平凡人
第1楼2009/06/02
一、食品防腐剂的历史和现代应用
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,如高盐淹制、高糖蜜制、酸、酒、烟熏、水中、地下存放等等。
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、脱氢醋酸纳、双乙酸钠等等数十种各类化学合成食品防腐剂。
目前,防腐剂在食品的使用最为广泛,它能有效防止食品由微生物所引起的腐败变质现象的发生,从而延长其保存期。可以说,没有食品防腐剂就不可能有现代食品工业。
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。于是,世界各国都又致力于广谱、安全、高效食品防腐剂的研发。近年来,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,食品加工企业为了顺应市场的变化,其产品也越来越向“绿色”和“天然”等方向转变,因此,天然、安全的功能性食品防腐剂的研究开发就成为必要。
二、食品防腐保鲜原理
食品在物理、生物化学和有害微生物等因素的作用下,可失去固有的色、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。通常将蛋白质的变质称为腐败,碳水化合物的变质称之为发酵,脂类的变质称之为酸败。可以用物理方法或化学方法来防止有害微生物的破坏。物理方法是通过低温冷藏、加热、辐射等物理方法来杀菌或抑菌,化学方法就是利用杀菌或抑菌的化学药剂(即通常称的防腐剂)。但是随着消费者健康意识的增强,对食品化学防腐剂愈来愈担心,于是出现了利用生物本身或生物所代谢具有抗菌作用的天然物质来防腐,从而提高食品的安全性;这些天然的物质即生物防腐剂,目前开发应用较成功的就是乳酸链球菌素(Nisin)。
防腐和保鲜是两个有区别而又互相关联的概念。防腐是针对有害微生物的,一是防止微生物造成食品的腐烂,二是防止产毒微生物(如黄曲霉等)的危害;保鲜是针对食品本身品质。因此,要达到两个目的,应采用不同的药剂和方法。食品的防腐保鲜是一门综合技术,也可以说是一项系统工程,防腐保鲜的效果是一个综合效果,不是哪一种手段能单独达到的。
防止微生物对食品的危害主要有以下几种方法:首先,防止微生物污染食物;第二,灭活有害微生物;第三,降低或者抑制受污染食品中微生物的生长,或使之失活。食品防腐剂主要是通过第三种方法,即抑制食品中微生物的生长起到防腐作用,它可以保证食品有较长的货架期。
平凡人
第2楼2009/06/02
五、食品防腐剂的发展趋势
一是由毒性较高向毒性更低、更安全方向发展
人类进步的核心是健康和谐。随着人们对健康的要求越来越高,对食品的安全标准提出了更高的要求,各国政府均在快速修改食品安全标准,在提高食品安全水平和国民健康水平的同时,也通过“绿色壁垒”保护本国食品工业,减少国外食品对本国食品业的冲击。例如,日本早已全面禁止高毒的苯甲酸钠的使用,添加苯甲酸钠的食品不可能进入日本市场。我国也在逐步缩小苯甲酸钠的使用范围和使用量。
二是由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展
鉴于化学合成食品防腐剂的安全性和其它缺陷,人类正在探索更安全、更方便使用的天然食品防腐剂。如微生物源的乳酸链球菌素、那他霉素、红曲米素等;动物源的溶菌酶、壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶等;植物源的琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等;微生物、动物和植物复合源的R-多糖等。
三是由单项防腐向广普防腐方向发展
目前广泛使用的食品防腐剂无论是化学合成的,还是天然的,它们的抑菌范围都比较狭小。有的对真菌有抑制作用,对细菌无效;有的仅对少数微生物有抑制作用。所以,大多数食品生产企业添加多种防腐剂以达到防腐目的。人们渴望单一使用既能杀菌又能抑菌的广泛意义上的食品防腐剂。
四是由苛刻的使用环境向方便使用方向发展
目前广泛使用的食品防腐剂,对食品生产环境都有较苛刻地要求,如对食品的Ph值、加热温度等敏感。有的水溶性差等等。发展趋势应该是对食品生产环境没有苛刻要求的食品防腐剂。
五是高价格的天然食品防腐剂向低价格方向发展
天然食品防腐剂无毒无害,是发展方向,但目前天然食品防腐剂的价格高昂,每公斤高达上千元,大多数食品生产企业难以承受,如溶菌酶、乳酸链球菌素、那他霉素、鱼精蛋白等等。大幅度降低天然食品防腐剂的成本是大范围推广应用天然食品防腐剂的先决条件。
平凡人
第3楼2009/06/02
防腐剂种类!
