1、食品防腐劑在食品中的作用及安全性學院：生物與農業工程學院 班級：XXXXX 學號：XXXXX 姓名：XXXXX食品防腐劑在食品中的作用及安全性生物與農業工程學院 XXXXX XXXXX摘要：介紹了食品防腐劑的抗菌、抑菌機理，對其分類和功能作用進行了闡述，對目前廣泛存在的防腐劑安全問題進行了分析，并對未來防腐劑的發展趨勢進行了預測。關鍵詞：防腐劑；作用；安全性 食品工業已成為我國目前農產品增值、積累發展資金、實現工業化的支柱產業。食品, 尤其是密封包裝的現代食品, 在長時間貯存或長途運輸中, 發生霉爛變質是人們最擔心的問題。食品腐爛變質后, 人們常見到的是產氣、變酸、變臭、長毛等等, 這些現象都

2、是食品在微生物侵染下產生的1-5。食品防腐劑是應食品防腐的需要而生，伴隨現代食品工業的發展而成長起來的。它是指用于防止食品在儲存、流通過程中主要由微生物繁殖引起的變質，提高保存性，延長食用價值而在食品中使用的添加劑，具有殺死微生物或抑制其繁殖的作用。其使用不僅可以提高食品的營養、改善食品風味，而且更重要的是可以延長食品的儲存期。以目前我國年使用10萬噸化學合成防腐劑為例，平均按1添加劑量計算，每年可使1億噸食品免于腐敗變質；平均每噸食品按3000元計算，直接經濟價值達3000億元，而這僅僅只是一個保守的估計！可見目前食品工業是離不開食品防腐劑的6。另一方面我們應該也可以看到由于食品添加劑的廣泛

3、應用，尤其是一些廠家對食品防腐劑的濫用給人們帶來的食品安全問題。人們也因此越來關注食品中添加了什么防腐劑，這些防腐劑的安全性如何。因此正確認識食品防腐劑的作用及安全性是相當重要的。1 食品防腐劑的抗菌、抑菌機理食品防腐劑是一種食品添加劑，它能防止食品在儲存、流通過程中由微生物繁殖等引起的變質。按照防腐劑抗微生物的主要作用性質，可將其大致分為具有殺菌作用的殺菌劑和僅具抑菌作用的抑菌劑。殺菌或抑菌并無絕對界限，同一物質，濃度高時可殺菌，而濃度低時只能抑菌；作用時間長可殺菌，作用時間短則只能抑菌；對一種微生物具有殺菌作用，而對另一種微生物可能僅有抑菌作用7。相關資料顯示，從微生物的增殖過程來看, 開

4、始是緩慢的誘導期, 過了誘導期, 就急聚進入對數期, 增殖非常旺盛。如果食品己嚴重被微生物污染, 再使用防腐劑也無濟于事的。一般認為, 食品防腐劑對微生物的抑制作用是通過影響細胞亞結構而實現的, 這些亞結構包括細胞壁、細胞膜、與代謝有關的酶、蛋白質合成系統及遺傳物質。由于每個亞結構對菌體而言都是必須的, 因此食品防腐劑只要作用于其中的一個亞結構便能達到殺菌或抑菌的目的。根據前人的大量研究, 防腐劑的作用機理可歸納為三個方面:(1)作用于細胞壁和細胞膜系統； (2)作用于遺傳物質或遺傳微粒結構；(3)作用于酶或功能蛋白8。有關應用防腐劑的效應、殺死食品中微生物的作用方式，目前了解的不很全面。具有

5、抗微生物作用的物質，只有在以足夠的濃度與微生物細胞直接接觸的情況下，才能產生作用。實際上殺死微生物是基于多種可選擇性的多種效應：(1)防腐劑對細胞壁和細胞膜產生效應；(2)防腐劑對酶活性或對細胞原生質部分遺傳微粒結構產生影響。許多防腐劑，如酚類之所以具有抗微生物作用，是由于能夠破壞或損傷細胞壁或者能干擾細胞壁合成的機理。總的看來，防腐劑最重要的因素可能是一些酶的反應，或者抑制微生物細胞中酶的合成。有時幾種防腐劑混合作用或防腐劑與食品保存的物理方法共同使用會達到更好的效果。 2 食品防腐劑的分類及其功能作用防腐劑的主要作用是抑制微生物的生長繁殖, 以延長食品的保存期。它與冷藏、輻照、巴氏殺菌等保

