顧名思義,食品防腐劑是防止食品在儲存和流通過程中因微生物繁殖而引起的腐敗變質,延長其食用價值的食用添加劑。當食物受到汙染時,會引起腐敗、黴變等現象。腐敗黴變是指在微生物的生長和代謝活動過程中,食物的顏色、營養和質地發生變化,產生臭味;分泌大量物質,產生對健康有害的毒素。t2]d
微生物在食物系統中只出現在水相中,所有與生命活動有關的酶促反應也都是在水相中進行的。進入脂質相的防腐劑被認為是無效的。防腐劑主要是抑制微生物的能量代謝,導致能量物質ATP不足,還原動力NADH,代謝方向在水解,最終導致細胞自溶,起到抑菌作用。因此,防腐劑分子必須具有親水基團才能進入水相中的細菌並與合成代謝酶作用。防止腐敗的方法有很多,如冷凍、腌制、加熱、輻射等。防腐劑是最有效的方法,防腐原理有三種:BU。
1,幹擾微生物的酶系統,破壞其正常代謝,抑制酶的活性。9h\$ 8
2、使微生物的蛋白質產生凝固和變性,並幹擾其生存和繁殖;,CB^
3.改變細胞質膜的通透性,使細胞內的酶和代謝產物逸出,導致其失活。J
目前,食品防腐劑種類繁多,主要分為合成防腐劑和天然防腐劑;常用的合成防腐劑以山梨酸及其鹽、苯甲酸及其鹽、尼泊金酯等為代表。我簡單介紹壹下他們的特點:+*O}r!
1,山梨酸包括山梨酸、山梨酸鉀、山梨酸鈣。山梨酸不溶於水,使用前必須溶於乙醇或硫酸氫鉀中,使用時不方便且有刺激性,壹般不使用;山梨酸鈣不常使用,因為糧農組織/世衛組織規定其使用範圍較小。山梨酸鉀沒有它們的缺點。它溶於水,用途廣泛。我們經常可以在壹些飲料、果脯、罐頭等食品中看到。這裏我重點說壹下山梨酸鉀:它是不飽和六碳酸;壹般市場上銷售的山梨酸鉀為白色或淡黃色顆粒,含量為98%-102%;無臭或微臭,易吸潮,易氧化變成褐色,對光、熱穩定,相對密度1.363,熔點270℃。其1%溶液的pH值為7-8。山梨酸鉀是壹種酸性防腐劑,具有很高的抗菌性能,抑制黴菌的生長繁殖。主要通過抑制微生物體內的脫氫酶系統來抑制微生物的生長,起到防腐作用,對細菌、黴菌、酵母菌有抑制作用;其作用隨PH的升高而減弱,PH達到3時抑菌能力達到峰值,PH達到6時仍有抑菌能力,但最低濃度(MIC)不能低於0.2%。實驗表明,用PH:3.2的山梨酸鉀溶液浸泡過的食品,保質期比未經滅菌的食品短2-4倍。氖
山梨酸、山梨酸鉀、山梨酸鈣作用機理相同,毒性小於苯甲酸和尼泊金酯。每日允許量為25mg/Kg,苯甲酸的5倍,尼泊金酯的2.5倍,是相對安全的食品防腐劑。在中國,它可以用於醬油、醋、面醬、果醬、泡菜、罐頭和壹些酒類。(使用範圍請參考GB-2790)z。
2.苯甲酸包括苯甲酸和苯甲酸鈉;苯甲酸也叫苯甲酸,所以苯甲酸鈉也叫苯甲酸鈉。苯甲酸在室溫下不溶於水,在空氣(尤其是熱空氣)中略有揮發性,有吸濕性,室溫下約為0.34g/100ml;但溶於熱水;也溶於乙醇、氯仿和非揮發性油。苯甲酸鈉用於所有情況;苯甲酸和苯甲酸鈉具有相似的性質和耐腐蝕性。我簡單介紹壹下苯甲酸鈉:苯甲酸鈉多為白色顆粒,無臭或略帶安息香,微甜澀;溶於水(室溫)53.0g/100ml,PH左右;苯甲酸鈉也是壹種酸性防腐劑,在堿性介質中沒有殺菌或抑菌作用。最佳防腐劑PH為2.5-4.0,5%溶液在PH5.0時殺菌效果不太好,苯甲酸鈉親脂性強,容易穿透細胞膜進入胞體,幹擾細胞膜的通透性,抑制細胞膜對氨基酸的吸收;進入細胞電離酸化細胞內的貯堿,抑制細胞內呼吸酶的活性,阻止乙酰輔酶a的縮合反應,從而達到保存食物的目的。Qz
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在中國,苯甲酸可用於面醬、果醬、泡菜、罐頭食品和壹些酒精飲料中。現在國家明確規定果凍食品中不能使用苯甲酸。苯甲酸毒性大,限制了苯甲酸及其鹽類的使用,很多國家都用山梨酸鉀代替。& lt
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3.尼泊金酯(即尼泊金酯)包括尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金丁酯等。對羥基苯甲酸丁酯的防腐效果最好。中國主要使用對羥基苯甲酸乙酯和對羥基苯甲酸丙酯,日本使用最多的是對羥基苯甲酸丁酯。尼泊金酯類最大的特點是系列產品多,抗菌譜廣;防腐機理是破壞微生物的細胞膜,使細胞內的蛋白質變性,抑制細胞內呼吸酶和電子傳遞酶的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要以分子狀態發揮作用。由於分子中的羥基已經被脂化,沒有被電離,對苯酚基團的電離常數很小,在溶液PH為8時仍有60%以上以分子狀態存在,因此尼泊金酯的抗菌效果在pH 4-8的較寬範圍內都有很好的效果。2_
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由於尼泊金酯不溶於水,使用前通常將其溶解在氫氧化鈉、乙酸和乙醇中。為了充分發揮防腐效果,最好將這兩種或兩種以上的脂類混合使用。對羥基苯甲酸乙酯壹般用於醬油和醋中,對羥基苯甲酸丙酯壹般用於壹些水果飲料和果蔬中。使用時可添加、浸塗、塗噴,塗於表面或吸收於內部。(使用範圍請參考GB-2790)孢子和孢子的有無對防腐效果影響很大。在防腐劑使用量相同的情況下,食品汙染越嚴重,原始菌越多,防腐效果越差。相關資料顯示,從微生物增殖過程來看,起初是壹個緩慢的誘導期,誘導期過後會迅速聚集成對數期,增殖非常旺盛。由於食品添加劑的作用和用量在世界範圍內都是有限的,通常只是抑制微生物,延長微生物增殖過程中的誘導期。如果食品已經被微生物嚴重汙染,再使用防腐劑也無濟於事。比如當食品被微生物嚴重汙染時,山梨酸就成為微生物的營養物質,不僅能抑制微生物繁殖,還能加速食品腐敗變質。因此,在使用食品防腐劑時,註意並保持良好的衛生條件,減少食品中的原始細菌數量,同時也使用其他手段如滅菌或包裝,將食品被微生物汙染的可能性和程度降到最低,也是非常重要的。n