食品防腐剂及其在食品加工中的应用

食品防腐剂及其在食品加工中的应用

摘要: 食品防腐剂作为食品添加剂的一个类别，可以抑制微生物的生长，从而保证食品在保质期内不发生腐败变质，并延长食品的保存期，其在食品工业中已被广泛应用。随着经济与社会的发展，食品安全问题越来越突出，尤其是对食品加工中使用食品添加剂的安全性问题，其中食品防腐剂是引起食品安全性问题的主要食品添加剂之一。介绍了食品防腐剂的分类、功能特性及其应用,进一步说明了食品防腐剂具有广阔的应用前景，并就其目前在实际使用中存在的主要问题提出了相应的对策。

关键词: 食品防腐剂; 应用前景; 问题; 对策

Food Preservative and the Application in Food Processing

Abstract: As a kind of food additive, food preservative can inhibit microbial growth, avoid food spoilage within the warranty period and prolong the conservancy period of food. Therefore, it has been widely used in the food industry. With the economic and social development, food safety issues are pay more attention, especially for the application of food preservative in food process. Here, classification, the function property and application of food preservatives in food were introduced. With the attempt to illustrate intensive future of food preservatives. Additionally, the current and main problems during the practical using of food preservative were analyzed and the corresponding strategies were put forward in this paper.

Key words: food preservative; application foreground; problems; solutions

食品很容易腐败变质，食品腐败的原因有多方面，包括物理、化学、酶及微生物等四个方面的因素，其中微生物作用最为严重。食品防腐剂不影响食品的味道，它可以抑制微生物的生长，杀死食品中含有的有害微生物，以此来防止影响食品保鲜的化学过程，例如发酵、霉变和腐败等[1]。食品中丰富的营养成分和大量的水分适合于各种微生物的生长，而微生物的生长是最终导致食品腐败变质的根本原因。在现代食品加工中，只有具有相当的保藏食品能力才有可能适应消费者的需求。由微生物引起的食品腐烂变质不仅对人类的生产生活造成很大的影响，引起巨大的浪费，而且直接影响着消费者的生命健康。因此，适当的食品防腐技术便成为食品安全中亟待解决的重要问题。而添加防腐剂作为一种使用方便，效果显著的防腐辅助手段，越来越受到了人们的青睐。防腐剂作为食品添加剂的一种，它具有杀死某些微生物或抑制其生长的作用，可以防止食品很快霉变，腐烂，使食品在一般的自然环境中具有一定的保存期。对于需要长途运输或长期贮存的现代食品，为保证其在保质期内不受微生物破坏，必须添加适量防腐剂，

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这不仅是企业生产的需要，更是对消费者生命健康的负责。因此防腐剂作为食品添加剂之一，在食品工业中广泛应用。

食品防腐剂是用以保持食品原有品质和营养价值为目的的食品添加剂, 它能抑制微生物生长活动、防止食品腐败变质从而延长保质期[2]。我们使用防腐剂的年代已经很久远了，而且有些方法沿用至今。现在，随着科学技术的发展，防腐剂种类发生了翻天覆地的变化。目前，美国批准使用的防腐剂有50种，日本有40种，我国有32种，它们在食品行业中的重要性逐渐得到了广泛认可。据FDA统计，即使是冷藏设备十分普及的欧美国家，近些年防腐剂的用量每年仍以3％的平均速度在增长。

1 食品防腐剂添加的必然性

随着生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，人们越来越多地要求食品保质保鲜，为了迎合人们对食品的要求，食品防腐剂的使用也越来越成为一种必然。另外，努力开发天然的、无公害的、有竞争力的防腐剂，使我们的食品走向世界，使防腐剂的开发与使用成为一种必然。

2 国内常用的食品防腐剂

目前常用的食品防腐剂按作用分可分为杀菌剂和抑菌剂两类。具有杀死微生

物作用的食品添加剂称为杀菌剂，能抑制微生物生长繁殖的添加剂称为抑菌剂。但是二者常因浓度高低、作用时间长短和微生物种类等不同而很难区分，所以多数情况下通称防腐剂。防腐剂按组分和来源主要分为化学类食品防腐剂和天然类食品防腐剂[3]，其中以化学防腐剂为主。

