食品防腐劑是能防止由微生物引起的腐敗變質(zhì)、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的添加劑。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用,又稱抗微生物劑(antimicrobial)。它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖1。
概述食品防腐劑是即對(duì)代謝底物為腐敗物的微生物的生長(zhǎng)具有持續(xù)的抑制作用。重要的是它能在不同情況下抑制最易腐敗作用的發(fā)生,特別是在一般滅菌作用不充分時(shí)仍具有持續(xù)性的效果。對(duì)纖維和木材的防腐用礦油、煤焦油、丹寧,對(duì)生物標(biāo)本用甲醛、升汞、甲苯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂類樹(shù)脂。在食品中使用防腐劑受到限制,因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。特殊的防腐劑有乙酸等有機(jī)酸、以油酸脂為成分的植物油、芥子等特殊的精油成分。對(duì)于生物體的局部(如人體表面或消化道),可以根據(jù)具體條件采用各種防腐劑(如碘仿、水楊酸苯酯、苯胺染料或吖啶類色素等)。
食品防腐劑是抑制物質(zhì)腐敗的藥劑。即對(duì)以腐敗物質(zhì)為代謝底物的微生物的生長(zhǎng)具有持續(xù)的抑制作用。重要的是它能在不同情況下抑制最易發(fā)生的腐敗作用,特別是在一般滅菌作用不充分時(shí)仍具有持續(xù)性的效果。
世界各國(guó)應(yīng)用的種類不同,美國(guó)有50種,日本約40種2,殺菌劑不同,基本上沒(méi)有殺菌作用,只有抑制微生物生長(zhǎng)的作用;毒性較低,對(duì)食品的風(fēng)味基本沒(méi)有損傷;使用方法比較容易掌握2。
我國(guó)規(guī)定使用的防腐劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、丙酸鈣等30種。
應(yīng)具備的條件1)性質(zhì)較穩(wěn)定:加入到食品中后在一定的時(shí)期內(nèi)有效,在食品中有很好的穩(wěn)定性;
2)低濃度下具有較強(qiáng)的抑菌作用;
3)本身不應(yīng)具有刺激氣味;
4)不應(yīng)阻礙消化酶的作用,不應(yīng)影響腸道內(nèi)有益菌的作用;
5)價(jià)格合理,使用較方便。
作用機(jī)理①能使微生物的蛋白質(zhì)凝固或變性,從而干擾其生長(zhǎng)和繁殖。
②防腐劑對(duì)微生物細(xì)胞壁、細(xì)胞膜產(chǎn)生作用。由于能破壞或損傷細(xì)胞壁,或能干擾細(xì)胞壁合成的機(jī)理,致使胞內(nèi)物質(zhì)外泄,或影響與膜有關(guān)的呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng),從而具有抗微生物的作用。
③作用于遺傳物質(zhì)或遺傳微粒結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響到遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯等。
④作用于微生物體內(nèi)的酶系,抑制酶的活性,干擾其正常代謝。
種類食品防腐劑按作用分為殺菌劑和抑菌劑。二者常因濃度、作用時(shí)間和微生物性質(zhì)等的不同而不易區(qū)分。按性質(zhì)也可分為有機(jī)化學(xué)防腐劑和無(wú)機(jī)化學(xué)防腐劑兩類。此外還有乳酸鏈球菌素,是一種由乳鏈球菌產(chǎn)生、含34個(gè)氨基酸的肽類抗菌素。有28個(gè)品種。防腐劑按來(lái)源分,有化學(xué)防腐劑和天然防腐劑兩大類?;瘜W(xué)防腐劑又分為有機(jī)防腐劑與無(wú)機(jī)防腐劑。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等,后者主要包括亞硫酸鹽和亞硝酸鹽等。天然防腐劑,通常是從動(dòng)物、植物和微生物的代謝產(chǎn)物中提取。3如乳酸鏈球菌素是從乳酸鏈球菌的代謝產(chǎn)物中提取得到的一種多肽物質(zhì),多肽可在機(jī)體內(nèi)降解為各種氨基酸,世界各國(guó)對(duì)這種防腐劑的規(guī)定也不相同,我國(guó)對(duì)乳酸鏈球菌素有使用范圍和最大許可用量的規(guī)定。
食品防腐劑種類使用范圍苯甲酸及鹽:碳酸飲料、低鹽醬菜、蜜餞、葡萄酒、果酒、軟糖、醬油、食醋、果醬、果汁飲料、食品工業(yè)用桶裝濃果蔬汁.
山梨酸鉀:除同上外,還有魚、肉、蛋、禽類制品、果蔬保鮮、膠原蛋白腸衣、果凍、乳酸菌飲料、糕點(diǎn)、餡、面包、月餅等.
