防腐劑的防腐原理,大致有如下3種：

1、是干擾微生物的酶系,破壞其正常的新陳代謝,抑制的活性。

2、是使微生物的蛋白質凝固和變性,干擾其生存和繁殖。

3、是改變細胞漿膜的滲透性,抑制其體內的酶類和代謝產物的排除,導致其失活。

談到防腐劑,人們往往認為有害,其實在安全使用范圍內,對人體是無毒副作用的。我國防腐劑使用有嚴格的規定,防腐劑應符合以下標準：

我國到目前為止已批準了32種使用的食物防腐劑,其中最常用的有苯甲酸鈉、山梨酸鉀等。苯甲酸鈉的毒性比山梨酸鉀強,而且在相同的酸度值下抑菌效力僅為山梨酸的1/3,因此許多國家逐漸用山梨酸鉀。但因苯甲酸鈉價格低廉,在我國仍普遍使用,主要用于碳酸飲料和果汁飲料。山梨酸鉀抗菌力強,毒性小,可參與人體的正常代謝,轉化為CO2和水。從防腐劑的發展趨勢上看,以生物發酵而成的生物防腐劑,將成為未來的發展趨勢。

簡單介紹我國常用防腐劑的產品性能、防腐機理和使用范圍等。

1、苯甲酸及其鹽類,白色顆粒或結晶粉末,無臭或略帶安息香的氣味。其防腐最佳PH為2.5-4.0,在PH5.0以上的產品中,殺菌效果不是很理想。因為其安全性只相當于山梨酸鉀的1/40,日本已全面取締其在食品中的應用。

2、山梨酸及其鹽類,白色結晶粉末或微黃色結晶粉末或鱗片狀。山梨酸鉀為酸性防腐劑,具有較高的抗菌性能,抑制霉菌的生長繁殖,其主要是通過抑制微生物體內的脫氫酶系統,從而達到抑制微生物和起到防腐的作用。對細菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用。防腐效果明顯高于苯甲酸類,是苯甲酸鹽的5-10倍。產品毒性低,相當于食鹽的一半。其防腐效果隨PH的升高而減弱,PH=3時防腐效果最佳。PH值達到6時仍有抑菌能力,但最低濃度不能低于0.2%。毒性比尼泊金酯還要小。在我國可用于醬油、醋、面醬類,飲料、果醬類等中。

3、脫氫乙酸及鈉鹽類,脫氫乙酸及其鈉鹽均為白色或淺黃色結晶狀粉末,對光和熱穩定,在水溶液中降解為醋酸,對人體無毒。是一種廣譜型防腐劑,對食品中的細菌、霉菌、酵母菌有著較強抑制作用。廣泛用于肉類、魚類、蔬菜、水果、飲料類、糕點類等的防腐保鮮。

4、尼泊金酯類(即對羥基苯甲酸酯類),產品有對羥基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯等。其中對羥基苯甲酸丁酯防腐效果最好。我國主要使用對羥基苯甲酸乙酯和丙酯。日本使用最多的是對

羥基苯甲酸丁酯。尼泊金酯類防腐機理是:破壞微生物的細胞膜,使細胞內的蛋白質變性,并能抑制細胞的呼吸酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子態起作用,由于其分子中內的羥基已被酯化,不再電離,PH值為8時仍有60%的分子存在。因此尼泊金酯在PH4-8時的范圍內均有良好的效果。不隨PH值的變化而變化,性能穩定且毒性低于苯甲酸。是一種廣譜型防腐劑。 由于尼泊金酯類難溶于水,所以使用時先溶于乙醇中。為更好地發揮防腐劑作用,最好將兩種以上的該酯類混合使用。對羥基苯甲酸乙酯一般用于水果飲料中,對羥基苯甲酸丙酯一般用于水果飲料中。

5、雙乙酸鈉是一種常用于醬菜類的防腐劑,安全、無毒,有很好的防腐效果,在人體內最終分解產物為水和二氧化碳。對黑根菌、黃曲霉、李斯特菌等抑制效果明顯。在醬菜類中用0.2%的雙乙酸鈉和0.1%的山梨酸鉀復配使用在醬菜產品中,有很好的保鮮效果。

