防腐劑是能抑制微生物活動，防止食品腐敗變質的一類食品添加劑。要使食品有一定的保藏期，就必須採用一定的措施來防止微生物的感染和繁殖。實踐證明，採用防腐劑是達到上述目的的最經濟、最有效和最簡捷的辦法之一。
基本介紹
- 中文名：防腐劑
- 外文名：Preservatives
- 作用：延遲微生物生長引起腐敗
- 常用：苯甲酸鈉及山梨酸鉀
- 使用目的：保持食品原有品質和營養價值
- 性狀：常溫下多呈液體、膠體
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辨析分類
習慣上，二者常以用途而不是以化學結構相區分，因為同一物質如苯酚(phenol)低濃度時用作防腐劑，較高濃度時用作消毒劑。多數認為，防腐劑一詞不適用於全身套用的藥物。常用作防腐劑和消毒劑的藥物有苯酚的各種取代物如聯苯酚(biphenols)、甲酚(cresols)、二甲苯酚(xylenols)，陽離子表面活性物質，鹵素(halogens)，氧化劑如過氧化氫(hydrogen per-oxide)和高錳酸鹽(perman-ganates)，苯胺染料(aniline dyes)和吖啶染料(acridine dyes)，重金屬鹽，醇類(alcohols)和醛類(aldehy-des)等。
防腐原理
防腐劑的防腐原理，大致有如下3種：
一、是干擾微生物的酶系，破壞其正常的新陳代謝，抑制酶的活性。
二、是使微生物的蛋白質凝固和變性，干擾其生存和繁殖。
三、是改變細胞漿膜的滲透性，抑制其體內的酶類和代謝產物的排除，導致其失活。
使用標準
談到防腐劑，人們往往認為有害，其實在安全使用範圍內，對人體是無毒副作用的。我國防腐劑使用有嚴格的規定，防腐劑應符合以下標準：
- 合理使用對人體無害；
- 不影響消化道菌群；
- 在消化道內可降解為食物的正常成分；
- 不影響藥物抗菌素的使用；
- 對食品熱處理時不產生有害成分。
我國到目前為止已批准了32種使用的食物防腐劑，其中最常用的有苯甲酸鈉、山梨酸鉀等。苯甲酸鈉的毒性比山梨酸鉀強，而且在相同的酸度值下抑菌效力僅為山梨酸的1/3，因此許多國家逐漸用山梨酸鉀。但因苯甲酸鈉價格低廉，在我國仍普遍使用，主要用於碳酸飲料和果汁飲料。山梨酸鉀抗菌力強，毒性小，可參與人體的正常代謝，轉化為CO2和水。從防腐劑的發展趨勢上看，以生物發酵而成的生物防腐劑，將成為未來的發展趨勢。
常用防腐劑
簡單介紹我國常用防腐劑的產品性能、防腐機理和使用範圍等。
復配糕點防腐劑
復配糕點防腐劑1、苯甲酸及其鹽類
白色顆粒或結晶粉末，無臭或略帶安息香的氣味。其防腐最佳PH為2.5—4.0，在PH5.0以上的產品中，殺菌效果不是很理想。因為其安全性只相當於山梨酸鉀的1/40，日本已全面取締其在食品中的套用。
有苯甲酸和苯甲酸鈉二類；苯甲酸又稱為安息香酸，故苯甲酸鈉又稱安息香酸鈉。苯甲酸在常溫下難溶於水，在空氣（特別是熱空氣）中微揮發，有吸濕性，大約常溫下0.34g/100ml；但溶於熱水；也溶於乙醇、氯仿和非揮發性油。而苯甲酸鈉在都使用苯甲酸鈉；苯甲酸和苯甲酸鈉的性狀和防腐性能都差不多。我簡單介紹一下苯甲酸鈉：苯甲酸鈉大多為白色顆粒，無臭或微帶安息香氣味，味微甜，有收斂性；易溶於水（常溫）53.0g/100ml左右，PH在8左右；苯甲酸鈉也是酸性防腐劑，在鹼性介質中無殺菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0，在PH5.0時5%的溶液殺菌效果也不是很好。苯甲酸鈉親油性較大，易穿透細胞膜進入細胞體內，干擾細胞膜的通透性，抑制細胞膜對胺基酸的吸收；進入細胞體內電離酸化細胞內的鹼儲，並抑制細胞的呼吸酶系的活性，阻止乙醯輔酶A縮合反應，從而起到食品防腐的目的。
