第二节 防腐剂 造成食品变质的原因很多，有物理因素、化学因素及生物因素等多方面因素。 由于食品营养丰富，很适于微生物生长、繁殖，所以细菌、霉菌和酵母等微生物 的侵袭最易导致食品变质，因此，在一定条件下，配合使用防腐剂作为一种辅助 手段，对防止某些易腐食品的变质有显著的效果，而且使用简便。 我国目前常用并订有国家标准的防腐剂有以下几种： 1．苯甲酸及其钠盐 苯甲酸又名安息香酸，其结构为： 苯甲酸的防腐效果较好，对人体也较安全。由于苯甲酸在水中的溶解度较低， 故多使用其钠盐即苯甲酸钠，其结构为： 苯甲酸钠为白色晶体，易溶于水和酒精中。 在酸性环境中，苯甲酸对多种微生物有明显的抑制作用，但对产酸菌作用较 弱，在 pH 5.5 以上时，对很多霉菌及酵母的效果也较差。苯甲酸抑菌作用的最 适 pH 为 2.5～4.0；一般以在 pH 4.5～5.0 为宜，此时它对一般微生物均完全抑制 的最低用量为 0.05%～0.10%。 人体每日允许摄入量（ADI）为 0～5 mg/kg 体重（以苯甲酸计），我国允许 用于酱油，醋、果汁的防腐，用量不超过 10 g/kg；用于酱菜、甜面酱、蜜饯等 为 5 g/kg，用于汽水、汽酒为 2 g/kg。 2．山梨酸及其钾盐 山梨酸又名花楸酸，是近来各国普遍使用的一种较安 全的防腐剂，结构为 CH3－CH＝CH－CH＝CH－COOH。山梨酸为无色、无臭 的针状结晶；山梨酸难溶于水，而易溶于酒精，多用其钾盐。它们虽非强力的抑 菌剂，但有较广的抗菌谱，对霉菌、酵母、需氧菌都有作用，但对厌氧芽胞杆菌 与嗜酸乳杆菌几乎无效。作为酸性防腐剂，在 pH 低的时候，以未离解的分子态 存在的数量多，抑菌作用也强。 山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在人体内可直接参与体内代谢，最后被氧化为 二氧化碳和水，因而几乎没有毒性。 我国规定使用标准为：用于酱油、醋、果酱为 10 g/kg，用于酱菜、面酱类 和蜜饯类为 5 g/kg；用于鲜果汁、葡萄酒为 1.6 g/kg；用于饮料为 0.3～3 g/kg（均 按山梨酸计）。 3．对羟基苯甲酸酯类 对羟基苯甲酸酯类为无色结晶或白色结晶粉末，几 乎无臭，无味。微溶于水，可溶于氢氧化钠和乙醇。 对羟基苯甲酸酯类对细菌、霉菌及酵母有广泛的抑菌作用，但对革兰氏阴性 杆菌及乳酸菌作用稍弱，其烷链越长抑菌作用愈强，对羟基苯甲酸酯类的抑菌作 用一般比苹果酸强。而且由于是酯类，所以受 pH 影响较小，其抗菌作用在 pH 4.0～6.5 范围内，几乎没有差别。 对羟基苯甲酸酯类的作用在于抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系
第二节 防腐剂 造成食品变质的原因很多，有物理因素、化学因素及生物因素等多方面因素。 由于食品营养丰富，很适于微生物生长、繁殖，所以细菌、霉菌和酵母等微生物 的侵袭最易导致食品变质，因此，在一定条件下，配合使用防腐剂作为一种辅助 手段，对防止某些易腐食品的变质有显著的效果，而且使用简便。 我国目前常用并订有国家标准的防腐剂有以下几种： 1．苯甲酸及其钠盐 苯甲酸又名安息香酸，其结构为： 苯甲酸的防腐效果较好，对人体也较安全。由于苯甲酸在水中的溶解度较低， 故多使用其钠盐即苯甲酸钠，其结构为： 苯甲酸钠为白色晶体，易溶于水和酒精中。 在酸性环境中，苯甲酸对多种微生物有明显的抑制作用，但对产酸菌作用较 弱，在 pH 5.5 以上时，对很多霉菌及酵母的效果也较差。苯甲酸抑菌作用的最 适 pH 为 2.5～4.0；一般以在 pH 4.5～5.0 为宜，此时它对一般微生物均完全抑制 的最低用量为 0.05%～0.10%。 人体每日允许摄入量（ADI）为 0～5 mg/kg 体重（以苯甲酸计），我国允许 用于酱油，醋、果汁的防腐，用量不超过 10 g/kg；用于酱菜、甜面酱、蜜饯等 为 5 g/kg，用于汽水、汽酒为 2 g/kg。 2．山梨酸及其钾盐 山梨酸又名花楸酸，是近来各国普遍使用的一种较安 全的防腐剂，结构为 CH3－CH＝CH－CH＝CH－COOH。