天然防腐剂

天然防腐剂一、食品防腐剂（一）概述食品防腐剂是即对代谢底物为腐败物的微生物的生长具有持续的抑制作用。重要的是它能在不同情况下抑制最易腐败作用的发生，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。对纤维和木材的防腐用矿油、煤焦油、丹宁，对生物标本用甲醛、升汞、甲苯、对羟基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂类树脂。在食品中使用防腐剂受到限制，因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。特殊的防腐剂有乙酸等有机酸、以油酸脂为成分的植物油、芥子等特殊的精油成分。对于生物体的局部（如人体表面或消化道），可以根据具体条件采用各种防腐剂（如碘仿、水杨酸苯酯、苯胺染料或吖啶类色素等）。食品防腐剂是抑制物质腐败的药剂。即对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。世界各国应用的种类不同，美国有50种，日本约40种，杀菌剂不同，基本上没有杀菌作用，只有抑制微生物生长的作用；毒性较低，对食品的风味基本没有损伤；使用方法比较容易掌握。我国规定使用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等30种。（二）应具备的条件1）性质较稳定：加入到食品中后在一定的时期内有效，在食品中有很好的稳定性；2）低浓度下具有较强的抑菌作用；3）本身不应具有刺激气味；4）不应阻碍消化酶的作用，不应影响肠道内有益菌的作用；5）价格合理，使用较方便。（三）作用机理①能使微生物的蛋白质凝固或变性，从而干扰其生长和繁殖。②防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。由于能破坏或损伤细胞壁，或能干扰细胞壁合成的机理，致使胞内物质外泄，或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统，从而具有抗微生物的作用。③作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。④作用于微生物体内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。（四）种类食品防腐剂按作用分为杀菌剂和抑菌剂。二者常因浓度、作用时间和微生物性质等的不同而不易区分。按性质也可分为有机化学防腐剂和无机化学防腐剂两类。此外还有乳酸链球菌素，是一种由乳链球菌产生、含34个氨基酸的肽类抗菌素。有28个品种。防腐剂按来源分，有化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等，后者主要包括亚硫酸盐和亚硝酸盐等。天然防腐剂，通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取。如乳酸链球菌素是从乳酸链球菌的代谢产物中提取得到的一种多肽物质，多肽可在机体内降解为各种氨基酸，世界各国对这种防腐剂的规定也不相同，我国对乳酸链球菌素有使用范围和最大许可用量的规定。化学防腐剂有机防腐剂苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等无机防腐剂二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等天然防腐剂微生物源乳酸链球菌素、那他霉素、红曲米素等动物源溶菌酶、壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶等植物源琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等复合源R-多糖等食品防腐剂种类使用范围：苯甲酸及盐：碳酸饮料、低盐酱菜、蜜饯、葡萄酒、果酒、软糖、酱油、食醋、果酱、果汁饮料、食品工业用桶装浓果蔬汁.山梨酸钾：除同上外,还有鱼、肉、蛋、禽类制品、果蔬保鲜、胶原蛋白肠衣、果冻、乳酸菌饮料、糕点、馅、面包、月饼等.脱氢乙酸钠：腐竹、酱菜、原汁桔浆.对羟基苯甲酸丙酯：果蔬保鲜、果汁饮料、果酱,糕点陷、蛋黄陷、碳酸饮料、食醋、酱油丙酸钙：生湿面制品(切面、馄饨皮)、面包、食醋、酱油、糕点、豆制食品.双乙酸钠：各种酱菜、面粉和面团中。乳酸钠：烤肉、火腿、香肠、鸡鸭类产品和酱卤制品等。乳酸链球菌：素罐头食品、植物蛋白饮料、乳制品、肉制品等.