食品防腐剂应用研究

段春影,王金龙,郭玲玲

(齐齐哈尔工程学院 管理工程系,黑龙江 齐齐哈尔 161005)

食品防腐剂是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,能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保质期的添加剂。它可以在不同的条件和环境下对微生物起到有效而且持久的抑制作用。在我们的生活中,非食用物品如纤维制品、木材等,通过喷刷油漆、染料、煤焦油等方式,可达到防腐的目的。但是由于这些材料的防腐性依赖于自身的毒副作用,所以不能运用到食品中,否则会对人体造成非常严重的伤害。在食品的防腐过程中,一般采用腌制、干燥等物理方法,通过破坏微生物适宜的环境,从而达到防腐的目的。当然也有特殊的防腐剂,比如乙酸等有机酸、以油酸酯为成分的植物油和芥子等精油制品,都可对生物体的局部起到不错的防腐作用。

我国现在使用的食品防腐剂主要是化学防腐剂。食品防腐剂也属于食品添加剂的一种,因此必须严格遵守《食品添加剂使用卫生标准》,按照国家规定的标准进行添加,不可以超标。另外,现在防腐剂在实际的运用中还存在防腐效果不够理想、易使食品的味道发生改变等诸多问题,比如:茶多酚如果过度添加就会造成口感苦涩,在空气中暴露时还会使食物氧化变色。

1 食品防腐剂在百姓生活中的现状

我国对于添加剂的使用有着严格的规定。因为合法使用的添加剂都是通过严谨的实验和数据分析得出其适用范围及最大限度使用量的，所以在规定范围内使用食品防腐剂等食品添加剂是非常安全的,对人体无害。然而某些食品生产企业极其不负责任,为了自身利益而违规使用食品添加剂,从而造成严重的食品安全与健康问题。这些问题都是由企业生产不符合国家标准造成的,并不能一味地怪罪于食品添加剂。

人们普遍认为不含有防腐剂的食品就是健康的。但其实在选择食品的过程中,我们不能一味地追求不含防腐剂,这是因为在国家允许的范围内使用防腐剂是安全的,对身体无害,并且可以解决食品的腐败问题，某种程度上可以说是对食品安全与健康的保证。在合理的范围内添加防腐剂与不添加防腐剂在安全性上是一样的,都不会对我们的身体造成伤害。然而,某些商家借助无添加的噱头,大肆宣扬无防腐剂食品的优越性,从而引导消费者进入选购的误区。现在,由于国家对于食品药品的监管越来越严格,食品添加剂也在向着微毒或者无毒的方向发展,保障食品安全的绿色堡垒会越来越坚固。

2 食品防腐剂应用原理

2.1 作用机理

食品防腐剂的原理是通过改变细菌周围的环境,使其不具备繁殖生长的条件,从而起到抑菌的作用。也有些添加剂本身就可对细菌细胞起到抑制作用,如:苯甲酸及其钠盐主要是对霉菌和酵母起抑制作用,这是由于它们抑制了微生物细胞对基质中分子的吸收作用;山梨酸抑制微生物的有效成分是未离解的分子,它能抑制微生物细胞摄取基质中的氨基酸类、磷酸盐、有机酸等分子。

2.2 常用方法

第一，干扰微生物的酶系,破坏其正常的新陈代谢。因为酶是生物体内活动的催化剂,所有生物包括病毒在内,其生理活动都需要酶的参与,所以通过干扰酶的反应可以起到对细菌的抑制作用。

第二，使微生物的蛋白质凝固和变性,干扰其生存和繁殖。蛋白质是生物的细胞和组织的重要组成成分,是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。 因此，通过使细菌的蛋白质变性，可以达到抑制细菌繁殖的目的。

第三，改变细胞浆膜的渗透性,抑制其体内的酶类和代谢产物的排除,导致其失活。因为细胞内物质的运输往往和渗透压有关,提高渗透压,不但会使细胞失水,还会阻碍离子的运输,从而阻碍细胞的代谢。

3 食品防腐剂的种类

食品防腐剂按照作用进行分类可以分为杀菌剂和抑菌剂,两者在浓度、作用的时间、作用的微生物性质上有所区别。按照性质划分,可分为有机化学防腐剂和无机化学防腐剂两大类型。此外,还有一种细菌分泌的防腐剂——乳酸链球菌素,是一种由乳酸链球菌产生的、含有氨基酸的肽类抗生素。按其提取来源进行分类,防腐剂还可分为合成化学防腐剂和天然防腐剂两种类型,而合成化学防腐剂又有有机防腐剂和无机防腐剂之分。

