第二章-食品的化学保藏ppt课件.ppt

第二章第二章 食品的化学保藏食品的化学保藏戴瑞彤戴瑞彤中国农业大学中国农业大学食品科学与营养工程学院食品科学与营养工程学院主要内容主要内容1、概述、概述2、食品防腐剂、食品防腐剂3、食品抗氧化剂、食品抗氧化剂4、食品保鲜剂、食品保鲜剂第一节第一节 概述概述 食食品品化化学学保保藏藏：就就是是在在食食品品生生产产和和储储运运过过程程中中适适当当采采用用化化学学制制品品来来提提高高食食品品的的耐耐藏藏性性和和尽尽可可能能保保持持食食品品原原有有品品质质的的一一种种方方法法，也也就就是是防防止止食食品品变变质质和和延延长长保保质质期期（shelf-life）。）。化化学学制制品品：指指成成分分明明确确，结结构构清清楚楚，从从化学工业中生产出来的制品。化学工业中生产出来的制品。1.1、历史沿革历史沿革 l历史悠久。历史悠久。l20世纪世纪50年代开始，呈现日益增长的年代开始，呈现日益增长的趋势。趋势。l前景广阔。粮食由于储藏上的损失约前景广阔。粮食由于储藏上的损失约占总量的占总量的14.8%。食品、蔬菜、水果达。食品、蔬菜、水果达25%30%。1.2、几个基本概念的区别、几个基本概念的区别 用用于于保保存存食食品品、防防止止食食品品变变质质的的物物质质通通称称食食品品保保藏藏剂剂，其其中中包包括括防防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂等。腐剂、杀菌剂、抗氧化剂等。腐败：腐败：酸败：酸败：发酵：发酵：防腐与保鲜：防腐与保鲜：食品添加剂：食品添加剂：为改善食品的色、香、味以为改善食品的色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入到食品及为防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物质或天然物质。需要经过中的化学合成物质或天然物质。需要经过毒理学检验，并有一定的毒理学检验，并有一定的ADI值，用量比值，用量比较小。较小。食品配料：食品配料：是公认安全的物质，无需进行是公认安全的物质，无需进行毒理评价，用量比较大，一般在毒理评价，用量比较大，一般在3%以上，以上，如盐、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉等。如盐、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉等。食品添加剂和食品配料的区别食品添加剂和食品配料的区别l国际上有关食品添加剂的权威机构是国际上有关食品添加剂的权威机构是FAO/WHO，该机构内设有食品添加剂专，该机构内设有食品添加剂专家委员会（家委员会（JECFA）和食品添加剂标准委）和食品添加剂标准委员会（员会（CCFA）、食品标准委员会）、食品标准委员会（CAC），其中），其中WHO已同意使用的食品添已同意使用的食品添加剂有加剂有1140余种，其中香料余种，其中香料400余种，各类余种，各类添加剂添加剂700余种。余种。l生物学因素生物学因素 微生物等微生物等l化学因素化学因素：酶、非酶因素、氧化作用：酶、非酶因素、氧化作用l物理因素：物理因素：温度、水分、光温度、水分、光l其他因素其他因素：生物激素、外源污染物等：生物激素、外源污染物等 使食品失去营养价值、造成食物中毒使食品失去营养价值、造成食物中毒 或使食品变色、维生素破坏、油脂酸败、营养价或使食品变色、维生素破坏、油脂酸败、营养价值降低等。值降低等。1.3、造成食品腐败的因素、造成食品腐败的因素1.4 防腐剂和抗氧化剂的使用问题防腐剂和抗氧化剂的使用问题l食品化学保藏剂的食品化学保藏剂的卫生安全性卫生安全性是人们最是人们最为关注的问题。为关注的问题。l食品中使用的化学保藏剂食品中使用的化学保藏剂必须对人体无必须对人体无毒害毒害。l保藏剂保藏剂必须符合食品添加剂的卫生安全必须符合食品添加剂的卫生安全性规定，并严格按照食品卫生标准规定性规定，并严格按照食品卫生标准规定控制其用量。控制其用量。第二节第二节 食品防腐剂食品防腐剂 杀菌剂杀菌剂 抑菌剂抑菌剂 对微生物或霉菌具有杀灭、抑制对微生物或霉菌具有杀灭、抑制或阻止生长作用的食品添加剂都称为或阻止生长作用的食品添加剂都称为防腐剂防腐剂。2.1 食品防腐剂应具备的条件食品防腐剂应具备的条件（1）本身应该经过充分的毒理学鉴定，）本身应该经过充分的毒理学鉴定，证明在使用限量范围内对人体无害；证明在使用限量范围内对人体无害；（2）对食品的营养成分不应有破坏作用，）对食品的营养成分不应有破坏作用，也不应影响食品的质量及风味；也不应影响食品的质量及风味；（3）添加于食品后能被分析鉴定出来。）