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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,高分子材料與工程學(xué)院,高分子材料與工程學(xué)院,1,且讓我們?yōu)槟惴纸狻?豐富多彩的食品，已經(jīng)成為我們的生活中不可或缺的一部分。但是，你知道它們含有什么防腐劑嗎？你知道這些防腐劑是怎樣起作用的嗎？你知道這些防腐劑會對身體產(chǎn)生什么影響嗎？,且讓我們?yōu)槟惴纸?。豐富多彩的食品，已,2,1.食品防腐劑的種類,2.食品防腐劑的作用機(jī)理,3.食品防腐劑的檢測方法,4.食品防腐劑的危害,05高分子材料與工程,中山大學(xué),1.食品防腐劑的種類2.食品防腐劑的作用機(jī)理3.食品防腐劑的,3,食品防腐劑是用于防止食品因微生物引起的變質(zhì)，

2、提高食品保存性能，延長食品保質(zhì)期而使用的食品添加劑。由于防腐劑能延長食品保質(zhì)期，我國食品衛(wèi)生法規(guī)定，允許食品加入適量的防腐劑。,食品防腐劑,常用食品防腐劑種類繁多，可以分為化學(xué)防腐劑和天然防腐劑兩大類?；瘜W(xué)防腐劑又分為無機(jī)防腐劑和有機(jī)防腐劑。有機(jī)化學(xué)防腐劑主要有苯甲酸（苯甲酸鈉）、山梨酸（山梨酸鉀）、對羥基苯甲酸脂類、脫氫醋酸、雙乙酸鈉、檸檬酸和乳酸等；無機(jī)化學(xué)防腐劑主要包括亞硫酸（亞硫酸鈉）、二氧化硫、硝酸鹽及亞硝酸鹽類、游離氯及次氯酸鹽、磷酸鹽等。,化學(xué)合成防腐劑,新型生物防腐劑,天然綠色防腐劑,1.食品防腐劑的種類,05高分子材料與工程,中山大學(xué),食品防腐劑是用于防止食品因微生物引起的變

3、質(zhì)，,4,苯甲酸及其鈉鹽,苯甲酸,又名安息香酸，稍溶于水，溶于乙醇，酸性條件下對多種微生物（酵母、霉菌、細(xì)菌）有明顯抑菌作用，對產(chǎn)酸菌作用較弱。在直接飲用的飲料內(nèi)的最大使用量為0.2克/公斤。因為苯甲酸溶解度低，使用不便，實際生產(chǎn)中大多是使用其鈉鹽，其鈉鹽的抗菌作用是轉(zhuǎn)化為苯甲酸后起作用的。,山梨酸及其鹽類,山梨酸,，又名花楸酸，微溶于水，易溶于乙醇。對光、對熱穩(wěn)定，長期放置易被氧化著色。對霉菌、酵母菌和好氣性細(xì)菌均有抑菌作用。山梨酸是酸性防腐劑，適用范圍在pH 值5.5以下，而毒性為苯甲酸的1/4，所以從國外發(fā)展動向看，有逐步取代苯甲酸及其鈉鹽的趨勢。最大使用量:0.6克/公斤。,對羥基苯甲

4、酸脂類,對羥基苯甲酸酯,又名尼泊金酯，無臭無味,有麻舌感,易溶于熱水和醇、醚、丙酮,微溶于冷水、苯。適用pH值范圍為4.108.10,pH=5.15 時,抗菌能力最強(qiáng),是一種廣譜抑菌劑。對霉菌、酵母菌作用較強(qiáng),對細(xì)菌中的革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌作用較弱。,抑菌效果,比苯甲酸鈉、山梨酸鉀的更強(qiáng)。其毒性低于苯甲酸,是較為安全的防腐劑。,目前我國生產(chǎn)和使用的主要是以下幾類：,1.食品防腐劑的種類化學(xué)合成防腐劑,05高分子材料與工程,中山大學(xué),苯甲酸及其鈉鹽 苯甲酸又名安息香酸，稍溶于,5,目前，世界各國都在致力于廣譜、安全、高效的食品防腐劑的研發(fā)。近年來，隨著人們生活和消費(fèi)水平的提高，食品加工的需求也