脫氫乙酸鈉:腐竹、醬菜、原汁桔漿.
對(duì)羥基苯甲酸丙酯:果蔬保鮮、果汁飲料、果醬,糕點(diǎn)陷、蛋黃陷、碳酸飲料、食醋、醬油
丙酸鈣 :生濕面制品(切面、餛飩皮)、面包、食醋、醬油、糕點(diǎn)、豆制食品.
雙乙酸鈉:各種醬菜、面粉和面團(tuán)中。
乳酸鈉:烤肉、火腿、香腸、雞鴨類產(chǎn)品和醬鹵制品等。
乳酸鏈球菌:素罐頭食品、植物蛋白飲料、乳制品、肉制品等.
納他霉素:奶酪、肉制品、葡萄酒、果汁飲料、茶飲料等。
過(guò)氧化氫:生牛乳保鮮,袋裝豆腐干
有機(jī)化學(xué)防腐劑主要包括苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、對(duì)羥基苯甲酸的酯類等。苯甲酸及其鹽、山梨酸及其鹽等均是通過(guò)未解離的分子起抗菌作用。它們均需轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的酸后才有效,故稱酸型防腐劑。它們?cè)谒嵝詶l件下對(duì)霉菌、酵母及細(xì)菌都有一定的抑菌能力,常用于果汁、飲料、罐頭、醬油、醋等食品的防腐。此外,丙酸及其鹽類對(duì)抑制使面包生成絲狀粘質(zhì)的細(xì)菌特別有效,且安全性高。
無(wú)機(jī)化學(xué)防腐劑主要包括二氧化硫、亞硫酸鹽及亞硝酸鹽等。亞硝酸鹽能抑制肉毒梭狀芽孢桿菌,防止肉毒中毒,但它主要作為發(fā)色劑用。亞硫酸鹽等可抑制某些微生物活動(dòng)所需的酶,并具有酸型防腐劑的特性,但主要作為漂白劑用。殺菌劑很少直接加入食品。
使用注意事項(xiàng)防腐劑的效果并不是絕對(duì)了,它只對(duì)某些食品具有在一定限度內(nèi)延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期的作用,并且其防腐效果根據(jù)環(huán)境pH的變化有所差別;另外,防腐劑必須按添加標(biāo)準(zhǔn)使用,不得任意濫用4。
與各類食品添加劑一樣,防腐劑必須嚴(yán)格按中國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定添加,不能超標(biāo)使用。防腐劑在實(shí)際應(yīng)用中存在很多問(wèn)題,例如:達(dá)不到防腐效果,影響食品的風(fēng)味和品質(zhì)等,例如茶多酚作為防腐劑使用時(shí),濃度過(guò)高會(huì)使人感到苦澀味,還會(huì)由于氧化而使食品變色。
在食品的生產(chǎn)加工過(guò)程中,由于防腐劑在種類、性質(zhì)、使用范圍、價(jià)格和毒性等不同的情況下,應(yīng)注意以下幾點(diǎn)后再合理的使用。
1、在添加防腐劑之前,應(yīng)保證食品滅菌完全,不應(yīng)有大量的生物存在,否則防腐劑的加入將不會(huì)起到理想的效果。如山梨酸鉀,不但不會(huì)起到防腐的作用,反而會(huì)成為微生物繁殖的營(yíng)養(yǎng)源。
2、應(yīng)了解各類防腐劑的毒性和使用范圍,按照安全使用量和使用范圍進(jìn)行添加。如苯甲酸鈉,因其毒性較強(qiáng),在有些國(guó)家已被禁用,而中國(guó)也嚴(yán)格確定了其只能在醬類、果醬類、醬菜類、罐頭類和一些酒類中使用。
3、應(yīng)了解各類防腐劑的有效使用環(huán)境,酸性防腐劑只能在酸性環(huán)境中使用有強(qiáng)有效的防腐作用,但用在中性或偏堿性的環(huán)境中卻沒(méi)有多少作用,如山梨酸鉀、苯甲酸鈉等;而酯型防腐劑中的尼泊金酯類卻也能在pH4─8之間使用,且效果也還不錯(cuò)。
4、應(yīng)了解各類防腐劑所能抑制的微生物種類,有些防腐劑對(duì)霉菌有效果,有的對(duì)酵母有效果,只有掌握好防腐劑的這一特性,就可對(duì)癥下藥,一般已復(fù)配形式來(lái)進(jìn)行綜合防腐保鮮的較多,如健鷹抗腐王和防霉保鮮劑等產(chǎn)品。
5、根據(jù)各類食品加工工藝的不同,應(yīng)考慮到防腐劑的價(jià)格和溶解性,以及對(duì)食品風(fēng)味是否有影響等因素,綜合其優(yōu)缺點(diǎn),再靈活添加使用。
現(xiàn)狀其實(shí),國(guó)家法律規(guī)定允許使用的食品添加劑都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全性評(píng)價(jià)的。老百姓在正確的使用范圍、正確的使用量?jī)?nèi)合理食用,其安全性是完全可以保障的。至于曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的那些引起公眾關(guān)注的大型食品安全問(wèn)題,都是因?yàn)槭称飞a(chǎn)過(guò)程的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有得到有效執(zhí)行,或者沒(méi)有按規(guī)定使用食品添加劑,而不是防腐劑本身的“罪過(guò)”。
