2 第二章 防腐劑

第二章防腐劑及殺菌劑

本章重點講述防腐劑的概念、要求、防腐機理及幾種常用的防腐劑和殺菌劑的性狀、毒性、應用和幾種新型防腐劑的制備等。防腐和殺菌機理為本章的難點。精選ppt第一節(jié)概述對食品進行防腐有多種方法，如加熱、冷藏、干制、輻射、腌制、防腐、殺菌等。一般我們將這些方法分成兩類，即物理法和化學法。物理法防腐包括消毒、巴氏滅菌、冷凍、枯燥等，這些內容將在食品技術原理中介紹。本章將詳細論述化學保藏?；瘜W保藏的目的是：以對人體無毒、無害為前提，參加某些化學物質，來抑制有害微生物或殺滅這類微生物，以此來保證食品質量。這種方法有投資少、見效快，不需要特殊的儀器設備，使用中一般不改變食品的形態(tài)等優(yōu)點而被廣泛地使用。一、造成食品敗壞的主要因素1、本身存在腐爛物；2、食品中存在微生物生存的營養(yǎng)物質、水分、溫度、氧氣及pH值。精選ppt二、防腐劑的一般知識1、定義：我們把參加食品中能夠防止或延緩食品腐敗的食品添加劑稱為防腐劑。2、防腐劑應具備的條件⑴性質穩(wěn)定，在一定時期內有效，即在使用中或分解后無毒；⑵在低濃度下，仍有抑菌作用；⑶本身無刺激性或異味；⑷價格合理，使用方便。3、防腐劑的作用機理〔總結起來有以下四類〕⑴使微生物體內的蛋白質變性；⑵對微生物的細胞壁或細胞膜產生一定的效應；⑶對微生物細胞原生質局部的遺傳機制產生效應；⑷干擾微生物細胞中酶的活力。精選ppt第二節(jié)幾種常用的防腐劑一、苯甲酸及其鈉鹽1、性狀

苯甲酸又名安息香酸為白色鱗片或針狀結晶，純度高時無臭味，不純時稍帶一點杏仁味。在100℃時開始升華，在酸性條件下容易隨水蒸氣揮發(fā)，易溶于乙醇，難溶于水，所以一般多使用其鈉鹽——苯甲酸鈉。

苯甲酸鈉為白色粒狀或結晶性粉末，溶于水，在空氣中穩(wěn)定，但遇熱易分解。精選ppt2、結構苯甲酸的分子式為：苯甲酸鈉的分子式為：

3、溶解度苯甲酸及其鈉鹽的溶解度見表3-1。精選ppt4、抑菌作用苯甲酸及其鈉鹽的防腐效果相同。在酸性條件下，有抑菌作用，但對產酸菌作用較弱，當pH值在5.5以上時，對很多酶菌和酵母的作用也較弱。其抑菌作用的最適pH佰為2.5～4.0，一般以低于pH4.5～5為宜，此時，它對一般微生物完全抑制的最低濃度為0.05%～0.1%。5、抑菌機理苯甲酸及其鈉鹽需要在酸性條件下通過末解離的分子起抑茵作用，故稱之為酸型防腐劑。苯甲酸能非選擇性地廣譜的抑制微生物細胞內呼吸酶系的活性，特別是具有很強的阻礙乙酸輔酶A縮合反響的作用。精選ppt6、毒性苯甲酸及其鈉鹽是各國允許使用的食品防腐劑，其平安性比較高。苯甲酸進入機體后，與體內甘氨酸或葡萄糖醛酸結合生成馬尿酸，全部從尿中排出，而不在體內蓄積。據(jù)報道，即使苯甲酸的用量超過食品防腐實際需要量的許多倍時也沒見有毒害作用。但近來有報道稱苯甲酸及其鈉鹽可引起過敏性反響，苯甲酸對皮膚、眼睛和粘膜有一定的刺激性。苯甲酸鈉可引起腸道不適，再加上有不良味道(苯甲酸鈉可嘗出味道的最低值為0.1%)，近年來有逐漸減少的趨勢。苯甲酸的毒性：1〕狗經口LD50：2000mg/kg；2〕大白鼠MNL：500mg/kg；3〕ADI：0～5mg/kg。苯甲酸鈉的毒性1〕大白鼠經口LD50：2700mg/kg；2〕ADI：0～5mg/kg。。精選ppt7、使用〔1〕使用量我國食品衛(wèi)生法中規(guī)定：苯甲酸及其鈉鹽可用于醬油、醋、果汁、果醬、果酒、汽水等多種食品中，其最大使用量為0.2～1g/kg(濃縮果汁最大使用量為2g/kg)。苯甲酸與苯甲酸鈉同時使用時，以苯甲酸計不得超過最大使用量。日本規(guī)定：苯甲釀及其鈉鹽可用于魚子醬、清涼飲料和醬油中，最大使用量：魚子醬中2.5g/kg，清涼飲料、醬油中0.6g/kg。苯甲酸及其鈉鹽在大多數(shù)食品中的一般用量都在1.0g/kg以下。精選ppt〔2〕使用方法①使用苯甲酸時，一般先用適量乙醇溶解后，再添加到食品中。②有的工廠使用苯甲酸時，先用適量的碳酸氫鈉或碳酸鈉，在90℃以上熱水中溶解，使其轉化成苯甲酸鈉后再添加到食品中。③對醋及一些酸性食品，最好直接使用苯甲酸鈉。④使用苯甲酸鈉時，一般把苯甲酸鈉調制成20%～30％的水溶液，再參加食品中，攪拌均勻即可。⑤一般汽水、果汁使用苯甲酸鈉時，多在配制糖漿時添加，即先將砂糖溶化、煮沸、過濾后可一邊攪拌一邊將苯甲酸鈉投入糖漿中。⑥苯甲酸鈉、懸濁劑及檸檬酸必須分步先后參加，如果同時參加，苯甲酸鈉與檸檬酸反響，就會出現(xiàn)絮狀物。⑦苯甲酸鈉用于醬油防腐時，可在加熱工序中添加，通常是將生醬油放入殺菌裝置中，加熱至殺菌溫度時(約為65～75℃左右，根據(jù)季節(jié)與品質確定)，再添加苯甲酸鈉。精選ppt