5、越來越向“綠色”和“天然”等方向轉(zhuǎn)變，因此，天然、安全的功能性食品防腐劑的開發(fā)就成為必要。近年來被人們關(guān)注和使用的綠色天然防腐劑主要有：,天然動物型食品防腐劑,天然植物型食品防腐劑,蜂膠,是蜜蜂從植物樹芽及樹干上采集的樹脂，經(jīng)蜜蜂加入用上鄂腮分泌物及蜂蠟等加工而成的一種天然物質(zhì)。具有極強(qiáng)的抗細(xì)菌、真菌、病毒等各種微生物的作用。由于蜂膠有廣譜抗菌作用，日本已將蜂膠用于果凍、糖果和口香糖等食品的防腐保鮮。,魚精蛋白,是魚類成熟精細(xì)胞中的一種堿性蛋白，對部分微生物有明顯的抑制作用?？捎糜谒a(chǎn)品、肉及肉制品、乳及乳制品、面食和蔬菜等食品的防腐保鮮。,近年來大量的研究結(jié)果表明，一些天然植物及其提取物具有

6、一定的防腐抑菌作用。目前，從香辛料和傳統(tǒng)中草藥中提取有效抑菌成分是天然植物型防腐劑研發(fā)的熱點之一。例如丁香油樹脂對食品常見污染菌金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、漢遜氏酵母、黑曲霉、青霉等有很強(qiáng)的抑制作用,可作為天然食品防腐劑開發(fā)利用。,此外，一些藥食同源的中草藥及其提取物也具有一定的防腐抑菌功能，其使用的安全性也已得到充分證實。例如以丁香、桂皮、花椒、百部、良姜、虎杖等中草藥粉末為主要成分的復(fù)合水果保鮮紙具有良好的保鮮效果。,1.食品防腐劑的種類天然綠色防腐劑,05高分子材料與工程,中山大學(xué),目前，世界各國都在致力于廣譜、安全、高效的食品,6,新型 微生物型食品防腐劑,新型海洋生物型食

7、品防腐劑,微生物型防腐劑是近年來開發(fā)的一個熱點。例如：日本的傳統(tǒng)食品納豆中含有的納豆菌，可生產(chǎn)抗菌蛋白，納豆菌抗菌蛋白具有廣譜抗菌作用，對很多微生物都有一定的作用，特別是對志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和異常漢遜酵母具有較強(qiáng)的抗菌作用。,海藻中存在許多具有抗菌活性的物質(zhì)，如瓊脂低聚糖、海藻糖等。另外，一些低聚的褐藻膠也具有抗菌作用。有關(guān)海藻低聚糖的抗菌作用正在進(jìn)一步的研究中。,隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,利用動植物或微生物的代謝產(chǎn)物等為原料，經(jīng)提取、酶法轉(zhuǎn)化或者發(fā)酵等技術(shù)生產(chǎn)天然生物型食品防腐劑逐漸受到人們的重視，也是今后防腐劑市場的主要方向。新型生物防腐劑，是指從生物體通過生物培養(yǎng)、提取和分離技術(shù)獲得

8、的具有抑制和殺滅微生物的生物活性物質(zhì)。,1.食品防腐劑的種類新型生物防腐劑,05高分子材料與工程,中山大學(xué),新型 微生物型食品防腐劑 新型海,7,我國到目前為止只批準(zhǔn)了32種允許使用的食物防腐劑，其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等。苯甲酸的毒性比山梨酸強(qiáng)，而且在相同的酸度值下抑菌效力僅為山梨酸的13，因此許多國家已逐步改用山梨酸。但因苯甲酸及其鈉鹽價格低廉，在我國仍作為主要防腐劑使用，主要用于碳酸飲料和果汁。山梨酸及其鹽類抗菌力強(qiáng)，毒性小，是一種不飽和脂肪酸，可參與人體的正常代謝，并被轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生二氧化碳和水，山梨酸由于防腐效果好，對食品口味亦無不良影響，已越來越受到歡迎。,目前雖然天然防腐劑由于抑

