江南大學(xué)食品工藝學(xué)課件

1、第六章第六章 食品的化學(xué)保藏食品的化學(xué)保藏 第一節(jié)概述第一節(jié)概述 一、化學(xué)保藏的概念一、化學(xué)保藏的概念 1. 食品化學(xué)保藏就是在食品生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程食品化學(xué)保藏就是在食品生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程 中適用化學(xué)制品來提高食品的耐藏性和盡可中適用化學(xué)制品來提高食品的耐藏性和盡可 能保持原有品質(zhì)的一種方法，也就是防止食能保持原有品質(zhì)的一種方法，也就是防止食 品變質(zhì)和延長保質(zhì)期。品變質(zhì)和延長保質(zhì)期。 2. 化學(xué)制品：指成分明確，結(jié)構(gòu)清楚，從化化學(xué)制品：指成分明確，結(jié)構(gòu)清楚，從化 學(xué)工業(yè)中生產(chǎn)出來的制品。學(xué)工業(yè)中生產(chǎn)出來的制品。 有一些化學(xué)制品，它能抑制微生物生長，有一些化學(xué)制品，它能抑制微生物生長， 延續(xù)食品腐敗變

2、質(zhì)，稱為化學(xué)防腐劑：延續(xù)食品腐敗變質(zhì)，稱為化學(xué)防腐劑： 如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、 亞硝酸鹽。亞硝酸鹽。 有一些化學(xué)制品它能阻止或延續(xù)食品中有一些化學(xué)制品它能阻止或延續(xù)食品中 成分被氧化的反應(yīng)，稱為抗氧化劑。成分被氧化的反應(yīng)，稱為抗氧化劑。 而利用化學(xué)制品來抑制酶的添加劑則不而利用化學(xué)制品來抑制酶的添加劑則不 常用。常用。 3. 化學(xué)保藏的原理化學(xué)保藏的原理 化學(xué)保藏就是在食品中添加化學(xué)防腐劑和抗化學(xué)保藏就是在食品中添加化學(xué)防腐劑和抗 氧化劑來抑制微生物的生長和推遲化學(xué)反應(yīng)的發(fā)氧化劑來抑制微生物的生長和推遲化學(xué)反應(yīng)的發(fā) 生，從而達(dá)到保藏的目的生，從而達(dá)

3、到保藏的目的 它是在有限時(shí)間內(nèi)才能保持食品原來的品質(zhì)狀態(tài)，它是在有限時(shí)間內(nèi)才能保持食品原來的品質(zhì)狀態(tài)， 屬于暫時(shí)性保藏屬于暫時(shí)性保藏 由防腐劑只能延長細(xì)菌生長滯后期，因而只有未由防腐劑只能延長細(xì)菌生長滯后期，因而只有未 遭細(xì)菌嚴(yán)重污染的食品，利用化學(xué)防腐劑才有效。遭細(xì)菌嚴(yán)重污染的食品，利用化學(xué)防腐劑才有效。 抗氧化劑也是如此，在化學(xué)反應(yīng)尚未發(fā)生前。抗氧化劑也是如此，在化學(xué)反應(yīng)尚未發(fā)生前。 并不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)，即如果食品腐敗變并不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)，即如果食品腐敗變 質(zhì)和氧化反應(yīng)已經(jīng)開始，則決不能利用防腐劑和質(zhì)和氧化反應(yīng)已經(jīng)開始，則決不能利用防腐劑和 抗氧化劑將已經(jīng)腐敗變質(zhì)的食品變成優(yōu)質(zhì)

4、食品?？寡趸瘎⒁呀?jīng)腐敗變質(zhì)的食品變成優(yōu)質(zhì)食品。 4.特點(diǎn)特點(diǎn) 簡單、經(jīng)濟(jì)簡單、經(jīng)濟(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 食品添加劑及其使用問題食品添加劑及其使用問題 一、食品添加劑一、食品添加劑 1. 概念：為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)，概念：為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)， 適應(yīng)食品加工工藝的需要而加入到食品中的化適應(yīng)食品加工工藝的需要而加入到食品中的化 學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。 2. 食品添加劑與食品配料的區(qū)別食品添加劑與食品配料的區(qū)別 食品配料：是公認(rèn)安全的物質(zhì)，無需進(jìn)行毒理評(píng)食品配料：是公認(rèn)安全的物質(zhì)，無需進(jìn)行毒理評(píng) 價(jià)，用量比較大，一般在價(jià)，用量比較大，一般在3%以上，如鹽

5、、糖、以上，如鹽、糖、 大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。 食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗(yàn)，并有一定的食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗(yàn)，并有一定的 ADI值值 第二節(jié)第二節(jié) 食品添加劑及其使用問題食品添加劑及其使用問題 一、食品添加劑一、食品添加劑 1. 概念：為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)，概念：為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)， 適應(yīng)食品加工工藝的需要，而加入到食品中的化適應(yīng)食品加工工藝的需要，而加入到食品中的化 學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì) 2. 食品添加劑與食品配料的區(qū)別食品添加劑與食品配料的區(qū)別 食品配料：是公認(rèn)安全的物質(zhì)，無需進(jìn)行毒理學(xué)

6、評(píng)價(jià)，食品配料：是公認(rèn)安全的物質(zhì)，無需進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)， 用量比較大，一般在用量比較大，一般在3%以上，如上述的鹽、糖、大豆以上，如上述的鹽、糖、大豆 蛋白、奶油、淀粉、植脂末等蛋白、奶油、淀粉、植脂末等 食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗(yàn)，并由一定的食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗(yàn)，并由一定的ADI值，值， 一般用量較小。一般用量較小。 二、食品添加劑在食品中可能的作用二、食品添加劑在食品中可能的作用 l）增強(qiáng)食品的保藏性、防止腐敗變質(zhì)、保持）增強(qiáng)食品的保藏性、防止腐敗變質(zhì)、保持 或提高食品的營養(yǎng)價(jià)值。防腐劑和抗氧化劑可或提高食品的營養(yǎng)價(jià)值。防腐劑和抗氧化劑可 降低這種損失，延長食品的保存期，并可防

7、止降低這種損失，延長食品的保存期，并可防止 食物中毒。食物中毒。 2）改善食品的感觀性狀。食品加工后，有的）改善食品的感觀性狀。食品加工后，有的 褪色，有的變色，風(fēng)味和質(zhì)地也可能有所改變。褪色，有的變色，風(fēng)味和質(zhì)地也可能有所改變。 如果適當(dāng)使用著色劑、香料以及乳化劑、增稠如果適當(dāng)使用著色劑、香料以及乳化劑、增稠 劑等，可保持食品的色、香、味、形態(tài)和質(zhì)地。劑等，可保持食品的色、香、味、形態(tài)和質(zhì)地。 3）有利于食品加工操作，適應(yīng)生產(chǎn)的機(jī)械化）有利于食品加工操作，適應(yīng)生產(chǎn)的機(jī)械化 和連續(xù)化。澄清劑、助濾劑和消泡劑、凝固劑和連續(xù)化。澄清劑、助濾劑和消泡劑、凝固劑 等可在此方面發(fā)揮較大作用。等可在此方面

