防腐劑都有哪些?
一,、天然食品防腐劑
天然食品防腐劑一般是指從動(dòng)植物體中直接分離出來的,,或從它們的代謝物中分離的具有防腐作用的一類物質(zhì)。天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng),、安全無毒,、水溶性好及作用范圍廣等合成防腐劑沒有的優(yōu)點(diǎn)。隨著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,,人們越來越關(guān)注天然食品防腐劑,。天然食品防腐劑按來源可分源于植物、源于動(dòng)物和源于微生物三類:
1、天然植物中提取的防腐劑
(1)果膠分解物
果膠主要存在于蘋果,、葡萄,、柑桔等水果和蔬菜中。果膠的酶分解產(chǎn)物有很強(qiáng)的抗菌作用,,特別適用于大腸桿菌的抑制。果膠分解物在酸性條件下有效,,在PH小于6時(shí)抗菌性*,。目前,國外將其配合其他天然防腐劑,,廣泛用于酸菜,、咸魚等食品的防腐
(2)瓊脂低聚糖
從海藻中提取的瓊脂,主要成分是瓊脂糖,,其酶分解物即為瓊脂低聚糖,,它具有較強(qiáng)的抑菌和防止淀粉回生老化的作用,在濃度達(dá)3.11%時(shí),,能有效地減少菌落產(chǎn)生,。目前普遍用于掛面、面包和糕點(diǎn)等食晶中,。
(3)中草藥提取物
大蒜中的大蒜辣素和大蒜新素能有效抗葡,;紫蘇葉提取物則具有廣譜抗菌作用,對(duì)各種球菌,、桿菌均有良好的抑制作用,;連翹提取物中的連翹酚能有效的抑制多種革蘭氏陽性菌、陰性茼,,延長食品的保質(zhì),;此外,茶多酚,、魔芋提取物甘露聚糖,、玉米須提取物等均有良好的抗菌作用。
2,、來源于動(dòng)物的天然防腐劑
(1)蜂膠
蜂膠具有較強(qiáng)的抑菌作用,,其制劑抑菌效果同各種化學(xué)防腐劑的抑菌效果相當(dāng)。一般認(rèn)為蜂膠的防腐保鮮機(jī)制首先是蜂膠能殺滅多種細(xì)菌,、真菌,、病毒和原蟲,其次是蜂膠具有良好的成膜作用,,形成的薄膜能減少微爭物的污染,,還可以降低食物與外界氣體交換。將蜂膠浸提物直接加人牛奶,、保健口服液及飲料中均有良好的防腐保鮮作用,。目前,,蜂膠原料粉的價(jià)格在300元左右每千克。
(2)殼聚糖
殼聚糟又叫甲殼索,,是從蟹殼,、蝦殼中提取的一種多糖類物質(zhì)。殼聚糖及其衍生物用作防腐保鮮劑原理與蜂膠類似,,主要是利用其良好的成膜性和較強(qiáng)的抗菌能力,。殼聚糖對(duì)細(xì)菌、酵母菌,、霉菌都有效,。研究表明其可以用于飲料、醬類,、果蔬等食的防腐,,是目前天然抗菌防腐劑的*佳候選者。
(3)溶菌酶
一般蛋白質(zhì)含溶菌酶0—3%左右,,所以可從蛋白質(zhì)中提取,。目前投入商業(yè)化生產(chǎn)的是雞蛋蛋清溶菌酶,在PH值為7,,溫度在5O℃條件下,,溶菌酶對(duì)革蘭氏陽性細(xì)菌、枯草桿菌,、芽孢桿菌,、好氣性孢子形成菌等,有較強(qiáng)的溶菌作用,。由于食品中的羥基和酸會(huì)影響溶菌酶的活性,,因此,它一般與酒,、植酸,、甘氨酸等物質(zhì)配合使用。已經(jīng)廣泛應(yīng)有于水產(chǎn)品,、肉制品,、新鮮海產(chǎn)品、糕點(diǎn)和酒及其他飲料的防腐保鮮,,但價(jià)格高,,2400元左右每公斤。
(4)魚精蛋白
