食品防腐劑應(yīng)用研究

段春影,王金龍,郭玲玲

(齊齊哈爾工程學(xué)院 管理工程系,黑龍江 齊齊哈爾 161005)

食品防腐劑是對(duì)代謝底物為腐敗物的微生物的生長(zhǎng)具有持續(xù)的抑制作用,能防止由微生物引起的腐敗變質(zhì)、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的添加劑。它可以在不同的條件和環(huán)境下對(duì)微生物起到有效而且持久的抑制作用。在我們的生活中,非食用物品如纖維制品、木材等,通過(guò)噴刷油漆、染料、煤焦油等方式,可達(dá)到防腐的目的。但是由于這些材料的防腐性依賴于自身的毒副作用,所以不能運(yùn)用到食品中,否則會(huì)對(duì)人體造成非常嚴(yán)重的傷害。在食品的防腐過(guò)程中,一般采用腌制、干燥等物理方法,通過(guò)破壞微生物適宜的環(huán)境,從而達(dá)到防腐的目的。當(dāng)然也有特殊的防腐劑,比如乙酸等有機(jī)酸、以油酸酯為成分的植物油和芥子等精油制品,都可對(duì)生物體的局部起到不錯(cuò)的防腐作用。

我國(guó)現(xiàn)在使用的食品防腐劑主要是化學(xué)防腐劑。食品防腐劑也屬于食品添加劑的一種,因此必須嚴(yán)格遵守《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行添加,不可以超標(biāo)。另外,現(xiàn)在防腐劑在實(shí)際的運(yùn)用中還存在防腐效果不夠理想、易使食品的味道發(fā)生改變等諸多問(wèn)題,比如:茶多酚如果過(guò)度添加就會(huì)造成口感苦澀,在空氣中暴露時(shí)還會(huì)使食物氧化變色。

1 食品防腐劑在百姓生活中的現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)于添加劑的使用有著嚴(yán)格的規(guī)定。因?yàn)楹戏ㄊ褂玫奶砑觿┒际峭ㄟ^(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析得出其適用范圍及最大限度使用量的，所以在規(guī)定范圍內(nèi)使用食品防腐劑等食品添加劑是非常安全的,對(duì)人體無(wú)害。然而某些食品生產(chǎn)企業(yè)極其不負(fù)責(zé)任,為了自身利益而違規(guī)使用食品添加劑,從而造成嚴(yán)重的食品安全與健康問(wèn)題。這些問(wèn)題都是由企業(yè)生產(chǎn)不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)造成的,并不能一味地怪罪于食品添加劑。

人們普遍認(rèn)為不含有防腐劑的食品就是健康的。但其實(shí)在選擇食品的過(guò)程中,我們不能一味地追求不含防腐劑,這是因?yàn)樵趪?guó)家允許的范圍內(nèi)使用防腐劑是安全的,對(duì)身體無(wú)害,并且可以解決食品的腐敗問(wèn)題，某種程度上可以說(shuō)是對(duì)食品安全與健康的保證。在合理的范圍內(nèi)添加防腐劑與不添加防腐劑在安全性上是一樣的,都不會(huì)對(duì)我們的身體造成傷害。然而,某些商家借助無(wú)添加的噱頭,大肆宣揚(yáng)無(wú)防腐劑食品的優(yōu)越性,從而引導(dǎo)消費(fèi)者進(jìn)入選購(gòu)的誤區(qū)?，F(xiàn)在,由于國(guó)家對(duì)于食品藥品的監(jiān)管越來(lái)越嚴(yán)格,食品添加劑也在向著微毒或者無(wú)毒的方向發(fā)展,保障食品安全的綠色堡壘會(huì)越來(lái)越堅(jiān)固。