6、丙酸鈣,白色結晶性顆粒或粉末,無臭或略帶輕微丙酸氣味,對光和熱穩定,易溶于水。丙酸是人體內氨基酸和脂肪酸氧化的產物,所以丙酸鈣是一種安全性很好的防腐劑.ADI(每日人體每公斤允許攝入量)不作限制規定.對霉菌有抑制作用,對細菌抑制作用小,對酵母無作用,常用于面制品發酵及奶酪制品防霉等。

7、乳酸鈉,產品為無色或微黃色透明液體,無異味,略有咸苦味,混溶于水、乙醇、甘油。一般濃度為60%-80%,60%的濃度最大使用限量為30g/KG.乳酸鈉是一種新型的防腐保鮮劑,主要應用到肉、禽類制品中,對肉食品細菌有很強的抑制作用。如大腸桿菌、肉毒梭菌、李斯特菌等。通過對食品致病菌的抑制,從而增強食品的安全。增強和改善肉的風味,延長貨架期。乳酸鈉在原料肉中具有良好的分散性,且對水分有良好的吸附性,從而有效地防止原料肉脫水,達到保鮮、保潤作用。主要適用于烤肉、火腿、香腸、雞鴨禽類制品和醬鹵制品等。在肉制品中保鮮的參考配方:乳酸鈉:2%,脫氫醋酸鈉0.2%。

8、生物食品防腐劑。我國生產生物防腐劑是由乳酸鏈球菌素開始的,已有十年的歷史。在生物防腐劑的研究、生產、應用方面都取得了一定的進展。GB2760規定可以使用的有乳酸鏈球菌素和納他霉素,從2006年開始發展聚賴氨酸(現已有四家企業提供),有關申請聚賴氨酸進入GB2760的工作正在進行,相信不久會投入市場。此外還有聲稱是生物防腐劑,其實是復合制劑的產品在市場銷售。

抑制物質腐敗的藥劑。即對以腐敗物質為代謝底物的微生物的生長具有持續的抑制作用。重要的是它能在不同情況下抑制最易發生的腐敗作用,特別是在一般滅菌作用不充分時仍具有持續性的效果。對纖維和木材的防腐用礦油、煤焦油、丹寧,對生物標本用甲醛、升汞、甲苯、對羥基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂類樹脂。在食品中使用防腐劑受到限制,因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。特殊的防腐劑有乙酸等有機酸、以油酸脂為成分的植物油、芥子等特殊的精油成分。對于生物體的局部(如人體表面或消化道),可以根據具體條件采用各種防腐劑(如碘仿、水楊酸苯酯、苯胺染料或吖啶類色素等)。

食品防腐劑對人體健康究竟有無危害呢?中國只批準了32種允許使用的食品防腐劑,且都為低毒、安全性較高的品種。它們在被批準使用前都經過了大量的科學實驗,有動物飼養和毒性毒理試驗和鑒定,已證實對人體不會產生任何急性、亞急性或慢性危害。只要食品生產廠商所使用的食品防腐劑品種、數量和范圍,嚴格控制在國家標準《食品添加劑使用標準》(GB2760-2011)規定的范圍之內,是絕對不會對人體健康造成損害的,人們大可放心食用。比如,在市場上所見到的食品通常會添加山梨酸鉀、苯甲酸鈉等防腐劑,這兩種應用最廣泛的防腐劑被人體攝入后,一般會隨尿排泄,并不會在人體內蓄積。

當然,食品防腐劑也是一把"雙刃劍",也有可能給人們的健康帶來一定的麻煩。在我國,食品生產中使用的防腐劑絕大多數都是人工合成的,使用不當會有一定的副作用;有些防腐劑甚至含有微量毒素,長期過量攝入會對人體健康造成一定的損害。廣泛使用的食品防腐劑苯甲酸為例,國際上對其使用一直存有爭議。比如,因為已有苯甲酸及其鈉鹽蘊積中毒的報道,歐共體兒童保護集團認為它不宜用于兒童食品中,日本也對它的使用做出了嚴格限制。即使是作為國際上公認的安全防腐劑之一山梨酸和山梨酸鉀,過量攝入也會影響人體新陳代謝的平衡。

