阅读提醒:本文是基于GB 2760-2014,且已尽可能地参考更多的资料,但受限于学识不足,可能会出现些许错误之处,应用时请仔细辨别,更多请参考GB 2760-2024。
一般指食品在一定环境因素影响下,由微生物作用引起的食品成分与感官性状的各种变化。
T 20-35℃,PH 6-7,相对湿度> 80%
物理法:加热、冷却、冷藏、辐射、紫外线、干制、腌制
化学方法的优点:投资少、见效快、不需特殊的仪器设备、不改变食品的组织形态
苯甲酸及其钠盐/丙酸及其钠盐、钙盐/单辛酸甘油酯/对羟基苯甲酸酯类及其钠盐(/二甲基二碳酸盐/2,4-二氯苯氧乙酸/二氧化硫,焦亚硫酸钾,焦亚硫酸钠,亚硫酸钠,亚硫酸氢钠,低亚硫酸钠/二氧化碳/ε-聚赖氨酸/ε-聚赖氨酸盐酸盐/联苯醚(又名二苯醚/硫磺/纳他霉素/溶菌酶/肉桂醛/乳酸链球菌素/山梨酸及其钾盐 /双乙酸钠(又名二醋酸钠)/脱氢乙酸及其钠盐(又名脱氢醋酸及其钠盐)/稳定态二氧化氯/硝酸钠,硝酸钾/亚硝酸钠,亚硝酸钾/乙二胺四乙酸二钠/液体二氧化碳(煤气化法)/乙酸钠(又名醋酸钠/乙氧基喹/二甲基二碳酸盐(又名维果灵)
1、性质稳定,在一定时间内化学结构不变且有效,使用中和在机体内(分解或不分解)无毒
随着科技发展,特别是分析检测手段的进步,人们认识到过去使用的某些防腐剂,如硼砂、甲醛、水杨酸和焦碳二乙酯等,在对食品防腐的同时,还可以对人体带来一定的危害而被相继禁用。
即防腐剂应有高效的性质,可降低防腐剂的使用量,保证消费者摄入的主要为食品,而不是防腐剂。
即对食品的制造成本影响不大,使用时不需特殊的设备和操作
实践证明,在防腐剂存在下杀灭微生物所需温度,比无防腐剂存在时低得多,所需时间也短得多。
山梨酸或苯甲酸与加热方法合用,可使酵母菌的失活时间缩短30~80%
冷冻可限制微生物的增殖,加入防腐剂一般都能延长食品冷冻冷藏的保存期。
在室温条件下,不足以防止食品腐败变质的防腐剂用量,在冷冻条件下是足量的。
实验发现,防腐剂与辐照之间存在着增效作用,如在苹果、蔬菜、果汁、干酪和其它乳制品中使用山梨酸,可降低辐照保鲜处理的辐照剂量,有利于减少和防止辐照的副作用。
对于酸型防腐剂,在含水或水溶液体系中,其防腐作用主要依靠未解离的酸对微生物的作用,而解离出来的H+作用较小。因此使用这类防腐剂时,要在食品体系许可范围内,尽量提高未解离酸的比例,以增加防腐效果和减少防腐剂的用量。
在水中加入电解质或可溶性物质,并达到一定浓度,可降低体系的Aw。
各种微生物必须在各自的Aw以上才能正常生长。针对不同食品体系易生长微生物种类的不同,控制食品体系的Aw,达到抑制微生物生长的目的。这措施对某些高Aw的食品非常有效的。
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食品外部发生腐败(如水果、薯类、冷冻食品等):只要将防腐剂均匀地分散在食品表面即可
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食品内部发生腐败(如罐头、焙烤食品、饮料等):要求防腐剂均匀分散于食品之中。此时,要注意防腐剂的溶解分散特性
若防腐剂加入时食品染菌程度愈重,防腐效果则愈差。如果食品已变质,则加入任何防腐剂也无济于事,这个过程是不可逆转的。
一定要保证食品处于良好的卫生条件下添加防腐剂,即加入时间应在微生物生长的诱导期,如已进入对数增殖期,则防腐效果将大打折扣。
各种防腐剂都有一定作用范围,没有任何一种防腐剂能够在食品中抵抗可能出现的所有腐败性微生物。
由医学知识可知,许多微生物都会对一定的防腐剂产生抗药性
这2种情况都使防腐剂效果下降。为了弥补单一使用防腐剂的缺陷,可将不同作用范围的防腐剂进行配合使用。防腐剂的配合使用扩大了作用范围,增强了抗微生物的效果。
