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1、我国食品防腐剂应用状况及未来发展趋势在食品工业中,各类食品的防腐保鲜始终是一个亟待解决的重要问题,据估计,我国每年约有20%～30%的食物损失因为各种腐败。食品腐败变质不仅会使食品丧失营养价值,还会造成食物中毒。食品腐败的原因有多方面,包括物理、化学、酶及微生物四个方面的因素,其中微生物作用最为严重。为了延长食品的保藏期限,人们在食品加工过程中采用不同的手段使微生物丧失活性,延缓或阻止其生长,添加防腐剂是其中一种使用方便、非常有效的食品防腐方法,因而被普遍采用。我国的食品防腐剂生产从改革开放开始,经过二十多年的发展,产量增加,技术进步,质量提高。目前常用的食品防腐剂主要
2、分为化学类食品防腐剂和天然类食品防腐剂。1化学类食品防腐剂目前我国市场应用的大多为化学防腐剂,常用的主要有:苯甲酸(钠)、山梨酸(钾)、对羟基苯甲酸酯类、丙酸盐、亚硫酸及其盐类、硝酸盐及亚硝酸盐。1.1苯甲酸及其钠盐苯甲酸又名安息香酸,其抑菌作用的机理是使微生物细胞的呼吸系统发生障碍,使三羧酸循环(TCA循环)中乙酸辅酶A→乙酸醋酸及乙酸草酸→柠檬酸之间的循环过程难以进行,并阻碍细胞膜的正常生理作用。苯甲酸在人体内与氨基乙酸结合,生成马尿酸,在尿中排除,无蓄积作用。由于其有效成分是未解离的苯甲酸分子,所以在酸性食品中使用效果好,对酵母、霉菌都有效。但因有叠加中毒现象的报
3、道,在使用上有争议,虽各国仍允许使用,但应用范围越来越窄。如在日本,其进口食品中苯甲酸钠使用受到限制,甚至部分禁止使用,日本已停止生产。因价格低廉,我国仍广泛使用,主要应用于汽水、果汁类、酱油、罐头和酒类的防腐。1.2山梨酸及其钾盐山梨酸是不饱和脂肪酸,其抑菌机理是利用自身的双键与微生物细胞中酶的巯基形成共价键,使其丧失活性,破坏酶系,从而抑制微生物的生长。山梨酸可参与体内正常代谢,并最终被氧化为CO2和水,对人体基本无害,且对食品风味亦无不良影响,是目前国际上公认最安全的化学防腐剂之一,已为所有国家和地区允许使用。由于其有效成分是未解离的山梨酸分子,故在酸性条件下效果
4、较好。山梨酸主要抑制霉菌和酵母,但是在微生物过多的情况下发挥不了作用,因此它适用于有良好的卫生条件和微生物数量较少的食品中使用。山梨酸由于价格比苯甲酸类高,使其应用受到限制,目前仅在高端食品中有应用。1.3对羟基苯甲酸酯类(甲、乙、丙、异丙、丁、异丁、庚等酯)也称为尼泊金酯,其抑菌机理与苯甲酸基本相同,主要是使微生物细胞呼吸系统和电子传递酶系统的活性受抑制,并能破坏微生物细胞膜的结构,从而起到防腐的效果。对羟基苯甲酸酯类防腐效果不随pH值而变化,在pH4~8范围内均有较好效果,故可被用于代替酸性防腐剂,且毒性低于苯甲酸(但高于山梨酸)。由于它具有酚羟基结构,所以抗细菌性
5、能比苯甲酸、山梨酸都强,对霉菌、酵母也有较强作用。最大的缺点是有特殊气味,在水中溶解度差,其溶解度随酯基碳链长度的增加而下降(如甲酯为0.25g/100g,庚酯仅1.5mg/100g),抗菌效果则与分子中醇链长度成正比,毒性与醇链长度成反比。在胃肠中能迅速吸收,并水解成对羟基苯甲酸而从尿中排出。目前我国国标规定,对羟基苯甲酸酯类系列中只有乙酯、丙酯可以应用于食品中。1.4丙酸盐丙酸盐在体内转变为丙酸,单体丙酸分子可以在霉菌细胞外形成高渗透压,使霉菌细胞内脱水,失去繁殖力,且还可以穿透霉菌细胞壁,抑制细胞内的活性。同时丙酸为食品的正常成分,也是人体代谢的正常中间体,易被消
6、化系统吸收,无蓄积性,不随尿排出,它经ω-氧化后可与辅酶A结合形成琥珀酸盐或酯而参加三羧酸循环代谢为CO2和水。由于丙酸盐的有效成分是丙酸,所以它必须在酸性环境中才能产生抑菌作用,在食品中主要用于面包、糕点类食品,其离解常数较低。对酵母无效,故不影响面包的正常发酵[4]。但是我国长期以来不能生产丙酸,主要靠进口,近几年我国才开始丙酸盐的工业生产,但产量很低,制约了丙酸盐在食品中的应用。1.5亚硫酸及其盐类主要有亚硫酸盐、焦亚硫酸盐和二氧化硫。其有效成分是亚硫酸分子,亚硫酸的杀菌作用机理是消耗食品中的O2,使好气性微生物因缺氧而致死,并能抑制某些微生物生理活动中酶的活性。
7、由于使用亚硫酸盐后残存的二氧化硫能引起严重的过敏反应,尤其对哮喘患者,故FDA于1986年禁止其在生吃的新鲜果蔬中作为防腐剂使用。在我国,部分食品加工过程中还有使用。1.6硝酸盐及亚硝酸盐使用少量硝酸盐或亚硝酸盐来腌制肉类和家禽,是人们常用的食物防腐方法。在腌制腊味(我国传统的腌制肉类)方面,硝酸盐和亚硝酸盐是不可或缺的防腐剂,不仅使食物具备独特的色香味,更具有抗微生物的作用,能抑制细菌生长及孢子形成,尤其是肉毒杆菌。不过,由于硝酸盐及亚硝酸盐能与腌肉中的其他物质起反应,产生硝胺这种可能会令人类致癌的物质。食物中硝酸盐的含量一般很少,不会
