[科普中國]-酯性防腐劑

食品防腐劑一般可分為酸性防腐劑，酯性防腐劑，其他化學防腐劑和生物防腐劑四類。

概念防腐劑是指具有殺死微生物或抑制微生物增殖作用的物質(zhì)。如果從抗微生物的角度出發(fā)，稱抗菌劑。

為了防止各種食品、水果和蔬菜等腐敗變質(zhì)，我們可以根據(jù)具體情況采用物理方法或化學方法來防腐?；瘜W方法即使用化學制品來抑制或殺死微生物，這種化學物質(zhì)即為防腐劑。

防腐劑的概念有廣義和狹義之分。狹義的防腐劑主要指山梨酸、苯甲酸等直接加入食品中的化學物質(zhì)；廣義的防腐劑除包括狹義防腐劑所指的化學物質(zhì)外，還通常包括認為是調(diào)味料而具有防腐作用的物質(zhì)，如食鹽、醋，以及那些通常不加入食品。而在食品儲藏過程中使用的清毒劑和防腐劑等。作為食品添加劑的防腐劑是指為防止食品腐敗、變質(zhì)，延長食品保存期，抑制食品中微生物繁殖的物質(zhì)，有的文獻將防腐劑分為殺菌劑和保藏劑。殺菌劑是指真有殺菌作用的化學物質(zhì)；保藏劑是指具有抑菌作用的物質(zhì)。但殺菌劑和保藏劑沒有嚴格的區(qū)分界限，同一物質(zhì)，濃度低時能抑菌，而濃度高時則能殺菌；作用時間長可殺菌，作用時間短則只能抑菌。同時，由于微生物種類繁多。性質(zhì)各異。同一物質(zhì)對一種微生物有系菌作用，而對另一種物質(zhì)只有抑菌作用。所以籠統(tǒng)地將其稱為防腐劑較好：

從防腐劑的組成和來源來看，可分為有機化學防腐劑和無機化學防腐利。有機化學防腐劑主要包括苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、對羥基苯甲酸酯類、乳酸等；無機化學防腐劑主要包括亞硫酸及其鹽類、二氧化碳、硝酸鹽及業(yè)硝酸鹽、游離氯及次氯酸鹽。

食品防腐劑一般可分為酸性防腐劑，酯性防腐劑，其他化學防腐劑和生物防腐劑四類。

酯性防腐劑系指對羥基苯甲酸酯類及其鈉鹽，包括對羥基苯甲酸甲酯鈉，對羥基苯甲酸乙酯及其鈉鹽。

對羥基苯甲酸酯類對羥基苯甲酸酯類制備方法反應器中加入對羥基苯甲酸、無水乙醇、丙醇及催化劑，在攪拌條件下，加熱至回流，回流液經(jīng)4A分子篩脫水后返回反應器，連續(xù)反應2h，當溫度上升至115—135°C時，保溫1h，反應完畢，趁熱過濾，濾液倒入適量冷水中，固體粗產(chǎn)物即從水中析出。將粗酯與乙醇、水及活性炭按一定比例進行脫色和重結(jié)晶處理，干燥后得產(chǎn)品。
有文獻報道，采用固體超強酸瞅SO42-/TiO2、三氧化釹可以取得較好的工藝效果。其中固體超強酸瞅SO42-/TiO2的工藝效果可采用如下工藝制備：取定量TiC乙用稀氨水水解，洗滌生成的白色沉淀偏鈦酸，過濾，用去離子水洗至中性，紅外線烘干。再用1mol/LH2SO4浸泡14~16h，抽濾，紅外線烘干后放入馬福爐中，于450℃下焙燒4h活化。

對羥基苯甲酸乙酯毒理學依據(jù)ADI：0~10mg/kg(bw)(FAO/WHO，1994)；LBD50：小鼠經(jīng)口5000mg/kg(bw)。

對羥基苯甲酸酯類對羥基苯甲酸酯類又稱尼泊金酯類，用于食品防腐的主要有對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯、對羥基苯甲酸丁酯、對羥基苯甲酸異丁酯，其結(jié)構式中R基可分別為一CH3、--CH2CH3、一CH2CH2CH3、一CH2CH2CH2CH3。