食品防腐劑的種類很多,主要分為合成和天然防腐劑；常用的合成防腐劑以山梨酸及其鹽、苯甲酸及其鹽和尼泊金酯類等為代表。

其中山梨酸、苯甲酸在泡菜、鹵菜等休閑小吃中使用最多,占使用率的95%以上,其中山梨酸含量標準規定是不多于5g/kg,也就是說在一定量的添加對人體健康是沒有影響的。所以我們不要談防腐色變。

山梨酸類

有山梨酸、山梨酸鉀和山梨酸鈣三類品種。山梨酸不溶于水外,使用時須先將其溶于乙醇或硫酸氫鉀中,使用時不方便且有刺激性,故一般不常用;山梨酸鈣FAO/WHO規定其使用范

圍小,所以也不常使用;山梨酸鉀則沒有它們的缺點,易溶于水、使用范圍廣,經常可以在一些飲料、果脯、罐頭等食品看到它的身影;在這里重點介紹一下山梨酸鉀:它為不飽和六碳酸;一般市場上出售的山梨酸鉀呈白色或淺黃色顆粒,含量在98%——102%;無臭味、或微有臭味,易吸潮、易氧化而變褐色,對光、熱穩定,相對密度1.363,熔點在270℃分解,其1%溶液的PH:7-8。山梨酸鉀為酸性防腐劑,具有較高的抗菌性能,抑制霉菌的生長繁殖;其主要是通過抑制微生物體內的脫氫酶系統,從而達到抑制微生物的生長和起防腐作用,對細菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用;其效果隨PH的升高而減弱,PH達到3時抑菌達到頂峰,PH達到6時仍有抑菌能力,但最底濃度(MIC)不能底于0.2%,實驗證明PH:3.2比PH2.4的山梨酸鉀溶液浸漬,未經殺菌處理的食品的保存期短2-4倍。

山梨酸、山梨酸鉀和山梨酸鈣它們三種的作用機理相同,毒性比苯甲酸類和尼泊金酯要小,日允許量為25mg/Kg,苯甲酸5倍,尼泊金酯的2.5倍是一種相對安全的食品防腐劑;可用于醬油、醋、面醬類、果醬類、醬菜類、罐頭類和一些酒類等等食品。

苯甲酸類

有苯甲酸和苯甲酸鈉二類;苯甲酸又稱為安息香酸,故苯甲酸鈉又稱安息香酸鈉。苯甲酸在常溫下難溶于水,在空氣(特別是熱空氣)中微揮發,有吸濕性,大約常溫下0.34g/100ml;但溶于熱水;也溶于乙醇、氯仿和非揮發性油。而苯甲酸鈉在都使用苯甲酸鈉;苯甲酸和苯甲酸鈉的性狀和防腐性能都差不多。我簡單介紹一下苯甲酸鈉:苯甲酸鈉大多為白色顆粒,無臭或微帶安息香氣味,味微甜,有收斂性;易溶于水(常溫)53.0g/100ml左右,PH在8左右;苯甲酸鈉也是酸性防腐劑,在堿性介質中無殺菌、抑菌作用;其防腐最佳PH是2.5-4.0,在PH5.0時5%的溶液殺菌效果也不是很好。苯甲酸鈉親油性較大,易穿透細胞膜進入細胞體內,干擾細胞膜的通透性,抑制細胞膜對氨基酸的吸收;進入細胞體內電離酸化細胞內的堿儲,并抑制細胞的呼吸酶系的活性,阻止乙酰輔酶A縮合反應,從而起到食品防腐的目的。

乳酸鏈球菌素

乳酸鏈球菌素是由多種氨基酸組成的多肽類化合物,可作

為營養物質被人體吸收利用。1969年,聯合國糧食及農業組織/世界衛生組織(FAL/WHO)食品添加劑聯合專家委員會確認乳酸鏈球菌素可作為食品防腐劑。1992年3月中國衛生部批準實施的文件指出:"可以科學地認為乳酸鏈球菌作為食品保藏劑是安全的"。它能有效抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細菌,如肉毒梭菌,金黃色葡萄球菌,溶血鏈球菌,利斯特氏菌,嗜熱脂肪芽抱桿菌的生長和繁殖,尤其對產生孢子的革蘭氏陽性細菌有特效。乳酸鏈球菌素的抗菌作用是通過干擾細胞v膜的正常功能,造成細胞膜的滲透,養分流失和膜電位下降,從而導致致病菌和腐敗菌細胞的死亡。它是一種無毒的天然防腐劑,對食品的色、香、味、口感等無不良影響。現己廣泛應用于乳制品、罐頭制品、魚類制品和酒精飲料中。

