食品新产品开发及配方设计课件.ppt

第二节 防腐剂的增效设计 防腐剂（preservatives）是能抑制微生物生长、防止食品腐败 变质，延长保存期的一类添加剂。 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）使微生物的蛋白质凝固和变性，干扰其生存和繁殖。 （3）改变细胞浆膜的渗透性，使其体内的酶类和代谢产物逸出 导致其失活。 二、常用防腐剂类型 1、合成防腐剂 常用的合成防腐剂以山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯 类等为代表 （1）山梨酸类 有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。 山梨酸不溶于水；山梨酸钙FAO/WHO规定其 使用范围小，所以也不常使用； 山梨酸钾为酸性防腐剂，对光、热稳定.有很强的抑制腐败菌 和霉菌的作用，其毒性远低于其他防腐剂；其主要是通过抑制微生 物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物的生长起到防腐作用，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；其效果随pH的升高而减 弱，pH达到3时抑菌达到顶峰，pH达到6时仍有抑菌能力，但 最低浓度（MIC）不能低于0.2%,实验证明pH3.2比pH2.4的山梨酸钾溶液浸渍，未经杀菌处理的食品的保存期短2?4倍。使 用范围广，我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的 身影。 （2）苯甲酸类 有苯甲酸和苯甲酸钠两种。 苯甲酸又称为安息香酸，因此苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，苯甲酸为一元芳香梭酸，酸性弱，其25%饱和水 溶液的pH值为2.8,其杀菌、抑菌效力随介质的酸度增高而 增强。 苯甲酸钠大多为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜， 有收敛性；易溶于水（常温〉53. 0g/100mL左右，pH在8左右； 苯甲酸钠也是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防 腐最佳pH是2.5-4. 0,在pH5. 0时5%的溶液杀菌效果也不是 很好，pH值为6.5时，溶液的浓凄需提高至2.5%方能有效果， 即由于苯甲酸钠只有在游离出苯甲板的条件下才能发挥防腐作用， 在较强的酸性食品中，苯甲酸钠的防腐效果好。 国家限制了苯甲酸及其盐的使用范围，许多国家已用山梨酸钾取代 （3）尼泊金酯类（即对羟基苯甲酸酯类）有对羟基苯甲酸甲 酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯 等。其中对羟基苯甲酸丁酯防腐作用最好，我国主要使用对羟基苯 甲酸乙酯和丙酯，在日本使用最多的是对羟基苯甲酸丁酯。 尼泊金酯类最大的特点是系列产品多，抑菌谱广；防腐机理是破坏微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，并能抑制细胞的呼 吸酶系和电子传递酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子态起作用。 因此尼泊金酯类的抑菌作用不像酸性防腐剂那样易受pH 值变化的影响，在PH4?8较宽的范围内均有良好的效果，由于尼泊金酯类都难溶于水，所以通常是它们先溶于氢氧化钠溶液、乙 酸、乙醇中，然后使用。 对羟基甲酸丙酯的防腐能力优于对羟基苯甲酸乙酯，对苹果表 霉、黑根霉、啤酒酵母、耐渗压酵母等有良好的抑杀能力。 （4）硝盐族防腐剂 有硝酸钠、硝酸钾（火硝）和亚硝酸钠 （快硝）等。常用于肉类食品的抗氧化和防腐，可以防止鲜肉在空 气中被逐步氧化成灰褐色的变窟肌红蛋白，以确保肉类食品的新鲜 度。硝盐还是剧毒的肉毒杆菌的抑制剂。因此，硝盐便成为腌肉和 腊肠等肉制品的必备品，亚硝酸钠有毒。 2、植物源天然防腐剂 3、生物天壤防腐剂 乳酸链球菌素 乳酸链球菌素的抗菌作用是通过干扰 细胞膜的正常功能，造成细胞膜的渗透，养分流失和膜电位下降， 从而导致致病菌和腐败菌细胞的死亡。它是一种无毒的天然防腐 剂，对食品的色、香、味、口感等无不良影响。现已广泛应用于乳 制品、罐头制品、鱼类制品和酒精饮料中。缺点是成本太高。 三、防腐剂增效复配的方式与作用 多种防腐剂的相互配合，优缺点的互补，作用如下： （1）拓宽抗菌谱 某种防腐剂对一些微生物效果好而对另一些 微生物效果差，而另一种防腐剂刚好相反。两者合用，就能达到广 谱抗菌的防治目的。 （2）提高药效 两种杀菌作用机制不同的防腐剂共用，其效果 往往不是简单的叠加作用,而是相乘作用，这种所谓增效作用，通 常在降低使用最的情况下，仍保持足够的杀菌效力。 （3）抗二次污染 有些防腐剂对霉腐微生物的杀灭效果较好， 但残效期有限.而另一类防腐剂的杀灭效果不大，但抑制作用显 著，两者混用,既能保证储存和货架质量，又可防止使用过程中的重要污染。 （4）提高安全性 单一使用防腐剂，有时要达到防腐效果，用 量需超过规定的防治目的，又可保证产品的安全性。 （5）预防抗药性的产生 如果某种微生物对一种防腐剂容易产 生抗药性的话，它对两种以上的防腐剂都同时产生抗药性的机会自 然就困难得多。 四、防腐剂增效配方设计举例 周辉等对复合防