8、發(fā)揮較大作用。 4）滿足其他特殊要求。如無營養(yǎng)的甜味劑即）滿足其他特殊要求。如無營養(yǎng)的甜味劑即 可滿足糖尿病患者的特殊要求。可滿足糖尿病患者的特殊要求。 三、食品添加劑的分類及應(yīng)用狀況三、食品添加劑的分類及應(yīng)用狀況 我國列入我國列入 GB2760-1996食品添加劑使用衛(wèi)生食品添加劑使用衛(wèi)生 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的品種已達(dá)的品種已達(dá)1150多種，并逐年增加，多種，并逐年增加，98 年，達(dá)到年，達(dá)到1524種，到種，到2003年，達(dá)到年，達(dá)到1747種。種。 依照依照GBI2493-90食品添加劑分類和代碼食品添加劑分類和代碼， 我國將食品添加劑分為我國將食品添加劑分為22類，按英文字母順序類，按英文字母順

9、序 排序依次為：酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、排序依次為：酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、 抗氧劑、漂白劑、膨松劑、膠姆糖基礎(chǔ)劑、著抗氧劑、漂白劑、膨松劑、膠姆糖基礎(chǔ)劑、著 色劑、護(hù)色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面色劑、護(hù)色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面 粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑、粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑、 防腐劑、穩(wěn)定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、防腐劑、穩(wěn)定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、 香料及其它。香料及其它。 四、安全性四、安全性 作為食品添加劑使用的物質(zhì)，其最重要的條件是作為食品添加劑使用的物質(zhì)，其最重要的條件是 使用的安全性，然后是工藝效果。使用的安全性，然后

10、是工藝效果。 一般要求：食品添加劑本身應(yīng)經(jīng)過充分的毒理學(xué)一般要求：食品添加劑本身應(yīng)經(jīng)過充分的毒理學(xué) 評(píng)價(jià)，有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，證明在一定的使用范評(píng)價(jià)，有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，證明在一定的使用范 圍內(nèi)對(duì)人體無害。進(jìn)入人體后，最好能參與人體圍內(nèi)對(duì)人體無害。進(jìn)入人體后，最好能參與人體 正常的物質(zhì)代謝；或經(jīng)正常解毒過程解毒后排出正常的物質(zhì)代謝；或經(jīng)正常解毒過程解毒后排出 體外；或因不吸收排出體外；不能在人體內(nèi)因分體外；或因不吸收排出體外；不能在人體內(nèi)因分 解或反應(yīng)形成對(duì)人體有害的物質(zhì)。解或反應(yīng)形成對(duì)人體有害的物質(zhì)。 國際上有關(guān)食品添加劑的權(quán)威機(jī)構(gòu)是國際上有關(guān)食品添加劑的權(quán)威機(jī)構(gòu)是FAOWHO （聯(lián)合國糧農(nóng)組織

11、世界衛(wèi)生組織）。該機(jī)構(gòu)內(nèi)（聯(lián)合國糧農(nóng)組織世界衛(wèi)生組織）。該機(jī)構(gòu)內(nèi) 設(shè)食品添加劑專家委員會(huì)和食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)委員設(shè)食品添加劑專家委員會(huì)和食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)委員 會(huì)等。但這兩個(gè)組織所通過的決議均為建議，能會(huì)等。但這兩個(gè)組織所通過的決議均為建議，能 否使用尚取決于本國的衛(wèi)生部。否使用尚取決于本國的衛(wèi)生部。 第三節(jié)第三節(jié) 食品防腐劑食品防腐劑 用于食品保藏的抗菌劑可以區(qū)分為無機(jī)和用于食品保藏的抗菌劑可以區(qū)分為無機(jī)和 有機(jī)的兩大類，有機(jī)的兩大類，CO2，SO2，H2O2，苯甲，苯甲 酸及其鈉鹽，山梨酸及其鉀鹽等為常用酸及其鈉鹽，山梨酸及其鉀鹽等為常用 的抗菌劑。的抗菌劑。 一、防腐劑的定義和特點(diǎn) 防腐劑是指能

12、抑制微生物引起的腐敗變 質(zhì)、延長食品保存期的一類食品添加劑， 有時(shí)也被稱為抗菌劑。它的主要作用是 抑制食品中微生物的繁殖。 1、防腐劑的抗菌譜與作用模式防腐劑的抗菌譜與作用模式 一般來說，防腐劑的選擇首先是基于其抗菌譜一般來說，防腐劑的選擇首先是基于其抗菌譜 或者其抗菌范圍。人們都希望采用具有廣譜抗或者其抗菌范圍。人們都希望采用具有廣譜抗 菌能力的防腐劑，但是事實(shí)上只有少數(shù)一些防菌能力的防腐劑，但是事實(shí)上只有少數(shù)一些防 腐劑具有同時(shí)抑制幾類微生物的功能，絕大多腐劑具有同時(shí)抑制幾類微生物的功能，絕大多 數(shù)的防腐劑只能針對(duì)霉菌、細(xì)菌和酵母中的一數(shù)的防腐劑只能針對(duì)霉菌、細(xì)菌和酵母中的一 類或者兩類有

13、效，或者對(duì)其中的一些比較有效類或者兩類有效，或者對(duì)其中的一些比較有效 而對(duì)其它的效果比較弱，或者只是在一定而對(duì)其它的效果比較弱，或者只是在一定pH 條件下比如酸性條件下才起作用。條件下比如酸性條件下才起作用。 防腐劑的防腐原理大致有如下防腐劑的防腐原理大致有如下3 3種：種： （1 1）干擾微生物的酶系，破壞其正常的新）干擾微生物的酶系，破壞其正常的新 陳代謝，抑制酶的活性。陳代謝，抑制酶的活性。 （2 2）破壞微生物的遺傳物質(zhì)，干擾其生存）破壞微生物的遺傳物質(zhì)，干擾其生存 和繁殖；和繁殖； （3）與細(xì)胞膜作用，使細(xì)胞通透性上升，）與細(xì)胞膜作用，使細(xì)胞通透性上升， 導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)逸出而失活。導(dǎo)

14、致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)逸出而失活。 2.防腐劑的化學(xué)和物理性質(zhì)防腐劑的化學(xué)和物理性質(zhì) 在一些特定的體系下，抗菌劑需要象乳化劑一在一些特定的體系下，抗菌劑需要象乳化劑一 樣需要有一定的親水親油平衡能力。樣需要有一定的親水親油平衡能力。 沸點(diǎn)也會(huì)直接影響防腐劑的活性，特別是其穿沸點(diǎn)也會(huì)直接影響防腐劑的活性，特別是其穿 透能力。透能力。 食品體系的食品體系的pH會(huì)決定防腐劑的效果。會(huì)決定防腐劑的效果。 與食品組分中的脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物和與食品組分中的脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物和 其它添加劑的反應(yīng)，通常會(huì)使其抗菌效果下降其它添加劑的反應(yīng)，通常會(huì)使其抗菌效果下降。 3. 3. 食品性質(zhì)對(duì)防腐劑作用的影響食品性

15、質(zhì)對(duì)防腐劑作用的影響 前面已經(jīng)討論過，食品的組分與防腐劑起反應(yīng)前面已經(jīng)討論過，食品的組分與防腐劑起反應(yīng) 的話會(huì)使防腐劑的活性喪失。的話會(huì)使防腐劑的活性喪失。 蛋白質(zhì)能與防腐劑結(jié)合使防腐劑失效。蛋白質(zhì)能與防腐劑結(jié)合使防腐劑失效。 纖維也會(huì)與一些防腐劑結(jié)合而使其失效。纖維也會(huì)與一些防腐劑結(jié)合而使其失效。 脂類也能顯著影響一些防腐劑，一些親油性比脂類也能顯著影響一些防腐劑，一些親油性比 較強(qiáng)的防腐劑可能會(huì)轉(zhuǎn)移到食品的脂相中，而較強(qiáng)的防腐劑可能會(huì)轉(zhuǎn)移到食品的脂相中，而 遠(yuǎn)離微生物生長繁殖的水相環(huán)境，因此導(dǎo)致防遠(yuǎn)離微生物生長繁殖的水相環(huán)境，因此導(dǎo)致防 腐劑的活性下降。腐劑的活性下降。 另外另外pH也會(huì)影