納他霉素

納他霉素(Natamycin),是由納他鏈霉菌受控發酵制得一種白色至乳白色的無臭無味的結晶粉末,通常以烯醇式結構存在。它的作用機理是與真菌的麥角甾醇以及其他甾醇基團結合,阻遏麥角甾醇生物合成,從而使細胞膜畸變,最終導致滲漏,引起細胞死亡。在焙烤食品用納他霉素對面團進行表面處理,有明顯的延長保質期作用。在香腸、飲料和果醬等食品的生產中添加一定量的納他霉素,既可以防止發霉,又不會干擾其他營養成分。

ε一聚賴氨酸

ε一聚賴氨酸的研究在國外特別是在日本已比較成熟,我國剛剛起步。它是一種天然的生物代謝產品。具有很好的殺菌能力和熱穩定性,是具有優良防腐性能和巨大商業潛力的生物防腐劑。在日本,ε一聚賴氨酸已被批準作為防腐劑添加于食品中,廣泛用于方便米飯、濕熟面條、熟菜、海產品、醬類、醬油、魚片和餅干的保鮮防腐中。徐紅華等研究了ε一聚賴氨酸對牛奶的保鮮效果。當采用420mg/L的ε一聚賴氨酸和2%甘氨酸復配時,保鮮效果最佳,可以保存11d,并仍有較高的可接受性,同時還發現ε一聚賴氨酸和其他天然抑菌劑配合使用,有明顯的協同增效作用,可以提高其抑菌能力。

溶菌酶

溶菌酶是一種無毒蛋白質,能選擇性地分解微生物的細胞壁,在細胞內對吞噬后的病原菌起破壞作用從而抑制微生物的繁殖。特別對革蘭氏陽性細菌有較強的溶菌作用,可作為清酒、干酪、香腸、奶油、生面條、水產品和冰淇淋等食品的防腐保鮮劑。

在美國,研究者建議把ε一聚賴氨酸作為防腐劑用于食品中。實踐發現ε一聚賴氨酸可與食品中的蛋白質或酸性多糖發生相互作用,導致抗菌能力的丟失,并且ε一聚賴氨酸有弱的乳化能力。因此ε一聚賴氨酸被限制于淀粉質食品。

(1)、優良防腐劑的條件：①、在抑菌濃度范圍內無毒性和刺激性,用于內服的防腐劑應無異味；

②、抑菌范圍廣,抑菌力強；③、在水中的溶解度可達到所需的抑菌濃度；④、不影響藥劑中藥物的理化性質和藥效的發揮；⑤、防腐劑也不受藥劑中藥物及其他附加劑的影響；⑥、性質穩定,不易受熱和藥劑pH值的變化而影響其防腐效果,長期貯存不分解失效。

(2)、防腐劑的作用：能抑制微生物生長繁殖的物質稱防腐劑。而殺菌劑則是能破壞和殺滅微生物的物質。防腐劑對微生物繁殖體有殺滅作用,對芽胞則使其不能發育為繁殖體而逐漸死亡。不同的防腐劑其作用機理不完全相同。如醇類能使病原微生物蛋白質變性;苯甲酸、尼泊金類能與病原微生物酶系統結合,影響和阻斷其新陳代謝過程;陽離子型表面活性劑類有降低表面張力作用,增加菌體細胞膜的通透性,使細胞膜破裂、溶解。