山梨酸为无色、无臭 的针状结晶；山梨酸难溶于水，而易溶于酒精，多用其钾盐。它们虽非强力的抑 菌剂，但有较广的抗菌谱，对霉菌、酵母、需氧菌都有作用，但对厌氧芽胞杆菌 与嗜酸乳杆菌几乎无效。作为酸性防腐剂，在 pH 低的时候，以未离解的分子态 存在的数量多，抑菌作用也强。 山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在人体内可直接参与体内代谢，最后被氧化为 二氧化碳和水，因而几乎没有毒性。 我国规定使用标准为：用于酱油、醋、果酱为 10 g/kg，用于酱菜、面酱类 和蜜饯类为 5 g/kg；用于鲜果汁、葡萄酒为 1.6 g/kg；用于饮料为 0.3～3 g/kg（均 按山梨酸计）。 3．对羟基苯甲酸酯类 对羟基苯甲酸酯类为无色结晶或白色结晶粉末，几 乎无臭，无味。微溶于水，可溶于氢氧化钠和乙醇。 对羟基苯甲酸酯类对细菌、霉菌及酵母有广泛的抑菌作用，但对革兰氏阴性 杆菌及乳酸菌作用稍弱，其烷链越长抑菌作用愈强，对羟基苯甲酸酯类的抑菌作 用一般比苹果酸强。而且由于是酯类，所以受 pH 影响较小，其抗菌作用在 pH 4.0～6.5 范围内，几乎没有差别。 对羟基苯甲酸酯类的作用在于抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系
的活性，以及破坏微生物的细胞膜结构，此类化合物被摄入体内后，代谢途径与 苯甲酸相同，因而毒性很低，最大使用量为 0.1 g/kg，人体每日允许摄入量为 0～ 10 mg/kg 体重（以对羟基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯的总量计）。 4．丙酸及其钠盐 丙酸的抑菌作用较弱，但对霉菌、需氧芽胞杆菌及革兰氏阴性杆菌有效，特 别对能引起食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果好。最小抑菌浓度在 pH 5.0 时， 为 0.01%，pH 6.5 时为 0.5%。 丙酸可以认为是食品的正常部分，也是人体代谢的正常中间产物，故基本无 毒，国外多用于面包及糕点的防霉，日本规定最大使用量为 5 g/kg 以下。 5．乳酸链球菌素 乳酸链球菌素是乳酸链球菌属微生物的代谢产物，可用乳酪链球菌发酵提取 而得，在酸乳和发酵蔬菜中，有少量天然品存在。乳酸链球菌素仅对部分细菌有 抑菌作用，例如对肉毒梭状芽胞杆菌和其它厌氧芽胞菌作用很强；而对霉菌和酵 母的抑菌作用很弱，乳酸链球菌素对酪酸杆菌也有抑菌作用，对防止干酪腐败很 有效，如与山梨酸联合使用，可发挥广谱的抑菌作用。我国规定乳酸链球菌素可 应用于罐装食品、植物蛋白食品，最大使用量为 0.2 g/kg。用于乳制品、肉制品 为 0.5 g/kg。 乳酸链球菌素的优点是能在人的消化道中为蛋白水解酶所降解，因而不以原 有的形式被吸收入体内，是一种比较安全的防腐剂。 6.亚硝酸盐和硝酸盐 亚硝酸和硝酸的钠盐常被加入腌肉的混合物中，用来产生和保持色泽、抑制 微生物和产生特殊的风味。亚硝酸盐在肉中分解产生 NO，后者与血红素类化合 物作用形成亚硝酰肌红蛋白。亚硝酸盐可抑制肉毒梭状芽孢杆菌和产气荚膜梭状 芽孢杆菌。 没有离解的亚硝酸分子（HNO2）是特别有效的抗微生物剂。因此，亚硝酸 盐在较低的 pH 条件下能更有效地抑制梭状芽孢杆菌。已有人提出了亚硝酸盐抗 微生物的机制： （1） （1） 在缺氧条件下，亚硝酸盐与巯基作用生成了微生物不能代谢 的巯基络合物； （2） （2） 在低 pH 时作用于氨基酸的 α-氨基； （3） （3） 与一元酚和血红素作用。 然而，亚硝酸盐抑制微生物生长的确切机制还有待于研究。硝酸盐经微生物 的还原作用能变成亚硝酸盐，因此，它的作用相当于一个亚硝酸盐的贮藏库。 近年来已经证明腌肉中的亚硝酸盐参与生成了含量虽低但可能已达到有毒 水平的亚硝胺。亚硝胺是致癌物质，因此食品中亚硝酸盐和硝酸盐的使用已成为 一个有争议的问题。亚硝酸盐的使用可能会受到进一步的限制，也许最终会从可 接受的食品添加剂目录中被删除。 以上是常见的几种防腐剂，在使用时必须注意外界因素对使用效果的影响： （1）pH 苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂，食品的 pH 对酸性防腐剂的效果有很大影响，pH 较低效果越好。 （2）溶解与分散 防腐剂必须在食品中均匀分散，如果分散不均匀就达不 到较好的防腐效果。 （3）热处理 一般情况下加热处理可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌 时加入防腐剂，杀菌时间可以缩短