16、響其活性。也會(huì)影響其活性。 一些防腐劑還會(huì)水解和氧化。一些防腐劑還會(huì)水解和氧化。 4. 4. 微生物種類和量對(duì)防腐劑作用的影響微生物種類和量對(duì)防腐劑作用的影響 防腐劑添加之前食品體系中原始菌數(shù)對(duì)防腐劑的使防腐劑添加之前食品體系中原始菌數(shù)對(duì)防腐劑的使 用效果有顯著影響。很顯然，防腐劑不能取代食品用效果有顯著影響。很顯然，防腐劑不能取代食品 加工操作過程的衛(wèi)生和安全控制，原始菌樹必須很加工操作過程的衛(wèi)生和安全控制，原始菌樹必須很 低，防腐劑才能有效果。如果原始菌數(shù)比較高的話，低，防腐劑才能有效果。如果原始菌數(shù)比較高的話， 要想達(dá)到同樣的抗菌效果，必須添加大量的防腐劑，要想達(dá)到同樣的抗菌效果，必須添

17、加大量的防腐劑， 而這在安全角度是不允許的。而這在安全角度是不允許的。 另外，由于不同的防腐劑的抗菌譜不同，而食品中另外，由于不同的防腐劑的抗菌譜不同，而食品中 可能含有各類微生物，此時(shí)，選擇防腐劑就必須注可能含有各類微生物，此時(shí)，選擇防腐劑就必須注 意，一些防腐劑可能是一類微生物的有效抑制劑，意，一些防腐劑可能是一類微生物的有效抑制劑， 卻有可能正好是另一類微生物的生長促進(jìn)劑。比如，卻有可能正好是另一類微生物的生長促進(jìn)劑。比如， 酚類物質(zhì)可以抑制革蘭氏陽性菌，但對(duì)革蘭氏陰性酚類物質(zhì)可以抑制革蘭氏陽性菌，但對(duì)革蘭氏陰性 菌缺乏抑制能力，在特定的條件下甚至能成為后者菌缺乏抑制能力，在特定的條件下

18、甚至能成為后者 的營養(yǎng)物。因此選擇防腐劑時(shí)不僅僅需要看防腐劑的營養(yǎng)物。因此選擇防腐劑時(shí)不僅僅需要看防腐劑 本身的抗菌譜，還需要綜合考慮。本身的抗菌譜，還需要綜合考慮。 二、無機(jī)類常用防腐劑二、無機(jī)類常用防腐劑 1.臭氧（臭氧（O3） 臭氧常溫下為不穩(wěn)定的無色氣體，有刺激腥味， 具強(qiáng)氧化性。 對(duì)細(xì)菌、霉菌、病毒均有強(qiáng)殺滅能力，能使水 中微生物有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分解。 臭氧可用于瓶裝飲用水、自來水等的殺菌。 臭氧在水中的半衰期pH7.6時(shí)為41min，pH10.4 時(shí)為0.5min，通常為20100min。在常溫下能自 行分解為氧氣。 臭氧氣體難溶于水，40的溶解度為494mLL-1。 水溫越低，溶解度越

19、大。含臭氧的水一般濃度 控制在5mgkg-1以下。 2. 過氧化氫過氧化氫 過氧化氫又稱為雙氧水，分子式為過氧化氫又稱為雙氧水，分子式為H2O2。 過氧化氫是一個(gè)活潑的氧化劑，易分解成水和新生態(tài)氧。過氧化氫是一個(gè)活潑的氧化劑，易分解成水和新生態(tài)氧。 新生態(tài)氧具有殺菌作用。新生態(tài)氧具有殺菌作用。 3%濃度的過氧化氫只需幾分鐘就能殺死一般細(xì)菌；濃度的過氧化氫只需幾分鐘就能殺死一般細(xì)菌；0.1% 濃度在濃度在60min內(nèi)可以殺死大腸桿菌、傷寒桿菌和金黃色葡內(nèi)可以殺死大腸桿菌、傷寒桿菌和金黃色葡 萄球菌；萄球菌；1%濃度需數(shù)小時(shí)能殺死細(xì)菌芽胞。濃度需數(shù)小時(shí)能殺死細(xì)菌芽胞。 有機(jī)物存在時(shí)會(huì)降低其殺菌效果

20、。有機(jī)物存在時(shí)會(huì)降低其殺菌效果。 過氧化氫是低毒的殺菌消毒劑，可適用于大量器皿和某些過氧化氫是低毒的殺菌消毒劑，可適用于大量器皿和某些 食品的消毒。食品的消毒。 不過，過氧化氫的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易失效。聯(lián)合國糧不過，過氧化氫的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易失效。聯(lián)合國糧 農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)未規(guī)定其未規(guī)定其ADI值。值。 3. 鹵素（氯）鹵素（氯） 食品工廠設(shè)備清洗及加工用水等廣泛采用次氯酸食品工廠設(shè)備清洗及加工用水等廣泛采用次氯酸 鈣（鈉）或直接加氯進(jìn)行消毒。鈣（鈉）或直接加氯進(jìn)行消毒。 消毒原理消毒原理次氯酸次氯酸 加氯處理時(shí)，水中存在能和氯反應(yīng)并使它失去殺菌

21、效加氯處理時(shí)，水中存在能和氯反應(yīng)并使它失去殺菌效 力的物質(zhì)，例如力的物質(zhì)，例如H2S和有機(jī)雜質(zhì)等，只有這些物質(zhì)全部和有機(jī)雜質(zhì)等，只有這些物質(zhì)全部 和氯結(jié)合，即滿足了水本身需氯量而有殘余游離氯出和氯結(jié)合，即滿足了水本身需氯量而有殘余游離氯出 現(xiàn)后，才具有有效的殺菌能力或抑制微生物生長活動(dòng)現(xiàn)后，才具有有效的殺菌能力或抑制微生物生長活動(dòng) 的能力，此時(shí)水的加氯處理達(dá)到了轉(zhuǎn)折點(diǎn)的能力，此時(shí)水的加氯處理達(dá)到了轉(zhuǎn)折點(diǎn)氯轉(zhuǎn)效氯轉(zhuǎn)效 點(diǎn)。點(diǎn)。 各種水因其有機(jī)質(zhì)和干擾物質(zhì)含量不同，它們的轉(zhuǎn)折各種水因其有機(jī)質(zhì)和干擾物質(zhì)含量不同，它們的轉(zhuǎn)折 點(diǎn)也不同（點(diǎn)也不同（P740）。）。 PH較低時(shí)，氯的殺菌效力可提高。較低時(shí)