魚精蛋白是一種在魚類精核中發(fā)現(xiàn)的聚陽離子肽,,具有廣譜抑菌活性,,能抑制枯草桿菌、巨大芽孢桿菌、地衣形芽孢桿菌等的生長,,對(duì)革蘭氏陽性菌,、酵母和霉菌也有明顯的抑制作用。魚精蛋白的作用機(jī)制破壞微生物的細(xì)胞壁,,溶解細(xì)胞膜,,引起細(xì)胞滲漏,魚精蛋白與其他天然添加劑,、甘氨酸,、醋酸鈉等配合使用,抗菌效果更好,,適用的食品防腐范圍也更廣,目前食品級(jí)魚精蛋白的價(jià)格在600元左右每公斤,。
3,、來源于微生物的天然防腐劑
(1)乳酸鏈球菌(Nisin)
Nisin對(duì)革蘭氏陽性菌有較強(qiáng)抑制作用,尤其是可形成芽孢的細(xì)菌,,但對(duì)革蘭氏陽性菌,、酵母和霉菌沒有作用,能抑制葡萄球菌屬,,鏈球菌屬,,小球菌屬,及大部分梭菌屬和芽孢桿菌屬的芽孢,。Nisin在酸性條件下有較強(qiáng)的活性,,在pH<4.5時(shí)達(dá)到最大活性。Nisin和乳酸合用能抑制肉中的金黃色葡萄球菌和沙門氏菌,。Nisin與檸檬酸鹽,、磷酸鹽合用也能提高其對(duì)革蘭氏陰性菌的抑制效果。Nisin的這種抗菌作用使它作為防腐劑應(yīng)用在乳制品,、啤酒等酒*料,、酸性罐頭食品肉制品等的防腐工作中,其制劑市場價(jià)格在650元左右每公斤,。
(2)那他霉素
那他霉素幾乎能殺死和抑制所有的酵母菌和霉菌,,但對(duì)細(xì)菌和原生動(dòng)物無效。那他霉索的抗菌譜正好與Nisin形成互補(bǔ),,二者可以共同使用,。那他霉素的抗菌效果比常用的山梨酸強(qiáng)50~300倍,1.0~6.0mg·L-1能夠抑制大多數(shù)的霉菌,。那他霉素常用于干酪,,干香腸的表面處理,也應(yīng)用于酸奶、酒和果汁的防腐,。
二,、化學(xué)類食品防腐劑
1、苯甲酸及其鈉鹽
苯甲酸及其鈉鹽是目前我國食品加工業(yè)中常用的防腐劑之一,,主要用于飲料等液體食品(如:汽水,、果汁、醬油,、罐頭,、酒類等)的防腐。苯甲酸又名安息香酸,,分子式C7H6O2,。苯甲酸為一元芳香羧酸。苯甲酸親油性大,,易透過細(xì)胞膜,,進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi),從而干擾了微生物細(xì)胞膜的通透性,,抑制細(xì)胞膜對(duì)氨基酸的吸收,。進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的苯甲酸分子,電離酸化細(xì)胞內(nèi)的堿性物質(zhì),,并能抑制細(xì)胞呼吸酶系的活性,,對(duì)乙酰輔酶A縮合反應(yīng)有很強(qiáng)的阻止作用,從而起到對(duì)食品的防腐作用,。苯甲酸在偏酸性的環(huán)境中具有廣泛的抗菌譜,,其對(duì)細(xì)菌的抑制力較強(qiáng),對(duì)酵母,、霉菌抑制力較弱,,防腐的最適pH值為2.5~4.0。因苯甲酸難溶于水,,實(shí)際應(yīng)用中常以苯甲酸鈉代替之,。苯甲酸鈉只有在游離出苯甲酸的條件下才能發(fā)揮防腐作用,在較強(qiáng)酸性的食品中,,苯甲酸鈉的防腐效果好,。苯甲酸及其鈉鹽是比較安全的食品化學(xué)防腐劑,按食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)使用,,目前還未發(fā)現(xiàn)任何有毒副作用,。
2、山梨酸及其鉀鹽
