食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 1 页 ，共 15 页 第二篇 食品保藏 第七章 食品的化学保藏 一、食品化学保藏的基本概念 1 食品化学保藏：就是在食品生产、贮藏和运输过程中使用化学和生物制品(食品 添加剂)来提高食品的耐藏性和尽可能保持食品原有质量的措施。 化学防腐剂、生物代谢物和抗氧化剂的使用是食品化学保藏中的主要问题。 2 食品化学保藏的优点 a 简便；b 经济 二、食品变质腐败原因 a 微生物作用；b 氧化作用；c 自溶酶的作用；d 可见光和紫外线等辐射线； e 压力、冷冻、脱水、非酶褐变、氧化和还原等也同样会导致食品变质。 引起食品腐败的因素很多，包括物理、化学及生物学等方面的原因，这些因 素通常是同时及连续起作用的。由于食品营养丰富，适宜于微生物生长繁殖，而 微生物又是无处不在，因此，食品腐败的主要因素是微生物的作用。 三、存在的问题 a 暂时性保藏；b 用量大，延缓腐败变质的时间，同时带来异味；c 不能改善低 质食品的品质；d 环境污染和食用安全问题。 第一节食品添加剂和防腐剂的使用问题 一、基本概念 1、食品添加剂：是一种通常添加于食品中用于改善其外观、风味、质地和耐藏 性的少量无营养价值的物质。 2、食品防腐剂：是指具有抑制微生物生长和杀死微生物能力的物质。因此，从 抗微生物的角度出发，可更确切地将此类物质称为抗微生物剂或抗菌剂。 二、注意事项 1、使用前的注意事项 a 食品中使用的化学添加剂或防腐剂必须对人体无毒害 b 必须经过足够时间的动物生理、药理和生物化学试验 2、确定使用量应考虑的问题 a 应对加有添加剂的食品或多种食品消费量作出充分的估计； b 动物试验中表明生理正常现象开始出现偏差是的最低使用量； c 对所有各类消费者健康的任何危害性降低到最低程度时，保证完全适宜的 极限。 3、食品添加剂使用时应注意的质量问题 a 少量使用时就能达到防止腐败变质或改善品质的要求； b 不会引起食品发生不可逆性的化学变化，并且不致于会使食品出现异味； c 不会和生产设备及容器等发生化学反应； d 不允许使用食品添加剂后导致食品内营养素的大量损耗
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 1 页 ，共 15 页 第二篇 食品保藏 第七章 食品的化学保藏 一、食品化学保藏的基本概念 1 食品化学保藏：就是在食品生产、贮藏和运输过程中使用化学和生物制品(食品 添加剂)来提高食品的耐藏性和尽可能保持食品原有质量的措施。 化学防腐剂、生物代谢物和抗氧化剂的使用是食品化学保藏中的主要问题。 2 食品化学保藏的优点 a 简便；b 经济 二、食品变质腐败原因 a 微生物作用；b 氧化作用；c 自溶酶的作用；d 可见光和紫外线等辐射线； e 压力、冷冻、脱水、非酶褐变、氧化和还原等也同样会导致食品变质。 引起食品腐败的因素很多，包括物理、化学及生物学等方面的原因，这些因 素通常是同时及连续起作用的。由于食品营养丰富，适宜于微生物生长繁殖，而 微生物又是无处不在，因此，食品腐败的主要因素是微生物的作用。 三、存在的问题 a 暂时性保藏；b 用量大，延缓腐败变质的时间，同时带来异味；c 不能改善低 质食品的品质；d 环境污染和食用安全问题。 第一节食品添加剂和防腐剂的使用问题 一、基本概念 1、食品添加剂：是一种通常添加于食品中用于改善其外观、风味、质地和耐藏 性的少量无营养价值的物质。 2、食品防腐剂：是指具有抑制微生物生长和杀死微生物能力的物质。因此，从 抗微生物的角度出发，可更确切地将此类物质称为抗微生物剂或抗菌剂。 二、注意事项 1、使用前的注意事项 a 食品中使用的化学添加剂或防腐剂必须对人体无毒害 b 必须经过足够时间的动物生理、药理和生物化学试验 2、确定使用量应考虑的问题 a 应对加有添加剂的食品或多种食品消费量作出充分的估计； b 动物试验中表明生理正常现象开始出现偏差是的最低使用量； c 对所有各类消费者健康的任何危害性降低到最低程度时，保证完全适宜的 极限。 3、食品添加剂使用时应注意的质量问题 a 少量使用时就能达到防止腐败变质或改善品质的要求； b 不会引起食品发生不可逆性的化学变化，并且不致于会使食品出现异味； c 不会和生产设备及容器等发生化学反应； d 不允许使用食品添加剂后导致食品内营养素的大量损耗
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 2 页 ，共 15 页 第二节 食品化学防腐剂 一、食品化学防腐剂的基本概念 1、定义：按照抗微生物的程度可以将食品防腐剂分为杀菌剂和狭义范围的 防腐剂(或称保藏剂)。具有杀菌作用的物质称为杀菌剂，而仅具有抑菌作用的物 质称为防腐剂。 2、二者的关系：一种化学或生物制剂的作用是杀菌或抑菌，一般是不应有 严格区别的。同一种抗微生物剂，浓度高时可杀菌(即致微生物死亡)，而浓度低 时只能抑菌;又如作用时间长可以杀菌，短时间作用只能抑菌;还有由于各种微生 物的生理特性不同，同一种防腐剂对某一种微生物具有杀菌作用，而对另一种微 生物仅具有抑菌作用。所以两者并无绝对严格的界限，在食品保藏和加工中往往 笼统地称为防腐剂。 作为抗微生物剂应该具有显著的杀菌或抑菌作用，而这种作用应只针对有害 微生物，对人体肠道内有益微生物菌群的活动应没有影响，也不妨碍胃肠道内酶 类的作用。 食品防腐剂应包括化学(合成)防腐剂和生物(天然)防腐剂两大类，后者是今后食 品防腐剂重点发展的方向。 一、化学(合成)抗菌剂 抗菌剂分：无机抗菌剂：SO2 、H2O2、 N、 CO2 有机抗菌剂：苯甲酸、脂肪酸、山梨酸、酒精、双甘醇和挥发物及熏 蒸消毒剂。 （一） 无机抗菌剂 1、二氧化硫 SO2 ①性质：二氧化硫又名亚硫酸酐，可由硫磺燃烧形成。二氧化硫易溶于水形 成亚硫酸。亚硫酸不稳定，即使在常温下，如不密封，亦容易分解，当加热时更 为迅速地分解而放出二氧化硫。 二氧化硫在空气中浓度较高时，对于眼和呼吸 道粘膜有强烈的刺激性。二氧化硫是大气环境质量监控指标之一。 ②作用：二氧化硫主要用于处理植物性食品，为强力的还原剂，可以减少植 物组织中氧的含量，抑制氧化酶和微生物的活动，从而能阻止食品腐败变质、变 色和维生素 C 的损耗。我国传统食品果干、果脯、粉丝等的加工中采用熏硫法 或应用亚硫酸盐溶液浸渍法进行漂白，防止褐变。熏硫就是燃烧硫磺产生二氧化 硫。亦可用液态亚硫酸对食品进行处理。 ③应用：二氧化硫的浓度为 0.01%时，大肠杆菌停止生长，酵母则在浓度超 过 0.3%时才受到损害。用完好的优质原料制成的果汁如添加 0.1%二氧化硫，装 瓶条件又适宜，可以在 15℃下保存一年以上。如仅用于阻止氧化，加入量还可 降低。在有独特风味的蔬菜和果汁中添加少量二氧化硫就能保持其原有的新鲜 味。 ④机理：亚硫酸对微生物的毒性强度(防腐作用)与它在食品中存在的状态有 关。 不离解的亚硫酸分子在防腐上最为有效；形成离子(HSO3 -或 SO3 2- )或呈结合 状态，其作用就降低。亚硫酸的离解程度决定于食品的酸度，pH3.5 以下时保持 分子状态。因此，亚硫酸在酸性食品中能较好地发挥它的防腐作用。 至于对微生物作用的机理，可能与双硫键的还原、碳基化合物的形成、和酮 基团的反应以及对呼吸作用的抑制等有关
