第二章食品防腐剂教案

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1、第二章食品防腐剂教学要求1 ?掌握熟悉食品防腐剂的定义；2 ?掌握食品防腐剂的作用机机制；3 ?掌握食品防腐剂的化学性质；4、掌握食品防腐剂的添加剂量和作用方法。学习目的本章主要讲述食品防腐剂的定义、分类、来源。通过本章的学习，应了解食品变质的基本条件，掌握食品防腐剂的作用机制、使用条件，掌握常用防腐剂化学性质和使用方法。教学重点食品防腐剂的作用机制、使用条件，掌握常用防腐剂化学性质和使用方法。教学难点掌握食品防腐剂的作用机制及使用条件。教学手段: 常规教学讲授方法和手段，有条件时辅助多媒体教学等手段。 Z教学时数2 学时主要内容第一节 食品防腐剂的作用机制及其影响因素1.1 食品在贮藏过程中

2、的变化?水分变化：干萎、湿胀?酶 作用： 酶解、褐变?生物生理变fh自溶、溃K?昆虫等=危害、污染?维主素孚的破坏；变色*串味?采收、加工、运输过程中的物理损伤、变形? KSffiSi 发痔、变质? 蛋白质变质：变性、腐败?油脂氧化；酸败、哈变?碳水化合物发薛：分解、酸馋1.2 食品变质的主要原因1 、微生物作用一次污染、二次污染。引起食品严重变质和腐败，产生对人体有害的毒素糖：变酸、产生不良气味、挥发性气体。蛋白质：分解，产生腐胺、尸胺、粪臭素脂肪分解：产生醛、酮、酸2、幅的作用食品中固有的，如多酚氧化的；微生物活动产生的前：分解幅、淀粉幅等。幅的作用，使糖分解，产生水和二氧化碳； 水果、土

3、豆等褐变。3、环境因素的作用温度：加速食品的变质；湿度：高湿度有利于微生物生长。氧气：对食品影响最大，产生非幅促褐变、油脂酸败、维生素破坏等。1.3食品防腐剂的定义和分类食品防腐剂：为了抑制微生物活动，防止食品在生产、运输、贮藏、流通过 程 中因微生物繁殖污染而引起的腐败变质以及提高食品的保存性、延长食用价值，而在食品加工过程中添加的一类物质。-虢51:富甲或、山梨酸？丙酸及芬盐凳.特点：体系的酸性越丸效 果越好，蔽性条 每下几乎无我， 酯型：对强基奴甲酸丙酯、没食子酸丙酯等 呼点：庄很宽的pH 范国内都胄效、再挫也比就低.一亚毓酸金住受硫宝宰天然祐腐刊 英HI!球菌嗦”纳它塞亲、津茵磬 *抗

4、菌钛一特点：在体内可以分解成营 泰物质.安金性很鬲：新空生物防腐剂纳豆我苗蛋白.海藻多壮1.4 食品防腐的作用机理 破坏微生物细胞膜的结构或者改变细胞膜的渗透性，使微生物体内的幅类和代谢产物逸出细胞外，导致微生物正常的生理平衡被破坏而失活。 防腐剂与微生物的幅作用，如与前的琉基作用，破坏多种含硫蛋白幅的活性，干扰微生物体的正常代谢，从而影响其生存和繁殖。 其他作用包括防腐剂作用于蛋白质，与致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导致其他的生理作用不能进行等。1.5 影响食品防腐剂作用的效果的因素1 .食品的pH2 .水分活度3 .微生物的种类4 .热处理程度5 .食品防腐剂的溶解性与分散性6 .食品防腐

5、剂的复配使用第二节几种常见的化学防腐剂一、苯甲酸及其钠盐二、山梨酸及其钾盐三、对羟基苯甲酸酯（系列）四、丙酸钙苯甲酸：CNS： 17001 （17 002）又名安息香酸，分子式C7H6O2 其钠盐又名安息香酸钠。分子式C7H5O2Na 。（一）性状：白色颗粒或结晶粉末，微溶于水，易溶于乙醇中，可溶解于乙醚等脂溶剂中。其水溶液具有酸性苯甲酸钠：白色颗粒或结晶粉末，无臭或微带安息香的气味，味微甜，易溶于水；属强碱弱酸盐，酸性条件下出现离析（不易溶解）。（二）毒性及解毒机制1. 苯甲酸 LD50 大鼠口服2700-4440mg/kg （ bw） 。 ADI 0-5mg/kg （ bw）2. 苯甲酸钠