添加于食品后能被分析鉴定出来。1、少量使用就有效；、少量使用就有效；2、不不会会与与生生产产设设备备和和包包装装容容器器等等发发生生不不良良化学反应；化学反应；3、热敏性不能太强，否则受热易分解失效；、热敏性不能太强，否则受热易分解失效；4、使使用用过过程程中中不不对对工工作作人人员员健健康康造造成成明明显显伤伤害害；如如对对皮皮肤肤的的腐腐蚀蚀，呼呼吸吸道道粘粘膜膜和和眼眼睛的刺激等；睛的刺激等；5、大量使用时不污染环境等。、大量使用时不污染环境等。食品防腐剂还应满足：食品防腐剂还应满足：2.2 常用化学防腐剂及其作用机理常用化学防腐剂及其作用机理 目目前前世世界界上上用用于于食食品品保保藏藏的的化化学学防防腐腐剂剂有有3040种种。按按其其来来源源和和性性质质可可分分为为有机防腐剂和无机防腐剂。有机防腐剂和无机防腐剂。有有机机防防腐腐剂剂又又可可分分为为合合成成有有机机防防腐腐剂剂和和天天然然有有机机防防腐腐剂剂，目目前前以以合合成成有有机机防腐剂在生产中使用最广泛。防腐剂在生产中使用最广泛。2.2.1 合成有机防腐剂合成有机防腐剂（1）苯甲酸和苯甲酸钠）苯甲酸和苯甲酸钠 苯苯甲甲酸酸又又名名安安息息香香酸酸，是是各各国国允允许许使使用用而而且且历历史史比比较较悠悠久久的的食食品品防防腐腐剂剂。苯苯甲甲酸酸为为白白色色鳞鳞片片状状或或针针状状结结晶晶，难难溶溶于于水水，易易溶溶于于乙乙醇醇。苯苯甲甲酸酸钠钠易易溶溶于水，生产上使用较为广泛。于水，生产上使用较为广泛。苯甲酸和苯甲酸钠的抑菌机理：苯甲酸和苯甲酸钠的抑菌机理：苯苯甲甲酸酸和和苯苯甲甲酸酸钠钠是是广广谱谱性性抑抑菌菌剂剂，其其抑抑菌菌作作用用的的机机理理是是使使微微生生物物细细胞胞的的呼呼吸吸系系统统发发生生障障碍碍，使使三三羧羧酸酸循循环环（TCA循循环环）中中乙乙酸酸辅辅酶酶A乙乙酸酸醋醋酸酸及及乙乙酸酸草草酸酸柠柠檬檬酸酸之之间间的的循循环环过过程程难难以以进进行行，并并阻阻碍碍细细胞胞膜膜的的正常生理作用。正常生理作用。苯甲酸和苯甲酸钠的作用条件苯甲酸和苯甲酸钠的作用条件 苯甲酸和苯甲酸钠是以未解离的分子起苯甲酸和苯甲酸钠是以未解离的分子起抑菌作用。抑菌作用。防腐效果视介质的防腐效果视介质的pH值而异，一般值而异，一般pH值值5时抑菌效果较好，时抑菌效果较好，pH值值2.54.0时抑菌效果最好。例如当时抑菌效果最好。例如当pH值由值由7降降至至3.5时，其防腐效力可提高时，其防腐效力可提高510倍。倍。苯甲酸和苯甲酸钠的使用量和使苯甲酸和苯甲酸钠的使用量和使用范围用范围FAO和和WHO规定：规定：苯甲酸的苯甲酸的ADI（每日允许摄入量）为每日允许摄入量）为05mg/kg。我国卫生标准规定：我国卫生标准规定：酱油、醋、果汁、果酱、汽水等酱油、醋、果汁、果酱、汽水等0.21g/kg 浓缩果汁浓缩果汁为为2g/kg。用量均以苯甲酸计，用量均以苯甲酸计，1g苯甲酸钠相当于苯甲酸钠相当于0.847g苯甲酸。苯甲酸。（2）山梨酸和山梨酸钾）山梨酸和山梨酸钾 山山梨梨酸酸又又名名花花揪揪酸酸，为为无无色色针针状状或或白白色色粉粉末末状状结结晶晶，无无臭臭或或稍稍有有刺刺激激臭臭，耐耐光光耐耐热热，但但在在空空气气中中长长期期放放置置易易被被氧氧化化变变色色，防防腐腐效效果果也也有有所所降降低低。山山梨梨酸酸难难溶溶于于水水而而易易溶溶于于乙乙醇醇等等有有机机溶溶剂剂。山山梨梨酸酸钾钾极极易易溶溶于于水水，也也易易溶溶于于高高浓浓度度蔗蔗糖糖和和食食盐盐溶溶液液，因而在生产上被广泛使用。因而在生产上被广泛使用。山梨酸和山梨酸钾的作用机理山梨酸和山梨酸钾的作用机理-损害微生物细胞中脱氢酶系统；损害微生物细胞中脱氢酶系统；-使分子中的共轭双键氧化，产生分解和重排。使分子中的共轭双键氧化，产生分解和重排。-主要目标菌主要目标菌：霉菌、酵母菌及其他好气性菌：霉菌、酵母菌及其他好气性菌-不能抑制：芽孢形成厌氧菌、嗜酸乳杆菌。不能抑制：芽孢形成厌氧菌、嗜酸乳杆菌。注意：注意：在有少量霉菌存在的介质中，山梨酸和山梨酸在有少量霉菌存在的介质中，山梨酸和山梨酸钾表现出抑菌作用，甚至还会表现出杀菌效力。但霉钾表现出抑菌作用，甚至还会表现出杀菌效力。但霉菌污染严重时，它们会被霉菌作为营养物摄取，不仅菌污染严重时，它们会被霉菌作为营养物摄取，不仅没有抑菌作用，相反会促进食品的腐败变质。没有抑菌作用，相反会促进食品的腐败变质。