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 2 页 ，共 15 页 第二节 食品化学防腐剂 一、食品化学防腐剂的基本概念 1、定义：按照抗微生物的程度可以将食品防腐剂分为杀菌剂和狭义范围的 防腐剂(或称保藏剂)。具有杀菌作用的物质称为杀菌剂，而仅具有抑菌作用的物 质称为防腐剂。 2、二者的关系：一种化学或生物制剂的作用是杀菌或抑菌，一般是不应有 严格区别的。同一种抗微生物剂，浓度高时可杀菌(即致微生物死亡)，而浓度低 时只能抑菌;又如作用时间长可以杀菌，短时间作用只能抑菌;还有由于各种微生 物的生理特性不同，同一种防腐剂对某一种微生物具有杀菌作用，而对另一种微 生物仅具有抑菌作用。所以两者并无绝对严格的界限，在食品保藏和加工中往往 笼统地称为防腐剂。 作为抗微生物剂应该具有显著的杀菌或抑菌作用，而这种作用应只针对有害 微生物，对人体肠道内有益微生物菌群的活动应没有影响，也不妨碍胃肠道内酶 类的作用。 食品防腐剂应包括化学(合成)防腐剂和生物(天然)防腐剂两大类，后者是今后食 品防腐剂重点发展的方向。 一、化学(合成)抗菌剂 抗菌剂分：无机抗菌剂：SO2 、H2O2、 N、 CO2 有机抗菌剂：苯甲酸、脂肪酸、山梨酸、酒精、双甘醇和挥发物及熏 蒸消毒剂。 （一） 无机抗菌剂 1、二氧化硫 SO2 ①性质：二氧化硫又名亚硫酸酐，可由硫磺燃烧形成。二氧化硫易溶于水形 成亚硫酸。亚硫酸不稳定，即使在常温下，如不密封，亦容易分解，当加热时更 为迅速地分解而放出二氧化硫。 二氧化硫在空气中浓度较高时，对于眼和呼吸 道粘膜有强烈的刺激性。二氧化硫是大气环境质量监控指标之一。 ②作用：二氧化硫主要用于处理植物性食品，为强力的还原剂，可以减少植 物组织中氧的含量，抑制氧化酶和微生物的活动，从而能阻止食品腐败变质、变 色和维生素 C 的损耗。我国传统食品果干、果脯、粉丝等的加工中采用熏硫法 或应用亚硫酸盐溶液浸渍法进行漂白，防止褐变。熏硫就是燃烧硫磺产生二氧化 硫。亦可用液态亚硫酸对食品进行处理。 ③应用：二氧化硫的浓度为 0.01%时，大肠杆菌停止生长，酵母则在浓度超 过 0.3%时才受到损害。用完好的优质原料制成的果汁如添加 0.1%二氧化硫，装 瓶条件又适宜，可以在 15℃下保存一年以上。如仅用于阻止氧化，加入量还可 降低。在有独特风味的蔬菜和果汁中添加少量二氧化硫就能保持其原有的新鲜 味。 ④机理：亚硫酸对微生物的毒性强度(防腐作用)与它在食品中存在的状态有 关。 不离解的亚硫酸分子在防腐上最为有效；形成离子(HSO3 -或 SO3 2- )或呈结合 状态，其作用就降低。亚硫酸的离解程度决定于食品的酸度，pH3.5 以下时保持 分子状态。因此，亚硫酸在酸性食品中能较好地发挥它的防腐作用。 至于对微生物作用的机理，可能与双硫键的还原、碳基化合物的形成、和酮 基团的反应以及对呼吸作用的抑制等有关
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 3 页 ，共 15 页 ⑤使用方法：可以用熏法、浸渍法和直接加入法对食品进行二氧化硫处理。 气熏法常用于果蔬干制或厂房、贮藏库的消毒。 浸渍法就是将原料放入一定浓度的亚硫酸或亚硫酸盐溶液中，酸度不足的食 品应与 0.1%~0.2%的盐酸或硫酸合用。 直接加入法就是将亚硫酸或亚硫酸盐直接加入酿酒的果汁、保藏的果汁、果 泥或其他加工品内的方法。 一般用亚硫酸处理的果蔬制品往往需要在较低的温度下贮藏，以防二氧化硫 的有效浓度降低。亚硫酸不能抑制果胶酶的活性，所以有损于果胶的凝聚力。此 外，如用二氧化硫残留量高的原料制作罐头时，由于简单的加热方法较难除尽二 氧化硫，铁罐腐蚀会比较严重。 2、二氧化碳 特点：二氧化碳是一种能影响生物生长的气体之一。高浓度的二氧化碳能阻 止微生物的生长，因而能保藏食品。高压下二氧化碳的溶解度比常压下大。运用 二氧化碳保存食品是一种对环境无害的方法，具有较大的发展前途。 应用：①对于肉类、鱼类产品采用气调保鲜法处理，高浓度的二氧化碳可以 明显抑制腐败微生物的生长，而且抑菌效果随 CO2 浓度升高而增强。 ②生产饮料时常用二氧化碳作为防腐剂。一般地讲，如要求二氧化碳在气调 保鲜中发挥抑菌作用，浓度应在 20%以上。 ③用二氧化碳贮藏果蔬可以降低导致成熟的合成反应，抑制酶的活动，减少 挥发性物质的产生，干扰有机酸的代谢，减弱果胶物质的分解，抑制叶绿素的合 成和果实的脱绿，改变各种糖的比例。二氧化碳也常和冷藏法结合，同时用于果 蔬保藏。通常用于水果气调的二氧化碳含量控制在 2%~3%，蔬菜控制在 2.5%~5.5%。 过高的二氧化碳含量会对果实产生其他不利的影响。苹果褐变就是由于贮藏 环境中二氧化碳聚集过多，以致果蔬窒息而造成细胞死亡的后果，因此，不断调 整气体含量是长期气调保鲜果蔬的关键。 3、其他的无机防腐剂 ①次氯酸钙(或钠)为常用的消毒剂，在水中会形成次氯酸，它为有效的杀菌 剂和强烈的氧化剂。次氯酸钙分子中的次氯酸根(C1O)含有直接和氧相连的氯原 子，若遇到酸就能释放出游离氯，游离氯是杀菌的主要因素，故称之为"有效氯"。 机理：氯进攻微生物细胞的酶或破坏核蛋白的巯基，或抑制其他的对氧化作 用敏感的酶类，从而导致微生物的死亡。 次氯酸钙往往与氯化钙和氢氧化钙混合成所谓的漂白粉使用。漂白粉对细菌 的繁殖型细胞、芽孢、病毒、酵母及霉菌等均有杀灭作用，其作用时间、浓度、 温度以及 pH 等对杀菌作用效果有很大影响，如含有效氯 l5mg/kg 的漂白粉溶液 杀死 99%软化芽孢杆菌(B.macerans)的芽孢，在 pH6.0 时需要 8.5min，在 pH7.0 时则需要 14.3min。 ②在食品加工中也有用浸透碘的包装纸来延长水果贮藏的方法。在乳制品用 具清洗消毒时，常采用碘和湿润剂及酸配制而成的碘混合剂。卤素在氧化作用或 直接和细胞蛋白质结合反应下才完成杀菌任务。 ③硝酸盐和亚硝酸盐都有抑制微生物生长的作用，在本书前边所述的食品盐 制的内容中己有较详细的讨论，这里不再赘述。 ④ 过氧化物由于具有强氧化作用，故亦有显著的杀菌效果。过氧化物有过