2、山梨酸及其鹽類
白色結晶粉末或微黃色結晶粉末或鱗片狀。山梨酸鉀為酸性防腐劑，具有較高的抗菌性能，抑制黴菌的生長繁殖，其主要是通過抑制微生物體內的脫氫酶系統，從而達到抑制微生物和起到防腐的作用。對細菌、黴菌、酵母菌均有抑制作用。防腐效果明顯高於苯甲酸類，是苯甲酸鹽的5-10倍。產品毒性低，相當於食鹽的一半。其防腐效果隨PH的升高而減弱，PH=3時防腐效果最佳。PH值達到6時仍有抑菌能力，但最低濃度不能低於0.2%。毒性比尼泊金酯還要小。
主要分為山梨酸、山梨酸鉀和山梨酸鈣三類品種。山梨酸不溶於水外，使用時須先將其溶於乙醇或硫酸氫鉀中，使用時不方便且有刺激性，故一般不常用；山梨酸鈣FAO/WHO規定其使用範圍小，所以也不常使用；山梨酸鉀則沒有它們的缺點，易溶於水、使用範圍廣，經常可以在一些飲料、果脯、罐頭等食品看到它的身。
山梨酸
山梨酸山梨酸、山梨酸鉀和山梨酸鈣它們三種的作用機理相同，日允許量為25mg/Kg，是一種相對安全的食品防腐劑；可用於醬油、醋、面醬類、果醬類、醬菜類、罐頭類和一些酒類等等食品。
3、脫氫乙酸及鈉鹽類
脫氫乙酸及其鈉鹽均為白色或淺黃色結晶狀粉末，對光和熱穩定，在水溶液中降解為醋酸，對人體無毒。是一種廣譜型防腐劑，對食品中的細菌、黴菌、酵母菌有著較強抑制作用。廣泛用於肉類、魚類、蔬菜、水果、飲料類、糕點類等的防腐保鮮。
4、尼泊金酯類（即對羥基苯甲酸酯類）
產品有對羥基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯等。其中對羥基苯甲酸丁酯防腐效果最好。我國主要使用對羥基苯甲酸乙酯和丙酯。日本使用最多的是對
羥基苯甲酸丁酯。尼泊金酯類防腐機理是：破壞微生物的細胞膜，使細胞內的蛋白質變性，並能抑制細胞的呼吸酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子態起作用，由於其分子中內的羥基已被酯化，不再電離，PH值為8時仍有60%的分子存在。因此尼泊金酯在PH4—8時的範圍內均有良好的效果。不隨PH值的變化而變化，性能穩定且毒性低於苯甲酸。是一種廣譜型防腐劑。 由於尼泊金酯類難溶於水，所以使用時先溶於乙醇中。為更好地發揮防腐劑作用，最好將兩種以上的該酯類混合使用。對羥基苯甲酸乙酯一般用於水果飲料中，對羥基苯甲酸丙酯一般用於水果飲料中。
防腐劑
防腐劑5、雙乙酸鈉
一種常用於醬菜類的防腐劑，安全、無毒，有很好的防腐效果，在人體內最終分解產物為水和二氧化碳。對黑根菌、黃麴黴、李斯特菌等抑制效果明顯。在醬菜類中用0.2%的雙乙酸鈉和0.1%的山梨酸鉀復配使用在醬菜產品中，有很好的保鮮效果。
6、丙酸鈣
白色結晶性顆粒或粉末,無臭或略帶輕微丙酸氣味，對光和熱穩定，易溶於水。丙酸是人體內胺基酸和脂肪酸氧化的產物，所以丙酸鈣是一種安全性很好的防腐劑.ADI(每日人體每公斤允許攝入量)不作限制規定.對黴菌有抑制作用，對細菌抑制作用小，對酵母無作用，常用於麵製品發酵及乳酪製品防霉等。
7、乳酸鈉
8、生物食品防腐劑
我國生產生物防腐劑是由乳酸鏈球菌素開始的，已有十年的歷史。在生物防腐劑的研究、生產、套用方面都取得了一定的進展。GB2760規定可以使用的有乳酸鏈球菌素和納他黴素，從2006年開始發展聚賴氨酸（現已有四家企業提供），有關申請聚賴氨酸進入GB2760的工作正在進行，相信不久會投入市場。此外還有聲稱是生物防腐劑，其實是複合製劑的產品在市場銷售。
乳酸鏈球菌素