本品为白色有荧光片状或针状结晶,质轻,无臭或略微带安息香或苯甲醛的气味。本品的性质稳定,但有吸湿性。比重1.2659,沸点249.2℃(0.1MPa),熔点122.4℃,100℃开始升华,在酸性条件下易随水蒸气挥发。易溶于乙醇、氯仿、乙醚、非挥发性油和挥发性油。微溶于热水(4.55g/100ml,90℃),微溶于己烷,pH值为2.8(25%水溶液)。
FAO/WHO(1994)规定ADI为0~5 mg/kg体重
苯甲酸在人体内不产生蓄积,大多数在9~15h内与甘氨酸结合成马尿酸(苯甲酰甘氨酸),通过尿排出体外。
但也仍有关于苯甲酸有害的报道,当小白鼠每天摄入400mg/kg体重,经17个月,大白鼠每天40mg/kg体重,经18个月,会产生阻碍其生长的结果。
在食品防腐剂中,使用苯甲酸及其盐是比较安全的,当使用量在其规定的范围之内,均未见任何毒性产生。
1.0g/kg:果味汽水;果酱(罐头除外);腌渍的蔬菜;调味糖浆;醋;酱油 ;酱及酱制品;半固体复合调味料;液体复合调味料(不包括12.03,12.04);果蔬汁(浆)类饮料;蛋白饮料;茶、咖啡、植物(类)饮料;风味饮料。
2.0g/kg :浓缩果蔬汁(浆)(仅限食品工业用) 。
若苯甲酸与苯甲酸钠同时使用时,以苯甲酸计,不超过最大使用量。
苯甲酸最适抑菌pH为2.5~4.0,抑菌最小浓度为0.05~0.1%,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
在酸性条件下,苯甲酸可随水蒸汽挥发,故应在食品加热后期添加
苯甲酸及其盐类主要用于饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油等制品中
[主要组成]:乳链球菌素是由乳酸链球菌产生的一种多肽抗菌素类物质,由34个氨基酸组成。其氨基末端为异亮氨酸,羧基末端为赖氨酸,分子量为3500。活性分子常为二聚体、四聚体,其分子量分别为7000和14000
乳酸链球菌素在室温、酸性加热条件下均很稳定,如在pH2.0以下,加热至115.6℃30min,仍很稳定。而在pH为5时,其活力损失40%。当pH为9.8时,其活力损失超过90%。
乳酸链球菌素的水溶性与pH值有密切的关系。在pH值较低时,其水溶性较好。当pH为2.5时,其溶解度为12%,pH5.0时为4%。而在中性及碱性条件下几乎不溶解。乳酸链球菌素最好的溶剂为0.02N的盐酸。
乳酸链球菌素能有效地抑制引起食品腐败的细菌和孢子,延长食品的货架期,降低灭菌温度,缩短灭菌时间,改进食品品质,降低能耗,取代或部分取代化学防腐剂,满足生产健康食品的需求。
罐头食品中的嗜酸脂肪芽孢杆菌、热解糖梭菌、致黑梭菌、肉毒梭菌、巴氏梭菌、乳杆菌属、凝结芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、软化芽孢杆菌等对乳酸链球菌素很敏感,一般10~50ppm即有效。
但乳酸链球菌素的抗菌谱比较窄,只能杀死或抑制G+菌,特别是细菌孢子,对阴性菌、酵母菌均无作用,如乳制品中的金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、肉毒梭菌等;啤酒中的乳杆菌、明串球菌。
乳酸链球菌素是多肽类物质,在消化道中很快被蛋白水解酶分解成氨基酸,不会改变肠道内正常菌群,以及引起常用其它抗菌素所出现的抗药性,更不会与其它抗菌素出交叉抗性,安全性很高。
乳酸链球菌素具有无毒、用量少、使用方便、防腐效果好、价格低廉等特点,被广泛地应用于乳制品、肉制品、罐头食品、酱油、饮料、酱及酱制品等食品中。
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了解所用防腐剂的抗菌谱最低抑菌浓度和食品所带的腐败性菌类,做到有的放矢。