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 3 页 ，共 15 页 ⑤使用方法：可以用熏法、浸渍法和直接加入法对食品进行二氧化硫处理。 气熏法常用于果蔬干制或厂房、贮藏库的消毒。 浸渍法就是将原料放入一定浓度的亚硫酸或亚硫酸盐溶液中，酸度不足的食 品应与 0.1%~0.2%的盐酸或硫酸合用。 直接加入法就是将亚硫酸或亚硫酸盐直接加入酿酒的果汁、保藏的果汁、果 泥或其他加工品内的方法。 一般用亚硫酸处理的果蔬制品往往需要在较低的温度下贮藏，以防二氧化硫 的有效浓度降低。亚硫酸不能抑制果胶酶的活性，所以有损于果胶的凝聚力。此 外，如用二氧化硫残留量高的原料制作罐头时，由于简单的加热方法较难除尽二 氧化硫，铁罐腐蚀会比较严重。 2、二氧化碳 特点：二氧化碳是一种能影响生物生长的气体之一。高浓度的二氧化碳能阻 止微生物的生长，因而能保藏食品。高压下二氧化碳的溶解度比常压下大。运用 二氧化碳保存食品是一种对环境无害的方法，具有较大的发展前途。 应用：①对于肉类、鱼类产品采用气调保鲜法处理，高浓度的二氧化碳可以 明显抑制腐败微生物的生长，而且抑菌效果随 CO2 浓度升高而增强。 ②生产饮料时常用二氧化碳作为防腐剂。一般地讲，如要求二氧化碳在气调 保鲜中发挥抑菌作用，浓度应在 20%以上。 ③用二氧化碳贮藏果蔬可以降低导致成熟的合成反应，抑制酶的活动，减少 挥发性物质的产生，干扰有机酸的代谢，减弱果胶物质的分解，抑制叶绿素的合 成和果实的脱绿，改变各种糖的比例。二氧化碳也常和冷藏法结合，同时用于果 蔬保藏。通常用于水果气调的二氧化碳含量控制在 2%~3%，蔬菜控制在 2.5%~5.5%。 过高的二氧化碳含量会对果实产生其他不利的影响。苹果褐变就是由于贮藏 环境中二氧化碳聚集过多，以致果蔬窒息而造成细胞死亡的后果，因此，不断调 整气体含量是长期气调保鲜果蔬的关键。 3、其他的无机防腐剂 ①次氯酸钙(或钠)为常用的消毒剂，在水中会形成次氯酸，它为有效的杀菌 剂和强烈的氧化剂。次氯酸钙分子中的次氯酸根(C1O)含有直接和氧相连的氯原 子，若遇到酸就能释放出游离氯，游离氯是杀菌的主要因素，故称之为"有效氯"。 机理：氯进攻微生物细胞的酶或破坏核蛋白的巯基，或抑制其他的对氧化作 用敏感的酶类，从而导致微生物的死亡。 次氯酸钙往往与氯化钙和氢氧化钙混合成所谓的漂白粉使用。漂白粉对细菌 的繁殖型细胞、芽孢、病毒、酵母及霉菌等均有杀灭作用，其作用时间、浓度、 温度以及 pH 等对杀菌作用效果有很大影响，如含有效氯 l5mg/kg 的漂白粉溶液 杀死 99%软化芽孢杆菌(B.macerans)的芽孢，在 pH6.0 时需要 8.5min，在 pH7.0 时则需要 14.3min。 ②在食品加工中也有用浸透碘的包装纸来延长水果贮藏的方法。在乳制品用 具清洗消毒时，常采用碘和湿润剂及酸配制而成的碘混合剂。卤素在氧化作用或 直接和细胞蛋白质结合反应下才完成杀菌任务。 ③硝酸盐和亚硝酸盐都有抑制微生物生长的作用，在本书前边所述的食品盐 制的内容中己有较详细的讨论，这里不再赘述。 ④ 过氧化物由于具有强氧化作用，故亦有显著的杀菌效果。过氧化物有过
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 4 页 ，共 15 页 碳酸钠、过丙酸及过氧化氢等，但是，过氧化氢在有些国家不允许使用。 (二)有机防腐剂 1、苯甲酸及其盐、酯 ①结构特点：苯甲酸别名安息香酸，分子式为 C7H6O2。苯甲酸和它的盐类 如苯甲酸钠，以及它的衍生物如对羟基苯甲酸乙酯、对烃基苯甲酸丙酯为普通使 用的一类化学防腐剂。 苯基烷酸的烷基链增长，其防腐力也随之增强，苯基丁酸的抑菌效力为苯甲 酸的 4 倍。对位上引入取代的化学基团就会增加苯甲酸的防腐能力，因此，用对 烃基苯甲酸酯作为防腐的趋势在增长。甲基、乙基和丙基酯是使用得最普遍的防 腐剂。 ②苯甲酸的最适环境：25%苯甲酸饱和水溶液的 pH 为 2.8；在 pH 低的环境 中，苯甲酸对许多微生物有抑制作用，但对产酸菌作用较弱；在 pH5.5 以上时对 许多霉菌和酵母没有什么作用；苯甲酸抑菌的最适 pH2.5~4.0。实际使用苯甲酸 及苯甲酸钠时，以低于 pH4.5~5 为宜。也就是说，食品的酸度是影响苯甲酸防腐 效果的重要条件。有报道称当 pH 从 7.0 下降到 3.5 时，其防腐的能力可增加 5~10 倍。 表 1 不同苯甲酸盐浓度和 pH 对多态鲁氏酵母糖利用率的影响 苯甲酸盐浓度 /% 糖利用率/% pH6.0 pH5.5 pH5.0 pH4.5 pH4.0 0.025 21 29 26 25 12 0.050 23 18 19 13 13 0.075 15 14 7 0 0 0.100 13 9 5 0 0 ③防腐机理：苯甲酸能非选择性地抑制广范围的微生物细胞的呼吸酶系的活 性，特别是具有很强的阻碍乙酰辅酶 A 缩合反应的作用，此外也是阻碍细胞膜 作用的因素之一。苯甲酸对酵母的影响大于对霉菌的影响，但对细菌效力弱。苯 甲酸一般在 0.05%浓度就有防腐力， ④苯甲酸的使用方法：一般先用适量乙醇溶解后再添加到食品中去，有的工 厂使用苯甲酸时，另加适量碳酸氢钠或碳酸钠，用 90℃以上的热水溶解，使其 转化成甲酸钠后才添加到食品中去。 ⑤苯甲酸盐的防腐作用：由于苯甲酸的溶解度低，使用不便，实际生产中大 多是使用其钠盐。苯甲酸盐在浓度为 0.07%~0.10%可产生防腐作用。苯甲酸 1g 相当于苯甲酸钠 1.18g，苯甲酸钠 1g 相当于苯甲酸 0.847g。 ⑥苯甲酸的副作用：苯甲酸进入机体后，大部分在 9~15h 内与甘氨酸化合成 马尿酸而从尿中排除，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，用 14C 示踪试验证明， 苯甲酸不在机体内积蓄。以上两种解毒作用都是在肝脏内进行的，因此苯甲酸对 肝功能弱的人可能是不适宜的。 C6H5COOH CH2NH2COOH C6H5CONHCH2COOH H2 O + + （苯甲酸） （甘氨酸） （马尿酸） ⑦ 应用：苯甲酸、苯甲酸钠在果汁、果酱、酱油、醋、酱菜、蜜饯、面酱、 山楂糕以及其他酸性食品中广泛使用，配合低温杀菌，则防腐效果更好。 2．山梨酸及其盐
