《食品添加剂》课件第三章防腐剂

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章 防腐剂,Preservatives,主要内容,一、概述,二、防腐剂应具备的条件及作用机理,三、常用食品防腐剂,四、防腐剂的应用,一、概述,1、防腐剂的定义：,加入食品中能防止或延缓食品腐败的食品添加剂。,2、防腐剂的分类,酸型防腐剂,苯甲酸、山梨酸、和丙酸（及其盐类）,酯型防腐剂,对羟基苯甲酸酯类(甲、乙、丙、异丙、丁、异丁、庚 等酯),无机防腐剂,亚硫酸及其盐类、亚硝酸盐类、二氧化碳等,生物防腐剂,以乳酸链球菌素和纳它霉素为代表。,食品的防腐方法,工业化前：晒干、盐渍、糖渍、酒泡、发酵等,现代：罐藏、真空包装、充气调理包装等包装方法,高压杀菌、辐照杀菌、电子束杀菌等杀菌技术,冷藏、冻藏等贮藏技术,物理法：巴氏灭菌、冷冻、干燥,化学法：防腐剂,特点：以对人体无毒为前提，加入某些化学物质，来抑制有害微生物或杀灭这类微生物，以此来保证食品质量。投资少、见效快，不需特殊的仪器设备，使用中一般不改变食品的形态等特点，被广泛使用。,杀菌剂与防腐剂的异同,防腐剂：抑制微生物生长，没有将微生物杀灭,杀菌剂：杀灭微生物,同种添加剂在不同,浓度,、不同作用,时间,、对不同种类,微生物,，作用不一样。,二、防腐剂应具备的条件及作用机理,（一）防腐剂应具备的条件,1. 性质稳定，在一定时期中有效，使用中和分解后无毒。,2. 在低浓度下仍有抑菌作用。,3. 本身无刺激性和异味,4. 价格合理，使用方便,（二） 微生物引起的食品腐败变质,食品腐败变质：食品受微生物污染，在适宜条件下，微生物繁殖导致食品的外观和内在品质发生劣变而失去食用价值。,1、细菌造成的食品腐败,2、食品的霉变,3、食品发酵,1、细菌造成的食品腐败现象,糖类：酸、不良气味,蛋白质：腐胺、尸胺、粪臭素等，组织软化，产生粘液物，呈苦味、臭味,脂肪：氧化分解，脂肪酸分解成醛、酮、酸等，产生有毒物质，散发令人讨厌的恶臭味。,造成食品腐败的细菌主要有以下菌种,：,假单孢菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属、,变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属、小球菌属,2、食品霉变现象,碳水化合物、蛋白质：分解，食品变质，营养破坏，产毒霉菌的毒素对人健康产生威胁，如 黄曲霉毒素可导致癌症。,引起食品霉变的霉菌,毛霉属的总状毛霉、大毛霉，,根霉属的黑根霉,曲霉属的黄曲霉、灰绿曲霉、黑曲霉，,青霉属的灰绿青霉,霉菌在较低的水分活度、较低气温下仍可正常生长繁殖,3、食品发酵现象,酒精发酵,：糖类,酵母菌,乙醇,水果、蔬菜、果汁、果酱、果蔬罐头易产生酒精发酵。,醋酸发酵,：糖类,酵母菌,乙醇,醋酸杆菌,醋酸,某些低度酒类、饮料（果酒、啤酒、黄酒、果汁）蔬菜罐头等易发生醋酸发酵,乳酸发酵,：糖类,乳酸杆菌,乳酸,鲜奶和奶制品易发生此现象。,酪酸发酵,：糖类,酪酸菌,酪酸（具有令人厌恶的气味）,鲜奶、奶酪、豌豆类食品发生此类酸变时，食品质量严重下降。,（三）防腐剂的作用机理, 使微生物,蛋白质凝固和变性,干扰其生长和繁殖。如山梨酸。,2,改变细胞膜、细胞壁的渗透性,使微生物体内的酶类和代谢物逸出细胞导致其失活。如对羟基苯甲酸酯类。,3,干扰,微生物体内的,酶系,抑制酶的活性,破坏其正常代谢,如苯甲酸。,4 对微生物细胞原生质部分的,遗传机制,产生效应等。,三、常用食品防腐剂,（一）、苯甲酸类,（二）、山梨酸类,（三）、有机酸类,（四）、微生物菌素类,（五）、其他防腐剂类,（一）、苯甲酸及其盐类,苯甲酸、苯甲酸钠,广谱抗微生物试剂，防腐最适,pH2.54.0,，,属,酸性防腐剂,对,酵母菌、部分细菌,效果较好，对,霉菌,效果,差,些。