目前食品防腐剂的种类很多,主要分为合成和天然防腐剂;常用的合成防腐剂以山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯类等为代表,它门的特性特点我简单的介绍一下:
1、山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。山梨酸不溶于水外,使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中,使用时不方便且有刺激性,故一般不常用;山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小,所以也不常使用;山梨酸钾则没有它们的缺点,易溶于水、使用范围广,我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影;在这里我重点介绍一下山梨酸钾:它为不饱和六碳酸;一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒,含量在98%--102%;无臭味、或微有臭味,易吸潮、易氧化而变褐色,对光、热稳定,相对密度1.363,熔点在270℃分解,其1%溶液的PH:7—8。山梨酸钾为酸性防腐剂,具有较高的抗菌性能,抑制霉菌的生长繁殖;其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统,从而达到抑制微生物的生长和起防腐作用,对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用;其效果随PH的升高而减弱,PH达到3时抑菌达到顶峰,PH达到6时仍有抑菌能力,但最底浓度(MIC)不能底于0.2%,实验证明PH:3.2比PH2.4的山梨酸钾溶液浸渍,未经杀菌处理的食品的保存期短2—4倍。
山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同,毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小,日允许量为25mg/Kg ,苯甲酸5倍,尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂;在我国可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。
2、苯甲酸类有苯甲酸和苯甲酸钠二类;苯甲酸又称为安息香酸,故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水,在空气(特别是热空气)中微挥发,有吸湿性,大约常温下0.34g/100ml;但溶于热水;也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。而苯甲酸钠在都使用苯甲酸钠;苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。我简单介绍一下苯甲酸钠:苯甲酸钠大多为白色颗粒,无臭或微带安息香气味,味微甜,有收敛性;易溶于水(常温)53.0g/100ml左右,PH在8左右;苯甲酸钠也是酸性防腐剂,在碱性介质中无杀菌、抑菌作用;其防腐最佳PH是2.5-4.0,在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大,易穿透细胞膜进入细胞体内,干扰细胞膜的通透性,抑制细胞膜对氨基酸的吸收;进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储,并抑制细胞的呼吸酶系的活性,阻止乙酰辅酶A缩合反应,从而起到食品防腐的目的。
苯甲酸类在我国可以使用在面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等食品中,现在国家明确规定苯甲酸类不能使用在果冻类食品中;苯甲酸类毒性较大,国家限制了苯甲酸及其盐的使用范围,许多国家已用山梨酸钾取代。
3、尼泊金酯类(即对羟基苯甲酸酯类)有对羟基苯甲酸甲脂、对羟基苯甲酸乙脂、对羟基苯甲酸丙脂、对羟基苯甲酸丁脂等;其中对羟基苯甲酸丁脂防腐作用最好,我国主要使用对羟基苯甲酸乙脂和丙脂,在日本使用最多的是对羟基苯甲酸丁脂。尼泊金酯类最大的特点是系列产品多,抑菌谱广;防腐机理是破坏微生物的细胞膜,使细胞内的蛋白质变性,并能抑制细胞的呼吸酶系和电子传递酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子态起作用,由于起分子内的羟基已被脂化,不在电离,而对位的酚基的电离常数很小,在溶液PH为8时,仍有60%以上呈分子状态存在,因此尼泊金酯类的抑菌作用在PH4—8较宽的范围内均有良好的效果 `
由于尼泊金酯类都难溶于水,所以通常是它们先溶于氢氧化钠、乙酸、乙醇中,然后使用。为更好发挥防腐作用,最好是将两种或两种以上的该脂类混合使用。对羟基苯甲酸乙脂一般用于酱油和醋中,而对羟基苯甲酸丙脂一般使用在一些水果饮料和果蔬保鲜。使用时可以添加、浸渍、涂布、喷雾使用,将其涂于表面或使其吸附在内部。有无芽孢子和孢子等情况对防腐剂的防腐效果都有很大的影响。在使用等量的防腐剂条件下,食品污染越严重,原始菌数越多,防腐效果越差。相关资料显示从微生物的增殖过程来看,开始是缓慢的诱导期,过了诱导期,就急聚进入对数期,增殖非常旺盛。由于食品添加剂的作用和用量世界各国都有限制,它通常只是抑制微生物,延长微生物增殖过程中的诱导期。如果食品已严重微生物污染,再使用防腐剂也无济于事的。比如山梨酸在食品被微生物严重污染时,山梨酸便成为微生物的营养物质,不仅不能抑制微生物繁殖,反而会加速食品腐败。因此,在使用食品防腐剂时应注意、保持良好的卫生条件,降低食品中的原始菌数,也可配杀菌或包装等其他手段,尽可能减少食品被微生物污染可能与程度,这一点也是非常重要的