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 4 页 ，共 15 页 碳酸钠、过丙酸及过氧化氢等，但是，过氧化氢在有些国家不允许使用。 (二)有机防腐剂 1、苯甲酸及其盐、酯 ①结构特点：苯甲酸别名安息香酸，分子式为 C7H6O2。苯甲酸和它的盐类 如苯甲酸钠，以及它的衍生物如对羟基苯甲酸乙酯、对烃基苯甲酸丙酯为普通使 用的一类化学防腐剂。 苯基烷酸的烷基链增长，其防腐力也随之增强，苯基丁酸的抑菌效力为苯甲 酸的 4 倍。对位上引入取代的化学基团就会增加苯甲酸的防腐能力，因此，用对 烃基苯甲酸酯作为防腐的趋势在增长。甲基、乙基和丙基酯是使用得最普遍的防 腐剂。 ②苯甲酸的最适环境：25%苯甲酸饱和水溶液的 pH 为 2.8；在 pH 低的环境 中，苯甲酸对许多微生物有抑制作用，但对产酸菌作用较弱；在 pH5.5 以上时对 许多霉菌和酵母没有什么作用；苯甲酸抑菌的最适 pH2.5~4.0。实际使用苯甲酸 及苯甲酸钠时，以低于 pH4.5~5 为宜。也就是说，食品的酸度是影响苯甲酸防腐 效果的重要条件。有报道称当 pH 从 7.0 下降到 3.5 时，其防腐的能力可增加 5~10 倍。 表 1 不同苯甲酸盐浓度和 pH 对多态鲁氏酵母糖利用率的影响 苯甲酸盐浓度 /% 糖利用率/% pH6.0 pH5.5 pH5.0 pH4.5 pH4.0 0.025 21 29 26 25 12 0.050 23 18 19 13 13 0.075 15 14 7 0 0 0.100 13 9 5 0 0 ③防腐机理：苯甲酸能非选择性地抑制广范围的微生物细胞的呼吸酶系的活 性，特别是具有很强的阻碍乙酰辅酶 A 缩合反应的作用，此外也是阻碍细胞膜 作用的因素之一。苯甲酸对酵母的影响大于对霉菌的影响，但对细菌效力弱。苯 甲酸一般在 0.05%浓度就有防腐力， ④苯甲酸的使用方法：一般先用适量乙醇溶解后再添加到食品中去，有的工 厂使用苯甲酸时，另加适量碳酸氢钠或碳酸钠，用 90℃以上的热水溶解，使其 转化成甲酸钠后才添加到食品中去。 ⑤苯甲酸盐的防腐作用：由于苯甲酸的溶解度低，使用不便，实际生产中大 多是使用其钠盐。苯甲酸盐在浓度为 0.07%~0.10%可产生防腐作用。苯甲酸 1g 相当于苯甲酸钠 1.18g，苯甲酸钠 1g 相当于苯甲酸 0.847g。 ⑥苯甲酸的副作用：苯甲酸进入机体后，大部分在 9~15h 内与甘氨酸化合成 马尿酸而从尿中排除，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，用 14C 示踪试验证明， 苯甲酸不在机体内积蓄。以上两种解毒作用都是在肝脏内进行的，因此苯甲酸对 肝功能弱的人可能是不适宜的。 C6H5COOH CH2NH2COOH C6H5CONHCH2COOH H2 O + + （苯甲酸） （甘氨酸） （马尿酸） ⑦ 应用：苯甲酸、苯甲酸钠在果汁、果酱、酱油、醋、酱菜、蜜饯、面酱、 山楂糕以及其他酸性食品中广泛使用，配合低温杀菌，则防腐效果更好。 2．山梨酸及其盐
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 5 页 ，共 15 页 许多种类的不饱和脂肪酸一般都是有效的霉菌抑制剂，尤其是山梨酸用于控 制干酪以及肉制品中霉菌的生长非常有效。 ①结构特点：山梨酸别名花楸酸，即己二烯-[2，4]-酸，分子式 C6H8O2，结 构式如下： CH3 一 CH＝CH 一 CH＝CH 一 COOH 山梨酸微溶于水，在有机溶剂中溶解度较高。如果将山梨酸磨细，可以提高 其溶解度。但是，这种粉状山梨酸对人体粘膜有很强的刺激作用，由于在磨细过 程中具有很大的扩散性，会导致工作环境污染。 表 2 山梨酸与山梨酸钾的溶解度 单位：质量分数（%） 溶剂 温度/℃ 山梨酸 山梨酸钾 水 20 0.16 138 水 100 3.8 - 95%乙醇 20 14.8 6.2 丙二醇 20 5.5 5.8 乙醚 20 6.2 0.1 植物油 20 0.52~0.95 - ②山梨酸的最适环境：山梨酸属于酸型防腐剂，其防腐效果随 pH 的升高而 降低，但山梨酸适宜的 pH 范围比苯甲酸广。山梨酸及山梨酸钾宜在 pH 5~6 以 下的范围内使用。山梨酸 lg 相当于山梨酸钾 1.339，山梨酸钾 1g 相当于山梨酸 0.746g。 ③作用范围：山梨酸能有效地控制肉类中常见的不少霉菌，而且在其他食品 加工中也普遍使用，也可用于发酵食品生产中，如在腌制黄瓜时可用于控制乳酸 发酵。 ④作用机理：不饱和脂肪酸是饱和脂肪酸同化作用的中间产物，在机体内可 正常地参与新陈代谢。 ⑤安全性：山梨酸基本上和天然不饱和脂肪酸一样可以在机体内被同化产生 二氧化碳和水。故山梨酸可认为是食品的成分，按照目前的资料，可以认为其对 人体无害。现在已有不少国家允许将山梨酸作为防腐剂。 3．丙酸及其盐 ①安全性：丙酸盐为白色粉末，丙酸及其盐类毒性低，可认为是食品的正常 成分，也是人体内代谢的正常中间产物。 ②结构与防腐作用关系：含有 1~14 个碳原子的脂肪酸为有效的霉菌抑制剂， 双键的存在增加了它的防霉能力，但支链相反会降低它的效力。发酵食品在腌制 时添加一定量的丙酸可以防止长霉。温度对丙酸盐的防腐能力有影响，温度愈低， 丙酸盐的添加量愈少(见表 3)。 表 3 温度对丙酸盐抑制霉菌生长效率的影响 温度/℃ 丙酸盐量/（g/kg） 低于 21 0.938 21~26 1.406 26~32 1.875 32 2.188 ③使用方法： ⑴用于抑制霉菌生长时，可以将钙盐或钠盐直接拌入干态食品内，又因钠盐