禁忌最后須特別提及一點(diǎn):兒童、孕婦等處于身體發(fā)育特殊時(shí)期的敏感人群,不宜食用那些過(guò)多使用防腐劑的食品。
認(rèn)識(shí)誤區(qū)不要刻意追捧不含防腐劑的產(chǎn)品
消費(fèi)者在市場(chǎng)上可以看到很多標(biāo)注“不含防腐劑”的食品,其中有果汁飲料、茶飲料、罐頭制品、調(diào)味品、蜜餞干果制品、方便面等,大多數(shù)品牌都在外包裝上標(biāo)注了“本品不含防腐劑”、“本產(chǎn)品不添加任何食品防腐劑”等字樣。大多數(shù)消費(fèi)者也認(rèn)為標(biāo)有“不含防腐劑”字樣的食品更安全,要優(yōu)先選購(gòu)“不含防腐劑”的食品。
但是,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,很多食品安全問(wèn)題,在一定程度上可以說(shuō)是因?yàn)闆](méi)有按規(guī)定添加防腐劑造成的。同時(shí),據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局有關(guān)人員介紹。
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)使用防腐劑是對(duì)食品安全的一種保證,對(duì)于列入《食品原料和添加劑目錄》的防腐劑,只要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)添加,對(duì)身體是沒(méi)有危害的,消費(fèi)者不要過(guò)分迷信“不含防腐劑”。3
一是由毒性較高向毒性更低、更安全方向發(fā)展。人類進(jìn)步的核心是健康、和諧。隨著人們對(duì)健康要求的提高,食品的安全標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)。各國(guó)政府在快速修訂食品安全標(biāo)準(zhǔn),提高食品安全水平和國(guó)民健康水平的同時(shí),也通過(guò)“綠色壁壘”來(lái)保護(hù)本國(guó)食品工業(yè),減少國(guó)外食品對(duì)本國(guó)食品業(yè)的沖擊。
趨勢(shì)二二是由化學(xué)合成食品防腐劑向天然食品防腐劑方向發(fā)展。鑒于化學(xué)合成食品防腐劑的安全性和其他缺陷,人類正在探索更安全、更方便使用的天然食品防腐劑。如微生物源的乳酸鏈球菌素、那他霉素、紅曲米素等;動(dòng)物源的溶菌酶、殼聚糖、魚精蛋白、蜂膠等;植物源的瓊脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、烏梅提取物等;微生物、動(dòng)物和植物復(fù)合源的R-多糖等。
趨勢(shì)三三是由單項(xiàng)防腐向廣譜防腐方向發(fā)展。它們的抑菌范圍相對(duì)都比較狹小。有的對(duì)真菌有抑制作用,對(duì)細(xì)菌無(wú)效;有的僅對(duì)少數(shù)微生物有抑制作用。所以,大多數(shù)食品生產(chǎn)企業(yè)添加多種防腐劑以達(dá)到防腐目的。人們渴望單一使用既能殺菌又能抑菌的廣泛意義上的食品防腐劑。廣譜防腐劑將成為業(yè)界的研究方向之一。
趨勢(shì)四四是由苛刻的使用環(huán)境向方便使用方向發(fā)展。如有的對(duì)食品的pH值、加熱溫度等敏感;有的水溶性差;有的異味太重;有的導(dǎo)致食品褪色等等。發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是對(duì)食品生產(chǎn)環(huán)境沒(méi)有苛刻要求的食品防腐劑。
趨勢(shì)五五是較高價(jià)格的天然食品防腐劑向較低價(jià)格方向發(fā)展。天然食品防腐劑無(wú)毒無(wú)害,價(jià)格較貴。大多數(shù)食品生產(chǎn)企業(yè)難以承受,如溶菌酶、乳酸鏈球菌素、那他霉素、魚精蛋白等等。大幅度降低天然食品防腐劑的成本是大范圍推廣應(yīng)用天然食品防腐劑的先決條件之一。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
李興峰 - 教授 - 中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)陳潔 - 教授 - 中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)陳芳 - 教授 - 中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)王靜 - 教授 - 中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)馮濤 - 教授 - 中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)