9、菌效果、穩(wěn)定性、價格等原因還不能完全取代化學(xué)防腐劑,而以此為基礎(chǔ)的復(fù)合型防腐劑也尚處在研制之中,但天然防腐劑正以它抗菌性強(qiáng)、安全無毒、熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等無可比擬的獨特優(yōu)點在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域飛速發(fā)展著?？梢灶A(yù)料,天然防腐劑和復(fù)合型防腐劑將是未來防腐劑的主要發(fā)展方向,并且必將取代化學(xué)防腐劑走進(jìn)我們的生活。而我國科學(xué)工作者的工作重點應(yīng)是對中草藥提取天然防腐劑的研究,充分利用我國豐富的中草藥資源,提高中草藥的科學(xué)利用價值。,1.食品防腐劑的種類發(fā)展趨勢,05高分子材料與工程,中山大學(xué),我國到目前為止只批準(zhǔn)了32種允許使用的食物防腐,8,值得一提的是，在我國目前一些天然香辛料或中草藥型防腐劑以及一

10、些生物型防腐劑等尚處于實驗室研究或中試研究階段，很多產(chǎn)品還沒有工業(yè)化生產(chǎn)，這給食品工業(yè)生產(chǎn)中的批量應(yīng)用帶來一定的不便，如果依靠從國外進(jìn)口，價格相當(dāng)昂貴，必將導(dǎo)致生產(chǎn)成本的升高。,1.食品防腐劑的種類發(fā)展趨勢,天然香辛料,中草藥甘草,05高分子材料與工程,中山大學(xué),值得一提的是，在我國目前一些天然香辛料或中草藥,9,一般防腐劑的,作用機(jī)理,常用防腐劑的,作用機(jī)理,“防腐”是針對有害微生物,一是防止微生物造成對食品的腐爛,二是防止產(chǎn)毒微生物(如黃曲霉等)的危害。,一般防腐劑的作用機(jī)理是殺死微生物或抑制微生物增殖，從而有效地防止食品的腐敗或延緩食品的腐敗時間。食品防腐劑對細(xì)菌的抑制作用可以通過影響細(xì)

11、胞的亞結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)。,這些亞結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、與代謝有關(guān)的酶、蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)及遺傳物質(zhì)。由于每個亞結(jié)構(gòu)對于菌體而言都是必需的，因此，食品防腐劑只要作用于其中一個亞結(jié)構(gòu)便可達(dá)到抑菌的目的。,2.食品防腐劑的作用機(jī)理,05高分子材料與工程,中山大學(xué),一般防腐劑的常用防腐劑的 “防腐”是針對有害微生物,一,10,對微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜產(chǎn)生一定的效應(yīng)。,1,2,3,4,對細(xì)胞原生質(zhì)部分的遺傳機(jī)制產(chǎn)生效應(yīng)。,使細(xì)胞中蛋白質(zhì)變性。,干擾細(xì)胞中酶的活力。,一般來說，食品防腐劑的作用機(jī)理可以簡單地概述為以下四個方面：,2.食品防腐劑的作用機(jī)理,05高分子材料與工程,中山大學(xué),對微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜產(chǎn)生一定

12、的效應(yīng)。1234對細(xì)胞原生質(zhì),11,下面簡要介紹幾種典型的防腐劑的作用機(jī)理：,苯甲酸類防腐劑是以其未離解的分子發(fā)生作用的，未離解的苯甲酸親油性強(qiáng)，易通過細(xì)胞膜，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，干擾霉菌和細(xì)菌,苯甲酸及其鹽,等微生物細(xì)胞膜的通透性，阻礙細(xì)胞膜對氨基酸的吸收，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的苯甲酸分子，酸化細(xì)胞內(nèi)的儲堿，抑制微生物細(xì)胞內(nèi)的呼吸酶系的活性，從而起到防腐作用。,2.食品防腐劑的作用機(jī)理常用防腐劑的作用機(jī)理,05高分子材料與工程,中山大學(xué),下面簡要介紹幾種典型的防腐劑的作用機(jī)理：苯甲酸,12,在,pH,6的條件下,其雙烯鍵同食品中微生物酶的硫氫基結(jié)合形成共價鍵,使硫氫基失去活力,從而抑制微生物的繁殖,達(dá)到對食品