22、，氯的殺菌效力可提高。 4. CO2 高濃度的高濃度的CO2能阻止微生物的生長，高能阻止微生物的生長，高 壓下，壓下，C02溶解度比常壓下高，因而高壓溶解度比常壓下高，因而高壓 下，防腐能力也大下，防腐能力也大碳酸飲料的防腐碳酸飲料的防腐 CO2也常和冷藏結(jié)合在儀器用于水果保也常和冷藏結(jié)合在儀器用于水果保 鮮、氣調(diào)保鮮鮮、氣調(diào)保鮮減緩呼吸作用。減緩呼吸作用。 二、有機(jī)類二、有機(jī)類 1. 苯甲酸及其鈉鹽苯甲酸及其鈉鹽 這類制品只有在酸性介質(zhì)中才有效，這類制品只有在酸性介質(zhì)中才有效，pH從從7.0降到降到 3.5，防腐能力可增加，防腐能力可增加5-10倍，只有未解離酸才有倍，只有未解離酸才有 防腐

23、力，成鹽后基本無效果；防腐力，成鹽后基本無效果； 苯甲酸對(duì)酵母的影響大于霉菌的影響，但對(duì)細(xì)菌苯甲酸對(duì)酵母的影響大于霉菌的影響，但對(duì)細(xì)菌 效力極弱；效力極弱； 苯甲酸對(duì)人體毒害小；苯甲酸對(duì)人體毒害小； 溶于酒精和乙醚，難溶于水。苯甲酸易隨水蒸汽溶于酒精和乙醚，難溶于水。苯甲酸易隨水蒸汽 一起蒸發(fā)，因此操作人員需要有防護(hù)措施如戴口一起蒸發(fā)，因此操作人員需要有防護(hù)措施如戴口 罩、手套等；罩、手套等； 表表7-1 pH7-1 pH對(duì)苯甲酸的解離效果對(duì)苯甲酸的解離效果 pHpH未解離的苯甲酸（未解離的苯甲酸（% %） 3 393.593.5 4 459.359.3 5 512.812.8 6 61.44

24、1.44 7 70.1440.144 pKpK4.194.19 來源；Baird-Parker（1980）Organic acis. In Microbial Ecology of Foods，Vol.1， edited by J.H. Silliker， Academic Press，New York， p.126 2. 山梨酸及其鉀鹽山梨酸及其鉀鹽 對(duì)光、熱穩(wěn)定，但久置空氣中易氧化變對(duì)光、熱穩(wěn)定，但久置空氣中易氧化變 色。難溶于水，微溶于乙醇。色。難溶于水，微溶于乙醇。 對(duì)霉菌和酵母有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)厭對(duì)霉菌和酵母有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)厭 氧菌無效，氧菌無效，pH值越低，抗菌作用越強(qiáng)，值越

25、低，抗菌作用越強(qiáng)， 在微生物數(shù)量過高的情況下，發(fā)揮不了在微生物數(shù)量過高的情況下，發(fā)揮不了 作用。作用。 山梨酸： C6H8O2 CH3CHCHCHCHCOOH 山梨酸鉀： C6H7O2K CH3CHCHCHCHCOOK 根據(jù)山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽的理化性質(zhì)， 在食品中使用時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)： A山梨酸容易在加熱時(shí)隨水蒸汽蒸發(fā)，所以在 使用時(shí)，應(yīng)該將食品加熱冷卻后再按規(guī)定用量 添加山梨酸類抑菌劑，以減少損失； B山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽對(duì)人體皮膚和粘膜有 刺激性，要求操作人員佩戴防護(hù)眼鏡； C 山梨酸對(duì)微生物污染嚴(yán)重的食品防腐效果不 明顯，因?yàn)槲⑸镆部梢岳蒙嚼嫠嶙鳛樘荚础?在微生物嚴(yán)重污染的食品中添

26、加山梨酸不會(huì)起 到防腐作用，只會(huì)加速微生物的生長繁殖。 3. 羥基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚）羥基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚） 對(duì)羥基苯甲酸酯，多呈白色晶體，稍有澀味，對(duì)羥基苯甲酸酯，多呈白色晶體，稍有澀味， 幾乎無嗅，無吸濕性，對(duì)光和熱穩(wěn)定，微溶于幾乎無嗅，無吸濕性，對(duì)光和熱穩(wěn)定，微溶于 水，而易溶于乙醇和丙二醇。水，而易溶于乙醇和丙二醇。 對(duì)羥基苯甲酸酯的抑菌作用受對(duì)羥基苯甲酸酯的抑菌作用受pH值影響較小，值影響較小， 適用的適用的pH值范圍為值范圍為48。 該防腐劑屬于廣譜抑菌劑，對(duì)霉菌和酵母作用該防腐劑屬于廣譜抑菌劑，對(duì)霉菌和酵母作用 較強(qiáng)，對(duì)細(xì)菌中的革蘭氏陰性

27、桿菌及乳酸菌作較強(qiáng)，對(duì)細(xì)菌中的革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌作 用較弱。用較弱。 其結(jié)構(gòu)式中其結(jié)構(gòu)式中R的碳鏈越長則抑菌效果越強(qiáng)，但的碳鏈越長則抑菌效果越強(qiáng)，但 溶解度下降。溶解度下降。 另外動(dòng)物毒理試驗(yàn)的結(jié)果表明對(duì)羥基苯甲酸酯另外動(dòng)物毒理試驗(yàn)的結(jié)果表明對(duì)羥基苯甲酸酯 的毒性低于苯甲酸，但高于山梨酸，是較為安的毒性低于苯甲酸，但高于山梨酸，是較為安 全的抑菌劑。全的抑菌劑。 式中式中R R分別為：分別為： CHCH3 3 甲基甲基( (甲酯甲酯) ) CHCH2 2CHCH3 3 乙基乙基( (乙酯乙酯) ) (CH(CH2 2) )2 2CHCH3 3 丙基丙基( (丙酯丙酯) ) CH(CHCH(

28、CH3 3)CH)CH3 3 異丙基異丙基( (異丙酯異丙酯) ) (CH(CH2 2) )3 3CHCH3 3 丁基丁基( (丁酯丁酯) ) CHCH2 2CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3 異丁基異丁基( (異丁酯異丁酯) ) (CH(CH2 2) )6 6CHCH3 3 庚基庚基( (庚酯庚酯) ) 4.丙酸、丙酸鈣丙酸、丙酸鈣 丙酸、丙酸鈣：有效地抑制引起食品發(fā)粘的菌類，馬鈴薯丙酸、丙酸鈣：有效地抑制引起食品發(fā)粘的菌類，馬鈴薯 桿菌和細(xì)菌，而且它抑菌霉菌生長時(shí)，對(duì)酵母的生長基本桿菌和細(xì)菌，而且它抑菌霉菌生長時(shí)，對(duì)酵母的生長基本 無影響，因此，特別適用于面包等焙烤食品的防腐。無

29、影響，因此，特別適用于面包等焙烤食品的防腐。 丙酸鹽作為一種霉菌抑制劑，必須在酸性環(huán)境中才能產(chǎn)生丙酸鹽作為一種霉菌抑制劑，必須在酸性環(huán)境中才能產(chǎn)生 作用，即它實(shí)際上是通過丙酸分子來起到抑菌作用的，其作用，即它實(shí)際上是通過丙酸分子來起到抑菌作用的，其 最小抑菌濃度在最小抑菌濃度在pH5.0時(shí)為時(shí)為0.01%，pH6.5時(shí)為時(shí)為0.5%。丙酸。丙酸 的電離常數(shù)較低，這對(duì)于的電離常數(shù)較低，這對(duì)于pH較高的面制品是非常有意義較高的面制品是非常有意義 的，可用于面包、糕點(diǎn)等是食品中。的，可用于面包、糕點(diǎn)等是食品中。 丙酸及其鹽是谷物、飼料儲(chǔ)藏中最有效的有機(jī)酸類防腐劑，丙酸及其鹽是谷物、飼料儲(chǔ)藏中最有效的