(3)、防腐劑的分類:防腐劑通常可分為四類:①、有機酸及其鹽類:苯酚、甲酚、氯甲酚、麝香草酚、羥苯酯類、苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽、硼酸及其鹽類、丙酸、脫氫醋酸、甲醛、戊二醛等；②、中性化合物類：苯甲醇、苯乙醇、三氯叔丁醇、氯仿、氯己定、氯已定碘、聚維酮碘、揮發油等;③、有機汞類:硫柳汞、醋酸苯汞、硝酸苯汞、硝甲酚汞等;④、季胺化合物類:氯化苯甲烴銨、氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷銨、度米芬等。

(4)、常用的防腐劑(preservative):防腐劑品種較多,以下主要介紹藥劑中常用的防腐劑。

1)、羥苯酯類:也稱尼泊金類,是用對羥基苯甲酸與醇經酯化而得。此類系一類優良的防腐劑,無毒、無味、無臭,化學性質穩定,在pH3~8范圍內能耐100℃2h滅菌。常用的有尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金丁酯等。在酸性溶液中作用較強。本類防腐劑配伍使用有協同作用。表面活性劑對本類防腐劑有增溶作用,能增大其在水中的溶解度,但不增加其抑菌效能,甚至會減弱其抗微生物活性。本類防腐劑用量一般不超過0.05%.

2)、苯甲酸及其鹽:為白色結晶或粉末,無氣味或微有氣味。苯甲酸未解離的分子抑菌作用強,故在酸性溶液中抑菌效果較好,最適pH值為4,用量一般為0.1%~0.25%。苯甲酸鈉和苯甲酸鉀必須轉變成苯甲酸后才有抑菌作用,用量按酸計。苯甲酸和苯甲酸鹽適用于微酸性和中性的內服和外用藥劑。苯甲酸防霉作用較尼泊金類弱,而防發酵能力則較尼泊金類強,可與尼泊金類聯合應用。

3)、山梨酸及其鹽:為白色至黃白色結晶性粉末,無味,有微弱特殊氣味。山梨酸的防腐作用是未解離的分子,故在pH值為4的水溶液中抑菌效果較好。常用濃度為0.05%~0.2%.山梨酸與其他防腐劑合用產生協同作用。本品穩定性差,易被氧化,在水溶液中尤其敏感,遇光時更甚,可加入適宜穩定劑。可被塑料吸附使抑菌活性降低。山梨酸鉀、山梨酸鈣作用與山梨酸相同,水中溶解度較大,需在酸性溶液中使用,用量按酸計。

4)、苯扎溴銨:又稱新潔爾滅,系陽離子型表面活性劑。為淡黃色粘稠液體,低溫時成蠟狀固體。味極苦,有特臭,無刺激性,溶于水和乙醇,水溶液呈堿性。本品在酸性、堿性溶液中穩定,耐熱壓。對金屬、橡膠、塑料無腐蝕作用。只用于外用藥劑中,使用濃度為0.02%~0.2%。

5)、其他防腐劑醋酸氯乙啶:又稱醋酸洗必泰,為廣譜殺菌劑,用量為0.02%~0.05%。鄰苯基苯酚微溶于水,具殺菌和殺霉菌作用,用量為0.005%~0.2%。桉葉油使用濃度為0.01%~0.05%,桂皮油為0.01%,薄荷油0.05%。

常用的有機防腐劑:

安息香酸(苯甲酸) (BA) Benzoic acid

山梨酸(SA) Sorbic acid

脫氫乙酸(DHA) Dehydroacetic acid

對羥苯甲酸p-Hydroxybenzoate

對羥苯甲酸乙酯Ethyl p-hydroxybenzoate

對羥苯甲酸丙酯Propyl p- hydroxybenzoate

對羥苯甲酸丁酯Butyl p- hydroxybenzoate

對羥苯甲酸異丙酯Isopropyl p- hydroxybenzoate

對羥苯甲酸異丁酯Isobutyl p-hydroxybenzoate

水楊酸Salicylic Acid

對苯二酚Hydroquinol

防腐劑是各類食品添加劑中爭議最大的一個品種,食品要長久保存需要防腐劑,而人們對防腐劑的使用情況又存在擔心。普通食品中防腐劑的使用情況到底怎樣?會對消費者構成怎樣的安全隱患?中國消費者協會日前發布2001年第2號消費警示,指出食品中的"防腐劑"關系健康。