6、存方法相比有使用方便、效果穩定、用量小、防腐能力強且不需要儀器等優點, 所以被廣泛應用在食品生產過程中, 如流體、固體及動物性食品等。正因其抑制微生物生長繁殖, 有時也可防止食物中毒的發生。目前，美國允許使用的防腐劑約為50種，日本約為40種，我國允許使用的為32種。由于不同防腐劑其功能作用不大相同，因此分別了解不同種類防腐劑的作用是十分有必要的。2. 1 人工合成食品防腐劑2. 1.1 酸型防腐劑 酸型防腐劑的特點就是體系酸性越大，其防腐效果越好，而在堿性條件下則幾乎無效。常用的酸型防腐劑如苯甲酸、山梨酸和丙酸以及它們的鹽類等。2.1.1.1 苯甲酸、山梨酸及其鹽類 苯甲酸及苯甲酸鈉的有效成

7、分是未解離的苯甲酸分子，其作用效果與酸度有很大關系，pH2.54.0抑菌效果最好。其抑菌的機理是使微生物細胞的呼吸系統發生障礙，使三羧酸循環(TCA循環)中乙酸輔酶A的縮合反應受到抑制,并阻礙細胞膜的正常生理作用。山梨酸常用其鉀鹽,抗菌力強,能抑制細菌、霉菌和酵母的生長,防腐效果好, 可參與體內正常代謝,并被同化而產生CO2和水,故對人體無害。因此它被廣泛地用于碳酸飲料、果汁、醬油、罐頭和酒類的防腐。但研究顯示，它具有疊加毒性作用，在一些國家已被禁止在兒童食品中使用，我國也在逐步縮小苯甲酸鈉的使用范圍和使用量。2.1.1.2 丙酸鹽丙酸鹽是一類新型的防腐劑，其有效成分是丙酸，在酸性環境中能產生

8、抑菌作用。常見的有丙酸鈣、丙酸鈉等。丙酸鹽在體內轉變為丙酸，單體丙酸分子可以在微生物細胞外形成高滲透壓, 使微生物細胞脫水，失去繁殖力，且還可以穿透其細胞壁，抑制細胞內的活性。丙酸為食品的正常成分，也是人體代謝的正常中間體，與其他脂肪酸一樣，它可通過代謝作用被人體吸收，并供給人體必需的鈣，無蓄積性。丙酸鹽在食品中主要用于面包、糕點類食品，其離解常數較低，對霉菌的抑制效力很高，比苯甲酸鈉的效力高，但對酵母菌基本無影響，故不影響面包的正常發酵。丙酸無毒性，在食物中的含量無規定，因此許多發達國家早在五、六十年代就把它作為最重要、最廣泛的食品防腐劑使用。2. 1.2 酯型防腐劑 酯型防腐劑的特點就是在

9、很寬的pH范圍內都有效，毒性也比較低，但其水溶性較差。一般情況下為了提高防腐效果和溶解度，不同的酯常常要復配使用。酯型防腐劑包括對羥基苯甲酸酯類,其作用是抑制微生物細胞呼吸酶與電子傳遞酶系統的活性, 破壞微生物的細胞膜結構。其抑菌能力隨烷基鏈的增長而增強, 對霉菌、酵母有較強的作用,且其效果在PH4 8內均較好,不隨PH值而變化,故可被用于代替酸型防腐劑,但對細菌特別是革蘭氏陰性桿菌和乳酸菌的作用較弱。它具有高效、低毒、廣譜、易配伍的優點，被廣泛地應用于果蔬保鮮及食醋、碳酸飲料、果味型飲料、啤酒、果醬、糕點餡等。國外60年代就將對羥基苯甲酸酯類應用于啤酒和清酒中，而在我國其生產數量不多9。2.