纳他霉素：奶酪、肉制品、葡萄酒、果汁饮料、茶饮料等。过氧化氢：生牛乳保鲜,袋装豆腐干有机化学防腐剂主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等。苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌作用。它们均需转变成相应的酸后才有效，故称酸型防腐剂。它们在酸性条件下对霉菌、酵母及细菌都有一定的抑菌能力，常用于果汁、饮料、罐头、酱油、醋等食品的防腐。此外，丙酸及其盐类对抑制使面包生成丝状粘质的细菌特别有效，且安全性高。无机化学防腐剂主要包括二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等。亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌，防止肉毒中毒，但它主要作为发色剂用。亚硫酸盐等可抑制某些微生物活动所需的酶，并具有酸型防腐剂的特性，但主要作为漂白剂用。杀菌剂很少直接加入食品。（五）使用注意事项防腐剂的效果并不是绝对了，它只对某些食品具有在一定限度内延长储藏期的作用，并且其防腐效果根据环境pH的变化有所差别；另外，防腐剂必须按添加标准使用，不得任意滥用。与各类食品添加剂一样，防腐剂必须严格按中国《食品添加剂使用卫生标准》规定添加，不能超标使用。防腐剂在实际应用中存在很多问题，例如：达不到防腐效果，影响食品的风味和品质等，例如茶多酚作为防腐剂使用时，浓度过高会使人感到苦涩味，还会由于氧化而使食品变色。在食品的生产加工过程中，由于防腐剂在种类、性质、使用范围、价格和毒性等不同的情况下，应注意以下几点后再合理的使用。1、在添加防腐剂之前，应保证食品灭菌完全，不应有大量的生物存在，否则防腐剂的加入将不会起到理想的效果。如山梨酸钾，不但不会起到防腐的作用，反而会成为微生物繁殖的营养源。2、应了解各类防腐剂的毒性和使用范围，按照安全使用量和使用范围进行添加。如苯甲酸钠，因其毒性较强，在有些国家已被禁用，而中国也严格确定了其只能在酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类中使用。3、应了解各类防腐剂的有效使用环境，酸性防腐剂只能在酸性环境中使用有强有效的防腐作用，但用在中性或偏碱性的环境中却没有多少作用，如山梨酸钾、苯甲酸钠等；而酯型防腐剂中的尼泊金酯类却也能在pH4─8之间使用，且效果也还不错。4、应了解各类防腐剂所能抑制的微生物种类，有些防腐剂对霉菌有效果，有的对酵母有效果，只有掌握好防腐剂的这一特性，就可对症下药，一般已复配形式来进行综合防腐保鲜的较多，如健鹰抗腐王和防霉保鲜剂等产品。5、根据各类食品加工工艺的不同，应考虑到防腐剂的价格和溶解性，以及对食品风味是否有影响等因素，综合其优缺点，再灵活添加使用。现状其实，国家法律规定允许使用的食品添加剂都是经过严格的安全性评价的。老百姓在正确的使用范围、正确的使用量内合理食用，其安全性是完全可以保障的。至于曾经发生过的那些引起公众关注的大型食品安全问题，都是因为食品生产过程的卫生标准没有得到有效执行，或者没有按规定使用食品添加剂，而不是防腐剂本身的“罪过”。禁忌最后须特别提及一点：儿童、孕妇等处于身体发育特殊时期的敏感人群，不宜食用那些过多使用防腐剂的食品。（六）认识误区不要刻意追捧不含防腐剂的产品消费者在市场上可以看到很多标注“不含防腐剂”的食品，其中有果汁饮料、茶饮料、罐头制品、调味品、蜜饯干果制品、方便面等，大多数品牌都在外包装上标注了“本品不含防腐剂”、“本产品不添加任何食品防腐剂”等字样。大多数消费者也认为标有“不含防腐剂”字样的食品更安全，要优先选购“不含防腐剂”的食品。但是，统计数据显示，很多食品安全问题，在一定程度上可以说是因为没有按规定添加防腐剂造成的。同时，据国家质量技术监督局有关人员介绍。按照国家标准来使用防腐剂是对食品安全的一种保证，对于列入《食品原料和添加剂目录》的防腐剂，只要按国家标准添加，对身体是没有危害的，消费者不要过分迷信“不含防腐剂”。（七）发展趋势趋势一一是由毒性较高向毒性更低、更安全方向发展。人类进步的核心是健康、和谐。随着人们对健康要求的提高，食品的安全标准也越来越严。各国政府在快速修订食品安全标准，提高食品安全水平和国民健康水平的同时，也通过“绿色壁垒”来保护本国食品工业，减少国外食品对本国食品业的冲击。趋势二二是由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展。鉴于化学合成食品防腐剂的安全性和其他缺陷，人类正在探索更安全、更方便使用的天然食品防腐剂。