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了解食品加工、储藏条件、期限和在这些过程中对防腐剂效果的影响,以便使防腐剂始终有效。
定义:是防止或延缓食品氧化,提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。
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使用时和分解后都无毒、无害、对食品不会 产生怪味和颜色。
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人工合成的:丁基羟基茴香醚(BHA)、异抗坏血酸及其盐
溶入添加:水溶:异抗坏血酸及其盐;油溶:BHA、二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、没食子酸丙酯(PG)
自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂、单线态氧淬灭剂等。
也叫脱氧剂,在食品包装密封过程中,同时封入能除去氧气的物质。
常用的有:次亚硫酸铁、氢氧化钙、铁粉、酶解葡萄糖、Vc等。
催化剂。如金属卤化物可提高脱氧剂的反应速度。常用NaCl;
基料。控制除氧速度,提高组成物透气性。常用不溶不活泼的物质如二氧化硅、活性碳等。
A.铁系脱氧剂:1g铁氧化成氧化铁约需空气1500mL,效果显著。
2Fe(OH)2 +12O2 +H2O——Fe2O3·3H2O
2Na2S2O4+2NaHCO3+O2——Na2SO4+Na2SO3+H2O+CO2↑
根据其脱氧的快慢可分成速效(1d以内)、缓效(4~5d)等。
脱氧能力要求使密封容器含氧量最终降到0.1~0.2%。一般400mL空气在20℃下,用1g脱氧剂2天后残余氧可降至0.2以下。
常用于生鲜食品如肉制品、水果、油脂产品、水产品、糕点、粮食等。
如比萨饼,40%N2和60%CO2包装,在30 ℃下保存2~3天,用脱氧剂14天不发霉。
A.链引发阶段:油脂中的不饱和脂肪酸(RH)脱去氢( H·)而产生自由基(R· ),自由基与氧生成过氧化自由基。
B.链增长阶段:过氧化自由基使新的不饱和脂肪酸(RH)生成氢过氧化物,和新的自由基,如此循环,至不饱和脂肪酸氧化成氢过氧化物,并进一步分解为其他产物为止。
提供氢与R·和ROO·作用,生成原来的油脂分子(RH)和氢过氧化物(ROOH),本身则形成没有活性的氧化剂自由基,从而中断自由基反应。
属于这类作用机理的抗氧化剂有:丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ);
如植酸(肌醇六磷酸)、卵磷脂(磷脂酰胆碱,简称PC。)
一般为具有金属离子螯合作用的酸性物质,如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等。
增效原理:对促进氧化的金属离子起钝化作用。也可能是使抗氧化剂再生。
4-己基间苯二酚/D-异抗坏血酸及其钠盐/茶多酚/茶多酚棕榈酸酯/茶黄素/丁基羟基茴香醚(BHA)/二丁基羟基甲苯(BHT)/二氧化硫,焦亚硫酸钾,焦亚硫酸钠,亚硫酸钠,亚硫酸氢钠,低亚硫酸钠/甘草抗氧化物/焦亚硫酸钾/焦亚硫酸钠/抗坏血酸(又名维生素 C)/抗坏血酸钙/抗坏血酸钠/抗坏血酸棕榈酸酯/抗坏血酸棕榈酸酯(酶法)/磷脂/硫代二丙酸二月桂酯/没食子酸丙酯(PG)/迷迭香提取物/迷迭香提取物(超临界/羟基硬脂精(又名氧化硬脂精)/乳酸钙/乳酸钠/山梨酸及其钾盐/特丁基对苯二酚(TBHQ/"维生素 E(dl-α-生育酚,d-α-生育酚,/混合生育酚浓缩物)"/亚硫酸钠/乙二胺四乙酸二钠/乙二胺四乙酸二钠钙/植酸(又名肌醇六磷酸),植酸钠/竹叶抗氧化物
