《食品添加劑》課件第三章防腐劑

1、第三章 防腐劑Preservatives主要內(nèi)容一、概述二、防腐劑應具備的條件及作用機理三、常用食品防腐劑四、防腐劑的應用一、概述1、防腐劑的定義： 加入食品中能防止或延緩食品腐敗的食品添加劑。2、防腐劑的分類 酸型防腐劑 苯甲酸、山梨酸、和丙酸（及其鹽類）酯型防腐劑 對羥基苯甲酸酯類(甲、乙、丙、異丙、丁、異丁、庚 等酯)無機防腐劑 亞硫酸及其鹽類、亞硝酸鹽類、二氧化碳等生物防腐劑 以乳酸鏈球菌素和納它霉素為代表。 食品的防腐方法工業(yè)化前：曬干、鹽漬、糖漬、酒泡、發(fā)酵等現(xiàn)代：罐藏、真空包裝、充氣調(diào)理包裝等包裝方法 高壓殺菌、輻照殺菌、電子束殺菌等殺菌技術 冷藏、凍藏等貯藏技術物理法：巴氏滅菌

2、、冷凍、干燥化學法：防腐劑 特點：以對人體無毒為前提，加入某些化學物質(zhì)，來抑制有害微生物或殺滅這類微生物，以此來保證食品質(zhì)量。投資少、見效快，不需特殊的儀器設備，使用中一般不改變食品的形態(tài)等特點，被廣泛使用。殺菌劑與防腐劑的異同防腐劑：抑制微生物生長，沒有將微生物殺滅殺菌劑：殺滅微生物同種添加劑在不同濃度、不同作用時間、對不同種類微生物，作用不一樣。二、防腐劑應具備的條件及作用機理（一）防腐劑應具備的條件1. 性質(zhì)穩(wěn)定，在一定時期中有效，使用中和分解后無毒。2. 在低濃度下仍有抑菌作用。3. 本身無刺激性和異味4. 價格合理，使用方便（二） 微生物引起的食品腐敗變質(zhì)食品腐敗變質(zhì)：食品受微生物污

3、染，在適宜條件下，微生物繁殖導致食品的外觀和內(nèi)在品質(zhì)發(fā)生劣變而失去食用價值。1、細菌造成的食品腐敗2、食品的霉變3、食品發(fā)酵1、細菌造成的食品腐敗現(xiàn)象糖類：酸、不良氣味蛋白質(zhì)：腐胺、尸胺、糞臭素等，組織軟化，產(chǎn)生粘液物，呈苦味、臭味脂肪：氧化分解，脂肪酸分解成醛、酮、酸等，產(chǎn)生有毒物質(zhì)，散發(fā)令人討厭的惡臭味。造成食品腐敗的細菌主要有以下菌種：假單孢菌屬、黃色桿菌屬、無色桿菌屬、變形桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、小球菌屬2、食品霉變現(xiàn)象碳水化合物、蛋白質(zhì)：分解，食品變質(zhì)，營養(yǎng)破壞，產(chǎn)毒霉菌的毒素對人健康產(chǎn)生威脅，如 黃曲霉毒素可導致癌癥。引起食品霉變的霉菌 毛霉屬的總狀毛霉、大毛霉， 根霉屬的黑根霉

4、曲霉屬的黃曲霉、灰綠曲霉、黑曲霉， 青霉屬的灰綠青霉霉菌在較低的水分活度、較低氣溫下仍可正常生長繁殖3、食品發(fā)酵現(xiàn)象酒精發(fā)酵：糖類 酵母菌 乙醇 水果、蔬菜、果汁、果醬、果蔬罐頭易產(chǎn)生酒精發(fā)酵。醋酸發(fā)酵：糖類 酵母菌 乙醇 醋酸桿菌 醋酸 某些低度酒類、飲料（果酒、啤酒、黃酒、果汁）蔬菜罐頭等易發(fā)生醋酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵：糖類 乳酸桿菌 乳酸 鮮奶和奶制品易發(fā)生此現(xiàn)象。酪酸發(fā)酵：糖類 酪酸菌 酪酸（具有令人厭惡的氣味） 鮮奶、奶酪、豌豆類食品發(fā)生此類酸變時，食品質(zhì)量嚴重下降。（三）防腐劑的作用機理 使微生物蛋白質(zhì)凝固和變性,干擾其生長和繁殖。如山梨酸。 2 改變細胞膜、細胞壁的滲透性,使微生物體內(nèi)的