如微生物源的乳酸链球菌素、那他霉素、红曲米素等；动物源的溶菌酶、壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶等；植物源的琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等；微生物、动物和植物复合源的R-多糖等。趋势三三是由单项防腐向广谱防腐方向发展。它们的抑菌范围相对都比较狭小。有的对真菌有抑制作用，对细菌无效；有的仅对少数微生物有抑制作用。所以，大多数食品生产企业添加多种防腐剂以达到防腐目的。人们渴望单一使用既能杀菌又能抑菌的广泛意义上的食品防腐剂。广谱防腐剂将成为业界的研究方向之一。趋势四四是由苛刻的使用环境向方便使用方向发展。如有的对食品的pH值、加热温度等敏感；有的水溶性差；有的异味太重；有的导致食品褪色等等。发展趋势应该是对食品生产环境没有苛刻要求的食品防腐剂。趋势五五是较高价格的天然食品防腐剂向较低价格方向发展。天然食品防腐剂无毒无害，价格较贵。大多数食品生产企业难以承受，如溶菌酶、乳酸链球菌素、那他霉素、鱼精蛋白等等。大幅度降低天然食品防腐剂的成本是大范围推广应用天然食品防腐剂的先决条件之一。二、天然防腐剂天然防腐剂也称天然有机防腐剂，是由生物体分泌或者体内存在的具有抑菌作用的物质，经人工提取或者加工而成为食品防腐剂。此类防腐剂为天然物质，有的本身就是食品的组分，故对人体无毒害，并能增进食品的风味品质，因而是一类有发展前景的食品防腐剂。如酒精、有机酸、甲壳素和壳聚糖、某些细菌分泌的抗菌素等都能对食品起到一定的防腐保藏作用。（一）种类天然防腐剂微生物源乳酸链球菌素、那他霉素、红曲米素等动物源溶菌酶、壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶等植物源琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等复合源R-多糖等（二）各种天然防腐剂介绍1、微生物源（1）乳球菌肽乳球菌肽(Nisin)，又称乳酸链球菌肽或尼生素。是由属于N血清型的某些乳酸乳球菌(LactococcusLactis)在代谢过程中合成和分泌的具有很强杀菌作用的小肽。它的成熟分子仅由34个氨基酸残基组成，相对分子质量为3510。天然的nisin主要以nisinA和nisinZ形式存在，同浓度下，nisinZ的溶解度和抗菌力一般强于nisinA。乳球菌肽对微生物的作用机理是由于乳球菌肽对细胞膜的吸附，然后在细胞膜上形成孔洞。Nisin是一个带正电荷的阳离子分子，在缺乏阴离子膜磷脂的情况下，Nisin起阴离子选择载体作用，当存在阴离子膜磷脂时，Nisin吸附在膜上，利用离子间相互作用，及其分子的C末端、N末端对膜结构产生作用形成穿尾孔道，从而引起胞内物质泄漏，胞外水分子进入等，引起细胞自溶。nisin不抑制革兰氏阴性菌、酵母和霉菌，专抑制革兰氏阳性菌，特别是细菌芽孢。nisin能抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种，抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的芽孢。例如，能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、利斯特氏菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等所引起的食品腐败。这一特性使它被广泛地应用在经热处理的包装食品中作为防腐剂。Nisin还可和某些络合剂(如EDTA或柠檬酸)等一起作用，可使部分G-菌对之敏感。Nisin作为一种新型的天然防腐齐在国际上已得到认可，并广泛应用于乳制品(鲜牛奶、奶粉、酸奶、干酪)、罐头瞻品、肉制品、饮料等领域。另外，利用Nisin可抑制革兰氏阳性菌，不抑制酵母菌这一特性，可将它应用于啤酒、果酒、蒸馏酒等乙醇饮料的生产中，以防止乳酸菌的腐败，从而使由苹果酸转化为乳酸的发酵过程得到控制。据GB2760-86规定，罐装食品、摧物蛋白食品最大使用量为0.2g/kg，乳制品、肉制品最大使用量为0.5g/kg，一般参考用量为0.1～0.2g/kg。（2）纳他霉素纳他霉素(Natamycin)是一种多烯大环内酯类抗真菌剂，也称游链霉素(Pimaricin)。它是由5个多聚乙酰合成酶基因编码的多酶体系合成。纳他霉素为近白色至奶油黄色结晶粉末，几乎无臭无味，溶点280℃(分解),相对分子量665.75u，它是一类两性物质，分子中有一个碱性基团和一个酸性基