30、有機(jī)酸類防腐劑， 在美國，被認(rèn)為是安全的食品防腐劑，廣泛用于面包和加在美國，被認(rèn)為是安全的食品防腐劑，廣泛用于面包和加 工干酪，在我國，廣泛用于糕點(diǎn)、餅干、面包等。工干酪，在我國，廣泛用于糕點(diǎn)、餅干、面包等。 丙酸鈣： C6H10O4Ca (CH3CH2COO) 2Ca 丙酸鈉： C3H5O2Na CH3CH2COONa 5.雙乙酸鈉雙乙酸鈉 乙酸鈉和乙酸的復(fù)合化合物乙酸鈉和乙酸的復(fù)合化合物, ,由短氫鍵締合。由短氫鍵締合。 雙雙 乙酸鈉對(duì)霉菌和細(xì)菌具有很強(qiáng)的抑制作用，被廣乙酸鈉對(duì)霉菌和細(xì)菌具有很強(qiáng)的抑制作用，被廣 泛用于谷物制品、調(diào)味品、豆制品、醬菜等加工泛用于谷物制品、調(diào)味品、豆制品、醬菜

31、等加工 食品之中。食品之中。 雙乙酸鈉是乙酸鈉和乙酸的復(fù)合化合物雙乙酸鈉是乙酸鈉和乙酸的復(fù)合化合物, ,由短氫鍵由短氫鍵 締合。雙乙酸鈉為白色吸濕性結(jié)晶狀粉末，分子締合。雙乙酸鈉為白色吸濕性結(jié)晶狀粉末，分子 式為式為CHCH3 3COONaCOONaCHCH3 3COOHCOOHxHxH2 2O O，熔點(diǎn)為，熔點(diǎn)為969697 97 ， 加熱至加熱至150 150 以上分解，易吸濕，易溶于水（以上分解，易吸濕，易溶于水（1 1 g/ mLg/ mL） 和乙醇，具有乙酸的揮發(fā)性氣味，水溶和乙醇，具有乙酸的揮發(fā)性氣味，水溶 液液pH pH 值為值為4. 54. 55. 0 5. 0 （10 %10

32、 %水溶液）。水溶液）。 6. 6. 脫氫醋酸及其鈉鹽脫氫醋酸及其鈉鹽 脫氫醋酸為無色至白色針狀或片狀結(jié)晶，或白脫氫醋酸為無色至白色針狀或片狀結(jié)晶，或白 色結(jié)晶性粉末。幾乎無臭，極難溶于水，溶于色結(jié)晶性粉末。幾乎無臭，極難溶于水，溶于 乙醇乙醇(28.6g(28.6gL L-1 -1) )和苯 和苯(166.7g(166.7gL L-1 -1) )。無吸濕性。 。無吸濕性。 脫氫醋酸鈉為白色或近白色結(jié)晶性粉末。無臭，脫氫醋酸鈉為白色或近白色結(jié)晶性粉末。無臭， 略有特殊味道。易溶于水略有特殊味道。易溶于水(333.3g(333.3gL L-1 -1) )、丙二 、丙二 醇醇(500g(500gL

33、 L-1 -1) )及甘油 及甘油(142.9g(142.9gL L-1 -1) )。微溶于乙醇 。微溶于乙醇 (1%)(1%)和丙酮和丙酮(0.2%)(0.2%)。耐光、熱。水溶液于。耐光、熱。水溶液于 120120加熱加熱2h2h仍保持穩(wěn)定。由于脫氫醋酸水溶仍保持穩(wěn)定。由于脫氫醋酸水溶 性較差，故常用脫氫醋酸鈉。該類防腐劑可用性較差，故常用脫氫醋酸鈉。該類防腐劑可用 于果蔬保鮮防霉及醬菜防腐。于果蔬保鮮防霉及醬菜防腐。 H3C COCH3 O O O 以上防腐劑適用注意點(diǎn)以上防腐劑適用注意點(diǎn) 食品食品pH，pH下降，防腐作用上升；下降，防腐作用上升； 抑菌譜不同；抑菌譜不同； 不同的防腐劑

34、之間有協(xié)同作用；不同的防腐劑之間有協(xié)同作用； 一般比較難溶于水，應(yīng)先溶解后再添加。一般比較難溶于水，應(yīng)先溶解后再添加。 三、生物代謝產(chǎn)物三、生物代謝產(chǎn)物 1. 抗菌素抗菌素 抗菌素的抗菌效能為普通化學(xué)防腐抗菌素的抗菌效能為普通化學(xué)防腐 劑的劑的100-1000倍。抗菌作用有選擇性，倍。抗菌作用有選擇性， 青霉素對(duì)青霉素對(duì)G-，土霉素對(duì)，土霉素對(duì)G+-都有效，頭都有效，頭 孢菌素都有效。但有一點(diǎn)要注意，微生孢菌素都有效。但有一點(diǎn)要注意，微生 物可能會(huì)逐漸產(chǎn)生耐藥性。物可能會(huì)逐漸產(chǎn)生耐藥性。 2. 乳酸鏈球菌素（乳酸鏈球菌素（Nisin） 又名尼生素（又名尼生素（Nisin）、乳酸菌素，是某些乳酸

35、鏈球菌產(chǎn)）、乳酸菌素，是某些乳酸鏈球菌產(chǎn) 生的一種多肽物質(zhì)，由生的一種多肽物質(zhì)，由34個(gè)氨基酸組成，活性分子常為個(gè)氨基酸組成，活性分子常為 二聚體、四聚體等。對(duì)于二聚體、四聚體等。對(duì)于Nisin 的單體，其中含有的單體，其中含有5 種稀種稀 有氨基酸：有氨基酸：Abu（氨基丁酸）、（氨基丁酸）、Dha（脫氫丙氨酸）、（脫氫丙氨酸）、 Dhb（-甲基脫氫丙氨酸）、甲基脫氫丙氨酸）、Ala-S-Ala（羊毛硫氨酸）、（羊毛硫氨酸）、 Ala-S-Abu（-甲基羊毛硫氨酸），它們通過醚鍵形成甲基羊毛硫氨酸），它們通過醚鍵形成5 個(gè)環(huán)。氨基末端為異亮氨酸，羧基末端為賴氨酸。其分個(gè)環(huán)。氨基末端為異亮氨酸

36、，羧基末端為賴氨酸。其分 子式為：子式為：C143H228N42O37S7。 抗菌譜比較窄，只能殺死革蘭氏陽性菌，特別是孢子，抗菌譜比較窄，只能殺死革蘭氏陽性菌，特別是孢子， 對(duì)陰性菌、酵母和霉菌均無作用，一般對(duì)陰性菌、酵母和霉菌均無作用，一般10mg/kg卻有效。卻有效。 目前用于干酪等乳制品、罐頭制品、乙醇飲料目前用于干酪等乳制品、罐頭制品、乙醇飲料。 Dha Leu Ala S Lys Abu Gly Ala-Leu Met Gly SAla Gly Pro Ala S Abu Met LysAbu S Ala AbuAla His Ala S SerHO Ala HDhb Lys Dh