山梨酸和山梨酸钾的作用条件山梨酸和山梨酸钾的作用条件 山梨酸和山梨酸钾属于酸型防腐剂，山梨酸和山梨酸钾属于酸型防腐剂，以未解离的分子起抑菌作用，其防腐效以未解离的分子起抑菌作用，其防腐效果随果随pH值降低而增强，但适宜的值降低而增强，但适宜的pH值值范围比苯甲酸广，以范围比苯甲酸广，以pH值值6的介质中的介质中使用为宜。使用为宜。山梨酸（钾）使用范围和使用量山梨酸（钾）使用范围和使用量 山山梨梨酸酸是是一一种种不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸，能能在在人人体体内内参参与与正正常常的的代代谢谢活活动动，最最后后被被氧氧化化成成CO2和和H2O，故故国国际际上上公公认认其其为为无无害害的的食品防腐剂。山梨酸的食品防腐剂。山梨酸的ADI为为025mg/kg。用量均以山梨酸计，用量均以山梨酸计，1g山梨酸钾相当于山梨酸钾相当于0.752g山梨酸山梨酸 食品食品 用量用量酱油、醋、果酱、人造奶油、琼脂奶糖、鱼酱油、醋、果酱、人造奶油、琼脂奶糖、鱼干制品、豆乳饮料、豆制素食品、糕点馅干制品、豆乳饮料、豆制素食品、糕点馅1.0g/kg低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露、罐头露、罐头0.5g/kg果汁类、果子露、葡萄酒、果酒类果汁类、果子露、葡萄酒、果酒类0.6g/kg汽酒、汽水汽酒、汽水0.2g/kg浓缩果汁浓缩果汁2g/kg鱼、肉、禽蛋制品鱼、肉、禽蛋制品0.075g/kg（3）对羟基苯甲酸酯）对羟基苯甲酸酯 对羟基苯甲酸酯又名对羟基安息香酸酯对羟基苯甲酸酯又名对羟基安息香酸酯或尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主或尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的是对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙要使用的是对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯，其中对羟基苯甲酸丁酯的防腐酯和丁酯，其中对羟基苯甲酸丁酯的防腐效果最佳。为无色小结晶或白色结晶性粉效果最佳。为无色小结晶或白色结晶性粉末，无臭，开始无味，随后稍有涩味，难末，无臭，开始无味，随后稍有涩味，难溶于水而易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。溶于水而易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。对羟基苯甲酸酯的作用机理对羟基苯甲酸酯的作用机理 对羟基苯甲酸酯属广谱性抑菌剂，对霉对羟基苯甲酸酯属广谱性抑菌剂，对霉菌、酵母菌的作用较强，对细菌特别是革菌、酵母菌的作用较强，对细菌特别是革兰氏阴性杆菌和乳酸菌的作用较差。其抑兰氏阴性杆菌和乳酸菌的作用较差。其抑菌机理与苯甲酸基本相同，菌机理与苯甲酸基本相同，主要使微生物主要使微生物细胞呼吸系统和电子传递酶系统的活性受细胞呼吸系统和电子传递酶系统的活性受抑制，并能破坏微生物细胞膜的结构抑制，并能破坏微生物细胞膜的结构，从，从而起到防腐的效果。而起到防腐的效果。对羟基苯甲酸酯的作用条件对羟基苯甲酸酯的作用条件 对对羟羟基基苯苯甲甲酸酸酯酯也也是是由由未未解解离离分分子子发发挥挥抑抑菌菌作作用用，其其效效力力强强于于苯苯甲甲酸酸和和山山梨梨酸酸，而而且且使使用用范范围围更更广广，一一般般在在PH值值48范范围围内内效效果果较较好好。对对羟羟基基苯苯甲甲酸酸酯酯在在人人体体内内的的代代谢谢途途径径与与苯苯甲甲酸酸基基本本相相同同，且且毒毒性性比比苯苯甲甲酸酸低低。毒毒性性与与烷烷基基链链的的长长短短有有关关，烷烷基基链链短短者者毒毒性性大大，故故对对羟羟基基苯苯甲甲酸酸甲甲酯酯很少作为食品防腐剂使用。很少作为食品防腐剂使用。对羟基苯甲酸酯的使用范围和使用量对羟基苯甲酸酯的使用范围和使用量 世界各国普遍使用，通常用于清凉饮料、果酱、世界各国普遍使用，通常用于清凉饮料、果酱、醋等，其醋等，其ADI为为010mg/kg。我国规定：我国规定：酱油、醋，分别为酱油、醋，分别为0.25g/kg和和0.10g/kg；用于清凉饮料，用于清凉饮料，0.10g/kg，果汁、果酱，果汁、果酱，0.20g/kg，水果蔬菜表皮，水果蔬菜表皮，0.012g/kg。（4）脱氢醋酸和脱氢醋酸钠）脱氢醋酸和脱氢醋酸钠 无色到白色针状或片状结晶，无臭或有无色到白色针状或片状结晶，无臭或有微臭，易溶于乙醇等有机溶剂而难溶于水，微臭，易溶于乙醇等有机溶剂而难溶于水，故多用其钠盐作防腐剂。脱氢醋酸钠为白故多用其钠盐作防腐剂。