5、酶類和代謝物逸出細胞導致其失活。如對羥基苯甲酸酯類。 3 干擾微生物體內(nèi)的酶系,抑制酶的活性,破壞其正常代謝,如苯甲酸。 4 對微生物細胞原生質(zhì)部分的 遺傳機制 產(chǎn)生效應等。三、常用食品防腐劑（一）、苯甲酸類（二）、山梨酸類（三）、有機酸類（四）、微生物菌素類（五）、其他防腐劑類（一）、苯甲酸及其鹽類苯甲酸、苯甲酸鈉廣譜抗微生物試劑，防腐最適pH2.54.0，屬酸性防腐劑 對酵母菌、部分細菌效果較好，對霉菌效果差些。在人體代謝機理：苯甲酸被人體吸收后，大部分在915h之間，在酶的催化下與甘氨酸化合成馬尿酸、剩余部分與葡萄糖醛酸化合形成葡萄糖甙酸而解毒，并全部進入腎臟，最后從尿排出。ADI：05

6、mg/kg表 :苯甲酸與苯甲酸鈉的使用標準名稱使用范圍 最大用量/ （g/kg） 備注苯甲酸醬油、醋、果汁類、果子露、罐頭1.0濃縮果汁不得超過2g/kg苯甲酸和苯甲酸鈉同時使用時,以苯甲酸計,不得超過最大使用量苯甲酸鈉葡萄酒、果子酒、瓊脂軟糖汽水、汽酒果子汽酒低鹽醬菜、山楂糕、面醬類、蜜餞類、果味露0.80.20.40.5（二）、山梨酸類廣譜抗微生物試劑，防腐最適pH56以下，屬酸性防腐劑 對霉菌、酵母菌和好氣性細菌的生長發(fā)育起抑制作用，而對嫌氣性細菌幾乎無效。毒性：山梨酸參與人體新陳代謝，代謝過程所發(fā)生的變化和產(chǎn)生的熱效應與同碳素的飽和及不飽和脂肪酸無差異，不對人體產(chǎn)生危害。山梨酸易被氧化

7、，會產(chǎn)生異味，損傷機體細胞，影響細胞膜的滲透性。ADI：025mg/kg表3-2 山梨酸與山梨酸鉀的使用標準名稱使用范圍最大用量/（g/kg）備注山梨酸山梨酸鉀醬油、醋、果醬類、人造奶油、瓊酯軟糖、魚干制品、豆乳飲料、豆制素食品、糕點餡1.0濃縮果汁不得超過2g/kg,山梨酸及山梨酸鉀同時使用時,以山梨酸計,不得超過最大使用量。低鹽醬菜、面醬類、蜜餞類、山楂類、果味露、罐頭果汁類、果子露、葡萄酒、果酒汽水、汽酒0.50.60.2（三）對羥基苯甲酸酯類尼泊金酯抗菌性能比苯甲酸、山梨酸好，對霉菌、酵母菌、細菌有廣泛的抗菌作用，特別是對霉菌和酵母菌作用更強。但對細菌特別是革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌作用較

8、差。pH48，抗菌效果受其影響較小對羥基苯甲酸 甲 乙 丙 丁 庚 酯 抗菌性增強毒性：比苯甲酸低使用于：糕點、軟飲料、水果制品、酒類、肉制品、果蔬表皮清洗 在水中溶解度小，通常將其配成NaOH溶液、乙醇溶液、醋酸溶液使用。通常幾種酯混合使用。 （四）、乳酸鏈球菌素 （Nisin）1、性能特點Nisin是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，是天然的食品防腐劑，能有效殺滅引起食品腐敗的革蘭氏陽性腐敗菌，具有無毒、無副作用、安全可靠、高效等優(yōu)點，做防腐劑能降低食品滅菌溫度，縮短食品滅菌時間，使食品保持原有營養(yǎng)、風味、色澤，大量節(jié)能和減少破損率。Nisin是世界上唯一能用在食品防腐方面的抗生素，是FAO

9、/WHO的JECFA確認的安全食品防腐劑。2、溶解度和穩(wěn)定性低 pH 高溶解度高低穩(wěn)定性但nisin加入食品中后，由于受牛奶、肉湯等大分子的保護，穩(wěn)定性大大提高。低 溫度 高3、抑菌譜Nisin對真核微生物和革蘭氏陰性菌沒有作用，僅對革蘭氏陽性菌：葡萄球菌、鏈球菌、微球菌、分歧桿菌、棒桿菌、李斯特氏菌、乳桿菌有抑制作用。在食品中主要作用是抑制梭菌和芽孢桿菌（是食品主要腐敗菌）最近研究表明：50g/mLnisin與20mol/L的 EDTA聯(lián)合使用，對沙門氏菌和其它革蘭氏陰性菌亦具有抑制作用。4、使用廣泛用于 乳制品：干酪、消毒牛奶 植物蛋白食品：豆奶、花生奶 罐裝食品：蔬菜罐頭、罐裝飲料 肉制