山梨酸為2,,4-己二烯酸,,亦稱花楸酸,,分子式C6H8O2。山梨酸(山梨酸鉀)是使用最多的防腐劑,,大多數(shù)國家都使用,。山梨酸是不飽和脂肪酸,其抑菌機(jī)理是利用自身的雙鍵與微生物細(xì)胞中的酶的巰基結(jié)合形成共價(jià)鍵,,使其喪失活性,,破壞酶系。此外山梨酸還能干擾傳遞機(jī)能,,如細(xì)胞色素C對(duì)氧的傳遞,,以及細(xì)胞膜能量傳遞的功能,抑制微生物的增殖,,從而達(dá)到防腐的目的,。山梨酸及其鉀鹽能有效抑制霉菌、酵母和好氣性腐壞菌,,但對(duì)厭氧性細(xì)菌與乳酸菌幾乎無效,。山梨酸的防腐效果隨pH值的升高而降低,但其適宜的pH值范圍比苯甲酸廣,,在pH值為5~6以下為宜,也屬于酸性防腐劑,。山梨酸可以參與人體的正常代謝,,并最終被氧化成CO2和水,對(duì)人體基本無害,,且對(duì)食品風(fēng)味無不良影響,,是目前*的非常安全的食品化學(xué)防腐劑之一。但是由于山梨酸的價(jià)格比苯甲酸高,,使其應(yīng)用受到限制,,目前僅在好的食品中應(yīng)用。
3,、丙酸及其鹽
丙酸是一元酸,,無色油狀液體。它是以抑制微生物合成β-丙氨酸而起抗菌作用的,。丙酸鹽主要有丙酸鈉和丙酸鈣,,它們的防腐機(jī)理相同,都是在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,單體丙酸分子可以在霉菌細(xì)胞外形成高滲透壓,,使霉菌細(xì)胞內(nèi)脫水,失去繁殖力,,且還可以穿透霉菌細(xì)胞壁,,抑制細(xì)胞內(nèi)的活性,。其中丙酸是人體正常代謝的中間產(chǎn)物,可以被代謝和利用,,安全無毒,。丙酸鹽是酸型防腐劑,要在酸性環(huán)境中才能產(chǎn)生抑菌作用,,目前主要用于面包,、糕點(diǎn)類食品,可起到較好的防霉效果,。
4,、對(duì)羥基苯甲酸酯類(尼泊金酯)
對(duì)羥基苯甲酸酯類有對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯,、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯,、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯,、對(duì)羥基苯甲酸庚酯等,。對(duì)羥基苯甲酸酯類的抑菌機(jī)理是:使微生物細(xì)胞呼吸系統(tǒng)和電子傳遞酶系的活性受到抑制,并能破壞微生物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),,從而起到防腐的作用,。對(duì)羥基苯甲酸酯類防腐效果不隨pH值變化而變化,在pH值為4~8范圍內(nèi)均有較好效果,,對(duì)霉菌,、酵母、細(xì)菌有廣譜的抗菌作用,,但對(duì)革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌的作用較差,。對(duì)羥基苯甲酸酯類的抗菌性與烷鏈的長短有關(guān),烷鏈越長,,抗菌作用越強(qiáng),。對(duì)羥基苯甲酸酯類的抗菌作用比苯甲酸和山梨酸強(qiáng),毒性低于苯甲酸但高于山梨酸,。最大缺點(diǎn)是有特殊氣味,,且難溶于水,所以通常是將它們先溶于氫氧化鈉,、酸,、乙醇中,然后使用,。為了更好地發(fā)揮防腐作用,,最好是將2種或2種以上的該酯類混合使用。
5,、脫氫醋酸及其鈉鹽脫氫醋酸