8、貯存置于避光容器內，密封保存。項目指標工業(yè)級食品（醫(yī)藥）級苯甲酸含量（%）≥98.0≥99.5熔點（℃）121-123121-123溶狀/合格易氧化物/合格易碳化物/合格氯化合物（Cl-，%）≤0.1≤0.02灼燒殘渣（%）≤1≤0.01重金屬（Pb，%）/≤0.001砷（%）/≤0.0002苯二甲酸（%）≤0.5/水份（%）≤0.5/9、苯甲酸的國家標準精選ppt二、山梨酸及其鉀鹽1、性狀

山梨酸又名花揪酸，為無色針狀結晶或白色結晶狀粉末。無臭或稍帶刺激臭，耐光、耐熱。但在空氣中長期放置時易被氧化著色，從而降低防腐效果。易溶于乙醇等有機溶劑，稍難溶于水，所以多使用其鉀鹽。

山梨酸鉀，為白色鱗片狀結晶或結晶性粉末，無臭或微臭，極易溶于水，也易溶于高濃度蔗糖和食鹽溶液。2、結構

精選ppt3、溶解度山梨酸與其鉀鹽的溶解度見下表。精選ppt4、抗菌作用1〕山梨酸對霉菌、酵母和好氣性菌均有抑制作用；2〕它對嫌氣性芽孢形成菌與嗜酸乳桿菌幾乎無效；3〕山梨酸屬酸性防腐劑，其防腐效果隨pH值的升高而降低；4〕山梨酸及山梨酸鉀宜在pH5～6以下的范圍內使用。5、抑菌機理山梨酸能與微生物酶系統(tǒng)中的琉基結合，從而破壞許多重要酶系的作用，到達抑制微生物增殖及防腐的目的。精選ppt6、毒性山梨酸是一種不飽和脂肪酸，在體內參與正常的代謝活動，最后被氧化成二氧化碳和水。國際上公認它為無毒的食品防腐劑。山梨酸的毒性：1〕大白鼠經口LD50：10500mg/kg；2〕大白鼠MNL：2500mg/kg；3〕ADI：0～25mg/kg。山梨酸鉀的毒性：1〕小白鼠經口LD50：5860mg/kg；2〕ADI：0～25mg/kg。精選ppt7、使用1〕汽水、汽酒的最大使用量為0.2g/kg；2〕濃縮果汁不得超過2g/kg；3〕魚肉煉制品，不超過1.4g/kg；4〕魚貝干制品，不超過1g/kg；5〕山梨酸也可用于容器消毒。用75%的乙醇將容器揩干，再用0.2%的山梨酸溶液揩，稍停一會即可使用。8、貯存置遮光容器內，密封保存，貯存溫度以低于38℃為宜。9、產品標準

