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食品保藏原理课程论文题目食品化学保藏学院（系）食品科学与工程系专业班级12级食品科学与工程3班学号201244061姓名常洋洋主讲教师游新侠1食品化学保藏摘要：食品化学保藏技术是食品科学研究中的一项重要领域。随着化学工业和食品科学的发展，天然提取和化学合成的食品保藏剂逐渐增多，食品化学保藏技术不断取得进展，成为食品保藏不可缺少的一部分。本文就化学保藏的机理、作用、化学保藏剂的使用方法及其使用中应注意的问题，进行简单介绍。关键词：化学保藏剂，作用，使用方法，问题前言化学保藏法是在要保藏的产品中加入一种或若千种益多害少的化学物质，这些物质或者可以抑制微生物滋长，或者在适宜条件下可以使微生物致死。这种物质被称为保藏剂，也称为防腐剂。在一定条件下使用化学保藏法，设备简单，经济有效。如大家熟悉的，造成农副产品和食品腐败霉坏的原因很多，有物理、化学、生化等方面的因素，而其中细菌、霉菌和酵母之类的微生物的侵袭则是主要因素。为了使收获物免受或少受损失，人们不断研究和发展各种科学的保藏技术，其中化学保藏也得到广泛的应用和发展。1.化学保藏及其作用食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中适当采用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可能保持食品原有品质的一种方法。作用主要是防止食品变质和延长保质期。在保藏化学保藏的过程中要用到化学保藏剂。化学保藏的优点在于只要在食品中添加少量的化学制品，如抗菌剂、抗氧化剂、保鲜剂等物质，就可以在室温条件下延缓食品腐败变质。与其他食品保藏法如干燥、冷藏、冷冻相比，具有方便、经济、影响品质小的特点。它也存在一些限制性因素：2（1）它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态，属于暂时性保藏。（2）化学保藏剂只能延长细菌生长滞后期，因而只运用于为遭遇严重污染的食品。（3）化学保藏并不能改善低质量食品的品质。能够在食品化学保藏中使用的化学保藏剂种类繁多，既有人工化学合成的，也有源于天然物体体内的，它们的理化性质和保藏原理各不相同。有的作为食品添加剂直接参与食品的组成，有的则是改变或控制食品的外环境因素而起到对食品的保藏作用。一般而言，按照其保藏机理的不同，化学保藏剂大致可分为防腐剂、抗氧化剂和保鲜剂3类。2.食品防腐剂食品防腐剂是指防止食品在加工、存储、流通过程中由微生物繁殖引起的腐败、变质，保持食品原有性质和营养价值的一类物质。按照这些物质抗微生物的程度不同，可以将食品防腐剂分为杀菌剂和防腐剂。具有杀菌作用的物质成为杀菌剂，而仅具有抑制作用的物质成为防腐剂。但一种化学或生物制剂的作用是杀菌还是抑菌，一般很难严格区分。同一种抗微生物剂，浓度高时可杀菌，而浓度低时只能抑菌。作用时间长时可以杀菌，作用时间短时只能抑菌；对某些微生物具有杀菌作用，对另一些微生物只能起抑菌作用。在食品保藏和加工中，杀菌剂、防腐剂并无严格界限，统称为防腐剂（广义）。食品防腐剂的防腐机理大致分为：（1）干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性；（2）使微生物的蛋白质疑固和变性，干扰其生存和繁殖；（3）改变细胞浆膜的渗透性，使其体内的酶类和代谢产物逸出，导致其失活。2.1常用化学（化合）防腐剂（1）二氧化硫（SO2）二氧化硫又称为亚硫酸酐，在常温下是一种无色且具有强烈刺激性臭味的气体，可由硫磺燃烧形成。当空气中二氧化硫含量超过20mg/m3时，对眼睛和呼吸道粘膜有强烈刺激。二氧化硫易溶于水形成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸不稳定，即使在常温下，如不密封，易容易分解放出二氧化硫。二氧化硫是强还原剂，主要用于处理植物性食品，可减少植物组织中氧的含3量，抑制氧化酶和微生物的活动，从而能阻止食品腐败变质、变色和维生素C的损耗。二氧化硫对霉菌、细菌的有很大的影响。浓度为0.01%时，大肠杆菌就停止生长，而酵母则在浓度超过0.3%时才受到抑制。因此，在酿酒工业中应用二氧化硫特别普遍。在实际生产中，可以用气熏法、浸渍法和直接加入法对食品进行二氧化硫处理。