脱氢醋酸钠为白色结晶性粉末，在水中的溶解度可达到色结晶性粉末，在水中的溶解度可达到33%。对霉菌和酵母菌的作用较强，对细对霉菌和酵母菌的作用较强，对细菌的作用较差菌的作用较差。其抑菌作用是其抑菌作用是由三羰基甲由三羰基甲烷结构与金属离子发生螯合作用，损害微烷结构与金属离子发生螯合作用，损害微生物的酶系而起到防腐效果。生物的酶系而起到防腐效果。脱氢醋酸和脱氢醋酸钠使用范围脱氢醋酸和脱氢醋酸钠使用范围和使用量和使用量 毒性很低、对热较稳定、适应的毒性很低、对热较稳定、适应的pH值范值范围较宽，但以酸性介质中的抑菌效果更好。围较宽，但以酸性介质中的抑菌效果更好。我国规定：用于腐乳、什锦酱菜、原汁橘我国规定：用于腐乳、什锦酱菜、原汁橘浆，最大用量为浆，最大用量为0.30g/kg。国外各种食品的最大用量为：干酪、奶油、国外各种食品的最大用量为：干酪、奶油、人造奶油人造奶油2g/kg，清凉饮料清凉饮料0.05g/kg，酸乳和酸乳和酸乳饮料酸乳饮料0.2g/kg。脱氢醋酸钠为乳制品的主要防腐剂，脱氢醋酸钠为乳制品的主要防腐剂，常用于干酪、奶油和人造奶油，使用量为常用于干酪、奶油和人造奶油，使用量为0.61g/kg以下。使用时一般是将以下。使用时一般是将0.1%0.2%的水溶液喷洒在制品表面或包装材料的水溶液喷洒在制品表面或包装材料上，喷洒量为上，喷洒量为2040mL/kg。（5）丙酸盐）丙酸盐 作作为为食食品品防防腐腐剂剂使使用用的的丙丙酸酸盐盐通通常常是是丙丙酸酸钠钠和和丙丙酸酸钙钙，两两者者均均为为白白色色的的结结晶晶颗颗粒粒或或结结晶晶性性粉粉末末，无无臭臭或或略略有有异异臭臭，易易溶溶于水。于水。丙酸盐作用条件丙酸盐作用条件 属属酸酸性性防防腐腐剂剂，在在pH值值较较低低的的介介质质中中抑抑菌菌作作用用强强（最最低低抑抑菌菌浓浓度度在在pH值值5.0时时为为0.01%，在在pH值值6.5时时为为0.5%）。丙丙酸酸盐盐对对霉霉菌菌，需需氧氧芽芽孢孢杆杆菌菌或或革革兰兰氏氏阴阴性性杆杆菌菌有有较较强强的的抑抑制制作作用用，对对引引起起食食品品发发粘粘的的菌菌类类如如枯枯草草杆杆菌菌抑抑菌菌效效果果好好，对对防防止止黄黄曲曲霉霉毒毒素素的的产产生生有有特特效效，但但是是对对酵酵母母菌菌几几乎乎无无效效。根根据据这这一一特特性性，丙丙酸盐常用于面包和糕点的防霉。酸盐常用于面包和糕点的防霉。丙丙酸酸是是食食品品中中的的正正常常成成分分，也也是是人人体体代代谢谢的的中中间间产产物物，丙丙酸酸盐盐不不存存在在毒毒性性问问题题，故故ADI无无需需作作特特殊殊规规定定。丙丙酸酸已已广广泛泛用用于于面面包包、糕糕点点、果果冻冻、酱酱油油、醋醋、豆豆制制品品等等的的防防霉霉。在在以以上上食食品品中中，丙丙酸酸盐盐（以以丙丙酸酸计计）的的最最大使用量为大使用量为2.5g/kg。除上述常用的合成有机防腐剂外，目前除上述常用的合成有机防腐剂外，目前生产中使用的还有生产中使用的还有联苯、仲丁胺、多菌灵、联苯、仲丁胺、多菌灵、托布津、苯来特等托布津、苯来特等多种，这些药剂主要用多种，这些药剂主要用于水果蔬菜的防腐保鲜，效果良好。于水果蔬菜的防腐保鲜，效果良好。2.2.2 无机防腐剂无机防腐剂（l）亚硫酸及其盐类亚硫酸及其盐类:亚硫酸是强还原剂亚硫酸是强还原剂 -具有漂白和抗氧化作用：具有漂白和抗氧化作用：l减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应。减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应。l抑制氧化酶的活性，比如多酚氧化酶。抑制氧化酶的活性，比如多酚氧化酶。l可与有色物质作用而漂白，比如花青素、胡萝可与有色物质作用而漂白，比如花青素、胡萝卜素等卜素等用于苹果、马铃薯、果脯原料等。用于苹果、马铃薯、果脯原料等。l用于防止非酶褐变，如藕、土豆片等。用于防止非酶褐变，如藕、土豆片等。抑菌作用、抑制昆虫抑菌作用、抑制昆虫l可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作用稍差一些。用稍差一些。亚硫酸对微生物的抑制效果与其存在状态有亚硫酸对微生物的抑制效果与其存在状态有关，亚硫酸分子在防腐上最有效。关，亚硫酸分子在防腐上最有效。亚硫酸盐易溶亚硫酸盐易溶于水，溶于水后产生亚硫酸而起杀菌防腐作用。于水，溶于水后产生亚硫酸而起杀菌防腐作用。由于使用方便而在生产中比较多用。常用的亚硫由于使用方便而在生产中比较多用。常用的亚硫酸盐有亚硫酸氢钠（酸盐有亚硫酸氢钠（NaHSO3）、）、无水亚硫酸钠无水亚硫酸钠（Na2SO3）、）、焦亚硫酸钠（焦亚硫酸钠（Na2S2O5）和低亚硫和低亚硫酸钠（酸钠（Na2S2O4）。）