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 5 页 ，共 15 页 许多种类的不饱和脂肪酸一般都是有效的霉菌抑制剂，尤其是山梨酸用于控 制干酪以及肉制品中霉菌的生长非常有效。 ①结构特点：山梨酸别名花楸酸，即己二烯-[2，4]-酸，分子式 C6H8O2，结 构式如下： CH3 一 CH＝CH 一 CH＝CH 一 COOH 山梨酸微溶于水，在有机溶剂中溶解度较高。如果将山梨酸磨细，可以提高 其溶解度。但是，这种粉状山梨酸对人体粘膜有很强的刺激作用，由于在磨细过 程中具有很大的扩散性，会导致工作环境污染。 表 2 山梨酸与山梨酸钾的溶解度 单位：质量分数（%） 溶剂 温度/℃ 山梨酸 山梨酸钾 水 20 0.16 138 水 100 3.8 - 95%乙醇 20 14.8 6.2 丙二醇 20 5.5 5.8 乙醚 20 6.2 0.1 植物油 20 0.52~0.95 - ②山梨酸的最适环境：山梨酸属于酸型防腐剂，其防腐效果随 pH 的升高而 降低，但山梨酸适宜的 pH 范围比苯甲酸广。山梨酸及山梨酸钾宜在 pH 5~6 以 下的范围内使用。山梨酸 lg 相当于山梨酸钾 1.339，山梨酸钾 1g 相当于山梨酸 0.746g。 ③作用范围：山梨酸能有效地控制肉类中常见的不少霉菌，而且在其他食品 加工中也普遍使用，也可用于发酵食品生产中，如在腌制黄瓜时可用于控制乳酸 发酵。 ④作用机理：不饱和脂肪酸是饱和脂肪酸同化作用的中间产物，在机体内可 正常地参与新陈代谢。 ⑤安全性：山梨酸基本上和天然不饱和脂肪酸一样可以在机体内被同化产生 二氧化碳和水。故山梨酸可认为是食品的成分，按照目前的资料，可以认为其对 人体无害。现在已有不少国家允许将山梨酸作为防腐剂。 3．丙酸及其盐 ①安全性：丙酸盐为白色粉末，丙酸及其盐类毒性低，可认为是食品的正常 成分，也是人体内代谢的正常中间产物。 ②结构与防腐作用关系：含有 1~14 个碳原子的脂肪酸为有效的霉菌抑制剂， 双键的存在增加了它的防霉能力，但支链相反会降低它的效力。发酵食品在腌制 时添加一定量的丙酸可以防止长霉。温度对丙酸盐的防腐能力有影响，温度愈低， 丙酸盐的添加量愈少(见表 3)。 表 3 温度对丙酸盐抑制霉菌生长效率的影响 温度/℃ 丙酸盐量/（g/kg） 低于 21 0.938 21~26 1.406 26~32 1.875 32 2.188 ③使用方法： ⑴用于抑制霉菌生长时，可以将钙盐或钠盐直接拌入干态食品内，又因钠盐
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 6 页 ，共 15 页 易溶于水，故也可应用于液态食品中。丙酸盐用于面包时，应先和其他配料混匀 后再在和面时加入，不宜在发面时加入。麸皮面包比白面包易长霉，因而前者的 添加量宜多些。丙酸盐用于控制面包生霉和发粘非常有效。 ⑵丙酸盐也可以用于包装材料表面，以防止食品表面长霉。用于包装材料时， 为了避免干酪表面长霉，可以将其直接浸入温度为 10℃以下的 10%丙酸钙溶液 中。如用 5 份 10%丙酸钙和 1 份 10%丙酸的混合物，可得到更强的抑制效力。 ⑶丙酸可直接用于处理果蔬，不仅可以控制霉菌生长，还有抑制细菌的作用。 4．其他的有机防腐剂 ①乙醇 ⑴特点：乙醇俗称酒精，分子式为 CH3CH2OH，有酒的气味。纯的乙醇不 是消毒剂，只有稀释到一定浓度后才有杀菌作用。乙醇的杀菌作用以 50%~70% 力最强。50%以下浓度的乙醇，其杀菌效力很快降低，但尚有一定的抑菌作用。 ⑵机理：乙醇的杀菌和抑菌作用主要是由于它具有脱水能力，使菌体蛋白质 脱水而变性，它是细胞蛋白质的凝固剂。因此，如果使用纯的或高浓度的乙醇， 则易使菌体表面凝固，乙醇不易进人细胞里，导致其杀菌效能极小或者全无。应 当注意的是，乙醇的杀菌作用对细菌的繁殖体比较敏感，而对细菌的芽孢不很有 效。 虽然啤酒、黄酒、葡萄酒等饮料酒中的乙醇含量不足以阻止由微生物引起的 腐败，但它却能控制微生物的生长。一般地讲，白酒、白兰地等蒸馏酒中的乙醇 含量足以避免微生物的侵入。用酒保藏食品是我国常见的食品保存方法。 ②还有一些有机防腐剂虽然没有大规模地使用，但在某些产品中己有应用。 如乳酸、醋酸、柠檬酸及其盐类已应用于肉制品、饮料、蔬菜腌制品等食品中， 特别是乳酸钠在肉及肉制品中使用较广泛。 二、生物(天然)防腐剂 植物和微生物的代谢产物有些具有抑菌或杀菌作用，因此，可用于食品保藏。 特别是近年来，对环境有益的食品添加剂的使用呼声日益增高，不少化学(合成) 防腐剂被限制或禁止使用，许多国家都大力开展从植物或微生物申制备食品防腐 剂的研究和应用。 天然植物中存在的抗真菌和抗细菌物质不能大规模商业化使用的原因可能 是杀菌有效性和大剂量使用时的特殊气味的矛盾。 (一)植物中的天然防腐剂 人们早就知道有些植物具有抗菌作用或药用价值，这些植物往往具有独特的 风味，因此，它们也被用作香料。 植物体本身具有很强的生物合成能力，目前 已知的天然化合物有 30000 多种，其中 80%以上来自于植物，其中有一些具有食 品防腐剂或杀菌剂的功能。 植物中的防腐剂分类：植物抗毒素类、酚类、有机酸类和精油类。 1、植物抗毒素类 该物质是寄主合成的、相对分子质量低的广谱抗菌化合物，这些化合物由植 物受到微生物侵袭诱导产生的远前体合成域植物被天然的或人造化合物诱导出 的远前体合成。植物抗毒素类物质为了防御微生物的侵入和危害而产生的，它的 杀菌作用具有高度专一性。 ①作用：植物抗毒素一般对植物致病真菌有作用，不过，也有作用于细菌的 报道，其中革兰氏阳性菌要比革兰氏阴性菌敏感。主要有：异类黄酮类化合物是
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 6 页 ，共 15 页 易溶于水，故也可应用于液态食品中。丙酸盐用于面包时，应先和其他配料混匀 后再在和面时加入，不宜在发面时加入。麸皮面包比白面包易长霉，因而前者的 添加量宜多些。丙酸盐用于控制面包生霉和发粘非常有效。 ⑵丙酸盐也可以用于包装材料表面，以防止食品表面长霉。用于包装材料时， 为了避免干酪表面长霉，可以将其直接浸入温度为 10℃以下的 10%丙酸钙溶液 中。如用 5 份 10%丙酸钙和 1 份 10%丙酸的混合物，可得到更强的抑制效力。 ⑶丙酸可直接用于处理果蔬，不仅可以控制霉菌生长，还有抑制细菌的作用。 4．其他的有机防腐剂 ①乙醇 ⑴特点：乙醇俗称酒精，分子式为 CH3CH2OH，有酒的气味。纯的乙醇不 是消毒剂，只有稀释到一定浓度后才有杀菌作用。乙醇的杀菌作用以 50%~70% 力最强。50%以下浓度的乙醇，其杀菌效力很快降低，但尚有一定的抑菌作用。 ⑵机理：乙醇的杀菌和抑菌作用主要是由于它具有脱水能力，使菌体蛋白质 脱水而变性，它是细胞蛋白质的凝固剂。因此，如果使用纯的或高浓度的乙醇， 则易使菌体表面凝固，乙醇不易进人细胞里，导致其杀菌效能极小或者全无。