對羥基苯甲酸酯類為無白或五色結(jié)晶或粉末，無味，無臭，難溶于水，與苯甲酸相似，其溶解度比苯甲酸高，但隨著酯基R中C鏈的增長溶解度下降，而在油、乙醇、甘油中隨C鏈的增長溶解度增大。

對羥基苯甲酸酯類的抑菌機理對羥基苯甲酸酯類的抑菌機理類似苯酚，可破壞細胞膜，使細胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性，并可抑制微生物細胞的呼吸酶系與電子傳遞酶系的活性，對真菌的抑菌效果最好，對細菌的抑制作用也較苯甲酸和山梨酸強，對革蘭氏陽性菌有致死作用。

其抑菌活性主要是分子態(tài)分子起作用，分子內(nèi)羥基已經(jīng)酯化，不再電離，所以抗菌作用在pH值為4—8范圍內(nèi)均有良好效果，對細菌最適pH值為了7.0。

對羥基苯甲酸酯類的抑菌效果隨C原子數(shù)的增多而增強，其毒性隨C原子數(shù)的增多而減弱，其溶解度隨C原子數(shù)的增多而減小。

許多國家都允許對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸正丙酯、對羥基苯甲酸丁酯作為食品防腐劑，美國允許甲酯、丙酯、庚酯庚在啤酒中使用，日本多用丁酯。

對羥基苯甲酸酯類在人腸中很快被吸收，與苯甲素類抗菌劑一樣，在肝、腎中酯鍵水解，產(chǎn)生對羥基苯甲酸直接由尿排出或再轉(zhuǎn)變成羥基馬尿酸、葡萄糖醛酸酯后排出，在體內(nèi)不累積，安全，ADI為0~5mg/kg。

對羥基苯甲酸酯類的使用標準，按GB2760--1996，果蔬保鮮：0.012g/kg；食醋：0．01g/kg；碳酸飲料：0．20g/kg；果汁(果味)型飲料、果醬、醬油、醬料：0．25g/kg；糕點餡：0．5g/kg；蛋黃：0．20g/kg。臺灣省的標準：醬油：0．25g/kg；醋碳酸飲料：0．1g/kg；水果及蔬菜的外皮：0．012g/kg。

以上三種食品防腐劑從安全性角度來說，山梨酸>對羥基苯甲酸酯類>苯甲酸，對羥基苯甲酸酯類pH使用范圍最廣，而苯甲酸成本最低。

使用注意事項對羥基苯甲酸酯類于1923年被建議作為食品和藥品的防腐劑。自從苯甲酸鈉大量投產(chǎn)后，對羥基苯甲酸酯類的使用大量減少。對羥基苯甲酸酯的特點是毒性較苯甲酸等低，抗菌作用與pH值無關，但水溶性較低和具有特殊的氣味，使其在食品防腐中的應用有局限性。

對羥基苯甲酸酯類的性質(zhì)與羥基有直接的相關性。隨著R基團的增大，其毒性降低，抗菌性增高，水溶性減小(脂溶性增大)。而異丙酯、異丁酯的毒性分別比正丙酯和正丁酯的毒性要大。

由于對羥基苯甲酸酯的水溶性較低，使用時通常先將它們?nèi)苡跉溲趸c、乙酸或乙醇溶液中。對一羥基苯甲酸鈉的水溶性增高，但貯藏穩(wěn)定性降低。

許多國家允許將對羥基苯甲酸甲酯、乙酯、正丙酯、丁酯作為食品防腐劑。美國多使用丙酯，日本多使用丁酯。一般都是將不同的酯類混合使用，也可與苯甲酸等混合使用，取其協(xié)同作用，以提高防腐效果。

對羥基苯甲酸酯類除對真菌有效外，由于它具有酚羥基，所以抗菌性能比苯甲酸、山梨酸都強。它的抗菌作用在pH值4～8的范圍內(nèi)均有很好的效果。

對羥基苯甲酸酯的作用機制基本類似苯酚，它可破壞微生物的細胞膜，使細胞蛋白質(zhì)變性，并抑制微生物細胞的呼吸酶系與電子傳遞酶系的活性。

對羥基苯甲酸酯在脂肪制品、乳制品、魚肉制品、飲料、糖果中均有應用。由于它在較高溫度下可明顯地感覺出其氣味，因此要求其在成品中的濃度一般在0．05%以下。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

張磊 - 副教授 - 重慶師范大學