（2）硝酸盐和亚硝酸盐硝酸钠和亚硝酸钠是比较常用的硝酸盐和亚硝酸盐。不解离的亚硫酸分子在防腐上最为有效，形成离子或呈结合状态，其作用就降低。常用于午餐肉罐头、腊肠、火腿等腌制肉制品中。其目的在于抑制一些腐败产毒微生物的增殖，保持或赋予食品良好的色泽，同时对提高腌肉的风味也有一定的作用。亚硝酸钠能抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长和毒素的产生。200mg/kg的亚硝酸钠在ph6.0的条件下，可以抑制物色杆菌、产气气杆菌、埃希式杆菌、小球菌和极毛杆菌等的生长。我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760)规定：硝酸钠用于肉制品，最大使用量为0.5g/kg。亚硝酸钠0.15g/kg。（3）二氧化碳二氧化碳是一种能影响生物生长的气体之一。高浓度的二氧化碳能把氧气排挤掉并且阻止微生物的生长，因而能保藏食品。用二氧化碳储藏果蔬可以降低导致成熟的合成反应，抑制酶的活动，干扰有机酸的代谢，减弱果胶物质分解，抑制叶绿素的合成和果实的脱绿。通常用于水果气调的二氧化碳含量控制在2%～3%，蔬菜控制在2.5%～5.5%。过高的二氧化碳含量会对果实产生其他不利的影响。苹果褐变就是由于贮藏环境中二氧化碳聚集过多，以致果蔬窒息而造成细胞死亡的后果。对于肉类、鱼类产品，高浓度的二氧化碳可以明显抑制腐败微生物的生长，肉类为20%-30%，鱼类为40%-60%。生产碳酸饮料时，二氧化碳除了不仅可以起到防腐作用，还可以产生清凉感和舒适的刹口感外。（4）次氯酸钙次氯酸钙（或钠）为常用的消毒剂，在水中会形成次氯酸，它为有效的杀菌剂和强烈的氧化剂。次氯酸钙分子中的次氯酸根含有直接和氧相连的氯原子，若4遇到酸就能释放出游离氯，游离氯是杀菌的主要因素，故称之为“有效氯”。氯进攻微生物细胞的酶或破坏核蛋白的巯基，或抑制其他的对氧化作用敏感的酶类，从而导致微生物的死亡。（5）苯甲酸类苯甲酸类常用的有苯甲酸和苯甲酸钠两种，又称安息香酸和安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，因此在水相体系中，大多直接使用苯甲酸钠。若要在水介质系中使用苯甲酸，宜用碳酸钠水溶液将其溶解后添加；或用95%乙醇溶解后使用。另外苯甲酸在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性。苯甲酸钠在空气中稳定且易溶于水。故在大多数工厂都使用苯甲酸钠。苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。2.2天然（生物）抗菌剂生物防腐剂是指从植物、动物和微生物代谢产物中提取出来的一类物质，也称为天然防腐剂。天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点，例如大蒜、纳他霉素、溶菌酶、乳酸练球全菌素等。(1)大蒜大蒜和洋葱能抑制许多微生物的生长和毒素的形成。对于大蒜的抗菌作用，经体内外实验证实其对微生物及寄生虫有强大的抑制和灭菌作用，被称为植物广谱抗菌素。如5%的大蒜水溶液能于5分钟内杀死伤寒杆菌。大蒜汁和大蒜浸液对葡萄球菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌都有抑制和杀灭作用。在这些方面，紫皮蒜较强于白皮蒜。从大蒜中分离出的抗菌成分经鉴定为大蒜辣素（2-丙烯基硫代亚磺酸烯内酯）和大蒜新素（二烯丙基三硫化物）。（2）溶菌酶溶菌酶是已经使用的防腐剂之一。一种碱性球蛋白，化学性质非常稳定，对热也极为稳定，100℃处理1分钟，仍保持原酶活，最适PH值为5-9。溶菌酶能在胃肠内作为营养物质被消化和吸收，对人体无毒性，也不会在体内残留，是一种安全性很高的的食品保鲜剂、营养保健品。溶菌酶同植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等结合使用，可大大提高其防腐效果。5（3)纳他霉素纳他霉素也称游链霉素，是一种重要的多烯类抗菌素。纳他霉素对所有的霉菌和酵母几乎都具有极强的抑制效果，但对细菌和病毒等其他微生物则无效。目前，纳他霉素作为一种天然的食品抗菌剂已被批准应用于某些乳制品、肉类、水果、饮料等许多食品工业中。