37、aValHis Ile Asp Ile Phe 乳酸鏈球菌素結(jié)構(gòu)式乳酸鏈球菌素結(jié)構(gòu)式 式中：式中：AbuAbu-氨基丁酸，氨基丁酸，DhaDha脫氫丙氨酸，脫氫丙氨酸， DhbDhb3-3-甲基甲基- -脫氫丙氨酸脫氫丙氨酸 3. 納它鏈霉素（納它鏈霉素（Natamycin） 納他霉素（Natamycin）是一種多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗 真菌劑，也稱游鏈霉素(Pimaricin)。 它是由5個(gè)多聚乙酰合成酶基因編碼的多酶體系合 成。由于它能夠?qū)Ｐ缘匾种平湍妇兔咕?，被廣 泛應(yīng)用于食品防腐和真菌引起的疾病的治療。 （對(duì)酵母和霉素有效，對(duì)細(xì)菌無效。對(duì)酵母和霉素有效，對(duì)細(xì)菌無效。 ） 1955年納他霉素在南

38、非首次被分離得到，產(chǎn)生菌 是納塔爾鏈霉菌（Streptomyces natalensis）。1982 年6月，美國食品與藥品管理局（FDA）正式批準(zhǔn) 納他霉素可用作食品防腐劑，可用于奶酪的保存， 并且未限制其使用方式，可以用浸潤，噴霧，以 及和安全合適的消結(jié)塊劑混合使用，但最終成品 中納他霉素的濃度必須低于20mg/kg 1997年3月，我國衛(wèi)生部正式批準(zhǔn)納他霉素 作為食品防腐劑，其商品名稱為霉克 (NatamycinTM)。納他霉素是經(jīng)深層發(fā)酵和 多步提取工藝精制而成，其制劑通常是 50%納他霉素和50%乳糖的混合物。 商品納他霉素呈白色或奶油黃色結(jié)晶性粉 末。幾乎無臭無味。 HO O OH

39、 OHH O H C OO HO O O O OH NH2 OH H3C CH3 納他霉素在水中和極性有機(jī)溶劑中溶解度很低， 不溶于非極性溶劑，室溫下在水中的溶解度為 3050mg/l。易于溶于堿性和酸性的水溶液中。 轉(zhuǎn)變?yōu)槟懰猁}形式后溶解度可以迅速增加。 納他霉素的低水溶性不利于它的生物利用度。 因?yàn)槿芙獾募{他霉素必須擴(kuò)散到目標(biāo)物的活性 部位，并且和目標(biāo)物結(jié)合才能發(fā)揮作用。 在pH4.5-9范圍內(nèi)，納他霉素非常穩(wěn)定的。 高溫、紫外線、氧化劑及重金屬等會(huì)影響納他 霉素的穩(wěn)定性。但可以瞬時(shí)高溫（溫度可達(dá) 100）不影響其活性。 4.其他天然防腐劑其他天然防腐劑 （1）溶菌酶 溶菌酶（lysozy

40、me）又稱細(xì)胞壁質(zhì)酶或N-乙酰胞壁質(zhì)糖 水解酶，屬于堿性蛋白酶。廣泛存在于動(dòng)物的組織/體 液、植物、微生物中，在雞蛋清中的含量最高，達(dá)到 0.3%?，F(xiàn)在醫(yī)藥品、食品中所用的溶菌酶就是用雞蛋清 制造得到的。雞蛋清溶菌酶由129個(gè)氨基酸組成，分子 體積為453030，分子量14380，等電點(diǎn)10.511.0。 溶菌酶是一種化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，pH在 1.211.3的范圍內(nèi)劇烈變化時(shí)，其結(jié)構(gòu)幾乎不變。酸性 條件下，溶菌酶遇熱較穩(wěn)定，pH47，100處理1min， 仍保持原酶活；但是在堿性條件下，溶菌酶對(duì)熱穩(wěn)定性 差，用高溫處理時(shí)酶活會(huì)降低，不過溶菌酶的熱變性是 可逆的。 溶菌酶的溶菌作用對(duì)革蘭

41、氏陽性菌有效，對(duì)部分革蘭氏 陰性菌、和乳酸菌也有效果，但抗菌范圍不是很寬。 （2）蛋白質(zhì)類）蛋白質(zhì)類 具有抗菌性的蛋白質(zhì)大多為堿性蛋白質(zhì)，主要包括 精蛋白(protamine)和組蛋白(histon)。 精蛋白能溶于水和氨水，和強(qiáng)酸反應(yīng)生成穩(wěn)定的鹽。 精蛋白是高度堿性的蛋白質(zhì)，分子中堿性氨基酸的 比例可達(dá)氨基酸總量的70%80%。精蛋白加熱不凝結(jié)， 相對(duì)分子質(zhì)量小于組蛋白，屬動(dòng)物性蛋白質(zhì)。例如 存在于魚精、魚卵和胸腺等組織中的精蛋白。 組蛋白能溶于水、稀酸和稀堿，不溶于稀的氨水， 分子中含有大量的堿性氨基酸。組蛋白也是動(dòng)物性 蛋白質(zhì)。例如從小牛胸腺和胰腺中可分離得到組蛋 白。 作為防腐劑使用的

42、該類蛋白質(zhì)產(chǎn)品呈白色至淡黃色粉 末，有特殊味道。耐熱，在210下90min仍具有抑菌 作用，適宜配合熱處理，達(dá)到延長食品保藏期的作用。 在堿性條件下，最小抑菌濃度為70400mgL-1。 在中性和堿性條件下，對(duì)耐熱芽孢菌、乳酸菌、金黃 色葡萄球菌和革蘭氏陰性菌均有抑制作用，pH79時(shí)最 強(qiáng)，并且對(duì)熱穩(wěn)定(120，30min)。 與甘氨酸、醋酸、鹽、釀造醋等合用，再配合堿性鹽 類，可使抑菌作用增強(qiáng)。 對(duì)魚糜類制品有增強(qiáng)彈性的效果。如與調(diào)味料合用， 有增鮮作用。但能與某些蛋白質(zhì)和鹽、酸性多糖等相 結(jié)合而呈不溶性，抑菌效率下降。 （3）植物提取物）植物提取物 植物中具有抗菌活性的代謝產(chǎn)物大致可以分為

43、 四類：植物抗毒素類、酚類、有機(jī)酸類和精油 類。 異黃酮類(Isoflavonoids)化合物是最重要的植物 抗毒素中的一種。 植物中的酚類化合物分為三類：簡單酚類和酚 酸類、羥基肉桂酸衍生物類和類黃酮類。 （辣 椒素 ） 在水果和蔬菜中普遍存在檸檬酸、琥珀酸、蘋 果酸和酒石酸等有機(jī)酸。這些有機(jī)酸除了作為 酸味劑、抗氧化劑增效劑外，還具有抗菌能力。 從香辛料、中草藥或是水果、蔬菜中分離出精 油。 第四節(jié)第四節(jié) 抗氧化劑抗氧化劑 含脂類物質(zhì)的食品在光線、熱、氧氣等作用和 長時(shí)間貯藏條件下會(huì)發(fā)生變質(zhì)。變質(zhì)主要的原 因是氧化反應(yīng)和氧化產(chǎn)物的降解導(dǎo)致的營養(yǎng)價(jià) 值和感官品質(zhì)的下降?？刂剖称分械难趸磻?yīng)