乳酸鏈球菌素是由多種胺基酸組成的多肽類化合物，可作為營養物質被人體吸收利用。1969年，聯合國糧食及農業組織/世界衛生組織(FAL/WHO)食品添加劑聯合專家委員會確認乳酸鏈球菌素可作為食品防腐劑。1992年3月中國衛生部批准實施的檔案指出：“可以科學地認為乳酸鏈球菌作為食品保藏劑是安全的”。它能有效抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細菌，如肉毒梭菌，金黃色葡萄球菌，溶血鏈球菌，利斯特氏菌，嗜熱脂肪芽抱桿菌的生長和繁殖，尤其對產生孢子的革蘭氏陽性細菌有特效。乳酸鏈球菌素的抗菌作用是通過干擾細胞v膜的正常功能，造成細胞膜的滲透，養分流失和膜電位下降，從而導致致病菌和腐敗菌細胞的死亡。它是一種無毒的天然防腐劑，對食品的色、香、味、口感等無不良影響。現己廣泛套用於乳製品、罐頭製品、魚類製品和酒精飲料中。
納他黴素
納他黴素(Natamycin)，是由納他鏈黴菌受控發酵製得一種白色至乳白色的無臭無味的結晶粉末，通常以烯醇式結構存在。它的作用機理是與真菌的麥角甾醇以及其他甾醇基團結合，阻遏麥角甾醇生物合成，從而使細胞膜畸變，最終導致滲漏，引起細胞死亡。在焙烤食品用納他黴素對麵團進行表面處理，有明顯的延長保質期作用。在香腸、飲料和果醬等食品的生產中添加一定量的納他黴素，既可以防止發霉，又不會干擾其他營養成分。
ε一聚賴氨酸
ε一聚賴氨酸的研究在國外特別是在日本已比較成熟，我國剛剛起步。它是一種天然的生物代謝產品。具有很好的殺菌能力和熱穩定性，是具有優良防腐性能和巨大商業潛力的生物防腐劑。在日本，ε一聚賴氨酸已被批准作為防腐劑添加於食品中，廣泛用於方便米飯、濕熟麵條、熟菜、海產品、醬類、醬油、魚片和餅乾的保鮮防腐中。徐紅華等研究了ε一聚賴氨酸對牛奶的保鮮效果。當採用420mg/L的ε一聚賴氨酸和2%甘氨酸復配時，保鮮效果最佳，可以保存11d，並仍有較高的可接受性，同時還發現ε一聚賴氨酸和其他天然抑菌劑配合使用，有明顯的協同增效作用，可以提高其抑菌能力。
溶菌酶
溶菌酶是一種無毒蛋白質，能選擇性地分解微生物的細胞壁，在細胞內對吞噬後的病原菌起破壞作用從而抑制微生物的繁殖。特別對革蘭氏陽性細菌有較強的溶菌作用，可作為清酒、乾酪、香腸、奶油、生麵條、水產品和冰淇淋等食品的防腐保鮮劑。
在美國，研究者建議把ε一聚賴氨酸作為防腐劑用於食品中。實踐發現ε一聚賴氨酸可與食品中的蛋白質或酸性多糖發生相互作用，導致抗菌能力的丟失，並且ε一聚賴氨酸有弱的乳化能力。因此ε一聚賴氨酸被限制於澱粉質食品。
使用狀況
中國只批准了32種允許使用的食品防腐劑，且都為低毒、安全性較高的品種。它們在被批准使用前都經過了大量的科學實驗，有動物飼養和毒性毒理試驗和鑑定，已證實對人體不會產生任何急性、亞急性或慢性危害。只要食品生產廠商所使用的食品防腐劑品種、數量和範圍，嚴格控制在國家標準《食品添加劑使用標準》(GB2760-2011)規定的範圍之內，是絕對不會對人體健康造成損害的，人們大可放心食用。比如，在市場上所見到的食品通常會添加山梨酸鉀、苯甲酸鈉等防腐劑，這兩種套用最廣泛的防腐劑被人體攝入後，一般會隨尿排泄，並不會在人體內蓄積。
在我國，食品生產中使用的防腐劑絕大多數都是人工合成的，使用不當會有一定的副作用；有些防腐劑甚至含有微量毒素，長期過量攝入會對人體健康造成一定的損害。以廣泛使用的食品防腐劑苯甲酸為例，國際上對其使用一直存有爭議。比如，因為已有苯甲酸及其鈉鹽蘊積中毒的報導，歐共體兒童保護集團認為它不宜用於兒童食品中，日本也對它的使用做出了嚴格限制。即使是作為國際上公認的安全防腐劑之一山梨酸和山梨酸鉀，過量攝入也會影響人體新陳代謝的平衡。
