剂均匀分布于整体之中才能发挥抑菌作用，否则一处微生物大量繁殖可以污染其它部分，最后导致整个食品的腐败变质。

故此对于难溶防腐剂可以采取碱溶、醇溶或热溶的方法溶解后加入。

（4）和加工工艺同时用：

防腐剂与物理保藏如冷藏、加热、辐射等结合一起更能有效地发挥作用，如杀菌处理可以将微生物数量降低；但注意的是多数防腐剂可随水蒸汽一起挥发，故应在加热完成后再加入，以免防腐剂的损失。

5．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。

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

1.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。

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。

（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。

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）。

山梨酸及其盐是在我国广泛应用、是需求量大比较大的防腐剂。

（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

。

2.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。

（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。

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。

三．如何正确使用食品防腐剂

1、防腐剂的选用原则

理想的防腐剂应该具有以下特性：

①防腐剂本身的理化性质和抗微生物性质稳定，在长期贮存过程中不分解、不沉淀。

②溶解度大，至少其溶解部分能达到有效的抑菌浓度。

③在抑菌浓度范围内其本身无特殊臭味，对人体无毒、无刺激。

④抑菌谱广，抑菌力强，能在较广的pH值范围内对大多数微生物发挥抑菌效果。

虽然能同时满足以上条件的防腐剂很难找到，但通过合理使用防腐剂，还是能够保证食品安全的。

2、防腐剂的合理使用

防腐剂必须严格按照我国食品添加剂使用卫生标准规定添加，不能超标使用。

防腐剂的使用时间:

同种防腐剂因加入场合和时间不同,效果可能不同.一定要首先保证食品本身处于良好的卫生条件下

并将防腐剂的加入时间放在细菌的诱导期.如果细菌的增殖进入对数期,则防腐剂的效果就不好.防腐剂一般要早加入,加入得早,效果好,用量也少.食品染菌情况越严重,则防腐剂效果越差,如果食品已经变质,任何防腐剂也不可逆转.防腐剂在实际应用中存在着很多问题，例如达不到防腐效果、影响食品的风味和品质等。

为了避免产生上述问题，在使用防腐剂时应掌握以下几点：

①协同作用。

几种防腐剂混合使用会达到更好的效果，但使用防腐剂必须符合卫生标准规定，用量应按比例折算，且不应超过最大使用量。

②可适当增加食品的酸度，在低pH值的食品中，细菌不易生长。

③与合理的加工、储藏方法并用，热加工可减少微生物的数量。

因此，加热后才添加防腐剂，可以发挥最大功效。

3、防腐剂的使用误区

许多食品加工企业不采取综合的防腐措施，而是单纯通过大量使用防腐剂来解决所有保鲜问题。

这就必然导致防腐剂超标使用。

部分食品生产企业在食品中添加了防腐剂，却在标签上注明“不含防腐剂”，对消费者进行误导。

因此，企业必须正视防腐剂市场面临的这种状况，采用适当的防腐技术，合理地使用防腐就剂。

四、食品防腐剂的前景

　食品防腐是一个古老的话题。

在人类还没有化学合成食品防腐剂之前，人们已经寻找到了大量使食品保质期延长的办法，如高盐腌制、高糖蜜制、酸、酒、烟熏以及在水中、地下存放等。

随着食品工业的发展，传统防腐方法已不能满足其防腐需要，人们对食品防腐方法提出了更高的要求：

要求操作更简单、保质期更长、防腐成本更低。

基于此，化学产品用于食品防腐的做法开始流行。

早期的化学防腐主要有甲醛、硝酸盐类等高毒产品，以后又研究出苯甲酸、苯甲酸钠、脱氢醋酸钠、双乙酸钠等等数十种各类化学合成食品防腐剂。

防腐剂在食品中得到广泛使用，因为它能有效防止食品由微生物所引起的腐败变质现象，从而延长食品的保存期。

可以说，没有食品防腐剂就没有现代食品工业，食品防腐剂对现代食品工业的发展作出了很大贡献。

但是，随着科学技术的进步，人们逐步发现化学合成食品防腐剂存在对人体健康的巨大威胁。

而随着人们生活和消费水平的提高，人们对食品的安全水平提出了更高的要求，食品防腐剂的发展也将呈现出新的趋势：

由毒性较高向毒性更低、更安全方向发展。

由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展。

由单项防腐向广谱防腐方向发展。

四是由苛刻的使用环境向方便使用方向发展。

五是高价格的天然食品防腐剂向低价格方向发展。

参考文献

【1】《食品科技》2003.Vol24.No.6—《食品添加剂使用中存在的问题及对策》于江虹

【2】《食品添加剂手册》中国食品添加剂生产应用工业协会编著.中国轻工业出版社,1996.12

【3】O．R菲尼马著，王璋译《食品化学》（第三版）中国轻工业出版社200

【4】韩雅珊《食品化学》北京农业大学出版社1992

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