山梨酸及山梨酸鉀的質量標準為：GB1905-2000和GB13736-92精選ppt三、對羥基苯甲酸酯類對羥基苯甲酸酯又名尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的有對羥基苯甲酸甲醋、乙酯、丙酯和丁酯。1、結構2、性狀對羥基苯甲酸酯類為無色小結晶或白色結晶性粉末，無臭，開始無味，后來稍有澀味，可溶于乙醇而難溶于水。精選ppt3、溶解度對羥基苯甲酸酯的溶解度見表4、抑菌作用對羥基苯甲酸酯類對霉菌、酵母、細菌有廣譜抗菌作用，對霉菌、酵母的作用較強，對細菌特別是革蘭氏陰性桿菌的作用較差。構成酯的烷基鏈越長，其抗菌作用越強。對羥基苯甲酸酯類同苯甲酸和山梨酸一樣，也是由未解離分子發(fā)揮抗茵作用，但比這兩種酸的抗菌作用強，且因其羥基被酯化后，可以在更廣的pH值范圍內保持不解離，作用范圍比苯甲酸和山梨酸廣，一般在pH4～8的范圍內效果較好。精選ppt5、毒性對羥基苯甲酸酯類進入機體后的代謝途徑與苯甲酸根本相同、且毒性比苯甲酸低。烷基鏈長短對毒性也有影響，烷基鏈越短，毒性越大。對羥基苯甲酸酯類按毒性大小排列順序為：對羥基苯甲酸丁酯＜對羥基苯甲酸丙酯＜對羥基苯甲酸乙酯＜對羥基苯甲酸甲酯。由于對羥基苯甲酸甲酯毒性較大，很少作為食品防腐劑使用。本品ADI：0～10mg/kg精選ppt6、應用〔1〕使用量對羥基苯甲酸酯類在世界各國普遍使用，一般用于清涼飲料、果醬、醋等。我國規(guī)定：對羥基苯甲酸乙酯可用于醬油、醋的防腐，最大使用量分別為0.25g／kg和0.10g／kg。對羥基苯甲酸丙酯可用于清涼飲料、果汁、果醬、水果蔬菜表皮，最大使用量：清涼飲料為0.10g／kg，果汁、果醬為0.20g/k8，水果、蔬菜表皮為0.012g/kg?！?〕使用方法對羥基苯甲酸酯類用于醬油和醋時，一般配成10％丙二醇溶液后再加到醬油和醋中。醬油中如果含酯酶會分解對羥基苯甲酸酯類。為了防止其分解，可先將醬油經75℃、30min的熱處理后再添加。對羥基苯甲酸脂類用于果醬時，一般將此類防腐劑溶于乙酸后，再與果醬混合。精選ppt四、丙酸鹽類丙酸鹽類作為防腐劑一般使用丙酸的鈉鹽和鈣鹽。1、結構丙酸鈉：CH3CH2COONa丙酸鈣(CH3CH2COO)2Ca2、性狀丙酸鈉和丙酸鈣均為白色結晶、顆?；蚪Y晶性粉末，無臭或略具特異臭，易溶于水。3、抑菌作用丙酸鹽呈微酸性，對各類霉菌、需氧芽孢桿菌或革蘭氏陰性桿菌有較強的抑制作用，對能引起食品發(fā)粘的菌類如枯草桿菌抑菌效果很好，對防止黃曲霉菌素的產生有特效。對酵母根本無效，故丙酸鹽常用于面包的防霉。丙酸鹽也屬于酸型防腐劑，其抑茵作用受環(huán)境pH值的影響，最小抑菌濃度在pH5.0時為0.01％，在pH6.5時為0.5％。精選ppt4、毒性

丙酸是食品中的正常成分，也是人體代謝的中間產物。故ADI值不做規(guī)定。5、應用

近年來，丙酸鹽已廣泛用于面包、巧克力制品、西式糕點、果凍、蜜餞、果醬、醬油等的防霉。我國規(guī)定：丙酸鈣可用于面包、醋、醬油、糕點和豆制素食品中，丙酸鈉可用于糕點，兩者的最大使用量均為：2.5g/kg。此外丙酸鈉尚可用于浸泡楊梅，最大使用星50g/kg.以丙酸計，應用時可配成3～5％的水溶液。加工前必須洗凈。丙酸鈣還可用于生面濕制品，最大用量0.25g／kg。丙酸鈉與丙酸鈣均可用于焙烤制品，用于面包防毒時，添加量的不同可影響到面團產氣的時間(表3—4)。

精選ppt

以上介紹了幾種常用的防腐劑的知識，要求重點掌握它們的形狀、抑菌機理、使用方法及使用量。其中山梨酸及其鉀鹽、對羥基苯甲酸脂類等可用于A級綠色食品中，使用量為普通食品添加量的60%。