2 食品防腐劑應(yīng)用原理

2.1 作用機(jī)理

食品防腐劑的原理是通過(guò)改變細(xì)菌周圍的環(huán)境,使其不具備繁殖生長(zhǎng)的條件,從而起到抑菌的作用。也有些添加劑本身就可對(duì)細(xì)菌細(xì)胞起到抑制作用,如:苯甲酸及其鈉鹽主要是對(duì)霉菌和酵母起抑制作用,這是由于它們抑制了微生物細(xì)胞對(duì)基質(zhì)中分子的吸收作用;山梨酸抑制微生物的有效成分是未離解的分子,它能抑制微生物細(xì)胞攝取基質(zhì)中的氨基酸類、磷酸鹽、有機(jī)酸等分子。

2.2 常用方法

第一，干擾微生物的酶系,破壞其正常的新陳代謝。因?yàn)槊甘巧矬w內(nèi)活動(dòng)的催化劑,所有生物包括病毒在內(nèi),其生理活動(dòng)都需要酶的參與,所以通過(guò)干擾酶的反應(yīng)可以起到對(duì)細(xì)菌的抑制作用。

第二，使微生物的蛋白質(zhì)凝固和變性,干擾其生存和繁殖。蛋白質(zhì)是生物的細(xì)胞和組織的重要組成成分,是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),是有機(jī)大分子,是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物,是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。 因此，通過(guò)使細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，可以達(dá)到抑制細(xì)菌繁殖的目的。

第三，改變細(xì)胞漿膜的滲透性,抑制其體內(nèi)的酶類和代謝產(chǎn)物的排除,導(dǎo)致其失活。因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸往往和滲透壓有關(guān),提高滲透壓,不但會(huì)使細(xì)胞失水,還會(huì)阻礙離子的運(yùn)輸,從而阻礙細(xì)胞的代謝。

3 食品防腐劑的種類

食品防腐劑按照作用進(jìn)行分類可以分為殺菌劑和抑菌劑,兩者在濃度、作用的時(shí)間、作用的微生物性質(zhì)上有所區(qū)別。按照性質(zhì)劃分,可分為有機(jī)化學(xué)防腐劑和無(wú)機(jī)化學(xué)防腐劑兩大類型。此外,還有一種細(xì)菌分泌的防腐劑——乳酸鏈球菌素,是一種由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的、含有氨基酸的肽類抗生素。按其提取來(lái)源進(jìn)行分類,防腐劑還可分為合成化學(xué)防腐劑和天然防腐劑兩種類型,而合成化學(xué)防腐劑又有有機(jī)防腐劑和無(wú)機(jī)防腐劑之分。

3.1 有機(jī)化學(xué)防腐劑

有機(jī)化學(xué)防腐劑,主要是苯甲酸鹽類、山梨酸鹽類還有對(duì)羥基苯甲酸的酯類等，其作用原理是沒(méi)有解離的分子在酸性的情況下會(huì)產(chǎn)生抗菌作用，能很好地阻礙霉菌、酵母菌的生長(zhǎng)和繁殖。由于想要發(fā)揮作用就必須轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸，這些添加劑被形象地稱為酸性防腐劑,常被加入富含維C的果汁飲料,因?yàn)檫@些飲料大部分為酸性。研究還證明,丙酸和丙酸鹽對(duì)使面包生成絲狀黏性物質(zhì)的細(xì)菌特別有效,而且還非常安全。

3.2 無(wú)機(jī)化學(xué)防腐劑

無(wú)機(jī)化學(xué)防腐劑,主要有二氧化硫、亞硫酸鹽及亞硝酸鹽等。亞硝酸鹽具有毒性,大量使用會(huì)造成亞硝酸鹽中毒,并且可能會(huì)對(duì)人類生命安全造成影響,但是亞硝酸鹽對(duì)于肉毒梭狀芽孢桿菌有著很好的抑制作用,少量添加可以防止肉毒中毒。亞硝酸鹽還可以抑制微生物的活動(dòng),這主要是通過(guò)抑制酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的,沒(méi)有酶的催化作用,微生物體內(nèi)的生化反應(yīng)就會(huì)減慢,甚至處于停滯階段。亞硝酸鹽還具有酸性防腐劑的性質(zhì),但是主要運(yùn)用在漂白方面,很少作為直接食用的添加劑加入食品。

