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现代食品加工的防腐应用
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2016/4/17 21:31:29 关注：875 评论： 我要投稿
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1．防腐剂(preservative)概念
定义l：是指为防止食品腐败、变质、延长食品保存期，抑制食品中微生物繁殖的物质。
定义2：食品防腐剂为了防止食品被微生污染，抑制微生物增殖以延长食品的保藏期的一类化学物质。
2、食品腐败
2、l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lO%一20%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、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。
①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
3、l干扰微生物的酶系，破坏其正常的代谢，从而抑制其繁殖。
3、2改变胞浆膜的通透性使酶或代谢物逸出而导致菌体失活。
4、影响防腐剂抑菌效果的因索
4. 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)。
4、2食品的微生物污染程度：
—般来讲微生物的污染隋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。
4.3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、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，以减少防腐剂的流失。
4.5防腐剂的协同作用、增效作用和拮抗作用
(1)协同作用：一种防腐剂抑菌效果是有限的，当二种以上的防腐剂共同应用时，其抑菌效果会大大增强。
(2)增效作用：食品中的一些成分本身无抑菌作用，但它们却能增强或削弱防腐剂的抑菌能力，如柠檬酸、葡萄糖酸、Vc等。
(3)拮抗作用：降低防腐剂的抑菌能力如CaC12。
5．防腐剂的分类
5、l来源
1化学防腐剂
有机防腐荆：苯甲酸，山梨酸等。
无机防腐剂：主要包括亚硫酸盐和亚硝酸盐等。
2天然防腐剂
天然防腐剂，通常是从动物，植物和微生物的代谢产物中提取，如乳酸链球菌素，是从乳酸链球菌的代谢产物中提取得到的一种多肽物质，多肽可在机体内降解为各种氨基酸．5、2成分
1酸型防腐剂：
苯甲酸、山梨酸和丙酸。其抑菌效果主要取决于它们未解离的酸分子，其效力随PH?而定，酸性越大，效果越好，在碱性环境中几乎无效。
2脂型防腐剂；
包括对羟基苯甲酸酯类。成本较高。对霉菌、酵母与细菌有广泛的抗菌作用。
3生物型防腐剂：
主要是乳酸链球菌素。
乳酸链球菌素是乳酸链球菌属微生物的代谢产物，可用乳酸链球菌发酵提取而得。
6．防腐剂应用的发展趋势
6、1是由较高毒性向更安全的较低毒性方向发展6、2是由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展7、常用的防腐剂
7、1苯甲酸及其钠盐
l基本特征
别名为安息香酸，结构式为C6H5 COOH，外观为白色晶体，微甜并带咸，有苯或甲醛气味。熔点为112.4℃，沸点为249℃。是目前应用历史最长的一种。
酸微溶于水，但溶于有机溶剂，盐溶于水并微溶于醇适用PH 3—5
抑菌有效浓度在0.1-0.2%左右
在人体内以马尿酸的形式排出体外，ADI= 0- 5rag／Kg现在其应用逐渐减少。
2苯甲酸的防腐作用机理
苯甲酸类防腐剂是以其未离解的分子发生作用的，未离解的苯甲酸亲油性强，易通过细胞膜，进入细胞内，干扰霉菌和细菌等微生物细胞膜的通透性，阻碍细胞膜对氨基酸的吸收，进入细胞内的苯甲酸分子，酸化细胞内的储碱，抑制微生物细胞内的呼吸酶系的活性，从而起到防腐作用苯甲酸(C6H5COOH)是一种弱酸，在水溶液中发生电离，存在如下化学平衡：
C6H5COOH C6H5COO- + H+ 3苯甲酸及其钠盐应用抑菌，尤其是酸性环境中。
用于调味品、果汁、蜜饯、汽水等，在不同食品中允许用量不尽相同。
4危害程度
1苯甲酸进入机体后，大部分在9-15小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排出，剩余部分与葡萄糖醛酸结合而解毒。