以上防腐劑均不可以在AA級綠色食品中使用。精選ppt四、幾種綠色食品保鮮劑的生產酶法生產的植酸、肉桂醛、茶多酚、氯原酸、冰片、乳酸鏈球菌、氨基酸、維生素等。㈠、植酸的制備1、工藝流程原料浸泡調pH加酶水解中和洗滌酸化離交濃縮脫色罐裝成品2、工藝說明⑴原料稻糠、玉米糠、麩皮等。⑵浸泡固液比1:8，時間4小時，半小時攪拌一次。最后溫度應調整到55℃。⑶調pH用鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉及碳酸氫鈉等調整pH至5.5?！惨虍攑H<3或pH>7.2時，植酸酶分解作用完全喪失〕。精選ppt⑷加酶水解采用植酸酶，參加干原料的3-5%，水解4-5h。⑸中和將水解液的pH調至8，攪拌后靜止2h，過濾得膏狀物。⑹洗滌將上述膏狀物用去離子水洗滌至pH7。⑺酸化將洗滌后的膏狀物與陽樹脂進行交換，此間應確保pH1，以使植酸鈉全部溶解。⑻離交將酸化后的稀植酸進一步出去陽離子，得純植酸。⑼濃縮在65~70℃下濃縮至要求濃度。⑽脫色用活性炭〔1~2%〕，在65℃下脫色20min，即得成品。㈡、肉桂醛可用蒸餾萃取和CO2超臨界萃取的方法提取。精選ppt第三節(jié)防腐劑的使用及本卷須知一、防腐劑的使用方法1、直接參加防腐劑在使用時中可以按照其使用量直接參加食品，這樣既方便又能對食品內部起作用。2、外表處理如果腐敗是因加工、儲藏期間外表染菌所致，防腐劑在應用時可采用浸和噴灑的方法，在食品外表形成致密的藥膜而起防腐作用。也可將防腐劑涂在食品的包裝材料上，這樣食品被封于其中而不發(fā)生腐敗。3、氣相防腐能氣化和升華的防腐劑可以采用氣相防腐方式，即將防腐劑與食品裝入密封的包裝中，防腐劑在一定條件下不斷散發(fā)出來的氣體控制著食品的存在環(huán)境，許多果蔬、糕點保鮮劑采用的都是這種防腐方法。精選ppt二、防腐劑的正確使用原那么因為不同的食品有不同的保藏要求，應選用相應的添加劑以到達防腐目的。使用防腐劑必須考慮以下幾個方面：①了解所用防腐劑的抗菌譜、最低抑菌濃度和食品所帶的腐敗性菌類，做到有的放矢。②了解所用防腐劑的物理化學性質，如pH條件等，以便正確使用。③了解食品加工、儲藏條件、期限和在這些過程中對防腐劑效果的影響，以便使防腐劑始終有效。總之需做到：一要均勻參加，二不能超標。精選ppt三、三類常用防腐劑的比較1、平安性由上表可知：山梨酸類＞對羥基苯甲酸脂類＞苯甲酸2、pH值范圍⑴苯甲酸及苯甲酸鈉在pH4.5～5以下；⑵山梨酸及山梨酸鉀在pH5～6以下；⑶對羥基苯甲酸脂類在pH4～8。四、影響防腐效果的幾個因素1、pH值2、染菌情況3、溶解與分散4、熱處理5、并用精選ppt第四節(jié)殺菌劑一、幾種常用的殺菌劑㈠、漂白粉及漂粉精1、組成

漂白粉是次氯酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣的混合物，其主要組分是次氯酸鈣[CaCl(ClO)]。

漂粉精與漂白粉類似，其主要組分為次氯酸鈣的化合物，但其有效氯的含量較高，一般在60～75%以上。精選ppt2、性狀漂白粉⑴漂白粉是白色～灰白色的粉末或顆粒；⑵有顯著的氯臭味；⑶性質不穩(wěn)定，吸濕性強，受水分、光、熱等作用而分解，亦能與空氣中的二氧化碳作用；⑷易溶于水,其水溶液呈堿性。漂粉精⑴白色～灰白色的粉末或顆粒，也有壓制成片狀的漂精片；⑵漂粉精在無水狀態(tài)時比較穩(wěn)定；⑶漂粉精無吸濕性，但遇水分或潮空氣，能發(fā)熱引起燃燒或爆炸；⑷經強烈陽光暴曬或受熱150℃以上，能發(fā)生強烈燃燒或爆炸；⑸在酸的作用下可分解。精選ppt3、殺菌機理次氯酸鈣分子中的次氯酸根〔ClO〕,含有直接和氧相連的氯原子，它遇到酸就能釋放出游離氯，此游離氯具有殺菌作用，故稱“有效氯〞。漂粉精中的有效氯含量比漂白粉高一倍，其殺菌作用比漂白粉更強。4、毒性