使用標準
《食品添加劑使用衛生標準》嚴格規定了防腐劑的種類、質量標準和添加劑量，但令人感到十分遺憾和極為擔心的是，許多食品生產企業違規、違法亂用、濫用食品防腐劑的現象卻十分嚴重。主要表現在以下三個方面：
(1)、大劑量使用防腐劑。
(2)、使用廉價但毒副作用較大的防腐劑。
(3)、使用變質的畜肉作香腸，為不影響香腸的外觀並掩蓋變質的真相，使用福馬林等作為防腐劑。
中國對防腐劑的使用有著嚴格的規定，明確防腐劑應該符合以下標準：
1．合理使用對人體健康無害；
2．不影響消化道菌群；
3．在消化道內可降解為食物的正常成分；
4．不影響藥物抗菌素的使用；
5．對食品熱處理時不產生有害成分。中國到目前為止只批准了32種允許使用的食物防腐劑，其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等。苯甲酸的毒性比山梨酸強，而且在相同的酸度值
下抑菌效力僅為山梨酸的1/3，因此許多國家已逐步改用山梨酸。但因苯甲酸及其鈉鹽價格低廉，在我國仍作為主要防腐劑使用，主要用於碳酸飲料和果汁。山梨酸及其鹽類抗菌力強，毒性小，是一種不飽和脂肪酸，可參與人體的正常代謝，並被轉化而產生二氧化碳和水，山梨酸由於防腐效果好，對食品口味亦無不良影響，已越來越受到歡迎。另從今後防腐劑的發展趨勢看，天然防腐劑將成為發展主角。部分生產企業在食品中添加了防腐劑後，由於怕消費者有疑慮，而不在標籤中標註使用了防腐劑；有的甚至使用了防腐劑而在包裝上宣傳“本品不含有任何防腐劑”，以此來誤導和欺騙消費者，嚴重侵犯了消費者的知情權。據中消協所作的121種易拉罐裝碳酸飲料比較試驗的測試結果表明，有7種飲料使用防腐劑而未在標籤中標註，占所測含防腐劑飲料總數的8%。消費者應理性看待防腐劑，明確防腐劑除了防止食品變質外，有時也可以防止食品中毒的發生，這一點無疑是有益於消費者安全消費的；但同時防腐劑由人工合成，使用不當會有一定副效應，長期過量攝入會對消費者的身體健康造成一定損害。不斷完善人工合成添加劑尤其是有關防腐劑的法律法規，將防腐劑的生產和使用控制在最合理的範圍內。對標籤標註做出更加詳細的規定，如要求食品生產企業在產品標籤上明確寫明“含防腐劑：XXX、XXX”，並標明所使用劑量，使消費者在選購時一目了然，能做出客觀明確的判斷。
防腐劑
防腐劑專家觀點
隨著現代人們對養生和健康飲食意識的增加，防腐劑已然成為了食物中的毒品，老百姓在超市選購食品的時候已經到了“談防腐劑色變”的程度。其實防腐劑是很多食品中的必要添加劑，是保存食物必不可少的成分，正常劑量的防腐劑根本不會對人體造成任何傷害。
防腐劑可怕，沒有防腐劑更可怕：安全使用範圍內，防腐劑對人體是無毒害的，它對人體的副作用甚至比不上鈉。我國已經批准了32種可使用的食物防腐劑，像山梨酸鉀，防腐性極強，毒性極小，人體中本身也含有它，它可以參與人體的正常代謝。
沒有防腐劑的食物極易變質，極易導致細菌在人體內的繁殖，從而引發食物中毒、各類胃腸道疾病，甚至引發死亡。所以，安全範圍內的防腐劑是很多食物中必不可少的元素，它會幫助人們抑制食物中細菌的生長。
研究進展
目前雖然天然防腐劑由於抑菌效果、穩定性、價格等原因還不能完全取代化學防腐劑,而以此為基礎的複合型防腐劑也尚處在研製之中,但天然防腐劑正以它抗菌性強、安全無毒、熱穩定性好、作用範圍廣等無可比擬的獨特優點在食品、醫藥等領域飛速發展著。可以預料,天然防腐劑和複合型防腐劑將是未來防腐劑的主要發展方向,並且必將取代化學防腐劑走進我們的生活。而我國科學工作者的工作重點應是對中草藥提取天然防腐劑的研究,充分利用我國豐富的中草藥資源,提高中草藥的科學利用值。