2对于苯甲酸的毒性，—般认为它会影响肝脏酶对脂肪酸的氧化作用，但又认为它在生物转化过程中可与甘氨酸结合形成马尿酸或与葡萄糖结合形成葡萄糖苷酯，并由尿排出体外。
7、2、山梨酸及其盐
l基本特征
山梨酸或花椒酸，学名为2，4--己二烯酸。
白色针状结晶，熔点为134.5℃，沸点为228℃（分解）。易酸可溶于热水之中，30℃水中能溶解0.25%，100"C能溶解3.8%，溶于乙醇、甲醇、丙酮、醋酸等。
钾盐易溶于水，空气中久置易氧化分解，
适用PH<5.5，最高不能超过6.5，
其抑菌有效浓度为0.05-0.3% ADI=0- 25rag／Kg，是目前应用最多的防腐剂。
一般为白色粉末或无色结晶
酸可溶于热水之中，钾盐易溶于水，空气中久置易氧化分解； 适用PH<5.5，最高不能超过6.5，其抑菌有效浓度为0.05-0.3%
在体内可参加正常代谢生成C02和水，与亚硝酸盐共用时可提高亚硝酸盐对肉制品中梭状芽孢杆菌的抑菌及毒素的形成；ADI=0- 25rag／Kg，是目前应用最多的防腐剂。
优点：食用后可参与体内正常新陈代谢。一般对人体无害。据测定，其毒性仅为苯甲酸的1/4，在体内可参加正常代谢生成C02和水，与亚硝酸盐共用时可提高亚硝酸盐对肉制品中梭状芽孢杆菌的抑菌及毒素的形成。
缺点：一旦食品中有菌体生长。它反而促进其生长。
2山梨酸及其钾盐应用
广谱抗菌、无毒，用于调味品、蜜饯、鲜果汁、葡萄酒、饮料等。 3危害程度山梨酸是一种不饱和脂肪酸，可参与机体的正常代谢过程，并被同化产生二氧化碳和水，故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的资料可以认为对人体是无害的。
8、现代各类食品使用的防腐剂
苯甲酸及盐：碳酸饮料、低盐酱菜、蜜饯、葡萄酒、果酒、软糖、酱油、食醋、果酱、果汁饮料、食品工业用桶装浓果蔬汁。
山梨酸钾：除同上外，还有鱼、肉、蛋、禽类制品，果蔬保鲜、胶原蛋白肠衣、果冻、乳酸菌饮料、糕点、馅、面包、月饼等。
脱氢乙酸钠：腐竹、酱菜、原汁桔浆。
对羟基苯甲酸丙酯：果蔬保鲜、果汁饮料、果酱，糕点陷、蛋黄陷、碳酸饮料、食醋、酱油。
丙酸钙：生湿面制品（切面、馄饨皮）、面包、食醋、酱油、糕点、豆制食品。
双乙酸钠：各种酱菜、面粉和面团中。
乳酸钠：烤肉、火腿、香肠、鸡鸭类产品和酱卤制品等。
乳酸链球菌：素罐头食品、植物蛋白饮料、乳制品、肉制品等。 纳他霉素：奶酪，肉制品、葡萄酒，果汁饮料、茶饮料等。
9．如何正确使用食品防腐剂
①PH值与水的活度。
在水中，某些防腐剂是处于电离平衡状态，如酸型防腐剂，其发挥防腐作用的微粒，主要靠未电离的酸的作用，这类防腐剂在PH值低时使用效果好，水的活度高，有利于细菌和霉菌的生长，一般细菌生存的水的活度在0.9以上，一般霉菌在0.7以下降低水的活度有利于防腐剂防腐效果的发挥，在水中加入电解质或加入其它可溶性物质当达到一定的浓度时可以降低水的活度，对防腐剂起到增效作用。
②防腐剂的配合使用。
各种防腐剂都有一定的作用范围，没有一种防腐剂能够抑制一切腐败性微生物，而且许多微生物还可能产生抗药性，所以应将不同作用范围的防腐剂配合使用。其可能有三个效应，一个是增效或协同效应、一个是增加或相加效应、还有一个是对抗效应，一般是同类型防腐剂配合使用，如酸性防腐剂与其盐，同种酸的几种酯配合使用将具有长效作用的防腐剂与作用，迅速但耐久性的防腐剂配合使用也能增强防腐剂的效果，金属盐中有些对防腐剂有抗拒作用，如氧化钙能轻微地削弱山梨酸、苯甲酸的抗菌效果。
③防腐剂的使用时点。
同种防腐剂因加入场合和时点不同效果可能不同，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点放在细菌的诱导期，如果细菌的增殖进入对数期，则防腐剂的效果就不好，所以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。
④食品的原料和成分的影响。
防腐剂的作用受食品的原料和成分的影响．如食品中的香味剂，调味剂，乳化剂等具有抗茵作用食盐，糖类，乙醇可以降低水的活度，食品中的某些成分与防腐剂起反应，可能使防腐剂部分或全部失效也会被食品中微生物分解，山梨酸能被乳酸菌还原为山梨糖醇，可成为其碳原。
黄瑞欣(湖南省长沙市长郡中学)
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| 文章来源：中国科技博览 文章作者：黄瑞欣 文章编辑：现代畜牧网 |
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