应 当注意的是，乙醇的杀菌作用对细菌的繁殖体比较敏感，而对细菌的芽孢不很有 效。 虽然啤酒、黄酒、葡萄酒等饮料酒中的乙醇含量不足以阻止由微生物引起的 腐败，但它却能控制微生物的生长。一般地讲，白酒、白兰地等蒸馏酒中的乙醇 含量足以避免微生物的侵入。用酒保藏食品是我国常见的食品保存方法。 ②还有一些有机防腐剂虽然没有大规模地使用，但在某些产品中己有应用。 如乳酸、醋酸、柠檬酸及其盐类已应用于肉制品、饮料、蔬菜腌制品等食品中， 特别是乳酸钠在肉及肉制品中使用较广泛。 二、生物(天然)防腐剂 植物和微生物的代谢产物有些具有抑菌或杀菌作用，因此，可用于食品保藏。 特别是近年来，对环境有益的食品添加剂的使用呼声日益增高，不少化学(合成) 防腐剂被限制或禁止使用，许多国家都大力开展从植物或微生物申制备食品防腐 剂的研究和应用。 天然植物中存在的抗真菌和抗细菌物质不能大规模商业化使用的原因可能 是杀菌有效性和大剂量使用时的特殊气味的矛盾。 (一)植物中的天然防腐剂 人们早就知道有些植物具有抗菌作用或药用价值，这些植物往往具有独特的 风味，因此，它们也被用作香料。 植物体本身具有很强的生物合成能力，目前 已知的天然化合物有 30000 多种，其中 80%以上来自于植物，其中有一些具有食 品防腐剂或杀菌剂的功能。 植物中的防腐剂分类：植物抗毒素类、酚类、有机酸类和精油类。 1、植物抗毒素类 该物质是寄主合成的、相对分子质量低的广谱抗菌化合物，这些化合物由植 物受到微生物侵袭诱导产生的远前体合成域植物被天然的或人造化合物诱导出 的远前体合成。植物抗毒素类物质为了防御微生物的侵入和危害而产生的，它的 杀菌作用具有高度专一性。 ①作用：植物抗毒素一般对植物致病真菌有作用，不过，也有作用于细菌的 报道，其中革兰氏阳性菌要比革兰氏阴性菌敏感。主要有：异类黄酮类化合物是
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 7 页 ，共 15 页 最重要的植物抗毒素的一种，其他主要的植物抗毒素还有壳质酶等。 ②生产方法：从刚被破碎和磨碎的植物中取得的植物抗毒素具有最强的杀菌 作用。 2、植物中的酚类化合物 分类：简单酚类和酚酸类，羟基肉桂酸衍生物类和类黄酮类。 目前对橄榄、 茶叶和咖啡中的酚化合物的研究要比其他植物多，另外从香辛料中提取出来的一 些酚类化合物如辣椒素，已证明可以抑制细菌芽孢的萌发。 3、有机酸类：柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸在水果和蔬菜中普遍存在。这 些有机酸除了作为酸味剂、抗氧化剂外，还具有抗菌能力，它们对细胞壁、细胞 膜、代谢酶、蛋白质合成系统以及遗传因子起作用。许多有机酸及其衍生物已用 作食品防腐剂。 4、精油类：从鼠尾草、迷迭香、丁香和普通麝香草提取出的精油，对大肠杆菌、 荧光极毛杆菌或粘质赛氏杆菌具有敏感性。另外芥子油可保存糖浆、水果，能显 著降低某些霉菌和酵母的抗热性。芥菜子中主要杀菌成分为硫氰酸烯丙酯。 其生产方法有⑴从香辛料或者中草药中分离出的精油，有些也能从水果、蔬 菜中获得；⑵通过有机溶剂萃取或水蒸气蒸馏是常用的制备植物精油的方法。 (二)微生物中的天然防腐剂 微生物在生长时能产生一些影响其他微生物生长的物质-抗生素。抗生素 可通过浸泡法、喷洒法以及畜禽饲养法或注射法用于食品保藏。 在国际上，对于抗生素应用于食品保藏仍然存在不少疑虑，认为抗菌素应用 于食品后，可能会引起细菌的抗药性和引起人体过敏等不良反应。因此，在食品 中应用抗生素必须慎重。 1、乳酸菌(LAB) 是最重要的一群能够产生生物防腐剂的微生物，用于食品 防腐已有几个世纪的历史了，如用其加工奶酪、发酵香肠和酸(泡)菜。 2、乳酸链球菌素又称尼生素（Nisin），是一种多肽抗生素。在美国，尼生 素已被允许用于高水分奶酪中，以防止可能出现的肉毒梭状芽抱杆菌的生长。尼 生素也可用于炼乳中。尼生素是一种对人体无害的抗生素，不会对医用抗生素产 生交叉反抗，在人体消化道内可以被蛋白酶无害分解。这种抗生素较难溶于水， 但能稍溶于酸性水中，对热较稳定。 表 4 已用乳酸链球菌素为抗菌剂的食品和饮料 食 品 功能与用途 食 品 功能与用途 瑞士型奶酪 防止梭状芽孢杆菌的生 长 酸(泡)菜 提供有利于发酵的竞 争物 牛奶 延长产品的货架期 啤 酒 抑制由乳酸菌引起的 腐败 番茄汁 满足低热加工的要求 果汁酒 控制由乳酸菌引起的 腐败 罐装食品 控制由嗜热腐败菌引起 的平盖酸败 3、足球菌素是由乳酸菌中的足球菌产生的抗生素，可以抑制胚芽乳杆菌的 生长和产酸。胚芽乳杆菌是发酵腌渍黄瓜中的有害竞争菌。 4、枯草杆菌素是枯草杆菌的代谢产物，也为一种多肽类物质，在酸性条件 下比较稳定，而在中性或碱性条件下即迅速被破坏。枯草杆菌素对革兰氏阳性菌
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 7 页 ，共 15 页 最重要的植物抗毒素的一种，其他主要的植物抗毒素还有壳质酶等。 ②生产方法：从刚被破碎和磨碎的植物中取得的植物抗毒素具有最强的杀菌 作用。 2、植物中的酚类化合物 分类：简单酚类和酚酸类，羟基肉桂酸衍生物类和类黄酮类。 目前对橄榄、 茶叶和咖啡中的酚化合物的研究要比其他植物多，另外从香辛料中提取出来的一 些酚类化合物如辣椒素，已证明可以抑制细菌芽孢的萌发。 3、有机酸类：柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸在水果和蔬菜中普遍存在。这 些有机酸除了作为酸味剂、抗氧化剂外，还具有抗菌能力，它们对细胞壁、细胞 膜、代谢酶、蛋白质合成系统以及遗传因子起作用。许多有机酸及其衍生物已用 作食品防腐剂。 4、精油类：从鼠尾草、迷迭香、丁香和普通麝香草提取出的精油，对大肠杆菌、 荧光极毛杆菌或粘质赛氏杆菌具有敏感性。另外芥子油可保存糖浆、水果，能显 著降低某些霉菌和酵母的抗热性。芥菜子中主要杀菌成分为硫氰酸烯丙酯。 其生产方法有⑴从香辛料或者中草药中分离出的精油，有些也能从水果、蔬 菜中获得；⑵通过有机溶剂萃取或水蒸气蒸馏是常用的制备植物精油的方法。 (二)微生物中的天然防腐剂 微生物在生长时能产生一些影响其他微生物生长的物质-抗生素。抗生素 可通过浸泡法、喷洒法以及畜禽饲养法或注射法用于食品保藏。 在国际上，对于抗生素应用于食品保藏仍然存在不少疑虑，认为抗菌素应用 于食品后，可能会引起细菌的抗药性和引起人体过敏等不良反应。