食品防腐劑的研究.doc

食品防腐劑的研究 楊海金（應(yīng)用化學(xué)112班 5503211079）近年來(lái)，伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，食品加工業(yè)也得到了很大的發(fā)展。然而，在食品加工工業(yè)中，各類(lèi)食品的防腐保鮮，一直是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。據(jù)估計(jì)，我國(guó)每年約有2030的食物因腐敗而白白損失。食品腐敗不僅會(huì)造成食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的喪失，甚至還會(huì)造成食物中毒。食品腐敗的原因很多，主要有物理、化學(xué)、酶變及微生物4個(gè)方面的因素，其中微生物作用最為嚴(yán)重。為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，在食品加工過(guò)程中，人們采用了許多不同的手段來(lái)殺死或者抑制微生物，添加防腐劑是其中最方便而有效的一種方法，因而被廣泛使用于食品加工行業(yè)中。這使得食品添加劑行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，但在發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了不少問(wèn)題，以至于有部分人認(rèn)為食品安全最大的問(wèn)題是食品添加劑。為了讓大家走出這一誤區(qū)，我們就從食品防腐劑這個(gè)備受爭(zhēng)議，也是最敏感的食品添加劑來(lái)說(shuō)起。1.食品防腐劑的概述 食品防腐劑是指為食品防腐和食品加工、儲(chǔ)運(yùn)的需要，加入食品中的化學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。它能防止食品因微生物引起的腐敗變質(zhì)，使食品在一般的自然環(huán)境中具有一定的保存期。食品防腐劑的用途，廣義地說(shuō)，就是減少、避免人類(lèi)的食品中毒。狹義地說(shuō)，就是防止微生物作用而阻止食品腐敗的有效措施之一。2.食品防腐劑的分類(lèi) 食品防腐劑不影響食品的味道，它可以抑制微生物的生長(zhǎng)，殺死食品中含有的有害微生物，以此來(lái)防止影響食品保鮮的化學(xué)過(guò)程，例如發(fā)酵、霉變和腐敗等。防腐劑按組分和來(lái)源主要分為化學(xué)類(lèi)食品防腐劑和天然類(lèi)食品防腐劑【1】。化學(xué)類(lèi)食品防腐劑可分為三大類(lèi)，分別是酸性防腐劑、酯型防腐劑、無(wú)機(jī)鹽防腐劑。酸性防腐劑( 如山梨酸、丙酸及其鹽類(lèi)等) 在酸性越大時(shí)，防腐效果越好，而在堿性條件下幾乎無(wú)效；酯型防腐劑( 如沒(méi)食子酸酯、抗壞血酸棕櫚酸酯等) 在很寬的pH范圍內(nèi)都有效，毒性亦較低；無(wú)機(jī)鹽防腐劑( 如含硫的亞硫酸鹽、焦亞硫酸鹽等) 的有效成分是亞硫酸分子，可殺滅某些好氧型微生物并能抑制微生物中酶的活性，但因殘留二氧化硫能引起過(guò)敏反應(yīng)，使用受到限制【2】。Dai等研究發(fā)現(xiàn)苯甲酸鈉、山梨酸鉀、月桂酸及肉桂酸單獨(dú)或聯(lián)合使用可明顯抑制酵母的生長(zhǎng)，發(fā)揮有效的防腐作用。天然食品防腐劑可分為3 類(lèi): 動(dòng)物源天然防腐劑、植物源天然防腐劑、微生物源天然防腐劑。動(dòng)物源天然防腐劑( 如蜂膠、魚(yú)精蛋白、殼聚糖等) 是從動(dòng)物體內(nèi)提取出來(lái)的防腐劑。植物源天然防腐劑( 如香辛料及茶葉、銀杏葉、中草藥提取物等) ，是國(guó)內(nèi)外開(kāi)拓食品防腐劑新領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。Hsouna 等發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)角果( 長(zhǎng)角豆屬，藥用植物) 中提取的香精油，具有有效的抗微生物及細(xì)胞毒性作用，在食品防腐中發(fā)揮了重要作用。微生物源防腐劑( 如乳酸鏈球菌素、納他霉素等) 具有安全、高效和健康的特點(diǎn)。作為世界公認(rèn)安全的食品防腐劑，乳酸鏈球菌素( Nisin) ，即乳鏈菌肽，是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，是一種高效、無(wú)毒、安全、性能卓越的天然食品防腐劑。