分子式C8H8O4它和它的鈉鹽均為白色或淺黃色結(jié)晶狀粉末,,有較強(qiáng)的抗細(xì)菌能力,,對(duì)霉菌和酵母的抗菌能力尤強(qiáng)。是酸性防腐劑,,對(duì)中性食品基本無效,。對(duì)光和熱穩(wěn)定,在水溶液中降解為醋酸,,對(duì)人體無毒,。是一種廣譜型防腐劑,廣泛用于肉類,、魚類,、蔬菜、水果,、飲料類,、糕點(diǎn)類等的防腐保鮮。
6,、乳酸鈉
無色或微黃色透明液體,,無異味,略有咸苦味,,混溶于水,、乙醇、甘油,。一般濃度為60%-80%,,60%的濃度最大使用*為30g/KG。.乳酸鈉是一種新型的防腐保鮮劑,,主要應(yīng)用到肉、禽類制品中,,對(duì)肉食品細(xì)菌有很強(qiáng)的抑制作用,。如大腸桿菌、肉毒梭菌,、李斯特菌等,。通過對(duì)食品致病菌的抑制,從而增強(qiáng)食品的安全,。增強(qiáng)和改善肉的風(fēng)味,,延長貨架期。乳酸鈉在原料肉中具有良好的分散性,,且對(duì)水分有良好的吸附性,,從而有效地防止原料肉脫水,達(dá)到保鮮,、保潤作用,。主要適用于烤肉,、火腿、香腸,、雞鴨禽類制品和醬鹵制品等,。在肉制品中保鮮的參考配方:乳酸鈉:2%,脫氫醋酸鈉0.2%,。
7,、富馬酸二甲酯
是當(dāng)前國內(nèi)外大力發(fā)展的新型防霉保鮮劑,能抑制30多種霉菌和酵母菌,,且其抗菌性能不受pH值的影響,,具有高效廣譜、安全性高,、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),。其綜合抗菌防腐性能*,具有很強(qiáng)的生物活性,。因升華而具有熏蒸性,,因而具有接觸殺菌與熏蒸殺菌雙重作用。毒性低,,進(jìn)入人體后很快變成人體代謝的正常成分富馬酸,,應(yīng)用重復(fù)性好。 富馬酸二甲酯在蔬菜,、水果,、中草藥、煙草,、化妝品,、紡織品、膠卷,、磁帶,、軟盤、皮革,、紙張圖書資料的防腐,、防霉、防蟲方面也有廣泛的應(yīng)用,。富馬酸二甲酯在食品保鮮中具有很大的應(yīng)用價(jià)值和良好的經(jīng)濟(jì)效益,。尤其是在高溫高濕的條件下,可避免食品的變質(zhì)腐化及外觀上出現(xiàn)干裂老化口感差等嚴(yán)重影響生產(chǎn)和市場銷售的情況發(fā)生,。
8,、無機(jī)鹽防腐劑
主要包括含氮的硝酸鹽和亞硝酸鹽以及含硫的。硝酸鹽的毒性主要是在食物,、水中或體內(nèi)被還原成亞硝酸鹽所致,。亞硝酸鹽是食品添加劑中毒性*的物質(zhì)之一,,人體攝入后,可與血紅蛋白結(jié)合,,形成高鐵血紅蛋白而失去攜氧功能,,嚴(yán)重時(shí)可窒息。對(duì)人體的致死量為4~6g/kg體重,。一定條件下可轉(zhuǎn)化為強(qiáng)致癌性的亞硝胺,。這類防腐劑主要用于肉類食品的防腐和護(hù)色。含硫的亞硫酸鹽和焦亞硫酸鹽等其有效成分是亞硫酸分子,,亞硫酸的殺菌作用機(jī)理主要是消耗食品中O2使好氣性微生物因缺氧而致死,,并能抑制某些微生物生理活動(dòng)中酶的活性。由于使用這些鹽后殘留的二氧化硫能引起過敏反應(yīng),,尤其是對(duì)哮喘病人,,因此現(xiàn)在一般只將其列入特殊的防腐劑中。例如,,廣西地方標(biāo)準(zhǔn)DB45/319- 2007《鮮濕米粉質(zhì)量安全要求》中就規(guī)定米粉中SO2的殘留量要低于方法檢出限,。