6、 LD50 大鼠口服4070mg/kg （ bw） 。ADI 0-5mg/kg （bw）（苯甲酸及其盐的总量，以苯甲酸计）（FAO/WHO ,1994）。 限量的苯甲酸类的物质进入机体后，大部分在9? 15 小时内与甘氨酸化合成马尿 酸而从尿中排除，剩余部分与葡萄糖醛酸合成糖苷而解毒，苯甲酸不在机体内积 蓄。但上述两种解毒过程均在肝脏中进行，故婴幼儿（周岁以内）、老年人或肝 功能衰弱的成人，食用含有苯甲酸类的食品是不适宜的。（3） 作用机制及抑菌效果作用机制：（1 ）苯甲酸易透过细胞膜进入细胞体内，酸化细胞内的储碱；（ 2）能抑制细胞膜对氨基酸的吸收和细胞的呼吸酶系的活性； （ 3）对乙酰辅酶

7、A 缩合 反应有很强的阻止作用，从而起到食品防腐作用。抑菌效果：pH5.5 对霉菌、酵母没有抑制作用。（4） 苯甲酸钠的使用范围、投放量（5） 使用苯甲酸及钠盐的使用和注意事项 苯甲酸最适抑菌pH 为 2.5-4.0。但在酸性溶液中其溶解度降低，故不能单靠提高酸性来提高抑菌活性。 由于苯甲酸对水溶解度低，故实际多是加适量的碳酸钠或碳酸氢钠，用90C 以上热水溶解，使其转化成苯甲酸钠后才添加到食品中。若必须使用苯甲酸，可 先用适量乙醇溶解后，再应用。 由于苯甲酸对水的溶解度比苯甲酸钠低，因此在酸性食品中使用苯甲酸钠时要注意防止由于苯甲酸钠转变成苯甲酸而造成沉淀和降低使用效果。 在配制食品时，应在

8、配料温度70C 以下时加入，可以防止苯甲酸随水蒸汽挥发，又可达到较好的溶解度，另一方面避免操作时气体呼入体内。二、山梨酸及其钾盐：山梨酸，别名2,4-己二烯酸、花楸酸，分子式C6H8O2 。（一）性状：山梨酸为无色单斜晶体或结晶性粉末，无臭或稍带刺激性臭味。微溶于水，而溶于有机溶剂，对光、热是稳定的，但在空气中长期放置易被氧化着色。山梨酸的水溶液加热时可随同水蒸气一起挥发。山梨酸钾在空气中露置能被氧化而着色，有吸湿性，易溶于水。（二）毒性及安全性毒性（低为苯甲酸钠的1/40）1.山梨酸LD50大鼠口服 ADI 0-25mg/kg2.山梨酸钾LD50大鼠口服 ADI 0-25mg/kg1050m

9、g/kg (bw)。 (bw)4200-6170mg/kg (bw)。(bw)(以山梨酸计)山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在机体内可正常地参加新陈代谢，它基本上和天然饱和脂肪酸一样可以在机体内分解产生二氧化碳和水O故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的资料可以认为对人体是无害的 ？可用于婴幼儿、老年、肝脏 群食物的防腐。（三）抑菌效果、范围弱人穿透力机制山梨酸可以立即渗透过其细胞壁进入微主物体内，抑 其中的各种豳；T扰传递功能*如细胞色素c对氧的传递，以及细胞 能呈传递的功能，抑制微土物的增殖口表面抑菌范围 厂它对霉菌、酵烷 菌和好气性细菌起抑制作用，而对兼 气性细菌几 乎无效。抑菌p H属于酸型

10、防腐剂*防腐效果陆pH值的升高而降低；但山梨酸适宜的州值范围比苯甲酸为广。抑菌活性强pH6.抑菌洁性降低 pHA8时几乎无效（四）山梨酸的使用范围、投放量（五）使用山梨酸的注意事项山梨酸对水的溶解度低，使用前要先将山梨酸溶解在乙醇、 液里，随后再加入食品中.溶解时注意不要使用铜、铁容器。 三、对羟基苯甲酸酯类适用于叩氐5以下的债昴L碳酸氢钠或碳酸钠的溶在对餐基苯甲酸酯中，主要应用的有对羟幕苯甲酸甲酯.乙酯”丙、Tffio CMS.17.032 （ 007. 008）为无色细小结晶或结晶状粉末，几乎无臭，易溶于乙醉、二甲匚丙二醇和乙为溶于苯和四氯化碳难溶与水：GeHA .抑葡机理：分子态的酯类破