Nisin 能有效抑殺嗜熱脂肪芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌等各種革蘭氏陽(yáng)性菌及芽孢，加入食品中，可大大地降低食品的滅菌溫度、縮短食品滅菌時(shí)間，使食品保持原有營(yíng)養(yǎng)成份、風(fēng)味、色澤，同時(shí)還可大量節(jié)能?？蓮V泛應(yīng)用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐裝食品、果汁飲料及經(jīng)熱處理密閉包裝食品的防腐保鮮等領(lǐng)域。3.食品防腐劑的檢測(cè)在食品工業(yè)中,作為防腐劑,不能影響人體正常的生理功能,一般說(shuō)來(lái),在正常規(guī)定的使用范圍內(nèi)使用食品防腐劑對(duì)人體沒(méi)有毒害或毒性極小。因此,食品防腐劑的定性與定量的檢測(cè)在食品安全性方面是很重要的。目前,測(cè)定防腐劑的方法主要有:薄層色譜法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳、氣相氣譜法等。隨著越來(lái)越多的食品工業(yè)、藥物配方和化妝品里混合使用防腐劑,只單一的檢測(cè)某一種防腐劑已經(jīng)滿(mǎn)足不了各行業(yè)的要求,因此能夠同時(shí)測(cè)定多種防腐劑的方法就會(huì)顯得尤為重要。Thomassin 等人曾經(jīng)采用高效薄層色譜法和高效液相色譜法對(duì)尼泊金酯類(lèi)作過(guò)檢測(cè),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高效薄層色譜法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差要大于高效液相色譜法,但是高效薄層色譜法對(duì)于尼泊金酯類(lèi)的定量就更為快速。Harry M Pylypiw J r 等人使用高效液相色譜同時(shí)測(cè)定食品里的苯甲酸鈉和山梨酸鉀。苯甲酸鈉和山梨酸鉀的紫外檢測(cè)波長(zhǎng)分別為225nm 和255nm。以體積比101 ,用乙腈/ 醋酸銨緩沖溶液來(lái)稀釋液體樣本。 Tfouni 和Toledo 使用高效液相色譜對(duì)巴西國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的飲料、果汁、人造乳油奶酪作了抽查檢測(cè),檢測(cè)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)食品里苯甲酸和山梨酸的含量都沒(méi)有超過(guò)804 mg/ L 和1 371 mg/ kg ,只有一種防腐劑的含量超過(guò)了巴西法律規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 方明和李勇采用高效毛細(xì)管電泳檢測(cè)了飲料、醬菜中苯甲酸的含量,優(yōu)化了測(cè)定食品防腐劑的試驗(yàn)條件。試驗(yàn)表明這種檢測(cè)的預(yù)處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)經(jīng)費(fèi)低,且有檢測(cè)迅速快捷、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)【3】。 由于薄層色譜法所用的分析時(shí)間長(zhǎng)、準(zhǔn)確度差，高效液相色譜法使用的儀器昂貴,難以普及,因此適用范圍受到一定限制。氣相色譜是最重要的分析技術(shù)之一,它有極好的靈敏度和很高的分離度。在實(shí)驗(yàn)中如果將玻璃棉插入注射部分的玻璃墊里或在分析柱之前采用一個(gè)保護(hù)柱可以防止分析柱被不揮發(fā)物質(zhì)污染,阻止污染物的干擾,減小峰的拖尾效應(yīng)來(lái)改進(jìn)氣相色譜的分離度,同時(shí)還可以延長(zhǎng)柱的使用壽命。王文芳等人采用不分流/ 分流進(jìn)樣模式,對(duì)飲料中山梨酸和苯甲酸進(jìn)行測(cè)定。線性范圍為25300g/ mL ,相關(guān)系數(shù)都大于0.1999 ,山梨酸和苯甲酸的檢出限分別為0.1813g/ mL 和0.1606g/ mL ,回收率在87.0 % - 97.8 %范圍內(nèi)5。4.食品防腐劑的應(yīng)用與安全我國(guó)目前使用的防腐劑主要是化學(xué)類(lèi)食品防腐劑，如山梨酸、山梨酸鉀等。山梨酸(鉀)主要通過(guò)山梨酸根抑制霉菌、酵母菌和好氧性細(xì)菌的活性，從而發(fā)揮有效的防腐作用、此外它還能防止肉毒桿菌、沙門(mén)氏菌等有害微生物的生長(zhǎng)和繁殖，但對(duì)厭氧性芽孢菌與嗜酸乳桿菌等有益微生物幾乎無(wú)效，其抑止發(fā)育的作用比殺菌作用更強(qiáng)，從而達(dá)到有效地延長(zhǎng)食品的保存時(shí)間，并保持原有食品的風(fēng)味。