食品添加劑中常見防腐劑特性研究

馮婉瑜

（商丘市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心，河南商丘 476000）

近年來，與食品添加劑相關(guān)的食品安全事件層出不窮，并伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨完善在社會上引起了極大關(guān)注，政府及食安部門的公信力也受到嚴峻挑戰(zhàn)。因此，對于食品安全問題必須加強監(jiān)管力度，在食品的原材料采購、成品生產(chǎn)加工、銷售流通等各個環(huán)節(jié)建立健全有效的監(jiān)督檢測機制。

1 食品添加劑概述

1.1 食品添加劑的定義

世界各國和各組織由于文化認知和傳統(tǒng)習(xí)俗的差異對食品添加劑的定義略有不同。例如，聯(lián)合國將人們主動地添加到食品中，使食品能長時間儲藏的非營養(yǎng)物質(zhì)定義為食品添加劑[1]；我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》則將食品添加劑定義為“是指為改善食品品質(zhì)和色、香、味，以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)[2]。截至2020年，我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》明確可以使用的食品添加劑一共包含23 大類2 000 多個品種。隨著科學(xué)技術(shù)尤其是化工技術(shù)的不斷發(fā)展，食品添加劑的數(shù)量呈現(xiàn)快速上升的趨勢。

1.2 食品添加劑的分類

從食品添加劑的化學(xué)性質(zhì)來分，可分為純天然物質(zhì)、天然提取物、化工合成物。純天然物質(zhì)和天然提取物是收集特定動植物的組織或代謝產(chǎn)物，再對其組織或代謝產(chǎn)物進行萃取、發(fā)酵、研磨等不改變化學(xué)性質(zhì)的簡單加工而制成的產(chǎn)品。該物質(zhì)由于產(chǎn)量小、工藝煩瑣、成本過高等因素，主要使用在一些高端產(chǎn)品上，有一定局限性；化工合成物是利用化工原料通過化學(xué)反應(yīng)進行化工合成制成的產(chǎn)品，由于其穩(wěn)定性與廉價性，在目前的食品生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。

根據(jù)作用不同，食品添加劑可分為防腐劑、營養(yǎng)劑、著色劑和香味劑等。防腐劑因其具有防止食品變質(zhì)腐壞的作用，成為食品添加劑中不可或缺的一種，本文著重對其進行剖析。

2 防腐劑的原理及其性質(zhì)

防腐劑的作用機理是使食品中微生物的蛋白質(zhì)變性，從而抑制酶的分泌，破壞其正常代謝，干擾微生物的生存和繁殖，改變細胞漿膜的滲透性，致使其失活，以達到防腐的目的。我國對食品防腐劑的使用有著非常嚴格的規(guī)定，不但要求在合理的使用量下對人體無害，不影響消化系統(tǒng)的正常運作，同時要求不能影響常用藥物的治療效果。我國現(xiàn)階段一共有32種防腐劑被批準(zhǔn)使用，其中苯甲酸鈉、山梨酸鉀、對羥基苯甲酸乙酯和脫氧乙酸鈉在食品領(lǐng)域最為常見。

2.1 苯甲酸

（1）特征。苯甲酸又叫安息香酸，白色針狀或鱗片狀結(jié)晶，沸點249.2 ℃，分子量122.12。常溫下難溶于水，加熱后可溶。易溶于有機溶劑。CAS 登錄號65-85-0，結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1 苯甲酸結(jié)構(gòu)式

（2）作用。由于其難溶于水的特性，因此在食品中一般使用其鈉鹽——苯甲酸鈉作為防腐添加劑。苯甲酸鈉可有效降低微生物中酶的活性，對微生物的生理代謝具有一定的阻斷效果，有著較強的防腐效果。

（3）危害。人體過量攝入苯甲酸及其鈉鹽時，會加重肝臟負擔(dān)造成肝損害，從而導(dǎo)致代謝功能的紊亂，主要癥狀表現(xiàn)為頭暈昏厥、肌肉無力并可能伴隨哮喘等癥狀[3]。

（4）用量。苯甲酸及其鈉鹽在部分食品中的最大用量見表1。

表1 苯甲酸及其鈉鹽在部分食品中的最大用量（GB 2760—2016）

2.2 山梨酸鉀

（1）特征。山梨酸鉀是由山梨酸和氫氧化鉀經(jīng)過中和反應(yīng)而制成[4]。呈白色至淺黃色鱗片狀結(jié)晶、晶體顆粒或晶體粉末。分子量150.22，易溶于水，CAS登錄號24634-61-5。結(jié)構(gòu)式見圖2。

