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1、我國食品防腐劑應用狀況及未來發(fā)展趨勢在食品工業(yè)中,各類食品的防腐保鮮始終是一個亟待解決的重要問題,據估計,我國每年約有20%～30%的食物損失因為各種腐敗。食品腐敗變質不僅會使食品喪失營養(yǎng)價值,還會造成食物中毒。食品腐敗的原因有多方面,包括物理、化學、酶及微生物四個方面的因素,其中微生物作用最為嚴重。為了延長食品的保藏期限,人們在食品加工過程中采用不同的手段使微生物喪失活性,延緩或阻止其生長,添加防腐劑是其中一種使用方便、非常有效的食品防腐方法,因而被普遍采用。我國的食品防腐劑生產從改革開放開始,經過二十多年的發(fā)展,產量增加,技術進步,質量提高。目前常用的食品防腐劑主要
2、分為化學類食品防腐劑和天然類食品防腐劑。1化學類食品防腐劑目前我國市場應用的大多為化學防腐劑,常用的主要有:苯甲酸(鈉)、山梨酸(鉀)、對羥基苯甲酸酯類、丙酸鹽、亞硫酸及其鹽類、硝酸鹽及亞硝酸鹽。1.1苯甲酸及其鈉鹽苯甲酸又名安息香酸,其抑菌作用的機理是使微生物細胞的呼吸系統發(fā)生障礙,使三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))中乙酸輔酶A→乙酸醋酸及乙酸草酸→檸檬酸之間的循環(huán)過程難以進行,并阻礙細胞膜的正常生理作用。苯甲酸在人體內與氨基乙酸結合,生成馬尿酸,在尿中排除,無蓄積作用。由于其有效成分是未解離的苯甲酸分子,所以在酸性食品中使用效果好,對酵母、霉菌都有效。但因有疊加中毒現象的報
3、道,在使用上有爭議,雖各國仍允許使用,但應用范圍越來越窄。如在日本,其進口食品中苯甲酸鈉使用受到限制,甚至部分禁止使用,日本已停止生產。因價格低廉,我國仍廣泛使用,主要應用于汽水、果汁類、醬油、罐頭和酒類的防腐。1.2山梨酸及其鉀鹽山梨酸是不飽和脂肪酸,其抑菌機理是利用自身的雙鍵與微生物細胞中酶的巰基形成共價鍵,使其喪失活性,破壞酶系,從而抑制微生物的生長。山梨酸可參與體內正常代謝,并最終被氧化為CO2和水,對人體基本無害,且對食品風味亦無不良影響,是目前國際上公認最安全的化學防腐劑之一,已為所有國家和地區(qū)允許使用。由于其有效成分是未解離的山梨酸分子,故在酸性條件下效果
4、較好。山梨酸主要抑制霉菌和酵母,但是在微生物過多的情況下發(fā)揮不了作用,因此它適用于有良好的衛(wèi)生條件和微生物數量較少的食品中使用。山梨酸由于價格比苯甲酸類高,使其應用受到限制,目前僅在高端食品中有應用。1.3對羥基苯甲酸酯類(甲、乙、丙、異丙、丁、異丁、庚等酯)也稱為尼泊金酯,其抑菌機理與苯甲酸基本相同,主要是使微生物細胞呼吸系統和電子傳遞酶系統的活性受抑制,并能破壞微生物細胞膜的結構,從而起到防腐的效果。對羥基苯甲酸酯類防腐效果不隨pH值而變化,在pH4~8范圍內均有較好效果,故可被用于代替酸性防腐劑,且毒性低于苯甲酸(但高于山梨酸)。由于它具有酚羥基結構,所以抗細菌性
5、能比苯甲酸、山梨酸都強,對霉菌、酵母也有較強作用。最大的缺點是有特殊氣味,在水中溶解度差,其溶解度隨酯基碳鏈長度的增加而下降(如甲酯為0.25g/100g,庚酯僅1.5mg/100g),抗菌效果則與分子中醇鏈長度成正比,毒性與醇鏈長度成反比。在胃腸中能迅速吸收,并水解成對羥基苯甲酸而從尿中排出。目前我國國標規(guī)定,對羥基苯甲酸酯類系列中只有乙酯、丙酯可以應用于食品中。1.4丙酸鹽丙酸鹽在體內轉變?yōu)楸?單體丙酸分子可以在霉菌細胞外形成高滲透壓,使霉菌細胞內脫水,失去繁殖力,且還可以穿透霉菌細胞壁,抑制細胞內的活性。同時丙酸為食品的正常成分,也是人體代謝的正常中間體,易被消
6、化系統吸收,無蓄積性,不隨尿排出,它經ω-氧化后可與輔酶A結合形成琥珀酸鹽或酯而參加三羧酸循環(huán)代謝為CO2和水。由于丙酸鹽的有效成分是丙酸,所以它必須在酸性環(huán)境中才能產生抑菌作用,在食品中主要用于面包、糕點類食品,其離解常數較低。對酵母無效,故不影響面包的正常發(fā)酵[4]。但是我國長期以來不能生產丙酸,主要靠進口,近幾年我國才開始丙酸鹽的工業(yè)生產,但產量很低,制約了丙酸鹽在食品中的應用。1.5亞硫酸及其鹽類主要有亞硫酸鹽、焦亞硫酸鹽和二氧化硫。其有效成分是亞硫酸分子,亞硫酸的殺菌作用機理是消耗食品中的O2,使好氣性微生物因缺氧而致死,并能抑制某些微生物生理活動中酶的活性。
7、由于使用亞硫酸鹽后殘存的二氧化硫能引起嚴重的過敏反應,尤其對哮喘患者,故FDA于1986年禁止其在生吃的新鮮果蔬中作為防腐劑使用。在我國,部分食品加工過程中還有使用。1.6硝酸鹽及亞硝酸鹽使用少量硝酸鹽或亞硝酸鹽來腌制肉類和家禽,是人們常用的食物防腐方法。在腌制臘味(我國傳統的腌制肉類)方面,硝酸鹽和亞硝酸鹽是不可或缺的防腐劑,不僅使食物具備獨特的色香味,更具有抗微生物的作用,能抑制細菌生長及孢子形成,尤其是肉毒桿菌。不過,由于硝酸鹽及亞硝酸鹽能與腌肉中的其他物質起反應,產生硝胺這種可能會令人類致癌的物質。食物中硝酸鹽的含量一般很少,不會