,在人体代谢机理：苯甲酸被人体吸收后，大部分在915,h,之间，在酶的催化下与甘氨酸化合成马尿酸、剩余部分与葡萄糖醛酸化合形成葡萄糖甙酸而解毒，,并全部进入肾脏，最后从尿排出。,ADI：05mg/kg,表 :苯甲酸与苯甲酸钠的使用标准,名称,使用范围,最大用量/ （,g/kg）,备注,苯甲酸,酱油、醋、果汁类、,果子露、罐头,1.0,浓缩果汁不得超过2,g/kg,苯甲酸和苯甲酸钠同时使用时,以苯甲酸计,不得超过最大使用量,苯甲,酸钠,葡萄酒、果子酒、琼脂软糖,汽水、汽酒,果子汽酒,低盐酱菜、山楂糕、面酱类、蜜饯类、果味露,0.8,0.2,0.4,0.5,（二）、山梨酸类,广谱抗微生物试剂，防腐最适,pH56,以下,，属酸性防腐剂,对,霉菌、酵母菌和好气性细菌,的生长发育起抑制作用，而对,嫌气性细菌几乎无效,。,毒性：山梨酸参与人体新陈代谢，代谢过程所发生的变化和产生的热效应与同碳素的饱和及不饱和脂肪酸无差异，不对人体产生危害。,山梨酸易被氧化，会产生异味，损伤机体细胞，影响细胞膜的渗透性。,ADI：025mg/kg,表3-2 山梨酸与山梨酸钾的使用标准,名称,使用范围,最大用量/（,g/kg）,备注,山梨酸,山梨酸钾,酱油、醋、果酱类、人造奶油、琼酯软糖、鱼干制品、豆乳饮料、豆制素食品、糕点馅,1.0,浓缩果汁不得超过2,g/kg,山梨酸及山梨酸钾同时使用时,以山梨酸计,不得超过最大使用量。,低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂类、果味露、罐头,果汁类、果子露、葡萄酒、果酒,汽水、汽酒,0.5,0.6,0.2,（三）对羟基苯甲酸酯类尼泊金酯,抗菌性能比苯甲酸、山梨酸好，对霉菌、酵母菌、细菌有广泛的抗菌作用，特别是对,霉菌和酵母菌,作用更强。但对细菌特别是革兰氏阴性杆菌及乳酸菌作用较差。,pH48，,抗菌效果受其影响较小,对羟基苯甲酸 甲,乙 丙,丁 庚 酯,抗菌性增强,毒性：比苯甲酸低,使用于：,糕点、软饮料、水果制品、酒类、肉制品、果蔬表皮清洗,在水中溶解度小，通常将其配成,NaOH,溶液,、,乙醇溶液,、醋酸溶液使用。通常几种酯混合使用。,（四）、乳酸链球菌素 （,Nisin,）,1、性能特点,Nisin,是由乳酸链球菌产生的一种多肽物质，是天然的食品防腐剂，能有效杀灭引起食品腐败的,革兰氏阳性,腐败菌，具有无毒、无副作用、安全可靠、高效等优点，做防腐剂能降低食品灭菌温度，缩短食品灭菌时间，使食品保持原有营养、风味、色泽，大量节能和减少破损率。,Nisin,是世界上唯一能用在食品防腐方面的抗生素，是,FAO/WHO,的,JECFA,确认的安全食品防腐剂。,2、溶解度和稳定性,低,pH,高,溶解度,高,低,稳定性,但,nisin,加入食品中后，由于受牛奶、肉汤等,大分子的保护，稳定性大大提高。,低,温度,高,3、抑菌谱,Nisin,对,真核微生物和革兰氏阴性菌,没有作用，,仅对革兰氏阳性菌：葡萄球菌、链球菌、微球菌、分歧杆菌、棒杆菌、李斯特氏菌、乳杆菌有抑制作用。,在食品中主要作用是抑制,梭菌,和,芽孢杆菌,（是食品主要腐败菌）,最近研究表明：50,g/,mLnisin,与20,mol/L,的,EDTA,联合使用，对沙门氏菌和其它革兰氏阴性菌亦具有抑制作用。,4、使用,广泛用于,乳制品,：干酪、消毒牛奶,植物蛋白食品,：豆奶、花生奶,罐装食品,：蔬菜罐头、罐装饮料,肉制品,：火腿、鱼子酱、肉类、鱼类、三明治,等经热处理的密闭包装食品的防腐保鲜。,将,nisin,溶于蒸馏水或冷开水制成5%6%悬液，放置3060分钟后加入食品，混匀，,一般用量（0.10.2）,g/kg.,中国已于1991年由中国科学院研制成功。