山梨酸( 鉀) 目前已廣泛地用于食品、醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)產(chǎn)品、飼料等行業(yè)中，從發(fā)展趨勢(shì)看,其應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。為保障食品防腐劑能得到正確的使用與發(fā)展，食品企業(yè)、消費(fèi)者、政府及相關(guān)部門(mén)等應(yīng)共同努力，發(fā)揮各自的積極作用。(1) 食品企業(yè)應(yīng)正確使用防腐劑。社會(huì)上仍存在一些食品生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有正確使用防腐劑，使得消費(fèi)者對(duì)防腐劑產(chǎn)生了質(zhì)疑和防范，其主要表現(xiàn)為: 超標(biāo)使用、超范圍使用、使用劣質(zhì)防腐劑、違規(guī)使用、不標(biāo)注使用、不科學(xué)使用【6】 （2）消費(fèi)者應(yīng)科學(xué)認(rèn)識(shí)防腐劑。目前，部分消費(fèi)者對(duì)食品添加劑，尤其是防腐劑存在誤解，盲目地追求不添加防腐劑的食品，這些誤解主要是因?yàn)槿狈?duì)科學(xué)知識(shí)的了解和社會(huì)輿論的誤導(dǎo)。因此，要解決食品防腐劑的發(fā)展問(wèn)題，還需要消費(fèi)者具備有關(guān)食品防腐劑的科學(xué)知識(shí)，消除誤解。（3）政府及相關(guān)部門(mén)、協(xié)會(huì)、媒體的監(jiān)督管理食品防腐劑要得到合理合法的使用與發(fā)展，亦迫切需要政府及相關(guān)部門(mén)、協(xié)會(huì)的努力及媒體的監(jiān)督管理。5.食品防腐劑的發(fā)展趨勢(shì)食品工業(yè)之所以能發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要支柱產(chǎn)業(yè)，主要是由于食品工業(yè)為人們提供了大量衛(wèi)生、可口、方便又營(yíng)養(yǎng)的食品。防腐劑是食品工業(yè)中主要的添加劑之一，我國(guó)目前使用的防腐劑主要是苯甲酸、山梨酸等化學(xué)合成防腐劑。隨著人們生活水平的提高以及保健意識(shí)的增強(qiáng)，化學(xué)防腐劑受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)抗菌性強(qiáng)、安全無(wú)毒、適用性廣和性能穩(wěn)定的天然食品防腐劑成為食品科學(xué)研究的新熱點(diǎn)之一，天然防腐劑也是今后防腐劑市場(chǎng)的主要方向。近年來(lái)，我國(guó)的科研單位及生產(chǎn)單位開(kāi)發(fā)了不少天然食品防腐劑，其中不少品種正在大力推廣應(yīng)用。相信隨著抗菌物質(zhì)分子與作用機(jī)理的揭示，更多的天然防腐劑將被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以其安全性、無(wú)毒性作用的特點(diǎn)越來(lái)越受到食品工業(yè)的青睞。當(dāng)前我國(guó)食品防腐劑開(kāi)發(fā)方向是: 進(jìn)一步研究山梨酸、丙酸及其鹽類(lèi), 其關(guān)鍵是完善生產(chǎn)工藝, 降低生產(chǎn)成本。大力開(kāi)發(fā)新型天然類(lèi)食品防腐劑, 對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行探索,研發(fā)高效低成本的生產(chǎn)工藝。研究新型天然復(fù)合型防腐劑, 進(jìn)一步提高防腐效能。對(duì)現(xiàn)有安全高效的品種進(jìn)行分子修飾, 以開(kāi)發(fā)出更好的品種。參考文獻(xiàn)1.林科 食品防腐劑的種類(lèi)及其研究進(jìn)展J 廣西輕工業(yè)，2009 ( 10) : 9 112.唐春紅，孫瑾 食品防腐劑和抗氧化劑在醬菜行業(yè)的使用技術(shù)及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)J 中國(guó)食品添加劑，2010(4) : 213 2173.方明,李勇. 飲料、醬菜中苯甲酸含量的高效毛細(xì)管電泳檢測(cè)方法J 中國(guó)食品添加劑,2005,8:1561584.林秀蓉