。燃烧硫磺熏蒸可以生成亚硫燃烧硫磺熏蒸可以生成亚硫酸，也同样起到杀菌防腐作用。酸，也同样起到杀菌防腐作用。亚硫酸的杀菌作用机理亚硫酸的杀菌作用机理 亚硫酸的杀菌作用机理是消耗食品中的亚硫酸的杀菌作用机理是消耗食品中的O2，使好气性微生物因缺氧而致死，并能使好气性微生物因缺氧而致死，并能抑制某些微生物生理活动中酶的活性。亚抑制某些微生物生理活动中酶的活性。亚硫酸对细菌的杀灭作用强，对酵母菌的作硫酸对细菌的杀灭作用强，对酵母菌的作用弱。用弱。亚硫酸的杀菌作用条件亚硫酸的杀菌作用条件 属于酸性防腐剂，以其未解离的分子起属于酸性防腐剂，以其未解离的分子起杀菌作用。杀菌作用。影响因素：影响因素：pH，pH值值3.5时，不电离，效果佳时，不电离，效果佳 浓度和温度：越高作用越强。浓度和温度：越高作用越强。水溶液放置过程中易分解逸散水溶液放置过程中易分解逸散SO2而降低而降低 效果，所以应该现用现配。效果，所以应该现用现配。亚硫酸的杀菌使用范围和使用量亚硫酸的杀菌使用范围和使用量 SO2的的ADI值值为为00.7mg/kg。亚亚硫硫酸酸及及其其盐盐类类主主要要用用于于葡葡萄萄酒酒和和果果酒酒的的防防腐腐，最最大大使使用用量量以以SO2计计为为0.25g/kg，产产品品中中SO2的残留量不得超过的残留量不得超过0.05g/kg，（2）硝酸盐和亚硝酸盐）硝酸盐和亚硝酸盐 硝硝酸酸盐盐和和亚亚硝硝酸酸盐盐是是肉肉制制品品中中常常用用的的添添加加剂剂，主主要要作作用用在在于于使使肉肉制制品品呈呈现现鲜鲜艳艳的的红红色色。此此外外还还有有防防腐腐作作用用，可可抑抑制制引引起起肉肉类类变变质质的的微微生生物物生生长长，尤尤其其是是对对梭梭状状肉肉毒毒芽芽孢孢杆杆菌菌等等耐耐热热性性芽芽孢孢的的发发芽芽有有很很强强的的抑抑制作用；还有抗氧化和增进风味的作用。制作用；还有抗氧化和增进风味的作用。硝硝酸酸盐盐包包括括硝硝酸酸钠钠和和硝硝酸酸钾钾，亚亚硝硝酸酸盐盐包包括括亚亚硝硝酸酸钠钠和和亚亚硝硝酸酸钾钾，以以硝硝酸酸钠钠和和亚亚硝硝酸酸钠钠在在生生产产中中比比较较常常用用。硝硝酸酸钠钠和和亚亚硝硝酸酸钠钠为为无无色色、无无臭臭结结晶晶或或结结晶晶性性粉粉末末，味味咸咸并并且且稍稍有有苦苦味味，有吸湿性，易溶于水。有吸湿性，易溶于水。硝酸盐和亚硝酸盐使用范围和使硝酸盐和亚硝酸盐使用范围和使用量用量 硝硝酸酸盐盐和和亚亚硝硝酸酸盐盐的的毒毒性性都都比比较较强强，以以亚亚硝硝酸酸盐盐的的毒毒性性更更强强，是是一一种种剧剧药药（注注：药药物物学学中中将将毒毒性性较较强强的的物物质质称称为为剧剧药药）。所所以以其其使使用用范范围围和和用用量量都都有有比比较较严严格格的的限限制制。硝硝酸酸盐盐和和亚亚硝硝酸酸盐盐的的ADI分分别别为为05mg/kg和和00.2mg/kg。我我国国规规定定，亚亚硝硝酸酸钠钠可可用用于于肉肉类类罐罐头头和和肉肉制制品品，最最大大用用量量为为0.15g/kg。残残留留量量以以亚亚硝硝酸酸计计，肉肉类类罐罐头头和和肉肉制制品品分分别别不不能能超超过过0.05g/kg和和0.03g/kg。硝硝酸酸钠钠在在肉肉制制品品中中的的最最大大用用量量为为0.5g/kg，残残留留量量控控制制同同亚亚硝硝酸酸钠钠。此此外外，硝硝酸酸钠钠还还可可用用于于干干酪酪的的防防腐腐，最最大大用用量量为为0.5g/kg，可可单单独独或或与与硝硝酸酸钾钾并并用。用。（3）过氧化氢过氧化氢l因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。l工厂用于无菌包装容器及塑料容器的工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消毒处理消毒处理（4）卤素（氯）卤素（氯）l食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用次氯酸钙（钠）或直接加氯进行消毒。次氯酸钙（钠）或直接加氯进行消毒。l消毒原理消毒原理次氯酸次氯酸 Cl2+H2O HCL+HOCL 次氯酸有强烈的氧化性。当水中余氯次氯酸有强烈的氧化性。当水中余氯含量保持在含量保持在0.20.5mg/L时，就可以把肠时，就可以把肠道病原菌全部杀死。使用氯消毒时，须道病原菌全部杀死。使用氯消毒时，须注意的是由于病毒对氯的抵抗力较细菌注意的是由于病毒对氯的抵抗力较细菌大，要杀死病毒需增加水中加氯量。食大，要杀死病毒需增加水中加氯量。食品工厂一般清洁用水的余氯量控制在品工厂一般清洁用水的余氯量控制在25mg/L以上。另外，有机物的存在会影以上。