因此，在食品 中应用抗生素必须慎重。 1、乳酸菌(LAB) 是最重要的一群能够产生生物防腐剂的微生物，用于食品 防腐已有几个世纪的历史了，如用其加工奶酪、发酵香肠和酸(泡)菜。 2、乳酸链球菌素又称尼生素（Nisin），是一种多肽抗生素。在美国，尼生 素已被允许用于高水分奶酪中，以防止可能出现的肉毒梭状芽抱杆菌的生长。尼 生素也可用于炼乳中。尼生素是一种对人体无害的抗生素，不会对医用抗生素产 生交叉反抗，在人体消化道内可以被蛋白酶无害分解。这种抗生素较难溶于水， 但能稍溶于酸性水中，对热较稳定。 表 4 已用乳酸链球菌素为抗菌剂的食品和饮料 食 品 功能与用途 食 品 功能与用途 瑞士型奶酪 防止梭状芽孢杆菌的生 长 酸(泡)菜 提供有利于发酵的竞 争物 牛奶 延长产品的货架期 啤 酒 抑制由乳酸菌引起的 腐败 番茄汁 满足低热加工的要求 果汁酒 控制由乳酸菌引起的 腐败 罐装食品 控制由嗜热腐败菌引起 的平盖酸败 3、足球菌素是由乳酸菌中的足球菌产生的抗生素，可以抑制胚芽乳杆菌的 生长和产酸。胚芽乳杆菌是发酵腌渍黄瓜中的有害竞争菌。 4、枯草杆菌素是枯草杆菌的代谢产物，也为一种多肽类物质，在酸性条件 下比较稳定，而在中性或碱性条件下即迅速被破坏。枯草杆菌素对革兰氏阳性菌
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 8 页 ，共 15 页 有抗菌作用，对于耐热性的芽抱菌能促使它们耐热性的降低，能抑制厌氧性芽抱 菌的生长。因此，有人认为枯草杆菌素应用于罐装食品是合适的。同时，枯草杆 菌素不是医疗上所用的抗菌药物，在消化道中可很快地被蛋白酶完全破坏，对人 体无害
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 8 页 ，共 15 页 有抗菌作用，对于耐热性的芽抱菌能促使它们耐热性的降低，能抑制厌氧性芽抱 菌的生长。因此，有人认为枯草杆菌素应用于罐装食品是合适的。同时，枯草杆 菌素不是医疗上所用的抗菌药物，在消化道中可很快地被蛋白酶完全破坏，对人 体无害
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 9 页 ，共 15 页 第三节 食品抗氧化剂 一、抗氧化剂的基本概念 1、定义：食品抗氧化剂是指能延缓或阻止食品氧化，提高食品稳定性的物质。 氧化可以使食品中的油脂酸败，也可以使食品褐变、退色、维生素被破坏， 从而降低质量和营养价值，甚至产生有害物质，长期食用严重氧化的食品可引起 食物中毒，因此，防止食品氧化是食品科学与技术中的一个重要问题。 2、防止食品氧化的措施：一般应从多方面加以考虑，比如，加抗氧化剂、避光、 排气、充氨、密封、杀菌、降温、脱水等。应当说，如果抗氧化剂的效力大，在 防止食品氧化中所起的作用还是明显的， 3、机理：由于食品氧化的过程复杂多变，所以抗氧化剂的作用机理也存在着多 种可能性。食品内部及其周围通常有氧存在着，即使采取充氮或真空包装措施， 也仍可能存在着微量的氧。 ①有一类抗氧化剂是借助于氧化还原反应，降低食品内部及其周围的氧含量。 ②有些抗氧化剂本身极而易被氧化，因而能首先消耗氧，从而保护了食品。 ③也有些抗氧化剂可以释放出氢离子，将油脂在自动氧化过程中所产生的氧化物 破坏分解，使其不能形成醛或酮等产物。 ④还有些抗氧化剂可能与所产生的过氧化物结合，使油脂在自动氧化过程中的链 锁反应中断，从而阻止氧化过程的进行。 ⑤也有一些抗氧化剂能阻止或减弱氧化酶的活动。油脂氧化，特别是食品在实际 氧化过程中，其反应机理是相当复杂的。现以油脂自动氧化为例，简单说明抗氧 化剂的作用机理。 在第一步中，氧(O2)与基质(不饱和脂肪酸 RH)作用，生成自由基 R· ，R·再 与氧作用生成过氧化物(ROO·)。 RH + O2→ R·+·OH (1) R·+ O2 →ROO· (2) 以 AH 或 AH2 表示抗氧化剂，则它们可能以(3)、(4)、(5)等所示的方式切断 油脂自动氧化的链锁反应，从而防止了油脂继续被氧化： R·+ AH2 → RH + AH· (3) ROO· + AH2 → ROOH + H· (4) ROO·+ AH → ROOH + A· (5) 像没食子酸酯类-BHA 及 BHT 就是以(5)的方式破坏反应链。而如生育酚则可 能被氧直接氧化，抗氧化剂本身则在诱导期最后消失。上述(5)式产生的基团 A·可 以以(6)、(7)两种方式再结合成二聚体和其他产物。 A·+ A·→ A2 (6) ROO·+ + A·→ROO A (7) 一、油溶性抗氧化剂 油溶性抗氧化剂的主要作用是防止食品的酸败，特别是氧化型酸败。食 品酸败是指油脂、 含油食品、肉类食品等由于受到空气、水分、微生物；酶、热、光等的作用而氧 化或水解，产生异味的现象。 食品中油脂酸败可以分为三种类型： ①氧化型酸败(油脂自动氧化)。 ②酮型酸败俯-型氧化酸败)
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 9 页 ，共 15 页 第三节 食品抗氧化剂 一、抗氧化剂的基本概念 1、定义：食品抗氧化剂是指能延缓或阻止食品氧化，提高食品稳定性的物质。 氧化可以使食品中的油脂酸败，也可以使食品褐变、退色、维生素被破坏， 从而降低质量和营养价值，甚至产生有害物质，长期食用严重氧化的食品可引起 食物中毒，因此，防止食品氧化是食品科学与技术中的一个重要问题。 2、防止食品氧化的措施：一般应从多方面加以考虑，比如，加抗氧化剂、避光、 排气、充氨、密封、杀菌、降温、脱水等。应当说，如果抗氧化剂的效力大，在 防止食品氧化中所起的作用还是明显的， 3、机理：由于食品氧化的过程复杂多变，所以抗氧化剂的作用机理也存在着多 种可能性。食品内部及其周围通常有氧存在着，即使采取充氮或真空包装措施， 也仍可能存在着微量的氧。 ①有一类抗氧化剂是借助于氧化还原反应，降低食品内部及其周围的氧含量。 ②有些抗氧化剂本身极而易被氧化，因而能首先消耗氧，从而保护了食品。 ③也有些抗氧化剂可以释放出氢离子，将油脂在自动氧化过程中所产生的氧化物 破坏分解，使其不能形成醛或酮等产物。 ④还有些抗氧化剂可能与所产生的过氧化物结合，使油脂在自动氧化过程中的链 锁反应中断，从而阻止氧化过程的进行。 ⑤也有一些抗氧化剂能阻止或减弱氧化酶的活动。油脂氧化，特别是食品在实际 氧化过程中，其反应机理是相当复杂的。