13、防腐保鮮作用。,山梨酸及其鹽,山梨酸分子中羧基的、位和、位的兩個雙鍵中,遠(yuǎn)離羧基的、雙鍵比、位的雙鍵更容易發(fā)生氧化反應(yīng);同時分子中兩個雙鍵可與過渡金屬發(fā)生配位結(jié)合,形成穩(wěn)定的配合物,其結(jié)果使山梨酸的酸性得到一定程度的加強(qiáng)。,值得一提的是,，山梨酸是一種具有共軛雙烯鍵不飽和脂肪酸,屬于一種酸性防腐劑,它可以被人體的代謝系統(tǒng)吸收而又迅速分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,因此山梨酸對人體是無害的。所以在國外已經(jīng)逐漸淘汰苯甲酸類而采用山梨酸及其鹽。,2.食品防腐劑的作用機(jī)理常用防腐劑的作用機(jī)理,05高分子材料與工程,中山大學(xué),在pH6的條件下,其雙烯鍵同食品中微生物酶,13,該類防腐劑的作用在于抑制微生物細(xì)胞的

14、呼吸酶系與電子傳遞酶系的活性，以及破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，它們對霉菌、酵母菌的控制生長效力特別突出，且烷基鏈越長抗菌作用越強(qiáng)，但對細(xì)菌的,對羥基苯甲酸酯類,生長影響不大，特別是對細(xì)胞中的革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌的作用較差。,由于它們是酯類，羥基被酯化了，其分子可以在更廣泛的,pH,范圍內(nèi)保持不電離。通常對羥基苯甲酸酯類在,pH,=48范圍內(nèi)效果較好。,2.食品防腐劑的作用機(jī)理常用防腐劑的作用機(jī)理,05高分子材料與工程,中山大學(xué),該類防腐劑的作用在于抑制微生物細(xì)胞的呼吸酶系,14,乳鏈菌肽可以廣泛抑制多種革蘭陽性菌，其作用的起始靶位點在敏感菌的細(xì)胞膜上，通過分散質(zhì)子動力形成不連續(xù)的孔道，從而去除細(xì)胞膜的基

15、本能量來源。乳鏈菌肽在膜上形成孔道，使,乳鏈菌肽,小分子外滲，ATP轉(zhuǎn)運(yùn)體系消失，導(dǎo)致質(zhì)子動力的破壞，化學(xué)組分和電子組分完全分散，使生物合成快速停止。質(zhì)子動力的破壞誘導(dǎo)了細(xì)菌素活性，使敏感菌細(xì)胞需能反應(yīng)休止而死亡。,2.食品防腐劑的作用機(jī)理常用防腐劑的作用機(jī)理,05高分子材料與工程,中山大學(xué),乳鏈菌肽可以廣泛抑制多種革蘭陽性菌，其作用的起,15,目前使用的大多數(shù)防腐劑對人體都有一定的毒性，一旦過量會對健康產(chǎn)生危害。因此，各個國家對防腐劑的用量和殘留量都有嚴(yán)格的規(guī)定，防腐劑的準(zhǔn)確檢測對食品衛(wèi)生安全具有重要意義。,目前食品防腐劑的檢測主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、紫外光分光光度法、薄層色譜法，

16、滴定法等。其中氣相色譜法、高效液相色譜法、紫外光分光光度法準(zhǔn)確度高，分析快捷，是目前最常用的檢測方法。,常用的檢測方法,3.食品防腐劑的檢測方法,高效液相色譜法,紫外分光光度法,氣相色譜法,05高分子材料與工程,中山大學(xué),目前使用的大多數(shù)防腐劑對人體都有一定的毒性，一,16,（由于防腐劑種類繁多，檢測方法各異，這里只選取苯甲酸鈉的檢測方法做簡單介紹）,具體操作可以參考郭友珍等人用反相高效液相色譜法同時測定碳酸飲料中苯甲酸鈉、山梨酸鉀和安賽蜜的實驗：,原理：,配制苯甲酸鈉、山梨酸鉀和安賽蜜的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以230nm為檢測波長，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；樣品經(jīng)超聲波脫氣、膜過濾后直接進(jìn)樣，按上述條件進(jìn)行色譜測定，得到各種組分的回歸方程及相關(guān)系數(shù)。,評價：,高效液相色譜法具有分析速度快，分離效率高，測定結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點，是檢測食品中苯甲酸鈉的最常用的方法。現(xiàn)在通用的較佳方法是將樣品用乙醚萃取,再將萃取后的樣液在水浴烘干,然后用甲醇定容,濾膜過濾后進(jìn)行HPLC檢測。此試驗種用超聲萃取法，具有樣品預(yù)處理簡單，使操作簡單、快速、準(zhǔn)確，值得推廣。,但是此法僅限于某種食品,應(yīng)用于多種食品時,常常出現(xiàn)防礙峰干擾。,3.