2.1 化学类食品防腐剂

化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。(1)有机化学防腐剂：主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等。苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌作用。它们均需转变成相应的酸后才有效，故称酸型防腐剂。它们在酸性条件下对霉菌、酵母及细菌都有一定的抑菌能力，常用于果汁、饮料、罐头、酱油、醋等食品的防腐。此外，丙酸及其盐类对抑制使面包生成丝状粘质的细菌特别有效，且安全性高，近年来被广泛用于面包、糕点等的防腐[4]。(2)无机化学防腐剂：分为还原型和氧化型。还原型无机防腐剂主要包括二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等。亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌，防止肉毒中毒，但它主要作为发色剂用。亚硫酸盐等可抑制某些微生物活动所需的酶，并具有酸型防腐剂的特性，但主要作为漂白剂用。氧化型氧化型无机防腐剂如氯，很少直接用于食品而是用于饮水、容器、半成品的消毒[5]。

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2.2 天然类食品防腐剂

天然防腐剂是近年来发现的一类新型的、具有安全性和高效性的防腐剂，也是一类具有很大发展前景的防腐剂，通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取。根据来源不同，可分为：微生物源、动物源、植物源、海洋生物型及天然有机化合物[6]。(1)微生物源天然食品防腐剂：由微生物中产生的抑菌物质。由细菌中产生的抑菌物质称为细菌素，它是一种多肽（抗菌肽）或多肽与糖和脂的复合物。酵母菌和某些丝状真菌：是自然界中的一类嗜杀酵母，在其生长过程中能向体外分泌一种蛋白—嗜杀毒素，杀死同族及亲缘酵母。食（药）用菌：有的食（药）用菌的代谢产物对某些食品腐败具有抑制作用。霉菌和放线菌：从巨曲霉中得到一种小分子量的碱性蛋白质，对丝状真菌的生长具有抑制作用。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。此外，溶菌酶也属微生物源防腐剂[7]。(2)动物源天然食品防腐剂：品种较多，主要有鱼精蛋白和组蛋白、壳聚糖、蜂胶。蜂胶是蜜蜂从植物树芽及树干上采集的树脂，经蜜蜂加入用上鄂腮分泌物及蜂蜡等加工而成的一种天然物质。具有极强的抗细菌、真菌、病毒等各种微生物的作用。由于蜂胶有广谱抗菌作用，日本已将蜂胶用于果冻、糖果和口香糖等食品的防腐保鲜[8]。鱼精蛋白是鱼类成熟精细胞中的一种碱性蛋白，对部分微生物有明显的抑制作用。可用于水产品、肉及肉制品、乳及乳制品、面食和蔬菜等食品的防腐保鲜。壳聚糖及其衍生物是从甲壳类动物等的外壳提取或者经过人工降解而得到的一种多糖类天然高分子生物聚合物。研究表明，0.005% 的壳聚糖对金黄色葡萄球菌有抑制作用，0.02%的壳聚糖对芽孢杆菌有杀灭效果，壳聚糖乳酸盐可抑制革兰阴性菌，壳聚糖谷氨酸盐可抑制酵母菌。目前，壳聚糖在可食性膜生产中得到了广泛的应用，在水果和蔬菜的防腐保鲜方面效果明显[9]。(3)植物源天然食品防腐剂：自然界天然植物中存在许多生理活性物质，具有抗菌作用。天然食用香料植物、中草药等其他植物。其主要有：姜蒜提取物、银杏叶提取物、肉桂提取物、丁香提取物、边迭香提取物、红曲提取物、甘椒提取物、辣椒提取物等具有很强的杀菌作用[10]。(4) 海洋生物型食品防腐剂：研究发现，海藻中存在许多具有抗菌活性的物质，如琼脂低聚糖、海藻糖等。另外，一些低聚的褐藻胶也具有抗菌作用。有关海藻低聚糖的抗菌作用正在进一步的研究中[11]。 (5)天然有机化合物：可在食品保存技术中应用的天然有机化合物很多。如甘氨酸、氨基葡萄糖盐酸盐等。

3 食品防腐剂的作用机理

影响食品微生物繁殖的因素主要有以下几方面：食品的营养（含有蛋白质、

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