11、坏微生物的细舸膜，抑制微牛0物细葩的呼吸鞘系与电子传递的系的活力，从而阻断微生物0的牛长代谢途径jcrq抑茵作用：竖pH值的影响小.在PH4-8内均有抑茵 作 用。对霉茵、酵母菇、细茵均有抑制作用 ？但对 革兰氏明性 fl 菌和乳酸茵的亿用较弱（一）毒性：对羟基苯甲酸酯类的性质与煌基有直接的相关性。对-羟基苯甲酸酯类，随着R基团的增大，其毒性降低，抗菌性增高，水溶性减小（脂溶性增 大）。而异丙酯、异丁酯的毒性分别比正丙酯和正丁酯的毒性要大。（二）使用注意事项由于对一羟基苯甲酸酯的水溶性较低，使用时通常先将它们溶于氢氧化钠、乙酸或乙醇溶液中。可将不同的酯类混合使用，也可与苯甲酸等混合使用，取其协

12、同作用，以提高防腐效果。 四、丙酸及其盐类1 .丙酸化学式为C3H6O2 ,结构式为CH3CH2COOH 。纯的丙酸是无色、腐蚀性的 液 体，带有刺激性气味。2 .丙酸钙白色结晶性粉末，无臭或具轻微特异臭。为单斜板状结晶，可溶于水（ 1g约溶 于3mL水），微溶于甲醇、乙醇，不溶于苯及丙酮。丙酸钙一水盐在食品工 业中作 为防腐剂使用。3 .丙酸钠白色结晶或结晶性粉末、无色透明结晶或颗粒性结晶粉末，无臭或略带丙酸臭。防腐机理及作用：机理：丙酸分子在霉菌或细菌等微生物细胞外形成局渗透压，使霉菌的细胞脱水而失去繁殖能力；穿透霉菌和细菌的细胞壁，抑制细胞内幅的活力，抑制霉菌和细菌的繁殖。 作用：酸性防

13、腐剂抑制引起面包黏丝状物质的需氧型芽抱杆菌，对醉母菌几乎无效；防霉剂（一）毒性1.丙酸钙 LD50 小鼠口服（3340mg/kg （bw）。 ADI不作限制性规定2.丙酸钠 LD50 小鼠口服（5100mg/kg （bw）。 ADI不作限制性规定（二）代谢丙酸是人体正常代谢的中间产物，进入人体后进入三陵酸循环后彻底氧化分解，或者进入糖异生途径合成葡萄糖或糖原。（二）抑菌效果焙烤食品中使用丙酸盐，不仅用于防腐，同时还有抵抗霉菌产生霉菌毒素的作丙酸钙对霉菌和能引起面包产生粘丝物质的好气性芽抱杆菌有抑制作用，对醉母无抑制作用。（四）使用范围及用量4.6脱氢乙酸及脱氢乙酸钠脱氢乙酸的学名为a, 丫一二

14、乙酰基乙酰乙酸，简称 DHA。在中性溶液中防 腐 作用效果最好。我国规定：脱氢乙酸可用于腐乳、什锦酱菜、原汁桔浆，最大 使用 量为0.30g/kg。脱氢乙酸钠主要用于干酪、奶油、人造奶油，使用量为0.61g / kg以下，为乳制品的主要防腐剂。使用：一般喷洒在制品表面或包装材料上二氧化硫及亚硫酸盐类通过形成亚硫酸来抑制微生物生长，能抑制霉菌、醉母、细菌的生长。醇类 包括乙醇、乙二醇、丙二醇等。其中乙醇较为常用。二氧化碳C02是一种能影响生物生长的气体之一。高浓度的 C02能阻止微生 物的生 长，因而能保藏食品。高压下 C02的溶解度比常压下大。生产饮料时常 用C02作为 防腐剂。运用C02保存