,在浙江省有生产厂(浙江银象产物公司),Nisin,在灭菌乳制品中的应用,鲜乳配料离心均质高温瞬时灭菌冷却,130135,，3,s,包装,二次灭菌,罐装,充分搅匀（10,min）,贮罐,115,15,min,使用注意事项,：,1.设备使用时必须清洗干净,2. 二次灭菌前生产时间尽量缩短，以免污染增加，使,nisin,添加量增加。,3. 二次灭菌温度指的是瓶中心温度，灭菌过程不许有死角。,4. 罐装时需带消毒乳胶手套，罐装间清洁，至少达半无菌。,5. 每瓶中细菌总数小于400个，否则需增加,nisin,用量。,6. 牛奶罐装不要太满，应留有空隙。,添加,nisin,（五）纳它霉素,为多烯烃大环内酯类物质。,1955年，,Struyk,等从南非,Natal,州的土壤中分离到纳培尔链霉菌，并从中分离出一种新的抗真菌物质。,WHO,将之命名为纳它霉素。,对,大部分霉菌、酵母菌和真菌有高度抑制作用,且只需少量就对可能生长在食品上并导致食品腐败的霉菌和酵母菌发挥作用。,对,细菌、病毒和其他微生物无抑制作用,。,纳它霉素纯净物呈晶体状，无色无味。在,水中及主要有机溶剂中溶解性较低,，就是这种低溶解性使纳,它霉素非常适合对食品表面进行处理。纳它,霉素呈两性，在中性,pH,值水溶液中，溶解性较低，,但在,pH,值小于3和大于9的水溶液中，溶解性增大,。,纳它霉素显著的特点:,在稀的水溶液中作用几乎不受,pH,的影响，纳它霉素具有较,宽的,pH,范围,，在,pH,=4-7时非常稳定,耐热性好,：,pH,为中性时，其浓缩悬浮液可在50中放上几天也无明显反应，甚至在100的温度下加热几小时也无任何影响。,但是由于纳它霉素是环状结构，对氧化剂和紫外线敏感,重金属也对其有负面影响。,(六,),丙酸盐类,丙酸盐类作为防腐剂一般使用丙酸的钠盐和钙盐,丙酸钠与丙酸钙均为白色结晶、颗粒或结晶性粉末，无臭或略具特异臭，易溶于水。,丙酸盐呈微酸性，对,各类霉菌、需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性杆菌,有较强的抑制作用，对能引起食品发粘的菌类,如枯草杆菌,抑菌效果很好，对防止,黄曲霉菌素,的产生有特效。对,酵母,基本无效，故丙酸盐常用于面包的防霉。,丙酸盐也属于,酸型防腐剂,，其抑菌作用受环境,pH,值的影响，最小抑菌浓度在,pH 5.0,时为,0.01%,，在,pH6.5,时为,0.5%,。,丙酸是食品中的正常成分，也是人体代谢的中间产物。丙酸盐不存在毒性作用，,ADI,“,不需要规定”。,我国规定使用范围及用量：,丙酸钙可用于面包，醋、酱油糕点和豆制品中，丙酸钠可用于糕点，两者的最大使用量均为,2.5,g/kg,（,以丙酸计）,。,此外丙酸钠尚可用于浸泡杨梅，最大使用量为,50,g/kg,。,丙酸钙还可用于生面湿制品（如切面、馄饨皮） ，最大用量,0.25,g/kg,。,丙酸钙的使用注意事项,使用膨松剂时不宜使用丙酸钙，因为可,由于碳酸钙的生成而降低产生二氧化碳的能力。,（七）、其他防腐剂类,名称,抑菌,范围,用途,最大用量（,g/kg）,SO,2,及其亚硫酸盐类,霉菌、酵母、细菌,葡萄酒、果酒,以,SO2,计0.25,残留量,0.05,富马酸,面条、面包、,酸性食品、凉拌菜,0.3%、0.1%,0.1%0.5%,脱氢醋酸,霉菌、酵母,干酪、奶油、人造奶油、,腐乳、什锦酱菜、原汁橘浆,0.5,0.3,名称,抑菌范围,用途,最大使用量（,g/kg）,乳球菌肽,革兰氏阳性菌、芽孢菌、金黄色葡萄球菌,干酪、奶油制品、罐头、高蛋白制品,0.20.5,溶菌酶,革兰氏阳性菌、枯草杆菌、地衣性芽孢杆菌,面类、水产熟食品、冰淇淋、色拉、鱼子酱,丙酸钙(钠),霉菌,干酪、面包、糕点、月饼,2.53,杀菌剂,漂白粉或漂白精,主要成分次氯酸钙，抑制细菌、芽孢、病毒、酵母、霉菌,过醋酸（过氧乙酸）,细菌、芽孢、真菌、病毒,臭氧,双氧水,酸性水,四、防腐剂的应用,防腐剂的使用方式,直接加入食品,浸渍,对食品表面处理,喷洒,涂抹在包装材料上,与食品装入密封包装中,注意：均匀、不能超标,防腐剂使用的注意事项,(1),减少原料染菌的机会,。