4 食品防腐劑使用注意事項(xiàng)

鑒于以上種種原因,在添加食品防腐劑的過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)它的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及是否有毒性,來(lái)確定添加量的多少,以保證達(dá)到良好的預(yù)期效果。因此，在使用過(guò)程中,應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。

首先,在添加食品防腐劑之前,應(yīng)該將食物進(jìn)行滅菌處理,否則即使加入了防腐劑,也無(wú)法起到防腐作用,更有甚者反而會(huì)成為細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。

其次,應(yīng)該要結(jié)合不同地區(qū)的法律和相關(guān)制度確定防腐劑的使用范圍,不可亂用。因?yàn)椴煌膰?guó)家、地區(qū)甚至不同的食品允許添加的防腐劑都是不同的，所以企業(yè)在進(jìn)行食品生產(chǎn)時(shí)切記要注意這一點(diǎn),以防觸碰法律,使企業(yè)陷入危機(jī)。

再次,應(yīng)了解防腐劑使用的環(huán)境,做到抑菌“對(duì)癥下藥”,使其性能發(fā)揮最大效果,達(dá)到“最少添加、最高品質(zhì)”的要求。在確定產(chǎn)品需使用的防腐劑之前,要著重分析產(chǎn)品所處的環(huán)境和使用的添加劑,針對(duì)菌落特性和細(xì)菌種類,確定復(fù)合防腐劑的使用,以保證其對(duì)每一種有害細(xì)菌都能起到抑制作用。

最后,還要根據(jù)加工工藝的不同,確定防腐劑的使用。冷熱不同的環(huán)境往往會(huì)使添加劑變性,輕則失去作用,重則產(chǎn)生毒性,甚至致癌。因此,在確定產(chǎn)品使用的防腐劑時(shí),應(yīng)綜合考慮食品生產(chǎn)工藝,比如冷加工還是熱加工,以確保防腐劑能夠正常發(fā)揮作用。

5 食品防腐劑未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

趨勢(shì)一:向著毒性越來(lái)越低的方向發(fā)展,向著人類所追求的健康和諧的方向發(fā)展。越來(lái)越嚴(yán)格的食品監(jiān)管條例正在逐步引導(dǎo)我國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)的健康發(fā)展,同時(shí)也在促進(jìn)我國(guó)綠色健康食品的發(fā)展。

趨勢(shì)二:向著純天然的方向發(fā)展。天然的食品防腐劑要么微毒,要么無(wú)毒,是非常理想的添加原料。但是由于技術(shù)和資源的限制,天然的食品防腐劑成本較高,有些甚至超出了商品本身的價(jià)值,造成其不能在市場(chǎng)上大規(guī)模銷售。但是隨著科技的進(jìn)步,這些問(wèn)題正慢慢得到解決,未來(lái)將會(huì)有更多的天然防腐劑進(jìn)入食品生產(chǎn)領(lǐng)域。

趨勢(shì)三:向著多功能方向發(fā)展。雖然復(fù)合配方可以抑制多種細(xì)菌,但是也造成了添加劑量的增加。所以,研制出一種多功能的防腐劑就顯得尤為重要,也成為科學(xué)界研究的主題之一。

趨勢(shì)四:向著價(jià)格更低廉的方向發(fā)展。過(guò)高的價(jià)格往往會(huì)增加生產(chǎn)的成本,為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,開(kāi)發(fā)廉價(jià)、高效的防腐劑已成為食品防腐劑的研究重點(diǎn)之一。

食品防腐劑在我們的日常生活中不可或缺的。我國(guó)對(duì)于防腐劑等食品添加劑的使用有著嚴(yán)格的規(guī)定,合理、規(guī)范地使用防腐劑并不會(huì)對(duì)身體健康造成傷害,我們無(wú)需談之色變。食品防腐劑的研發(fā)正逐漸向天然、低成本、無(wú)毒的方向發(fā)展。