44、是食品保藏的一個(gè)很重要的方面。 氧化反應(yīng)可以各種方法進(jìn)行控制 控制自動(dòng)氧化進(jìn)程 控制催化氧化的酶 控制物理因素比如采用更低的溫度和隔絕氧氣等以 及采用合適的包裝 使用具有抗氧化的添加劑 一、食品的氧化問題 1. 脂類氧化的途徑脂類氧化的途徑 自動(dòng)氧化自動(dòng)氧化 由空氣中的氧氣和脂類發(fā)生反應(yīng)觸發(fā)的油脂氧化被稱為自動(dòng)氧化，由空氣中的氧氣和脂類發(fā)生反應(yīng)觸發(fā)的油脂氧化被稱為自動(dòng)氧化， 通常是導(dǎo)致食品氧化問題的最常見的原因。多不飽和脂肪酸，不通常是導(dǎo)致食品氧化問題的最常見的原因。多不飽和脂肪酸，不 論是以游離脂肪酸形成存在還是以甘油三酸酯形式或者是磷脂形論是以游離脂肪酸形成存在還是以甘油三酸酯形式或者是磷

45、脂形 式存在，都很容易發(fā)生自動(dòng)氧化。式存在，都很容易發(fā)生自動(dòng)氧化。 如果有光線以及光敏劑如葉綠素存在的話，單線態(tài)氧將如果有光線以及光敏劑如葉綠素存在的話，單線態(tài)氧將 會(huì)扮演引發(fā)脂氧化的角色。會(huì)扮演引發(fā)脂氧化的角色。 金屬離子如銅離子和鐵離子，金屬離子如銅離子和鐵離子， 脂肪氧合酶類脂肪氧合酶類 脂肪氧合酶類，特別是存在于大豆、豌豆和番茄等植物組織中的脂肪氧合酶類，特別是存在于大豆、豌豆和番茄等植物組織中的 酶，在油脂制取過程中會(huì)導(dǎo)致脂肪的氧化，但是這些酶類在上述酶，在油脂制取過程中會(huì)導(dǎo)致脂肪的氧化，但是這些酶類在上述 植物被咀嚼的過程中也可能起到形成特定風(fēng)味的效果。植物被咀嚼的過程中也可能起到

46、形成特定風(fēng)味的效果。 2. 脂類氧化的產(chǎn)物和結(jié)果 Flavor Quality Loss Rancid flavor Changes of color and texture Consumer Acceptance Economic loss Nutritional Quality LossEssential Fatty Acids Vitamins Health Risks Growth Retardation Heart Diseases 3. 抗氧化劑的作用 食品中的抗氧化劑可以定義為能夠推遲、 延緩或者預(yù)防由于氧化引起的食品敗壞 或風(fēng)味劣化的物質(zhì)。 這種推遲作用是由于油脂氧化誘導(dǎo)期的

47、延長。 如果在油脂氧化誘導(dǎo)期的末期加入抗氧 化劑可能不能起到有效抑制氧化的效果。 抗氧化劑抑制或者延緩氧化主要 有兩種方式： 一是淬滅自由基，通過這種方式抗氧化的化合物被稱 為初級(jí)抗氧化劑，例如酚類物質(zhì)； 另一類并不直接淬滅自由基，這類抗氧化物質(zhì)被稱為 次級(jí)抗氧化劑。初級(jí)抗氧化劑在氧化誘導(dǎo)期期間被消 耗完畢，而次級(jí)抗氧化劑則通過各種途徑如螯合金屬 離子、清除氧氣、將氫過氧化物轉(zhuǎn)變成非自由基成分、 紫外光線吸收或者單線態(tài)氧淬滅的方式進(jìn)行抗氧化。 通常，次級(jí)抗氧化劑抗氧化作用的發(fā)揮需要在上述氧化引發(fā) 條件存在的條件下才能起作用。比如，檸檬酸只有在存在金 屬離子的條件下才發(fā)揮作用，而還原劑維生素C在

48、維生素E或 者其他初級(jí)抗氧化劑存在的條件下才有效作用。 4. 影響氧化速率的因素 在食品中脂肪酸及其酯的氧化程度取決 于該脂肪酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及在氧化體系 中是否存在一些促進(jìn)氧化的微量成分。 氧氣分壓、與氧氣接觸面積、溫度以及 一些物理因素的引發(fā)也影響氧化速率。 二、氧化的抑制 1. 降低物理因素的影響 提高食品的氧化穩(wěn)定性可以通過減少脂類或 者含脂食品暴露在空氣、光線和高溫下的時(shí) 間來提高。理論上講，最可靠的防止多脂食 品氧化的手段是去除食品生產(chǎn)過程中的氧和 包裝中的氧氣含量?，F(xiàn)代包裝技術(shù)可以達(dá)到 真空包裝或者充氣包裝，但是殘余氧氣含量 要達(dá)到1%以下很困難。 2. 抑制自動(dòng)氧化 3. 抑制光

49、敏性氧化 4. 抑制酶活性或者使酶失活 三、常見抗氧化劑的抗氧化機(jī)理 抗氧化類別抗氧化類別抗氧化機(jī)制抗氧化機(jī)制抗氧化劑抗氧化劑 自由基吸收劑自由基吸收劑使脂游離基滅活使脂游離基滅活酚類化合物酚類化合物 氫過氧化物穩(wěn)定劑氫過氧化物穩(wěn)定劑防止氫過氧化物降解轉(zhuǎn)變防止氫過氧化物降解轉(zhuǎn)變 成自由基成自由基 酚類化合物酚類化合物 增效劑增效劑增強(qiáng)自由基吸收劑的活性增強(qiáng)自由基吸收劑的活性檸檬酸、維生素檸檬酸、維生素C 單線態(tài)氧淬滅劑單線態(tài)氧淬滅劑將單線態(tài)氧轉(zhuǎn)變成三線態(tài)將單線態(tài)氧轉(zhuǎn)變成三線態(tài)胡蘿卜素胡蘿卜素 金屬離子螯合劑金屬離子螯合劑將金屬離子螯合轉(zhuǎn)變成不將金屬離子螯合轉(zhuǎn)變成不 活潑的物質(zhì)活潑的物質(zhì) 磷酸鹽

50、、美拉德化合物、磷酸鹽、美拉德化合物、 檸檬酸檸檬酸 還原氫過氧化物還原氫過氧化物將氫過氧化物還原成不活將氫過氧化物還原成不活 潑狀態(tài)潑狀態(tài) 蛋白質(zhì)、氨基酸蛋白質(zhì)、氨基酸 1. 自由基吸收劑 自由基淬滅劑AH能淬滅自由基（LOO，LO），從而中斷鏈 反應(yīng)并形成活性比較低的抗氧化劑自由基（A）（如方程（1） 和（2）所示意），這種自由基不與脂類進(jìn)一步反應(yīng)。 （1） （2） 自由基淬滅劑能借助鍵的均裂釋放出體積小、親合性很強(qiáng)的 氫自由基，被鏈反應(yīng)生成的自由基俘獲而生成分子態(tài)化合物， 將高勢能的極活潑的自由基轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的分子，從而中斷 了鏈反應(yīng)的傳遞速度，阻止了油脂被進(jìn)一步氧化。作為自由 基吸收劑