使用的防腐劑大多是人工合成的,超標準使用會對人體造成一定損害。因此,中國對防腐劑的使用有著嚴格的規定,明確防腐劑應該符合以下標準:

1、合理使用對人體健康無害;

2、不影響消化道菌群;

3、在消化道內可降解為食物的正常成分;

4、不影響藥物抗菌素的使用;

5、對食品熱處理時不產生有害成分。中國到目前為止只批準了32種允許使用的食物防腐劑,其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等。苯甲酸的毒性比山梨酸強,而且在相同的酸度值

下抑菌效力僅為山梨酸的1/3,因此許多國家已逐步改用山梨酸。但因苯甲酸及其鈉鹽價格低廉,在我國仍作為主要防腐劑使用,主要用于碳酸飲料和果汁。山梨酸及其鹽類抗菌力強,毒性小,是一種不飽和脂肪酸,可參與人體的正常代謝,并被轉化而產生二氧化碳和水,山梨酸由于防腐效果好,對食品口味亦無不良影響,已越來越受到歡迎。另從今后防腐劑的發展趨勢看,天然防腐劑將成為發展主角。部分生產企業在食品中添加了防腐劑后,由于怕消費者有疑慮,而不在標簽中標注使用了防腐劑;有的甚至使用了防腐劑而在包裝上宣傳"本品不含有任何防腐劑",以此來誤導和欺騙消費者,嚴重侵犯了消費者的知情權。據中消協所作的121種易拉罐裝碳酸飲料比較試驗的測試結果表明,有7種飲料使用防腐劑而未在標簽中標注,占所測含防腐劑飲料總數的8%。消費者應理性看待防腐劑,明確防腐劑除了防止食品變質外,有時也可以防止食品中毒的發生,這一點無疑是有益于消費者安全消費的;但同時防腐劑由人工合成,使用不當會有一定副效應,長期過量攝入會對消費者的身體健康造成一定損害。不斷完善人工合成添加劑尤其是有關防腐劑的法律法規,將防腐劑的生產和使用控制在最合理的范圍內。對標簽標注做出更加詳細的規定,如要求食品生產企業在產品標簽上明確寫明"含防腐劑:XXX、XXX",并標明所使用劑量,使消費者在選購時一目了然,能做出客觀明確的判斷。

中國農業大學食品科學博士范志紅作客《飲食養生匯》中為觀眾正確解讀了有關防腐劑的那些事。

隨著現代人們對養生和健康飲食意識的增加,防腐劑已然成為了食物中的毒品,老百姓在超市選購食品的時候已經到了"談防腐劑色變"的程度。可是您知道嗎,其實防腐劑是很多食品中的必要添加劑,是保存食物必不可少的成分,正常劑量的防腐劑根本不會對人體造成任何傷害。

防腐劑可怕,沒有防腐劑更可怕:安全使用范圍內,防腐劑對人體是無毒害的,它對人體的副作用甚至比不上鈉。我國已經批準了32種可使用的食物防腐劑,像山梨酸鉀,防腐性極強,毒性極小,人體中本身也含有它,它可以參與人體的正常代謝。

沒有防腐劑的食物極易變質,極易導致細菌在人體內的繁殖,從而引發食物中毒、各類胃腸道疾病,甚至引發死亡。所以,安全范圍內的防腐劑是很多食物中必不可少的元素,它會幫助人們抑制食物中細菌的生長。

什么樣的食物不含防腐劑還能長期保存?

根據范博士的說法,不含防腐劑并且能長期保存的都是些特別甜、特別咸、特別酸、特別干、特別油……的食物。比如,罐頭食品不需要額外添加防腐劑,它里面已經包含了大量的糖分或是鹽分,代替了防腐劑的作用。

我們常吃的方便面也是如此,它的面餅經過油炸烘干后,水分減少,已經起到了防腐的功效。一般情況下,含水分越少的食品越不容易變質。同樣都是面包,有的保質期只有3天,而有的卻可以達到6個月之久,這就和含水量有關。像蛋黃派這類的食品,除了含水量少、含油多以外還會在食物表面噴一層酒精,同樣起到防腐作用。另外,一些真空包裝,無菌包裝在隔離空氣的同時,也可以起到很好的防腐作用。