第二节 食品防腐剂概论
一、防腐剂的使用目的
1.食品保藏技术的现状
大自然为人类提供多种多样的食物，从天然、野生的到人工种植、饲养的，从土里长的粮食、果蔬，地上走的牲畜、家禽，到水里游的鱼虾、蟹贝，这些食物不但可供直接消费，也能作为原料再进行加工，因而形成取之不尽、用之不竭的食物资源和丰富的食品工业产品。然而，按保守估计，世界上每年约有1/5的粮油、食品因腐败变质而造成巨大的资源浪费和经济损失，并危及人们的健康。随着社会的发展、科技的进步、世界人口的增长和人们生活水平的提高，在合理、充分利用食品资源的同时，对食品的质量要求也越来越严格，人们需要常年有新鲜食品供应。生产的社会化和市场经济又决定了绝大部分食品不可能一生产出来就能被全部消费光，要通过中间的商业销售环节，这就要求食物或加工食品有一定的保鲜货架期，也就是说，要在存放的一定时间内食品不会变质、不会腐烂。
2.使用防腐剂的目的
为了减少或抑制食品从采收、出厂到消费者手里整个贮运销售过程产生的变质腐烂，可以采用物理方法、化学方法或生物方法。使用防腐剂就是一种常用的简便经济的使食品防腐保质的一项有效辅助措施。因此，防腐剂的使用目的很明确。
（1）对于食品生产者和商业供销部门来说，其目的是保证食品产品的质量，延长食品的保鲜货架期；
（2）对消费者和管理监督来说，则是保鲜、耐存放，减少致病菌污染引起的食物中毒机会，可保障在保质期内食品的安全性，能放心享用食品。
二、食品防腐剂的作用机理
防腐剂作为防止食品或食品原配料腐败变质的食品添加剂，其防腐作用主要是通过延缓或抑制微生物增殖来实现的。引起食品腐败变质的微生物细胞都有细胞壁、细胞膜，与代谢有关的酶、蛋白质合成系统及遗传物质等亚结构。防腐剂的加入只要对与微生物生长相关的众多细胞亚结构中的某一个有影响，便可达到抑菌的目的。因此，食品防腐剂可通过多种作用机制发挥作用，从细胞水平上分析，防腐剂可从下列的任一个细胞亚结构找到其作用的突破口：
（1）作用于微生物的细胞壁或细胞膜 通过对微生物细胞壁或细胞膜的作用，影响其细胞壁质的合成或细胞质膜中巯基的失活，可使三磷酸腺苷（ATP）等细胞物质渗出，甚至导致细胞溶解。
（2）作用于微生物的细胞原生质 通过对部分遗传机制的作用，抑制或干扰细菌等微生物的正常生长，甚至令其失活，从而使细胞凋亡。
（3）作用于微生物细胞中的蛋白质 通过使蛋白质中的二硫键断裂，从而导致微生物中蛋白质产生变性。
（4）作用于微生物细胞中的酶 通过影响酶中二硫键、敏感基团和与之相连的辅酶，抑制或干扰酶的活力，进而导致敏感微组织中的中间代谢机制丧失活性。
三、食品防腐剂的分类
现有的防腐剂有来自天然的原料，而大部分是合成的化学防腐剂。从应用对象来说，可分为鱼类、肉类防腐剂，面包、糕点防腐剂，饮料、酱料防腐剂，水果、蔬菜防腐剂，谷物、干果防腐剂等。以化学成分归类，又可分为：
（1）有机酸及其盐类 如用于饮料和果酒酱料的苯甲酸和苯甲酸钠，用于鱼肉、禽蛋制品和糕点、面包、饮料的山梨酸和山梨酸钾，用于食醋、酱油等的丙酸钙，用于酱菜的脱氢乙酸以及用于谷物和即食豆制食品的双乙酸钠等。
（2）无机物及无机盐类 如用于饮料汽酒类的CO2，用于果蔬保鲜和鱼类加工的二氧化氯，用于鲜牛乳保鲜的过氧化氢或过碳酸钠。现已被列入漂白剂的二氧化硫和亚硫酸盐，护色剂中的亚硝酸盐也具有防腐剂的功能。它们都属于无机类防腐剂。
（3）酯类等有机物类 如用于果蔬保鲜、饮料、酱料和糕点馅的对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯等。用于果蔬保鲜的桂醛、戊二醛，用于水果、蔬菜保鲜的仲丁胺、十二烷基二甲基溴化胺，用于柑橘保鲜的乙萘酚、4-苯基苯酚和联苯醚等。
（4）生物类 如用于罐头、乳肉制品等蛋白质含量高的食品防腐的乳酸链球菌素、纳他霉素等。在牛乳及其加工产品和罐头食品中应用于杀灭耐热性孢子的具有很强的杀芽孢能力的乳酸链球菌素。
四、选用防腐剂的原则
1.防腐剂的使用原则
作为食品防腐剂首先必须符合食品添加剂的使用原则：
（1）不得对消费者产生急性或潜在危害；
（2）不得掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷，用量不能大于防腐目的要求的数量；
（3）不得有助于食品假冒或以任何方式欺骗消费者，使用的防腐剂必须在包装中注明；
（4）不得降低食品的营养价值，防腐剂本身应是食品级的质量标准而不能用一般工业品。
2.防腐剂的选用原则
为了取得良好的应用效果，还须了解和考虑以下的情况和选用原则。
（1）按照微生物作用的选择性 细菌、霉菌和酵母三类微生物对蛋白质、碳水化合物和脂肪三类主要营养成分的分解作用是有选择性的。不同的食品适合不同的微生物生长。如多数酵母对蛋白质分解能力极为微弱，能强烈分解淀粉的细菌仅是少数，能分解脂肪的酵母也不多。因此，应针对性地选用防腐剂。
（2）了解防腐剂抑制微生物的特性 了解所使用的防腐剂抑制微生物的特性，分析可能造成该食品腐败变质的微生物种类、生长环境和条件，结合食品可能感染微生物的程度，选择正确的抑菌防腐剂以及防腐剂的剂量。
（3）兼顾食品和防腐剂的性质 了解食品和防腐剂的化学和物理特性，如防腐剂的溶解度、离解常数和在油-水中的分配系数，食品的组分、性状、pH、Aw、保藏状态、保鲜要求，这对最大限度地发挥防腐剂的效果大有好处。
（4）考虑环境的条件 了解食品保藏环境的温度、湿度及气体组成等贮藏条件和卫生条件，以及考虑这些环境条件与其他加工过程的相互作用和影响，以确保所用的防腐剂在要求的时间内能保持抑菌防腐的功效。
（5）根据食品感染微生物的程度 如果希望防腐剂能最大限度延长食品的货架期，就必须保证食品的最高卫生质量，即在加工和贮运过程中尽量减少微生物的感染。因为再好的防腐剂也不可能对已受到严重污染的食品产生较满意的防腐效果。
（6）基于防腐剂的安全性和合法性 所选用的防腐剂的安全性和合法性必须明确。根据防腐剂的分类和性能以及国家的相关法规，选用合适的防腐剂种类和剂量，特别要以安全性为第一位。