10、品：火腿、魚子醬、肉類、魚類、三明治 等經(jīng)熱處理的密閉包裝食品的防腐保鮮。將nisin溶于蒸餾水或冷開水制成5%6%懸液，放置3060分鐘后加入食品，混勻，一般用量（0.10.2）g/kg.中國已于1991年由中國科學院研制成功。在浙江省有生產(chǎn)廠(浙江銀象產(chǎn)物公司)Nisin在滅菌乳制品中的應用 鮮乳配料離心均質(zhì)高溫瞬時滅菌冷卻 130135 ，3s 包裝二次滅菌 罐裝 充分攪勻（10min）貯罐 115 ,15min使用注意事項：1.設備使用時必須清洗干凈2. 二次滅菌前生產(chǎn)時間盡量縮短，以免污染增加，使nisin添加量增加。3. 二次滅菌溫度指的是瓶中心溫度，滅菌過程不許有死角。4. 罐裝

11、時需帶消毒乳膠手套，罐裝間清潔，至少達半無菌。5. 每瓶中細菌總數(shù)小于400個，否則需增加nisin用量。6. 牛奶罐裝不要太滿，應留有空隙。添加nisin（五）納它霉素 為多烯烴大環(huán)內(nèi)酯類物質(zhì)。1955年，Struyk等從南非Natal州的土壤中分離到納培爾鏈霉菌，并從中分離出一種新的抗真菌物質(zhì)。WHO將之命名為納它霉素。對大部分霉菌、酵母菌和真菌有高度抑制作用,且只需少量就對可能生長在食品上并導致食品腐敗的霉菌和酵母菌發(fā)揮作用。對細菌、病毒和其他微生物無抑制作用。納它霉素純凈物呈晶體狀，無色無味。在水中及主要有機溶劑中溶解性較低，就是這種低溶解性使納它霉素非常適合對食品表面進行處理。納它霉

12、素呈兩性，在中性pH值水溶液中，溶解性較低，但在pH值小于3和大于9的水溶液中，溶解性增大。納它霉素顯著的特點:在稀的水溶液中作用幾乎不受pH的影響，納它霉素具有較寬的pH范圍，在pH=4-7時非常穩(wěn)定耐熱性好：pH為中性時，其濃縮懸浮液可在50中放上幾天也無明顯反應，甚至在100的溫度下加熱幾小時也無任何影響。但是由于納它霉素是環(huán)狀結構，對氧化劑和紫外線敏感,重金屬也對其有負面影響。(六)丙酸鹽類 丙酸鹽類作為防腐劑一般使用丙酸的鈉鹽和鈣鹽,丙酸鈉與丙酸鈣均為白色結晶、顆粒或結晶性粉末，無臭或略具特異臭，易溶于水。 丙酸鹽呈微酸性，對各類霉菌、需氧芽孢桿菌或革蘭氏陰性桿菌有較強的抑制作用，對

13、能引起食品發(fā)粘的菌類如枯草桿菌抑菌效果很好，對防止黃曲霉菌素的產(chǎn)生有特效。對酵母基本無效，故丙酸鹽常用于面包的防霉。 丙酸鹽也屬于酸型防腐劑，其抑菌作用受環(huán)境pH值的影響，最小抑菌濃度在pH 5.0時為0.01%，在pH6.5時為0.5%。丙酸是食品中的正常成分，也是人體代謝的中間產(chǎn)物。丙酸鹽不存在毒性作用，ADI“不需要規(guī)定”。我國規(guī)定使用范圍及用量： 丙酸鈣可用于面包，醋、醬油糕點和豆制品中，丙酸鈉可用于糕點，兩者的最大使用量均為2.5g/kg （以丙酸計） 。此外丙酸鈉尚可用于浸泡楊梅，最大使用量為50g/kg。丙酸鈣還可用于生面濕制品（如切面、餛飩皮） ，最大用量0.25g/kg。丙酸

14、鈣的使用注意事項使用膨松劑時不宜使用丙酸鈣，因為可由于碳酸鈣的生成而降低產(chǎn)生二氧化碳的能力。（七）、其他防腐劑類名稱抑菌范圍用途最大用量（g/kg）SO2及其亞硫酸鹽類霉菌、酵母、細菌葡萄酒、果酒以SO2計0.25,殘留量 0.05富馬酸面條、面包、酸性食品、涼拌菜0.3%、0.1%0.1%0.5%脫氫醋酸霉菌、酵母干酪、奶油、人造奶油、腐乳、什錦醬菜、原汁橘漿0.5 0.3名稱抑菌范圍 用途最大使用量（g/kg）乳球菌肽革蘭氏陽性菌、芽孢菌、金黃色葡萄球菌干酪、奶油制品、罐頭、高蛋白制品0.20.5溶菌酶革蘭氏陽性菌、枯草桿菌、地衣性芽孢桿菌面類、水產(chǎn)熟食品、冰淇淋、色拉、魚子醬丙酸鈣(鈉)