另外，有机物的存在会影响氯的杀菌效果。此外降低水的响氯的杀菌效果。此外降低水的pH值可值可提高杀菌效果。提高杀菌效果。（5）CO2l高浓度的高浓度的CO2能阻止微生物的生长，高压能阻止微生物的生长，高压下，下，C02溶解度比常压下高，因而高压下，溶解度比常压下高，因而高压下，防腐能力也大防腐能力也大lCO2也常和冷藏结合在一起用于水果保鲜、也常和冷藏结合在一起用于水果保鲜、气调保鲜气调保鲜减缓呼吸作用。减缓呼吸作用。2.3 天然防腐剂及其应用天然防腐剂及其应用 天天然然有有机机防防腐腐剂剂也也称称天天然然防防腐腐剂剂，是是由由生生物物体体分分泌泌或或者者体体内内存存在在的的具具有有抑抑菌菌作作用用的的物物质质，经经人人工工提提取取或或者者加加工工而而成成为为食食品品防防腐腐剂剂。此此类类防防腐腐剂剂为为天天然然物物质质，有有的的本本身身就就是是食食品品的的组组分分，故故对对人人体体无无毒毒害害，并并能能增增进进食食品品的的风风味味品品质质，因因而而是是一一类类有有发发展展前前景景的的食食品品防防腐腐剂剂。如如酒酒精精、有有机机酸酸、甲甲壳壳素素和和壳壳聚聚糖糖、某某些些细细菌菌分分泌泌的的抗抗菌菌素素等等都都能能对食品起到一定的防腐保藏作用。对食品起到一定的防腐保藏作用。2.3.1 酒精酒精 酒酒精精是是蛋蛋白白质质的的变变性性剂剂，可可使使微微生生物物细细胞胞的的蛋蛋白白质质发发生生不不可可逆逆变变性性而而起起到到杀杀菌菌作作用用。当当食食品品中中的的酒酒精精含含量量达达到到1%2%时时，便便可可对对葡葡萄萄球球菌菌、大大肠肠杆杆菌菌、假假单单胞胞菌菌属属等等具具有有杀杀灭灭作作用用，使使食食品品的的保保存存期期延延长长23倍倍。酒酒精精含含量量在在30%以以上上的的各各类类酒酒饮饮料料，可可以以杀杀灭灭各各种种微微生生物物，使使产产品品得得以以长长期期保保藏藏。食食品品中中的的酒酒精精可可以以通通过过酒酒精精发发酵酵产产生生，也也可可以以添添加加而而得得。添添加加范范围围有有一一定定限限制制，添添加加量量应应视视需需要要而而定定，总总的的是是以以不不对对食食品品固固有有感感官官质质量量造成不良影响为原则。造成不良影响为原则。2.3.2 有机酸有机酸 有机酸是食品的调味剂，还可通过影有机酸是食品的调味剂，还可通过影响食品的响食品的PH值变化而起到抑菌作用。大肠值变化而起到抑菌作用。大肠杆菌、假单胞菌属、芽孢杆菌属等食品细杆菌、假单胞菌属、芽孢杆菌属等食品细菌生长的菌生长的PH值下限为值下限为4.05.0，乳酸菌等，乳酸菌等产酸菌生长的产酸菌生长的PH值下限为值下限为3.34.0，霉菌、，霉菌、酵母菌生长的酵母菌生长的PH值下限为值下限为l.63.2。含酸量含酸量与对微生物的抑制作用呈正相关性。与对微生物的抑制作用呈正相关性。食食品品中中有有机机酸酸的的来来源源因因食食品品种种类类而而异异。鲜鲜食食水水果果及及其其加加工工品品中中的的有有机机酸酸，通通常常是是果果实实固固有有的的；食食用用醋醋、酸酸乳乳饮饮料料及及各各种种酸酸性性发发酵酵饮饮料料中中的的有有机机酸酸，是是通通过过发发酵酵产产生生的的；还还有有一一些些食食品品如如醋醋渍渍蔬蔬菜菜是是通通过过添添加加醋醋酸酸或或者者其其他他有有机机酸酸来来实实现现抑抑菌菌目目的的，并并且赋于食品特殊的风味。且赋于食品特殊的风味。有机酸对食品不产生任何毒副作用，从食有机酸对食品不产生任何毒副作用，从食品保藏角度考虑，其含量可不受限制。但是，品保藏角度考虑，其含量可不受限制。但是，有机酸对食品的风味影响很大，从食品的适有机酸对食品的风味影响很大，从食品的适口性考虑，对其含量应进行合理的调配。食口性考虑，对其含量应进行合理的调配。食品含酸的种类及其含量因食品种类而异，加品含酸的种类及其含量因食品种类而异，加酸量既要考虑食品的保藏性，又要获得愉悦酸量既要考虑食品的保藏性，又要获得愉悦的口感，往往后者比前者更重要。当然，有的口感，往往后者比前者更重要。当然，有些食品如醋就不能以满足口感而减低其含量。些食品如醋就不能以满足口感而减低其含量。2.3.3 甲壳素和壳聚糖甲壳素和壳聚糖 甲壳素和壳聚糖（脱乙酸甲壳素）是甲壳素和壳聚糖（脱乙酸甲壳素）是从蟹壳、虾壳等中提取的一类黏多糖，呈从蟹壳、虾壳等中提取的一类黏多糖，呈白色粉末状，不溶于水，溶于盐酸和醋酸，白色粉末状，不溶于水，溶于盐酸和醋酸，易成膜，是优良的果蔬天然保鲜剂。易成膜，是优良的果蔬天然保鲜剂。据文献报道，由甲壳素改性制得的水溶性甲据文献报道，由甲壳素改性制得的水溶性甲壳素衍生物羟甲基甲壳素（壳素衍生物羟甲基甲壳素（CMCH）和羟甲基和羟甲基壳聚糖（壳聚糖（CMCHS）没有毒性，用其水溶液通没有毒性，用其水溶液通过浸渍、喷洒、涂布等方式可在果蔬表面形成一过浸渍、喷洒、涂布等方式可在果蔬表面形成一层极薄、均匀透明、具有多微孔道的可食性薄膜。