10、 1.3 無機鹽防腐劑如亞硫酸鹽、焦亞硫酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽等。由于使用亞硫酸鹽后殘存的二氧化硫會引起嚴重的過敏反應， 因此FDA已禁止其在生吃的新鮮果蔬中作為防腐劑使用。硝酸鹽和亞硝酸鹽在腌制臘肉方面是不可或缺的防腐劑，它不僅能使食物具備獨特的色香味，還能抑制細菌生長及孢子形成，尤其是肉毒桿菌。但是硝酸鹽及亞硝酸鹽能與腌肉中的其他物質起反應，產生亞硝胺這種致癌物質。2.2 天然食品防腐劑根據天然食品防腐劑10的來源不同,可分為:微生物源、動物源、植物源、礦物提取物及天然有機化合物。2.2.1 微生物源天然食品防腐劑 微生物源食品防腐劑主要以天然農副產品為原料，用發酵等生物技術制備，具有高效

11、、無毒、適用性廣等特點。如溶菌酶、乳酸鏈球菌素、納他霉素、-聚賴氨酸等。溶菌酶11是對枯草桿菌、耐輻射微球菌等革蘭氏陽性細菌有強力的溶菌作用，對大腸桿菌、普通鏈球菌和副溶血性弧菌等革蘭氏陰性細菌也有一定程度的溶解作用，其最有效濃度為0.005。 乳酸鏈球菌素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、溶血性鏈球菌、李斯特桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌的生長和繁殖，尤其對產生孢子的革蘭氏陽性細菌有特效。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。乳酸鏈球菌素對霉菌和酵母的影響很弱, 故一般僅用于乳制品、罐頭食品、植物蛋白食品的防腐。 納他霉素與真菌的麥角

12、甾醇以及其他甾醇基團結合，阻遏麥角甾醇的生物合成，從而使細胞膜畸變，最終導致滲漏，引起細胞死亡。在焙烤食品時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。 -聚賴氨酸是一種天然的生物代謝產品，具有很好的殺菌能力、熱穩定性和優良防腐性能。在日本，-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、魚片和餅干的保鮮防腐中。2.2.2 動物源天然食品防腐劑 品種較多,主要有魚精蛋白和組蛋白、殼聚糖即脫乙酰甲殼質、蜂膠。如殼聚糖具有良好的生物降解性、生物相溶性、無

13、毒性和廣譜抗菌性等特點,近年來越來越受到人們的重視,尤其在殼聚糖的抑菌方面。作為一種新型食品的膜材料, 可用于肉類、魚類、果蔬及米飯保鮮。2.2.3 植物源天然食品防腐劑 自然界天然植物中存在許多生理活性物質, 具有抗菌作用。天然食用香料植物、中草藥等其他植物。其主要有: 姜提取物、銀杏葉提取物、肉桂提取物、丁香提取物、邊迭香提取物、紅曲提取物、甘椒提取物、辣椒提取物等具有很強的殺菌作用。MubashirH12等研究了苦薄荷的全植物提取液的抗菌活性，發現其甲醇提取物對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌有抑制作用。Chattopadhyay R R13等論述了草藥香料如薄荷、迷迭香、牛至、丁香、大蒜、洋

14、蔥、孜然芹、黑胡椒、肉桂等具有抗氧化性和抗微生物活性，可作為食品防腐劑，其對延長食品的貨架期和控制食品中的病原菌有重要作用。2.2.4 礦物提取物 從巖鹽層巖石中的礦物鹽類中提取的一種具有抗菌作用的物質。可用于楊梅、草莓、蘑菇等食品的防腐保鮮。2.2.5 天然有機化合物 可在食品保存技術中應用的天然有機化合物很多。如甘氨酸、氨基葡萄糖鹽酸鹽等。3 食品防腐劑的安全性我國食品添加劑衛生管理辦法明確規定：“食品添加劑使用必須符合食品添加劑使用衛生標準或衛生部公布的名單規定的品種及使用范圍、使用量。禁止以掩蓋食品腐敗變質或以摻雜、摻假、偽造為目的而使用食品添加劑”。食品添加劑衛生管理辦法中包含的30

15、多種防腐劑都已經過嚴格的安全性評價，在正確的使用范圍、使用量內，其安全性均有可靠保障。但在實際操作過程中由于某些人為原因或技術原因存在著超標準使用等問題，從而產生各種安全事件。3.1 超標使用某些廠商超標準、超劑量使用防腐劑，以延長食品保質期；某些廠家利用防腐劑兼具抑菌消毒的特點，在食品加工過程中大量使用防腐劑，以降低食品中的細菌數，如為了使食品呈鮮艷的顏色，并企圖抑制微生物生長，擅自超量添加如亞硝酸鹽混合硝酸鹽形成的防腐劑等違規添加劑14，從而對消費者健康構成了嚴重威脅。3.2 違規使用 某些商家為使食品保持新鮮的感官性狀，使用國家明令禁止使用于食品的防腐劑，如福爾馬林浸泡海菜、魷魚、海參、