例一、丁基羟基茴香醚(Butyl Hydroxy Anisol)
分子式C11H16O2,相对分子质量180.25,
3-BHA和2-BHA的混合物,一般3-BHA的含量为90%以上,以块状或薄片状出售。
不溶于水,在几种溶剂和油脂中的溶解度(25℃)为:丙二醇50%;丙酮60%;乙醇25%;花生油40%;棉籽油42%;猪脂30%。
对热相当稳定,在弱碱性的条件下不容易破坏,这可能是它在焙烤食品中有效的原因之一。
LD50 2.2~5g/kg(bw) 大鼠,(经口)。
ADI 0~0.5mg/kg (bw) (FAO/WHO,2001)
单独使用BHA可将猪油的氧化稳定性从4h提高到16h。
如果在BHA与PG或BHT的混合物中再加一种螯合剂如枸橼酸,则将更有效。
对于肉制品,0.01%的BHA可稳定生牛肉的色泽和抑制脂类物质的氧化,并能防止各种干香肠的退色和变质。
加入焙烤用油和盐中,可以保持焙烤食品和咸味花生的香味。
BHA可以在油煎或烘烤的温度下使用,并在此过程中随油进入食品中,从而对食品起到抗氧化作用。
BHA具有一定的熏蒸性,因此可在食品包装材料中应用而对食品起抗氧化作用。
可涂抹在包装材料内面,也可在包装袋内充入抗氧化剂的蒸气,或用喷雾法将抗氧化剂喷洒在包装纸上。
商品BHA中含3-BHA较多,其抗氧化作用随其浓度的增高而增强,但浓度提高到0.02%以后,抗氧化作用不再增强。
2,6-二叔丁基对-甲酚、3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯,简称BHT。分子式C15H24O,相对分子质量220.36。
熔点69.5℃~70.5℃(纯品为69.7℃),沸点265℃。
接触金属离子,特别是铁离子,不显色,抗氧化效果良好。
其溶解度为:乙醇25%(20℃)、豆油30%(25℃)、棉籽油20%(25℃)、猪油40%(40℃)。
LD50 890mg/kg (bw) (大鼠,经口)。
B.使用范围
食用油脂、油炸食品、饼干、方便面、坚果、罐头、腌制肉制品及早餐谷类食品
BHA与BHT、PG混合使用时,其中BHA与BHT总量不超过0.10g/kg,PG不得超过0.05g/kg。
BHA与BHT混合使用时,总量不得超过0.2g/kg(使用量均以脂肪计)。
在植物油中,可使用BHT、BHA和枸橼酸,组成比为2:2:1的混合物。
对于动物油,BHT比BHA有效,使用浓度在0.005%~0.02%。
对于肉制品,BHT可有效延缓猪肉中高铁血红素的催化氧化。
对于坚果,BHA和BHT的混合物可有效地稳定核桃、花生等带壳的食物。
BHT也可加入包装焙烤食品、速冻食品及其他食品的纸或塑料薄膜等材料中,其用量为每千克包装材料加0.2~1gBHT。
BHT对于油炸食品所用油脂的保护作用较小,对人造黄油贮存期间没有足够的稳定的作用。
BHT与BHA或TBHQ混合使用,但其对PG无增效作用。
耐光照,紫外线、放射线性性耐性也较强── 相对BHA 、BHT。这对用透明材质包装的食物 ── 尤其是食油有重要意义。
LD50 3000mg/kg (bw)(大鼠,经口)。
ADI 0~2mg/kg (bw)(FAO/WHO,2001)。
在水溶液中则其含量迅速降低,pH值3.5~4.5时较稳定。
lg约溶于3mL水、30mL乙醇,不溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。
维生素C对于抑制加工过程的水果和蔬菜的褐变非常有效。
在罐装的苹果、梨、无花果和葡萄等果汁中,维生素C是有效的抗氧化剂。
在果汁加工过程中,将维生素C加到苹果、梨、葡萄等的果肉中,可以稳定它们的颜色和味道。