的活性，以及破坏微生物的细胞膜结构，此类化合物被摄入体内后，代谢途径与 苯甲酸相同，因而毒性很低，最大使用量为 0.1 g/kg，人体每日允许摄入量为 0～ 10 mg/kg 体重（以对羟基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯的总量计）。 4．丙酸及其钠盐 丙酸的抑菌作用较弱，但对霉菌、需氧芽胞杆菌及革兰氏阴性杆菌有效，特 别对能引起食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果好。最小抑菌浓度在 pH 5.0 时， 为 0.01%，pH 6.5 时为 0.5%。 丙酸可以认为是食品的正常部分，也是人体代谢的正常中间产物，故基本无 毒，国外多用于面包及糕点的防霉，日本规定最大使用量为 5 g/kg 以下。 5．乳酸链球菌素 乳酸链球菌素是乳酸链球菌属微生物的代谢产物，可用乳酪链球菌发酵提取 而得，在酸乳和发酵蔬菜中，有少量天然品存在。乳酸链球菌素仅对部分细菌有 抑菌作用，例如对肉毒梭状芽胞杆菌和其它厌氧芽胞菌作用很强；而对霉菌和酵 母的抑菌作用很弱，乳酸链球菌素对酪酸杆菌也有抑菌作用，对防止干酪腐败很 有效，如与山梨酸联合使用，可发挥广谱的抑菌作用。我国规定乳酸链球菌素可 应用于罐装食品、植物蛋白食品，最大使用量为 0.2 g/kg。用于乳制品、肉制品 为 0.5 g/kg。 乳酸链球菌素的优点是能在人的消化道中为蛋白水解酶所降解，因而不以原 有的形式被吸收入体内，是一种比较安全的防腐剂。 6.亚硝酸盐和硝酸盐 亚硝酸和硝酸的钠盐常被加入腌肉的混合物中，用来产生和保持色泽、抑制 微生物和产生特殊的风味。亚硝酸盐在肉中分解产生 NO，后者与血红素类化合 物作用形成亚硝酰肌红蛋白。亚硝酸盐可抑制肉毒梭状芽孢杆菌和产气荚膜梭状 芽孢杆菌。 没有离解的亚硝酸分子（HNO2）是特别有效的抗微生物剂。因此，亚硝酸 盐在较低的 pH 条件下能更有效地抑制梭状芽孢杆菌。已有人提出了亚硝酸盐抗 微生物的机制： （1） （1） 在缺氧条件下，亚硝酸盐与巯基作用生成了微生物不能代谢 的巯基络合物； （2） （2） 在低 pH 时作用于氨基酸的 α-氨基； （3） （3） 与一元酚和血红素作用。 然而，亚硝酸盐抑制微生物生长的确切机制还有待于研究。硝酸盐经微生物 的还原作用能变成亚硝酸盐，因此，它的作用相当于一个亚硝酸盐的贮藏库。 近年来已经证明腌肉中的亚硝酸盐参与生成了含量虽低但可能已达到有毒 水平的亚硝胺。亚硝胺是致癌物质，因此食品中亚硝酸盐和硝酸盐的使用已成为 一个有争议的问题。亚硝酸盐的使用可能会受到进一步的限制，也许最终会从可 接受的食品添加剂目录中被删除。 以上是常见的几种防腐剂，在使用时必须注意外界因素对使用效果的影响： （1）pH 苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂，食品的 pH 对酸性防腐剂的效果有很大影响，pH 较低效果越好。 （2）溶解与分散 防腐剂必须在食品中均匀分散，如果分散不均匀就达不 到较好的防腐效果。 （3）热处理 一般情况下加热处理可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌 时加入防腐剂，杀菌时间可以缩短
（4）并用 各种防腐剂都有各自的作用范围，在某些情况下两种以上的防 腐剂并用，往往具有协同作用，而比单独使用更为有效
（4）并用 各种防腐剂都有各自的作用范围，在某些情况下两种以上的防 腐剂并用，往往具有协同作用，而比单独使用更为有效