16、豬肚（牛肚）等15；將含甲醛成分的致癌工業用品“吊白塊”添加到米、面、腐竹、食糖等食物中進行增白和防腐，從而引發多起食品中毒事件。3.3 降級使用 國家規定必須使用食品級添加劑，而有些食品生產廠為了降低成本，使用工業級代替食品級添加劑。由于工業級產品中含有的少量雜質未經過毒性試驗，因此，消費者在食用工業添加劑加工的食品達到一定量時，必然對身體健康造成損害，嚴重的可能導致死亡。3.4 無標識使用 國家明確規定食品配料中的食品添加劑必須使用規定的名稱標出。但有些商家為了迎合消費者的心理，故意在標簽中少標或隱去某些食品添加劑名稱，甚至在產品外包裝上標明“不含防腐劑”、“不含任何食品添加劑”等字樣來誤

17、導和欺騙消費者，侵犯消費者的知情權。3.5 無序使用 食品防腐劑可以在一個相當長的時間段控制微生物生長，而不能立刻殺死微生物。不少生產者對此認識不清，而把防腐劑混同于消毒劑、殺菌劑，從而忽視在其它方面的消毒，造成產品中微生物指標超標。一些小作坊在加工熟食、肉制品、水發食品及焙烤食品時，用法、用量全憑經驗；還有的使用一些無產品檢驗合格證或過期的食品添加劑。 食品防腐是一個系統工程, 隨著現代物流業的發展, 食品流通調配率越來越高, 一種食品生產、運輸、銷售、消費的周期越來越短, 消費者會享用到越來越多的生、鮮食品從而不需要使用過多的防腐劑處理。同時呼吁全社會關注食品中防腐劑的使用情況, 積極舉報

18、違法使用的案件, 防患于未然。以維護廣大消費者的健康權益, 創造關愛健康、追求天然、崇尚綠色消費的良好社會氛圍。4 展望 國際上, 食品添加劑的發展趨勢是倡導其天然性、營養性和功能性, 而我國對這一領域的研究和應用尚屬初級階段。中國地域遼闊, 植物資源豐富, 供植物源防腐劑選擇的材料大多是藥食兼用或常用調味料植物品種, 口味良好、營養豐富, 具有較好的保健功能, 同時還可賦予食品獨特香味,且安全性高, 易為消費者接受, 能滿足人們對天然食品、綠色食品、健康食品的需要。因此, 開發安全、高效、經濟、營養的植物源天然食品防腐劑不僅是國外食品業發展的主流, 也是我國今后食品發展的主要方向。從長遠的角

19、度來看, 科學技術的進步、生活水平的提高和安全意識的進一步增強, 使倡導綠色健康食品, 關注新型天然防腐劑成為新的消費趨向。相信堅實的科研基礎和良好的生產工藝的結合必定會擴大植物源天然防腐劑的應用范圍, 使其在食品工業中發揮更加重要的作用, 為消費者提供安全放心的食品。 參考文獻：1 凌光婷.食品添加劑手冊M.北京：化學工業出版社，1997.2 萬素英，李琳，王慧君.食品防腐與食品添加劑M.北京：中國輕工業出版社，1998.3 王燕，車振明.食品防腐劑的研究進展J.食品研究與開發，2005，26（5）：167-170.4 寧正祥，王若峰，譚飛龍.食品防腐劑研究進展述評J.食品與發酵工業，1995，（6）：72-75.5 鐘國清，徐興然，陳朝英.新型防霉劑富馬酸二甲酯的合成及抑菌試驗研究J.四川師范大學學報，1995，18（5）：10-15.6 張松，楊永勝，郭俊俊.我國食品防腐劑的使用現狀與發展趨勢J.大眾標準化，2008，9(52)：59-60.7 天津輕工業學院食品工業教研室.食品添加劑M.輕工業出版