FAD/WHO1994规定纳他霉素的每日允许摄入量为0-0.3mg/kg。此外，还有聚赖氨酸、果胶分解物、琼脂低聚糖、壳聚糖、茶多酚、蜂胶、甜菜碱、类黑精、植物提取物等天然防腐剂，目前已广泛应用于食品加工保藏过程中。3.食品抗氧化剂食品在氧的氧化作用下会发生变质。例如油脂的酸败、切开的苹果表面产生褐变等。因此，在食品保藏中常常添加了一些化学物质，以延缓或阻止氧气导致的氧化作用。抗氧化剂是为防止或延缓食品或其成分原料氧化而导致变质所使用的添加剂。根据其性质可分为脂溶性和水溶性。根据来源可分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂。合成抗氧化剂效果比较好，但在安全方面不如天然抗氧化剂。随着社会的发展，合成抗氧化剂会使用的越来越少，而天然抗氧化剂的应用会越来越广泛，这是一个趋势。抗氧化剂作用机理：（1）抗氧化剂本身极易氧化，就先与空气中的氧反应，延缓或避免了食品成分的氧化；维生素E、抗坏血酸及其衍生物、异抗坏血酸及其钠盐以及β-胡萝卜素等即属于此类抗氧化剂。（2）抗氧化剂可以放出氢离子，破坏功中止油脂在氧化过程中所产生的过氧化物，使不能继续被分解成醛或酮类等低分子物质；（3）将能催化和引起氧化反应的物质实行封闭；（4）可以阻止或减弱氧化酶类的活动。如亚硫酸盐类、二氧化硫及各种含硫化合物等。3.1合成型抗氧化剂目前，油脂及其制品常用的抗氧化剂是丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基对甲6苯酚（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）等。就植物油而言，它们抗氧化能力的顺序为：TBHQPGBHTBHA对动物油脂，它们抗氧化能力的顺序为：TBHQPGBHABHT对于无水乳脂，它们抗氧化能力的顺序为：PGTBHQBHABHT对于某些富脂加工食品，如油（棉子油或大豆油）炸土豆片，它们抗氧化能力的顺序为：TBHQPGBHTBHA3.2天然抗氧化剂近年来，人们对合成食品添加剂的怀疑和排斥心理，使这些物质的使用受到限制，而天然抗氧化剂由于安全、无毒等优点受到广泛欢迎，天然抗氧化剂逐步取代合成抗氧化剂是今后的发展趋势。（1）生育酚生育酚即维生素E。天然维生素E广泛存在于高等动植物组织中，它具有防止动植物组织内脂溶性成分氧化变质的功能。一般来说，生育酚的抗氧化效果不如BHA、BHT。生育酚对动物油脂的抗氧化效果比对植物油脂的效果好，这是由于动物油脂中天然存在的生育酚比植物油少。另外它还有营养强化作用。（2）植酸植酸，亦称肌醇六磷酸，简称PH，分子式：C6H18O24P6。植酸为浅黄色或褐色黏稠状液体，广泛分布于高等植物内。在植物油中添加0.01%植酸，即可以明显地防止植物油的酸败。其抗氧化效果因植物油的种类不同而异。防止海鲜罐头变黑。贝类罐头加热杀菌是可产生硫化氢等，与肉中的铁、铜以及金属罐表面溶出的铁、锡等结合产生硫化而变黑，添加0.1%-0.5%的植酸可以防止变黑。4.食品保鲜剂食品保鲜剂是能够防止新鲜食品脱水、氧化、变色腐败的物质。它可以通过喷淋、喷涂、浸泡或涂膜于食品表面或利用其吸附食品保藏环境中的有害物质而对食品保鲜。食品保鲜剂按其作用和使用方法可分为如下八类：①乙烯脱除剂：抑制果蔬呼吸，防止后熟老化。包括物理吸附剂、氧化分解剂、触媒型脱除剂。7②防腐保鲜剂：利用化学或天然抗菌剂防止微生物生长。③涂膜保鲜剂：能抑制果蔬呼吸，减少水分蒸腾，防止微生物入侵。包括类脂、树脂、蛋白质等涂膜保鲜剂。④气体发生剂：可催熟、着色、脱涩、防腐。包括二氧化碳发生剂、乙烯发生剂等。⑤气体调节剂：能产生气调效果。包括二氧化碳发生剂或脱氧剂。⑥生理活性调节剂：能调节果蔬的生理活性。例如抑芽丹等。⑦湿度调节剂：调节湿度。包括蒸气抑制剂、脱水剂等。⑧其他类型保鲜剂：如烧明矾等。（1）类脂类脂是一类疏水性化合物，包括石蜡、蜂蜡、矿物油、蓖麻子油、菜籽油、花生油乙酰单甘酯及其乳胶体等，可以单独或与其它成分混合在一起用于食品涂膜保鲜。当然，这些物质的使用必须符合相关的食品卫生标准。一般来讲，这类化合物做成的薄膜易碎，因此常与多糖类物质混合使用。（2）蛋白质蛋白质的成膜性质在古代就被用于许多非食品的地方，如胶水、皮革光亮剂等。由于大多数蛋白质膜都是亲水的，因此对水的阻隔性差。干燥的蛋白质膜对氧有阻隔作用。8参考文献[1]刘建学.食品保藏学[M].北