维生素C可用于抑制各种加工蔬菜退色,如剥皮土豆、盐水泡菜、蘑菇罐头、胡萝卜、甜菜和花椰菜。在罐装的蘑菇中,维生素C与螯合剂如EDTA或枸橼酸一起加入是有益的。没食子酸丙酯与维生素C配合使用可有效地保护辣根粉的刺激性气味。
肌醇六磷酸,简称PA,分子式C6H18O24P6,相对分子质量为660.08。
浅黄色至黄色黏稠状液,易溶于95%乙醇、甘油以及丙酮,微溶于水、乙醇和甲醇,不溶于苯、氯仿和乙醚等。
水溶液为强酸性,其水溶液的pH值:浓度1.3%时为0.40, 0.13%时为2.26。
用于对虾保鲜,可按生产需要适量使用,允许残留量为≤20mg/kg;用于食用油脂、果蔬制品、饮料和肉制品,最大使用量为0.2g/kg。
植物油的抗氧化剂,如对大豆油等植物油添加0.01%就非常有效。
用于水果、蔬菜的保鲜,可将果蔬在1%植酸溶液内浸渍或用植酸溶液均匀喷洒;用于清凉饮料、乳饮料,改善色调,防止果汁褪色,提高保存期。添加量为0.02%~0.05%(占原料量质量分数),用时直接加入溶解。
TBHQ ADI暂定为0.2 mg /kg (bw),因为缺少足够的长期实验研究结果,其致突变作用还不能被排除,因此有些国家还不允许使用。
BHA ADI=0.5 mg /kg (bw),用含有2%BHA的饲料喂养小鼠致癌,但对猪、狗和猴无此作用。
BHT ADI=0.125 mg /kg (bw),用1%~5%喂养小鼠有致癌报道,相当于50mg/kg (bw) 。
3. 抗氧化剂的使用特点
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对动物脂肪的抗氧化作用较BHT强,对不饱和植物油的抗氧化性较弱。
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定义:能改善(减小)乳化体中各构成相 (Component Phase)之间的表面张力,形成均匀分散体的物质。可以使食品中的油与水呈现均匀、稳定的混合乳浊液状态的一类具有亲水和亲油两种基团的物质。
乳化体系性质:水包油(o/w)型和油包水(w/o)型
解离特性:阴离子型(如硬脂酰乳酸钠等)和非离子型 (绝大部分乳化剂)
D-甘露糖醇/铵磷脂/丙二醇/丙二醇脂肪酸酯/单,双甘油脂肪酸酯(油酸、亚油酸、棕榈酸、山嵛酸、硬脂酸、月桂酸、亚麻酸)/改性大豆磷脂/甘油(又名丙三醇)/果胶 /海藻酸丙二醇酯/琥珀酸单甘油酯/聚甘油蓖麻醇酸酯(PGPR)/聚甘油脂肪酸酯/聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯(又名吐温20),聚氧乙烯(20)山梨醇酐单棕榈酸酯(又名吐温40),聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯(又名吐温60),聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯(又名吐温80)/聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯/卡拉胶/可溶性大豆多糖/酪蛋白酸钠(又名酪朊酸钠)/磷脂/麦芽糖醇和麦芽糖醇液/酶解大豆磷脂/木松香甘油酯/木糖醇酐单硬脂酸酯/柠檬酸脂肪酸甘油酯/羟丙基淀粉/氢化松香甘油酯/乳酸钙/乳酸脂肪酸甘油酯/乳糖醇(又名4-β-D吡喃半乳糖-D-山梨醇)/山梨醇酐单月桂酸酯(又名司盘20),山梨醇酐单棕榈酸酯(又名司盘40),山梨醇酐单硬脂酸酯(又名司盘60),山梨醇酐三硬脂酸酯(又名司盘65),山梨醇酐单油酸酯(又名司盘80)/山梨糖醇和山梨糖醇液/双乙酰酒石酸单双甘油酯/辛,癸酸甘油酯/辛烯基琥珀酸淀粉钠/乙酰化单、双甘油脂肪酸酯/硬脂酸钙/硬脂酸钾/硬脂酸镁/硬脂酰乳酸钠/硬脂酰乳酸钙/皂树皮提取物/蔗糖脂肪酸酯/