3.1 有机化学防腐剂

有机化学防腐剂,主要是苯甲酸盐类、山梨酸盐类还有对羟基苯甲酸的酯类等，其作用原理是没有解离的分子在酸性的情况下会产生抗菌作用，能很好地阻碍霉菌、酵母菌的生长和繁殖。由于想要发挥作用就必须转化为相应的酸，这些添加剂被形象地称为酸性防腐剂,常被加入富含维C的果汁饮料,因为这些饮料大部分为酸性。研究还证明,丙酸和丙酸盐对使面包生成丝状黏性物质的细菌特别有效,而且还非常安全。

3.2 无机化学防腐剂

无机化学防腐剂,主要有二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等。亚硝酸盐具有毒性,大量使用会造成亚硝酸盐中毒,并且可能会对人类生命安全造成影响,但是亚硝酸盐对于肉毒梭状芽孢杆菌有着很好的抑制作用,少量添加可以防止肉毒中毒。亚硝酸盐还可以抑制微生物的活动,这主要是通过抑制酶的活性来实现的,没有酶的催化作用,微生物体内的生化反应就会减慢,甚至处于停滞阶段。亚硝酸盐还具有酸性防腐剂的性质,但是主要运用在漂白方面,很少作为直接食用的添加剂加入食品。

4 食品防腐剂使用注意事项

鉴于以上种种原因,在添加食品防腐剂的过程中,应根据它的物理性质、化学性质及是否有毒性,来确定添加量的多少,以保证达到良好的预期效果。因此，在使用过程中,应该注意以下几点。

首先,在添加食品防腐剂之前,应该将食物进行灭菌处理,否则即使加入了防腐剂,也无法起到防腐作用,更有甚者反而会成为细菌的营养来源。

其次,应该要结合不同地区的法律和相关制度确定防腐剂的使用范围,不可乱用。因为不同的国家、地区甚至不同的食品允许添加的防腐剂都是不同的，所以企业在进行食品生产时切记要注意这一点,以防触碰法律,使企业陷入危机。

再次,应了解防腐剂使用的环境,做到抑菌“对症下药”,使其性能发挥最大效果,达到“最少添加、最高品质”的要求。在确定产品需使用的防腐剂之前,要着重分析产品所处的环境和使用的添加剂,针对菌落特性和细菌种类,确定复合防腐剂的使用,以保证其对每一种有害细菌都能起到抑制作用。

最后,还要根据加工工艺的不同,确定防腐剂的使用。冷热不同的环境往往会使添加剂变性,轻则失去作用,重则产生毒性,甚至致癌。因此,在确定产品使用的防腐剂时,应综合考虑食品生产工艺,比如冷加工还是热加工,以确保防腐剂能够正常发挥作用。

5 食品防腐剂未来发展趋势

趋势一:向着毒性越来越低的方向发展,向着人类所追求的健康和谐的方向发展。越来越严格的食品监管条例正在逐步引导我国消费市场的健康发展,同时也在促进我国绿色健康食品的发展。

趋势二:向着纯天然的方向发展。天然的食品防腐剂要么微毒,要么无毒,是非常理想的添加原料。但是由于技术和资源的限制,天然的食品防腐剂成本较高,有些甚至超出了商品本身的价值,造成其不能在市场上大规模销售。但是随着科技的进步,这些问题正慢慢得到解决,未来将会有更多的天然防腐剂进入食品生产领域。

趋势三:向着多功能方向发展。虽然复合配方可以抑制多种细菌,但是也造成了添加剂量的增加。所以,研制出一种多功能的防腐剂就显得尤为重要,也成为科学界研究的主题之一。

趋势四:向着价格更低廉的方向发展。过高的价格往往会增加生产的成本,为了提高市场竞争力,开发廉价、高效的防腐剂已成为食品防腐剂的研究重点之一。

食品防腐剂在我们的日常生活中不可或缺的。我国对于防腐剂等食品添加剂的使用有着严格的规定,合理、规范地使用防腐剂并不会对身体健康造成伤害,我们无需谈之色变。食品防腐剂的研发正逐渐向天然、低成本、无毒的方向发展。