15、食品是一种环境友好的方法，具有较大的发展前途。第三节常用天然食品防腐剂目前，世界各国都在致力于广谱、安全、高效的食品防腐剂的研发。近年来, 随着人们生活和消费水平的提高，食品加工的需求也越来越向“绿色”和“天然” 等方向转变，因此，天然、安全的功能性食品防腐剂的开发就成为必要。植物中的 抗困成分芥子提取物娴菜类、面包、点心、饼类、渍物类海藻糖各类食品及果蔬保鲜香辛料提取物肉制口口、茜制口口、点心中草药汉堡包、汤面、奶油蛋糕、泡菜等动物中的 抗困成分壳聚糖腌菜调味液及果蔬保鲜鱼精蛋白水产品、米面制品、畜肉、蛋奶、果蔬溶菌幅面类、水产、熟食品、冰淇淋、色拉、酱类微生物防乳酸链球菌素罐头、植物蛋白饮

16、料、乳制品、肉制品。那他霉素乳制品、果蔬汁饮料、各类食品保鲜乳酸链球菌素又称乳链菌肽、尼辛（Nisin ）是由乳链球菌所产生的一种多肽物质。是一 种高 效、无毒、安全、无副作用的天然食品防腐剂。（一）性状及性能性状：白色略带黄色的流动性粉末，略带甜味。性能：抗菌谱偏窄，只能杀死或抑制革兰氏阳性菌。对革兰氏阴性菌、醉母 菌 和霉菌的抑制效果明显减弱。（二）防腐机理：影响细菌细胞膜和抑制革兰氏阳性菌细胞壁合成。（三）毒性与安全性 LD50:7000mg/kg （bw）（大鼠,经口） ADI:0-0.875mg/kg （bw） 食用后可被体内蛋白的消化分解，既不会改变肠道内正常的菌群，也不 会引 起

17、抗药性和与其他抗生素发生交叉抗性问题，安全性高（四）使用建议纳他霉素（一）性状及性能性状：无臭无味，白色或性能：抗菌谱偏窄，只能杀死或抑制革兰氏阳性菌。对革兰氏阴性菌、醉母 菌 和霉菌的抑制效果明显减弱。（二）使用建议可用于防霉。喷淋在霉菌容易增值、暴露于空气中的食品表面时，有良好的抗霉效果。用于发醉干酪可选择性地抑制霉菌的繁殖而让细菌得到正常的生长和代谢。第四节 防腐剂的合理使用与互配（1）食品防腐剂使用方法直接加入，或对食品进行 表面处理”米用浸和喷洒涂在食品包装材料上米用气相方式直接加入食品防腐剂使用方法说明 没有任何一种防腐剂能对食品中的霉菌、细菌和醉母菌完全抑制，即没有 一 种防腐剂

18、能抑制存在于食品的所有腐败微生物。对大多数防腐剂来讲一般对霉菌和醉母菌的抑制作用较强，而对细菌抑制 效 果较差。（2）影响防腐剂抑菌效果的因素1pH值：常用的防腐剂是有机酸（如苯甲酸、山梨酸和脱氢醛酸），以分子 形 式并发挥防腐作用，所以只有 PH较低时有利于防腐剂的抑菌。苯甲酸（3.0-5.0）、 山梨酸（ 5.5）、脱水醛酸（6.5） 02食品的微牛物污染程摩：一般来讲微生物的污染情况较低时防腐剂的抑菌效果就好，但当食品中微生物污染严重时则防腐剂的抑制效果差甚至完全不起作用，所以防腐剂应及时加入并防止食品的二次污染。3 .分布状况:防腐剂均匀分布于整体之中才能发挥抑菌作用，否则一处微生物大

19、量繁殖可以污染其它部分，最后导致整个食品的腐败变质。故此对于难溶防腐剂可以采取碱溶、醇溶或热溶的方法溶解后加入。4 .和加工工艺同时用：防腐剂与物理保藏如冷藏、加热、辐射等结合一起更能有效赢挥作用，如杀菌处理可以将微生物数量降低；但注意的是多数防腐剂可随水蒸汽一起挥发，故应在加热完成后再加入，以免防腐剂的损失。5?防腐剂的协同作用、增效作用和拮抗作用协同作用：一种防腐剂抑菌效果是有限的，当二种以上的防腐剂共同应用时，其抑菌效果会大大增强。增效作用：食品中的一些成分本身无抑菌作用，但它们却能增强或削弱防腐 剂的抑菌能力，如柠檬酸、葡萄糖酸、Vc等。拮抗作用：降低防腐剂的抑菌能力如 CaCI2。防腐剂的正确使用针对防腐对象正确选用防腐剂食品防腐剂的混配使用食品防腐剂的交替使用防腐保鲜必须立足于“防”与“保”