现以油脂自动氧化为例，简单说明抗氧 化剂的作用机理。 在第一步中，氧(O2)与基质(不饱和脂肪酸 RH)作用，生成自由基 R· ，R·再 与氧作用生成过氧化物(ROO·)。 RH + O2→ R·+·OH (1) R·+ O2 →ROO· (2) 以 AH 或 AH2 表示抗氧化剂，则它们可能以(3)、(4)、(5)等所示的方式切断 油脂自动氧化的链锁反应，从而防止了油脂继续被氧化： R·+ AH2 → RH + AH· (3) ROO· + AH2 → ROOH + H· (4) ROO·+ AH → ROOH + A· (5) 像没食子酸酯类-BHA 及 BHT 就是以(5)的方式破坏反应链。而如生育酚则可 能被氧直接氧化，抗氧化剂本身则在诱导期最后消失。上述(5)式产生的基团 A·可 以以(6)、(7)两种方式再结合成二聚体和其他产物。 A·+ A·→ A2 (6) ROO·+ + A·→ROO A (7) 一、油溶性抗氧化剂 油溶性抗氧化剂的主要作用是防止食品的酸败，特别是氧化型酸败。食 品酸败是指油脂、 含油食品、肉类食品等由于受到空气、水分、微生物；酶、热、光等的作用而氧 化或水解，产生异味的现象。 食品中油脂酸败可以分为三种类型： ①氧化型酸败(油脂自动氧化)。 ②酮型酸败俯-型氧化酸败)
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 10 页 ，共 15 页 ③水解型酸败。 食品油脂中的不饱和脂肪酸暴露在空气中，容易发生自动氧化，氧化产物进 一步分解成低级脂肪酸、醛和酮，产生异味。水解型酸败和酮型酸败多数是由于 污染的微生物如灰绿青霉、曲霉等在繁殖时产生的酶作用引起的。 通常情况下，油溶性抗氧化剂能均匀地分散于油脂中，对油脂或含脂肪的食 品发挥抗氧化作用。 (一)丁基羟基茴香醚(BHA) 该抗氧化剂别名叔丁基-4-羟基茴香醚、丁基大茴茵醚，简称 BHA。分子式 C11Hl6O2。这是一种人工合成的抗氧化剂，是高温季节油脂含量高的饼干常用的 抗氧化剂之一，它还是可以用于延长成干鱼类贮存期的添加剂。 在饼干中使用 BHA 时，可采取直接添加法，将油脂或奶油加热到 60~70℃ 并充分搅拌，在油脂流动时缓缓地加入规定量的 BHA，再继续搅拌片刻，以保 证其分布均匀和充分溶解。在肉类中使用时，可采用浸渍法和拌盐法。在包装材 料上使用 BHA 作为抗氧化剂时，可涂抹在包装材料内面，或用喷雾法将抗氧化 剂通过喷嘴呈细雾状喷洒在包装纸张或纸板上。 酚类抗氧化剂的混合物常常显示协同作用，因此，如果 BHA 与其他酚类抗 氧化剂或金属螯合剂同时使用，效果会更好。 (二)二丁基羟基甲苯(BHT) 1、性质：二丁基轻基甲苯又名 2，6-二叔丁基对-甲酚，它不溶于水及甘油， 能溶于许多溶剂中。对热相当稳定，与金属离子反应不显色。具有单酚型特征的 升华性，加热时有与水蒸气一起挥发的性质。分子式 Cl5H40O。 2、特点：BHT 稳定性高，抗氧化效果好，没有 BHA 所带有的特异的酚类 的气味(受高热的油更为明显)，也没有没食子酸丙酯类那样与金属离子反应显色 的缺点，而价格低廉。不过 BHT 与 BHA 一样，其食用安全性也是引起人们关注 的一个问题。 3、使用范围：尽管如此，BHT 和 BHA 仍是国内外大范围使用的合成抗氧 化剂。BHT 在豆油、棉子油和猪油中能显示一定的抗氧化能力。用于长期保存 的食品与焙烤食品中很有效。BHT 也可加入到包装焙烤食品、速冻食品及其他 方便食品的纸或塑料薄膜等材料中，以延长食品的货架寿命。 (三)生育酚类 生育酚类是自然界中广泛存在的抗氧化剂，是植物油中显示一定自身抗氧化 能力的成分。此外，动物脂肪中会因饲料不同而含有少量的生育酚。生育酚即维 生素 E。已知的天然维生素 E 有δ-、β-、γ-、α- 等几种同分异构体。作为 抗氧化剂使用的天然维生素 E 是生育酚的同分异构体的混合物，因此也称生育酚 混合浓缩物
食品技术原理课程讲稿－第七章食品化学保藏 第 10 页 ，共 15 页 ③水解型酸败。 食品油脂中的不饱和脂肪酸暴露在空气中，容易发生自动氧化，氧化产物进 一步分解成低级脂肪酸、醛和酮，产生异味。水解型酸败和酮型酸败多数是由于 污染的微生物如灰绿青霉、曲霉等在繁殖时产生的酶作用引起的。 通常情况下，油溶性抗氧化剂能均匀地分散于油脂中，对油脂或含脂肪的食 品发挥抗氧化作用。 (一)丁基羟基茴香醚(BHA) 该抗氧化剂别名叔丁基-4-羟基茴香醚、丁基大茴茵醚，简称 BHA。分子式 C11Hl6O2。这是一种人工合成的抗氧化剂，是高温季节油脂含量高的饼干常用的 抗氧化剂之一，它还是可以用于延长成干鱼类贮存期的添加剂。 在饼干中使用 BHA 时，可采取直接添加法，将油脂或奶油加热到 60~70℃ 并充分搅拌，在油脂流动时缓缓地加入规定量的 BHA，再继续搅拌片刻，以保 证其分布均匀和充分溶解。在肉类中使用时，可采用浸渍法和拌盐法。在包装材 料上使用 BHA 作为抗氧化剂时，可涂抹在包装材料内面，或用喷雾法将抗氧化 剂通过喷嘴呈细雾状喷洒在包装纸张或纸板上。 酚类抗氧化剂的混合物常常显示协同作用，因此，如果 BHA 与其他酚类抗 氧化剂或金属螯合剂同时使用，效果会更好。 (二)二丁基羟基甲苯(BHT) 1、性质：二丁基轻基甲苯又名 2，6-二叔丁基对-甲酚，它不溶于水及甘油， 能溶于许多溶剂中。对热相当稳定，与金属离子反应不显色。具有单酚型特征的 升华性，加热时有与水蒸气一起挥发的性质。分子式 Cl5H40O。 2、特点：BHT 稳定性高，抗氧化效果好，没有 BHA 所带有的特异的酚类 的气味(受高热的油更为明显)，也没有没食子酸丙酯类那样与金属离子反应显色 的缺点，而价格低廉。不过 BHT 与 BHA 一样，其食用安全性也是引起人们关注 的一个问题。 3、使用范围：尽管如此，BHT 和 BHA 仍是国内外大范围使用的合成抗氧 化剂。BHT 在豆油、棉子油和猪油中能显示一定的抗氧化能力。用于长期保存 的食品与焙烤食品中很有效。BHT 也可加入到包装焙烤食品、速冻食品及其他 方便食品的纸或塑料薄膜等材料中，以延长食品的货架寿命。 (三)生育酚类 生育酚类是自然界中广泛存在的抗氧化剂，是植物油中显示一定自身抗氧化 能力的成分。此外，动物脂肪中会因饲料不同而含有少量的生育酚。生育酚即维 生素 E。已知的天然维生素 E 有δ-、β-、γ-、α- 等几种同分异构体。作为 抗氧化剂使用的天然维生素 E 是生育酚的同分异构体的混合物，因此也称生育酚 混合浓缩物