层极薄、均匀透明、具有多微孔道的可食性薄膜。由于该薄膜具有较低的透水性和对气体的选择透由于该薄膜具有较低的透水性和对气体的选择透性，不仅降低了果蔬储藏期间的水分损失，而且性，不仅降低了果蔬储藏期间的水分损失，而且改变了薄膜内微环境中的气体浓度，对果蔬的生改变了薄膜内微环境中的气体浓度，对果蔬的生命活动产生抑制作用，而且薄膜本身还具有防霉命活动产生抑制作用，而且薄膜本身还具有防霉抑菌作用。抑菌作用。2.3.4 乳酸链球菌素乳酸链球菌素 乳乳酸酸链链球球菌菌素素又又称称乳乳酸酸菌菌肽肽（Nisin），是是由由乳乳酸酸链链球球菌菌产产生生的的一一种种多多肽肽物物质质（C143H230N42O37S7），商商品品名名称称为为乳乳酸酸链链球球菌菌制制剂剂，由由乙乙醇醇结结晶晶制制得得。该该产产品品对对革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌有有抑抑制制作作用用，可可用用于于乳乳制制品品和和肉肉制制品品的的抑抑菌菌防防腐腐。对对革革兰兰氏氏阴阴性性菌菌、霉霉菌和酵母菌一般无抑制作用。菌和酵母菌一般无抑制作用。乳乳酸酸链链球球菌菌素素的的安安全全性性高高，ADI为为33,000IU/kg。用用于于罐罐装装食食品品、植植物物蛋蛋白白食食品品防防腐腐的的最最大大用用量量为为0.2g/kg，乳乳制制品品和和肉肉制品的最大用量为制品的最大用量为0.5g/kg。第三节第三节 食品抗氧化剂食品抗氧化剂 食品抗氧化剂是添加于食品后阻止或延迟食品抗氧化剂是添加于食品后阻止或延迟食品氧化，提高食品质量的稳定性和延长储食品氧化，提高食品质量的稳定性和延长储存期的一类食品添加剂。存期的一类食品添加剂。主要应用于防止油主要应用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，引起食品退色、脂及富脂食品的氧化酸败，引起食品退色、褐变以及维生素被破坏等方面。褐变以及维生素被破坏等方面。食品在储藏、运输过程中和空气中的氧发生食品在储藏、运输过程中和空气中的氧发生化学反应，出现退色、变色、产生异味异臭等现化学反应，出现退色、变色、产生异味异臭等现象，使食品质量下降，甚至不能食用。这种现象象，使食品质量下降，甚至不能食用。这种现象在含油脂多的食品中尤其严重，在含油脂多的食品中尤其严重，通常称为油脂的通常称为油脂的“酸败酸败”。肉类食品的变色，蔬菜、水果的褐变。肉类食品的变色，蔬菜、水果的褐变等均与氧化有关。防止和减缓食品氧化，可以采等均与氧化有关。防止和减缓食品氧化，可以采取避光、降温、干燥、排气、充氮、密封等物理取避光、降温、干燥、排气、充氮、密封等物理性措施，但添加抗氧化剂则是一种既简单又经济性措施，但添加抗氧化剂则是一种既简单又经济的方法。的方法。3.1油脂的氧化和抗氧化剂的基本作油脂的氧化和抗氧化剂的基本作用用 油油脂脂的的酸酸败败是是一一个个复复杂杂的的化化学学变变化化过过程程。含含有有不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸甘甘油油酯酯的的油油脂脂，由由于于其其结结构构上上不不饱饱和和键键的的存存在在，很很容容易易和和空空气气中中的的氧氧发发生生自自动动氧氧化化反反应应，生生成成过过氧氧化化物物，进进而而又又不不断断裂裂解解，产产生生具具有有臭臭味味的的醛醛或碳链较短的羧酸。或碳链较短的羧酸。脂脂类类化化合合物物和和氧氧之之间间自自发发氧氧化化反反应应历历程程是是自自由由基基连连锁锁反反应应。与与所所有有的的链链反反应应一一样，其历程可以分为三个阶段：样，其历程可以分为三个阶段：引发反应，引发反应，即自由基的生成；即自由基的生成；自自由由基基的的传传递递，即即一一种种自自由由基基转转变变成成另另一一种；种；终终止止反反应应，即即两两种种自自由由基基结结合合生生成成一一种种稳稳定的产物。定的产物。引发反应：引发反应：RH*R +H ROOH ROO+H自由基传递：自由基传递：R+O2 ROO ROO+RH ROOH+R终止反应：终止反应：R +R R-R ROO+R ROOR ROO+ROO ROOR+O2 图图中中RH代代表表脂脂肪肪或或脂脂肪肪酸酸分分子子，R、H、HOO、ROO 代代表表自自由由基基，ROOH为为氢过氧化物。氢过氧化物。