圖2 山梨酸鉀結(jié)構(gòu)式

（2）作用。山梨酸鉀的防腐原理是通過與微生物酶系統(tǒng)的巰基結(jié)合從而破壞其大部分酶系統(tǒng)的作用。山梨酸鉀能有效地抑制霉菌、酵母菌的活性，還能防止肉毒桿菌、葡萄球菌等有害微生物的生長和繁殖。

（3）危害。過量攝入含山梨酸鉀的食品的常見危害為刺激胃腸道黏膜，加重胃腸負擔(dān)，如長期食用含山梨酸鉀食品還可影響人體對維生素及礦物質(zhì)的吸收。

（4）用量。山梨酸鉀在部分食品中的最大使用量見表2。

表2 山梨酸鉀在部分食品中的最大用量（GB 2760—2016）

2.3 對羥基苯甲酸乙酯

（1）特征。無色結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末，極微溶于水、氯仿、二硫化碳和石油醚，易溶于醇、醚和丙酮，沸點270 ～280 ℃。分子量166.174，CAS 登錄號120-47-8。結(jié)構(gòu)式見圖3。

圖3 對羥基苯甲酸乙酯結(jié)構(gòu)式

（2）作用。對羥基苯甲酸乙酯對真菌的抑菌效果較強。在pH 值為3 ～8 的條件下，它可破壞微生物的細胞膜，使細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性，起到滅活作用，并可抑制微生物細胞酶系的活性[5]。對羥基苯甲酸乙酯的防腐效果優(yōu)于苯甲酸與山梨酸鉀，由于其微溶于水，需先用醇溶解后再使用，成本較高。

（3）危害。研究表明，對羥基苯甲酸乙酯可經(jīng)胃腸道吸收在體內(nèi)迅速代謝，其代謝產(chǎn)物不在體內(nèi)堆積。皮膚接觸對羥基苯甲酸乙酯時具有刺激性或致敏性，因此皮膚敏感者接觸含有對羥基苯甲酸乙酯的物質(zhì)時可能會產(chǎn)生皮炎癥狀[6]。

（4）用量。對羥基苯甲酸乙酯在部分食品中的最大使用量見表3。

表3 對羥基苯甲酸乙酯在部分食品中的最大用量（GB 2760—2016）

2.4 脫氧乙酸鈉

（1）特征。脫氫乙酸鈉的分子式為C8H7NaO4，白色結(jié)晶性粉末，無毒，易溶于水，沸點332.6 ℃，分子量190.13，CAS 登錄號4418-26-2，耐光、耐熱性好，極性化合物，是一種高效防腐劑，安全性較高，因?qū)ν饨绛h(huán)境不敏感，穩(wěn)定性較高，結(jié)構(gòu)式見圖4。

圖4 脫氧乙酸鈉結(jié)構(gòu)式

（2）作用。脫氧乙酸鈉的作用機理為滲透到微生物細胞內(nèi)部，對微生物呼吸產(chǎn)生抑制作用，從而達到防止食物腐壞變質(zhì)等作用。脫氧乙酸鈉具有廣譜抗菌的作用，尤其對引起食物腐敗的酵母菌、細菌、霉菌作用極強，且無毒副作用，一般用量為0.03%～0.05%，近年來在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。

（3）危害。目前尚未發(fā)現(xiàn)脫氫乙酸鈉對人體和環(huán)境有直接危害，是世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織認可的一種安全型食品添加劑。

（4）用量。脫氫乙酸鈉在部分食品中的最大使用量見表4。

表4 脫氫乙酸鈉在部分食品中的最大用量（GB 2760—2016）

3 結(jié)語

從上述分析中可看出防腐劑在保護食品不受細菌、霉菌、微生物等有害物質(zhì)影響的同時，本身也具有一定的毒副作用，超量使用防腐劑會損害人們的健康。這就要求食品生產(chǎn)者在生產(chǎn)過程中嚴格執(zhí)行《食品生產(chǎn)許可管理辦法》，完善企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)。對于小作坊、小攤點、小餐飲等不具備檢驗檢測條件的食品生產(chǎn)者，食品安全監(jiān)管部門在加大政策宣傳力度的同時，對其購買、使用食品添加劑的情況進行溯源建檔，對生產(chǎn)銷售的產(chǎn)品定期抽檢，從而避免食品安全事故的發(fā)生。