防腐剂作用和特点及常见的防腐剂介绍

2022-11-29 00:00:00
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核心提示:最近酱油防腐剂“双标”事件闹的沸沸扬扬。下面简单介绍一下防腐剂的作用和特点,以及事件中关注度比较高的两种常见的防腐剂苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其盐类。

最近酱油防腐剂“双标”事件闹的沸沸扬扬。下面简单介绍一下防腐剂的作用和特点,以及事件中关注度比较高的两种常见的防腐剂苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其盐类。

一、防腐剂的作用和特点

防腐剂是指能抑制微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的一类食品添加剂,有时也被称为抗菌剂。它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖。

一般来说,防腐剂的选择首先是基于其抗菌谱或者其抗菌范围。人们都希望采用具有广

谱抗菌能力的防腐剂,但是事实上只有少数一些防腐剂具有同时抑制几类微生物的功能,绝

大多数的防腐剂只能针对霉菌、细菌和酵母中的一类或者两类有效,或者对其中的一些比较

有效而对其他的效果比较弱,或者只是在一定pH条件下比如酸性条件下才起作用。

防腐剂的防腐原理大致有如下3种:

①干扰微生物的酶系,破坏其正常的新陈代谢,抑制酶的活性。

②破坏微生物的遗传物质,干扰其生存和繁殖。

③与细胞膜作用,使细胞通透性上升,导致细胞内物质溢出而失活。

了解防腐剂的作用模式和对微生物抑制作用的机制将有助于提高防腐剂的抗菌作用效果和有效性。一般来说,与细胞膜作用的抗菌剂具有广谱抗菌效果。但是一些微生物如革兰氏阴性菌具有很强的细胞修复能力,可以通过细胞膜上的磷脂层作用而屏蔽防腐剂对膜的作用。通过了解这些背景,就可以理解为什么添加了防腐剂的食品在长期存放后会失效,也可以理解如果微生物持续暴露在这些化学品中为什么会产生抗药性的原因。

二、两种常见的防腐剂苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其盐类

1.苯甲酸及其钠盐

苯甲酸(C6H5COOH)和苯甲酸盐又称为安息香酸和安息香酸盐,盐类主要是钠盐,另外还有钙盐和钾盐。

苯甲酸有抗菌作用最早是1875年发现的,到1900年左右开始用于食品防腐,由于其价格低廉、容易生产、无颜色问题、相对毒性比较低而成为目前世界上最广泛使用的防腐剂之一。目前其抑菌机理主要被认为是干扰微生物细胞的细胞膜通透性,导致底物传递以及电子传递系统的氧化磷酸化作用脱节,从而导致细胞新陈代谢紊乱而死亡。

苯甲酸及其钠盐作为广谱抑菌剂,相对较安全,摄入人体内后经肝脏作用,大部分在9~15h内与甘氨酸反应生成马尿酸(C6H5CONHCH2C0OH)排出体外,剩余的部分可与葡萄糖酸反应从而被解毒。实验证明在体内无积累,但对肝功能衰弱者不太适宜。另外因有叠加中毒现象的报道,在使用上有争议,虽然仍为各国允许使用,但应用范围越来越窄。如在日本的进口食品中受到限制,甚至部分禁止使用。国内对该类防腐剂的使用标准参考GB2760《食品添加剂使用卫生标准》。

2. 山梨酸及其盐类

山梨酸是一种天然化合物,最早是1859年由德国化学家A.W.von Hofmann在一种未成熟的花楸浆果的油中分离出来。但是一直到20世纪30年代末其抗菌防腐性能才被发现。到现在为止,山梨酸及其盐类已被国际上公认为安全、有效的防腐剂,在所有国家和地区都

被允许使用。商业上山梨酸盐类常用的有钾盐,另外还有钠盐和钙盐。山梨酸及其盐类的分子式和结构式分别为:山梨酸:C6H5O2.山梨酸钾:C6H7O2K,山梨酸钙:(C6H7O2)2Ca。

山梨酸对微生物的抑制作用的机制迄令为止依然不是很完善。抑制细菌芽孢发芽有学说认为是涉及到细菌芽孢的膜通透性或者是与发芽时的蛋白酶系统有关。对微生物细胞新陈代

遵作的抑制可能是来源于细胞形态学方面的变化、遗传物质的变化、细胞膜的变化、酶系统或者传输系统被破坏的结果。

山梨酸及其钾盐对污染食品的霉菌、酵母和好氧性微生物有明显抑制作用,但对于能形成芽孢的厌氧性微生物和嗜酸乳酸杆菌的抑制作用甚微。山梨酸及其钾盐的防腐效果与苯甲酸极其钠盐类似,同样也和被保存食品的pH有关,pH升高,抑菌效果降低。试验证明山梨酸及其钾盐和钙盐的抗菌力在pH低于5~6时比较好。

从化学结构上看,山梨酸属于不饱和六碳酸(2.4-二烯已酸), 摄入人体后能在正常的代谢过程中被氧化成水和二氧化碳,毒性远比其他防腐剂要低,已经成为世界上最主要的防腐剂。山梨酸及其钠盐ADI值(每天允许摄入量)均为0~25mg/kg (以山梨酸计,FAO/WHO,1994)。我国对山梨酸及其钾盐的用量和应用参考GB 2760《食品添加剂使用卫生标准》。

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