食品加工用的原料应保持新鲜，干净，所用容器、设备等应彻底消毒，尽量减少原料被污染的机会。原料中菌数越少，所加防腐剂的防腐效果越好。若含菌数太多，即使添加了防腐剂也如同没有添加一样。,(2),确定合理的添加时机,。防腐剂是在原料中添加还是添加到半成品中，或者添加在成品表面，应根据产品的工艺特性及食品的保存期限等来确定，不同制品的添加时机可有不同。,(3),适当增加食品的酸度,。 酸型防腐剂通常在,pH,低的食品中防腐效果较好。此外，在低,pH,值的食品中，细菌也不易生长。因此，若能在不影响食品风味的前提下增加食品酸度，可减少防腐剂的用量。,(4),与热处理并用,。热处理可减少微生物的数量。因此，加热后再添加防腐剂，可使防腐,剂,发挥最大的功效。如果在加热前添加防腐剂，则可减少加热的时间。但是，必须注意加热不应太高，否则防腐剂会与水蒸气一起挥发掉而推动防腐作用。,(5),分布均匀,。,防腐剂必须均匀分布于食品中，尤其在生产时更应注意。对于水溶性的防腐剂，可将其先溶于水，或直接加入食品中充分混匀，对于难溶,于水的防腐剂,，可将其先溶于乙醇等食品级有机溶剂中，然后在充分搅拌下加入食品中。有些防腐剂并不一定要求完全溶解于食品中，尚可根据食品的特性，将离腐剂加于食品表面或喷洒于食品包装纸上。,(6),不同防腐剂并用,。两种或两种以上的防腐剂并用，往往可有协同作用，而比单独使用更为有效。并用防腐剂必须符合我国有关规定，用量应按比例折算且不超过最大使用量。,防腐剂发展趋势,开发安全、高效、广谱和经济实用的新型防腐剂,。,近年来我国禁用了一些对人体可能有害的防腐剂，如硼砂、甲醛、水杨酸等，同时批准使用了新的更安全的防腐剂，如单辛酸甘油酯、纳它霉素等;,2,天然防腐剂越来越受重视,。,如从肉桂、丁香、生姜中提取的天然防腐剂成分，从鱼类中提取的鱼精蛋白，从鸡蛋中提取的溶菌酶，从虾壳中提取的壳聚糖，从放线菌白链霉菌 培养液中分离得到,的聚核氨酸等;,防腐剂发展趋势,3,致力于复配技术的开发和应用,。,包括防腐剂之间和与抗氧化剂等之间,;,4,研制防腐剂的不同剂型,。,同一防腐剂剂型不同防腐剂效果也不同。,天然食品防腐剂发展概况,基于安全性天然食品防腐剂是近年世界各国食品界研究的重要领域。天然食品防腐剂已有商品出售的十余种，其中已被各国认可并已大量使用的有,溶菌酶、乳酸链菌酶、纳他霉素、壳聚糖、聚赖氨酸、鱼精蛋白、甘氨酸、曲酸、果胶分解物、氨基葡萄糖盐酸盐等。,2004年食品防腐剂生产与 应用的展望,王振文,中国食品添加剂生产应用工业协会防腐剂专业委员会秘书长,防腐剂应用技术的发展必须走医药发展的路子，医药从来不卖原药，都是针对疾病须按照需要作成不同的制剂与剂型，总的,目标是“有效、不超标、(应用技术)傻瓜化,”。,希望在2004年有更多的防腐剂的制剂与剂型投入市场，有更多的技术服务型的防腐剂生产厂家与应用厂家一起推动防腐剂应用技术的发展，取得防腐剂的生产与应用双盈的结果。,但是有许多繁重的工作，其中最重要的是,加强防腐剂科普知识的普及，使人们进一步正确地认识它,；食品加工,企业要提高从业人员的素质和职业道德水平,。因为要用好防腐剂，光靠政府的监督、检查不行，还必须依靠企业自律，企业绝不能为了追逐利润非法滥用工业品，绝不能不管卫生条件而单纯依靠防腐剂来解决防腐问题。,防腐剂生产厂家 必须按标准生产,思考题,1、微生物引起的食品腐败变质有那几种类型？,2、为什么大多数肉制品的防腐不采用苯甲酸及其盐？,3、应用山梨酸或山梨酸钾作为防腐剂时要注意哪些,问题？,4、面包的防霉采用那种防腐剂最好？为什么？,5、分析天然防腐剂的利弊。,6、如何合理使用防腐剂？,Thank you,