15、霉菌干酪、面包、糕點、月餅2.53殺菌劑漂白粉或漂白精主要成分次氯酸鈣，抑制細菌、芽孢、病毒、酵母、霉菌過醋酸（過氧乙酸）細菌、芽孢、真菌、病毒臭氧雙氧水酸性水四、防腐劑的應用防腐劑的使用方式直接加入食品 浸漬對食品表面處理 噴灑 涂抹在包裝材料上 與食品裝入密封包裝中注意：均勻、不能超標防腐劑使用的注意事項(1) 減少原料染菌的機會。食品加工用的原料應保持新鮮，干凈，所用容器、設備等應徹底消毒，盡量減少原料被污染的機會。原料中菌數(shù)越少，所加防腐劑的防腐效果越好。若含菌數(shù)太多，即使添加了防腐劑也如同沒有添加一樣。(2) 確定合理的添加時機。防腐劑是在原料中添加還是添加到半成品中，或者添加在成品

16、表面，應根據(jù)產(chǎn)品的工藝特性及食品的保存期限等來確定，不同制品的添加時機可有不同。(3)適當增加食品的酸度。 酸型防腐劑通常在pH低的食品中防腐效果較好。此外，在低pH值的食品中，細菌也不易生長。因此，若能在不影響食品風味的前提下增加食品酸度，可減少防腐劑的用量。(4)與熱處理并用。熱處理可減少微生物的數(shù)量。因此，加熱后再添加防腐劑，可使防腐 劑 發(fā)揮最大的功效。如果在加熱前添加防腐劑，則可減少加熱的時間。但是，必須注意加熱不應太高，否則防腐劑會與水蒸氣一起揮發(fā)掉而推動防腐作用。(5)分布均勻。防腐劑必須均勻分布于食品中，尤其在生產(chǎn)時更應注意。對于水溶性的防腐劑，可將其先溶于水，或直接加入食品中

17、充分混勻，對于難溶 于水的防腐劑 ，可將其先溶于乙醇等食品級有機溶劑中，然后在充分攪拌下加入食品中。有些防腐劑并不一定要求完全溶解于食品中，尚可根據(jù)食品的特性，將離腐劑加于食品表面或噴灑于食品包裝紙上。(6)不同防腐劑并用。兩種或兩種以上的防腐劑并用，往往可有協(xié)同作用，而比單獨使用更為有效。并用防腐劑必須符合我國有關規(guī)定，用量應按比例折算且不超過最大使用量。 防腐劑發(fā)展趨勢開發(fā)安全、高效、廣譜和經(jīng)濟實用的新型防腐劑。 近年來我國禁用了一些對人體可能有害的防腐劑，如硼砂、甲醛、水楊酸等，同時批準使用了新的更安全的防腐劑，如單辛酸甘油酯、納它霉素等;2 天然防腐劑越來越受重視。 如從肉桂、丁香、生

18、姜中提取的天然防腐劑成分，從魚類中提取的魚精蛋白，從雞蛋中提取的溶菌酶，從蝦殼中提取的殼聚糖，從放線菌白鏈霉菌 培養(yǎng)液中分離得到 的聚核氨酸等;防腐劑發(fā)展趨勢3 致力于復配技術的開發(fā)和應用。 包括防腐劑之間和與抗氧化劑等之間;4 研制防腐劑的不同劑型。 同一防腐劑劑型不同防腐劑效果也不同。天然食品防腐劑發(fā)展概況基于安全性天然食品防腐劑是近年世界各國食品界研究的重要領域。天然食品防腐劑已有商品出售的十余種，其中已被各國認可并已大量使用的有溶菌酶、乳酸鏈菌酶、納他霉素、殼聚糖、聚賴氨酸、魚精蛋白、甘氨酸、曲酸、果膠分解物、氨基葡萄糖鹽酸鹽等。2004年食品防腐劑生產(chǎn)與 應用的展望 王振文 中國食品添加劑生產(chǎn)應用工業(yè)協(xié)會防腐劑專業(yè)委員會秘書長防腐劑應用技術的發(fā)展必須走醫(yī)藥發(fā)展的路子，醫(yī)藥從來不賣原藥，都是針對疾病須按照需要作成不同的制劑與劑型，總的目標是“有效、不超標、(應用技術)傻瓜化”。 希望在2004年有更多的防腐劑的制劑與劑型投入市場，有更多的技術服務型的防腐劑生產(chǎn)廠家與應用廠家一起推動防腐劑應用技術的發(fā)展，取得防腐劑的生產(chǎn)與應用雙盈的結果