3.2 抗氧化剂的种类抗氧化剂的种类l自由基清除剂自由基清除剂（氢供体、电子供体）（氢供体、电子供体）l氧清除剂氧清除剂l酶抑制剂酶抑制剂l单线态氧猝灭剂单线态氧猝灭剂l金属离子螯合剂金属离子螯合剂l增效剂（如柠檬酸、酒石酸等）增效剂（如柠檬酸、酒石酸等）各类抗氧化剂的作用机理各类抗氧化剂的作用机理 各各种种抗抗氧氧化化剂剂的的作作用用原原理理不不尽尽相相同同，大大致致分分为下述为下述4种情况：种情况：（l）抗抗氧氧化化剂剂本本身身可可释释放放出出氢氢离离子子，破破坏坏或或终终止止油油脂脂在在氧氧化化过过程程中中所所产产生生的的过过氧氧化化物物，使使之之不不能能继继续续被被分分解解成成醛醛或或酮酮类类等等低低分分子子物物质质，如如各各种种酚酚类类抗抗氧氧化化剂剂。有有合合成成的的，如如丁丁基基羟羟基基茴茴香香醚醚（BHA）、二二丁丁基基羟羟基基甲甲苯苯（BHT）、叔叔丁丁基基对对苯苯二二酚酚（TBHQ）、没没食食子子酸酸及及其其衍衍生生物物；天天然然的，如生育酚、茶多酚、愈创树脂等。的，如生育酚、茶多酚、愈创树脂等。（2）抗抗氧氧化化剂剂本本身身极极易易被被氧氧化化，从从而而降降低低介介质质中中的的含含氧氧量量，抑抑制制食食品品成成分分的的氧氧化化。常常用用的的有有抗抗坏坏血血酸酸及及其其衍衍生生物物，异异抗抗坏坏血血酸酸及及其其钠盐等。钠盐等。（3）抗抗氧氧化化剂剂能能减减弱弱氧氧化化酶酶的的活活性性。如如亚亚硫硫酸盐类、二氧化硫及各种含硫化合物等。酸盐类、二氧化硫及各种含硫化合物等。（4）将将能能催催化化和和引引起起氧氧化化反反应应的的物物质质实实行行封封闭。闭。3.2.1 自由基清除剂自由基清除剂 脂脂类类自自动动氧氧化化链链式式反反应应产产生生的的自自由由基基，通通过过脂脂类类或或单单质质氧氧作作用用，或或相相互互作作用用，进进而而又又加加剧剧了了脂脂类类氧氧化化链链反反应应的的传传递递速速度度，促进了脂类的氧化。促进了脂类的氧化。自由基清除剂能借助键的均裂，释放出体积自由基清除剂能借助键的均裂，释放出体积小、亲和性很强的氢自由基，被链反应生成的自小、亲和性很强的氢自由基，被链反应生成的自由基俘获而生成分子态化合物，将高势能的极活由基俘获而生成分子态化合物，将高势能的极活泼的自由基转变成较为稳定的分子，从而中断了泼的自由基转变成较为稳定的分子，从而中断了链反应的传递速度，阻止了脂类被进一步氧化。链反应的传递速度，阻止了脂类被进一步氧化。作为自由基清除剂的物质必须具备两个条件：一作为自由基清除剂的物质必须具备两个条件：一是它本身极容易给出氢自由基；二是它自身转变是它本身极容易给出氢自由基；二是它自身转变成的自由基较脂类氧化链式反应生成的自由基更成的自由基较脂类氧化链式反应生成的自由基更能稳定存在。能稳定存在。如如BHA、BHT、PG、VE等等能能将将氢氢自自由由基基提提供供给给不不饱饱和和的的脂脂肪肪酸酸过过氧氧游游离离基基形形成成氢氢过过氧氧化化物物，阻阻止止脂脂肪肪酸酸形形成成新新的的自自由由基基，其其作用过程如下：作用过程如下：ROO+AH ROOH+A R+AH RH+A RO+AH ROH+A HO+AH H2O+A A+A A-A 本本身身形形成成的的自自由由基基比比较较稳稳定定、并并可可结结合合成成稳定的二聚体之类的物质。稳定的二聚体之类的物质。3.2.2 氧清除剂氧清除剂 氧氧清清除除剂剂可可除除去去弥弥漫漫于于食食品品中中的的氧氧气气而而延延缓缓氧氧化化反反应应的的发发生生。有有抗抗坏坏血血酸酸、抗抗坏坏血血酸酸棕棕榈榈酸酸酯酯、异异抗抗坏坏血血酸酸、异异抗抗坏坏血血酸酸钠钠等等。这这些些物物质质对对氧氧有有强强的的亲亲和和力力，本本身身被被氧氧化化成成脱脱氢氢抗抗坏坏血血酸酸。在在氧氧的的存存在在下下，脱脱氢氢抗抗坏坏血血酸酸不不可可逆逆地地降降解解为为二二酮酮古古罗罗糖糖酸酸，最最终终分分解解产产物物是是草草酸酸和和苏苏糖糖酸酸。反反应应过过程如下：程如下：3.2.3 酶抗氧化剂酶抗氧化剂2O2 2H H2O23O2H2O2 H2O3O2超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶过氧化氢酶过氧化氢酶3.2.4 金属离子螯合剂金属离子螯合剂 在含脂食品中通常含有微量的金属离在含脂食品中通常含有微量的金属离子。这些金属离子可缩短链反应引发期的子。这些金属离子可缩短链反应引发期的时间，加快脂类化合物的氧化速度。时间，加快脂类化合物的氧化速度。ROOH+M2+RO+OH+M3+ROOH+M3+ROO+H+M2+l某些金属螯合剂可作为抗氧化剂，因它某些金属螯合剂可作为抗氧化剂，因它们与金属离子螯合后可降低氧化还原电们与金属离子螯合后可降低氧化还原电势，稳定金属离子的氧化态，有效地抑势，稳定金属离子的氧化态，有效地抑制金属离子的促氧