认识、使用食品防腐剂

食品防腐剂顾名思义，是防止食品在存储、流通过程中由微生物繁殖引起的腐败、变质，延长食用价值的可食用的添加物。食品被污染时会引起腐败、霉变等现象，腐败和霉变是指微生物在生长和代谢活动过程中，使食品的色泽改变、营养破坏、质地变化，产生异味；分泌出大量物质，产生有损健康的毒素。　　
微生物在食品体系中仅仅出现在水相中，一切于生命活动相关的酶促生反应也均在水相中进行，进入脂相的防腐剂被认为是无效的，防腐剂主要是通过抑制微生物的能量代谢，造成能量物质ATP和还原力NADH的缺亏，代谢方向处于水解，最后导致细胞自溶而发挥抑菌作用。
因此防腐剂分子必须具备亲水基团才能进入水相中的菌体中，与合成代谢酶系起作用。防止腐败有很多方法如冷冻、腌制、加温、辐射等；防腐剂是最有效的方法，防腐剂的防腐原理大致有如下3种： 1、干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性。　　 2、使微生物的蛋白质疑固和变性，干扰其生存和繁殖；　 3、改变细胞浆膜的渗透性，使其体内的酶类和代谢产物逸出导致其失活。　 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。（使用范围请参考GB-2790）　　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。（使用范围请参考GB-2790）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。