51、的物質(zhì)必須具備兩個(gè)條件：一是它本身給出氧自由 基的均裂能較低，即極容易給出氫自由基；二是它自身轉(zhuǎn)變 成的自由基較油脂氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成的自由基更能穩(wěn)定存在。 ALOOHAHLOO Kinh ALOHAHLO 自由基吸收劑包括多羥基酚和有空間位阻的自由基吸收劑包括多羥基酚和有空間位阻的 酚類化合物，多數(shù)抗氧化劑包括目前常用的酚類化合物，多數(shù)抗氧化劑包括目前常用的 BHA（丁基羥基茴香醚）、（丁基羥基茴香醚）、BHT（二丁基（二丁基 羥基對(duì)甲酚）、羥基對(duì)甲酚）、PG（沒食子酸甲酯），（沒食子酸甲酯）， TBHQ（叔丁基對(duì)苯二酚）等，生育酚等酚（叔丁基對(duì)苯二酚）等，生育酚等酚 類抗氧化劑、黃酮類物質(zhì)、

52、以及一些香辛料類抗氧化劑、黃酮類物質(zhì)、以及一些香辛料 提取物如鼠尾草酚酸等都是有效的自由基吸提取物如鼠尾草酚酸等都是有效的自由基吸 收劑，它們主要作為電子或者氫的給予體，收劑，它們主要作為電子或者氫的給予體， 與脂類的自由基反應(yīng)，將自由基轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)與脂類的自由基反應(yīng)，將自由基轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì) 穩(wěn)定的化合物，從而中止自動(dòng)氧化反應(yīng)。穩(wěn)定的化合物，從而中止自動(dòng)氧化反應(yīng)。 2. 激發(fā)態(tài)氧湮滅劑激發(fā)態(tài)氧湮滅劑 單質(zhì)氧有兩種存在能量狀態(tài)單質(zhì)氧有兩種存在能量狀態(tài),一是單線態(tài)一是單線態(tài),即激即激 發(fā)態(tài)發(fā)態(tài)(1O2) ;另一是三線態(tài)另一是三線態(tài)(3O2) ,即基態(tài)。即基態(tài)。 單線態(tài)即激發(fā)態(tài)氧能將脂類化合物氧化成氫過單

53、線態(tài)即激發(fā)態(tài)氧能將脂類化合物氧化成氫過 氧化物，是油脂氧化的原因之一。氧化物，是油脂氧化的原因之一。 胡蘿卜素在低氧壓力下能將單線態(tài)氧胡蘿卜素在低氧壓力下能將單線態(tài)氧(激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)) 轉(zhuǎn)變?yōu)槿€態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿€態(tài)(基態(tài)基態(tài))氧，消除了單線態(tài)氧的存氧，消除了單線態(tài)氧的存 在，從而起到抗氧化作用。在，從而起到抗氧化作用。 3. 金屬離子螯合劑金屬離子螯合劑 食品通常含有微量的金屬離子。食品通常含有微量的金屬離子。 這些金屬離子這些金屬離子 的來源，一是含金屬的活化酶或其分解產(chǎn)物，的來源，一是含金屬的活化酶或其分解產(chǎn)物， 二是在食油煉制、食油氫化及食品加工中接觸二是在食油煉制、食油氫化及食品加工中接觸

54、金屬容器。金屬容器。 重金屬，特別是那些具有兩價(jià)或更高價(jià)態(tài)且在重金屬，特別是那些具有兩價(jià)或更高價(jià)態(tài)且在 它們之間有合適的氧化還原電勢它們之間有合適的氧化還原電勢(例如鈷、銅、例如鈷、銅、 鐵、鎂等鐵、鎂等) 的金屬，可縮短鏈反應(yīng)引發(fā)期的時(shí)的金屬，可縮短鏈反應(yīng)引發(fā)期的時(shí) 間，加快脂類化合物氧化的速度。已經(jīng)證明，間，加快脂類化合物氧化的速度。已經(jīng)證明， 金屬和金屬鹽的卟啉環(huán)絡(luò)合物濃度為金屬和金屬鹽的卟啉環(huán)絡(luò)合物濃度為10 - 8 mol/ L 時(shí)，則產(chǎn)生強(qiáng)氧化效應(yīng)。時(shí)，則產(chǎn)生強(qiáng)氧化效應(yīng)。 一些含氧配位原子的絡(luò)合劑可作為抗氧化劑，一些含氧配位原子的絡(luò)合劑可作為抗氧化劑， 因它們與金屬離子絡(luò)合后可降低

55、氧化還原電勢，因它們與金屬離子絡(luò)合后可降低氧化還原電勢， 穩(wěn)定金屬離子的氧化態(tài)，有效地抑制金屬離子穩(wěn)定金屬離子的氧化態(tài)，有效地抑制金屬離子 的促氧化效應(yīng)。如檸檬酸、的促氧化效應(yīng)。如檸檬酸、EDTA、多磷酸鹽、多磷酸鹽、 植酸、卵磷脂等。植酸、卵磷脂等。 4. 氧氣清除劑氧氣清除劑 氧氣清除劑通過除去食品中的氧而延緩氧化反氧氣清除劑通過除去食品中的氧而延緩氧化反 應(yīng)的發(fā)生。應(yīng)的發(fā)生。 可作為氧氣清除劑的化合物主要有抗壞血酸、可作為氧氣清除劑的化合物主要有抗壞血酸、 抗壞血酸酯、異抗壞血酸或異抗壞血酸鈉等。抗壞血酸酯、異抗壞血酸或異抗壞血酸鈉等。 當(dāng)抗壞血酸起氧氣清除作用時(shí)，本身被氧化成當(dāng)抗壞血酸

56、起氧氣清除作用時(shí)，本身被氧化成 脫氫抗壞血酸，所以抗壞血酸的脫氫抗壞血酸，所以抗壞血酸的2-和和3-位必須位必須 是不飽和的。是不飽和的。 抗壞血酸通過清除某些食品中的氧氣而起抗氧抗壞血酸通過清除某些食品中的氧氣而起抗氧 化作用，與自由基吸收劑（如生育酚）結(jié)合使化作用，與自由基吸收劑（如生育酚）結(jié)合使 用更加有效。用更加有效。 按照用途可以分成按照用途可以分成 自由基終止劑：自由基終止劑：BHA，BHT，TBHQ， VE， 還原劑或者除氧劑：亞硫酸鹽，抗壞血還原劑或者除氧劑：亞硫酸鹽，抗壞血 酸酸 螯合劑：螯合劑：EDTA，檸檬酸，檸檬酸 單分子氧抑制劑：單分子氧抑制劑：-胡蘿卜素胡蘿卜素 三、抗油脂酸敗常用合成抗氧化劑三、抗油脂酸敗常用合成抗氧化劑 BHA（丁基羥基茴香醚）（丁基羥基茴香醚） BHT（二丁基羥基對(duì)甲酚）（二丁基羥基對(duì)甲酚） PG（沒食子酸甲酯）（沒食子酸甲酯） TBHQ（叔丁基對(duì)苯二酚）（叔丁基對(duì)苯二酚） C(CH3)3 OCH3 OH OCH3 OH C(CH3)3 C(CH3)3 OH (CH3)3C CH3 OH HO OH COOCH2CH2CH3 4-4-甲氧基甲氧基-2-2-特丁基特丁基- -酚酚 4-4-甲氧基甲氧基-3-3-特丁基特丁基- -酚酚 2,6-2,6-二二- -特丁基特丁基- -對(duì)羥基甲苯對(duì)羥基甲苯 （2-BHA