第二章食品防腐剂什么是食品变质?那些因素会引起食品变质?常见的食品防腐剂有哪些?常见的食品抗氧化剂有哪些?食品变质,就一般意义上说,是指在某些因素(内在、外在)的影响下,食品质量(理化性质)发生变化的过程。
食品从收获、屠宰、制造起,受环境条件的影响,质量就开始变化,绝大多数是质量向不利的方向变化。
变质的食物,食用价值下降,食用后可能危害人体健康。
原因及结果如下:①因空气的氧化与干燥作用②因食品内部所含氧化酶的作用③因微生物的污染、繁殖④因昆虫的侵蚀、繁殖和有害物质的直接或间接污染对策:传统【晒干、盐渍、糖渍、酒泡、发酵等】现代高科技工业平【罐藏、脱水、真空干燥、喷雾干燥、冻冻干燥、速冻冷藏、真空包装、无菌包装、高压杀菌、电阻热杀菌、辐照杀菌、电子束杀菌等】【【物理保藏法缺陷:传统法:品质差,适用范围窄;后者:投资、能耗高,品质风格受影响。
食品添加剂【在下列情况下考虑采用防腐剂:①当一些食品不能采用冷、热处理方法加工时;②作为物理保藏方法的一个补充以减轻其处理的强度,同时使产品的质构、感官或其他方面的质量得到提高。
】食品变质的基本条件1.食品特性营养组成:碳水化合物、蛋白质、脂肪基本条件:pH值:酸性食品pH<4.5,非酸性食品pH>4.5.一般食品中,细菌最适pH下限为4.5,因而非酸性食品适合多数细菌生长,而在酸性食品体系中,适合霉菌和酵母菌生长。
水分活度: αw<0.6,微生物不能生存。
新鲜食物如鱼、水果、蔬菜的一般为0.98-0.99,αw非常适合微生物生长。
αw和货架期有密切关系,为0.8-0.85、0.72、<0.65的食品分别为几天、2-3个月和1-3年。
食品水分:总水分:食品在105度干燥至衡重所减少的重量。
水分活性:食品中可以自由蒸发的水分或者可以被微生物利用的水分; <0.6时,绝大部分微生物均不能生长食品按水分活性分三类类别AW 总水分(%)高水分食品>0.8 >70中间水分食品0.2-0.8 20-40低水分食品<0.2 <10渗透压:微生物在低渗透压的食品中容易生长,而在高渗透压中易脱水死亡。
酵母和霉菌一般能忍受较高的渗透压。
存在状态:食品完好无损则不易腐败。
2.微生物:食物中毒可以分为感染型食物中毒和毒素型食物中毒。
霉菌生长的αw低,能在含水少的食物上生长。
霉菌分解利用物质的能力强,蛋白质、脂肪和糖类都能利用。
3.环境因素:温度、湿度、气体等外界因素也会影响微生物的生长。
防腐剂(Food Preservatives)功能分类代码,17;CNS:17.◇◇◇加入食品中能防止或延缓腐败性变质的食品添加剂叫防腐剂,其具有杀死微生物或抑制其增殖的作用。
与物理因素防腐不同,防腐剂保藏食物:实质上利用是对生命细胞的活性有抑制作用的物质(回顾生物化学的内容),在常温、常压下进行的化学保藏过程。
注意:从过程看,防腐剂是抑制代谢,而不是通过变性杀死微生物细胞来延缓氧化的速度。
食品的口感、质地得到很大的提高;营养物质破坏少;产品的品种急剧扩展(如低盐、糖系列)。
产品的贮存成本极大地降低(比之,冷藏、冷冻等)。
实现厨房工作社会化§1.食品防腐剂概述§2.(常用)食品防腐剂各论§3.其它防腐剂§4.禁用的防腐剂§5.影响防腐剂效果的因素§1.食品防腐剂概述[防腐剂应具备的条件]1.性质稳定,在一定时期内有效,使用及分解后无毒。
2.在低浓度下仍有抑菌作用。
3.本身无刺激性气味和异味。
4.不应影响人的机体代谢,也不应影响正常的肠道菌群活动。
5.价格合理,使用方便。
苯甲酸钠山梨酸钾尼泊金酯乳酸链菌素(肽)6 15 30 700/kg[防腐剂的正确使用]1.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菌的大致种类。
2.了解所用防腐剂的物理化学性质,如pH等条件,以便正确使用。
3.了解食品本身的物理、化学性质、加工、包装情况、储藏条件及它们对防腐剂效果的影响,确定防腐剂的投放时机:分类:常用、其他、禁用常用防腐剂一、苯甲酸(Benzoic Acid)及其钠盐CNS:17.001(17.002)又名安息香酸,分子式C7H6O2相对分子质量122.12。
白色颗粒或结晶粉未,微溶于水,易溶于乙醇中,可溶解于乙醚等脂溶剂中;沸点249.2℃。
其水溶液具有酸性,对225nm紫外光有强烈的吸收作用;其钠盐又名安息香酸钠,有的商品试剂用此名。
分子式C7H5O2Na,相对分子质量144.11。
白色颗粒或结晶粉未,无臭或微带安息香的气味,味微甜,易溶于水;属强碱弱酸盐,酸性条件下出现离析(不易溶解)。
1g苯甲酸相当于1.18g苯甲酸钠;1g苯甲酸钠相当于0.8479g苯甲酸。
(二)毒性及解毒机制1.苯甲酸LD50 大鼠口服2530mg/kg(bw)。
ADI:0-5毫克/公斤(苯甲酸及其盐的总量,以苯甲酸计)。
2 苯甲酸钠LD50 大鼠口服4070mg/kg(bw)。
ADI:0-5毫克/公斤(苯甲酸及其盐的总量,以苯甲酸计)。
苯甲酸不在机体内积蓄:限量的苯甲酸类的物质进入机体后,大部分在9~15小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排除,剩余部分与葡萄糖醛酸合成糖苷而解毒。
但上述两种解毒过程均在肝脏中进行,故婴幼儿(周岁以内)、老年人或肝功能衰弱的成人,食用含有苯甲酸类的食品是不适宜的。
(三)作用机制及抑菌效果苯甲酸型防腐剂,之所以可以抑制微生物的生长、繁殖,是由于具有非选择地抑制了微生物细胞的呼吸酶系的活性(尤其是具有很强的阻碍乙酰辅酶A的缩合反应的作用,从而使糖有氧代谢中断。
);同时,对细胞膜的通透性也具有障碍作用。
苯甲酸分子态的抑菌活性较离子态高,故在pH小于4时,抑菌活性高,其抑菌的最小浓度为0.05~0.1%。
但在酸性溶液中其溶解度降低,故不能单靠提高溶液的酸性来提高其抑菌活性。
故苯甲酸最适抑菌pH为2.5~4.0,此pH条件下,抑菌范围广(乳酸菌除外)。
当pH5.5以上时,对霉菌、酵母没有抑制作用。
苯甲酸分子态的抑菌活性较离子态高,因而与pH值有关,只有分子态的苯甲酸分子才能进入细胞并起作用,所以pH值越低,抑菌作用最强。
当pH=4时,60%未解离;而pH=6时,只有1.5%未解离。
因此苯甲酸类抗菌剂适用于苹果汁、软饮料、番茄酱等高酸食品中,这些食品的酸性本身已足以抑制细菌的作用,所以加入苯甲酸类主要是抑制霉菌和酵母菌。
苯甲酸最适抑菌pH为2.5~4.0,此pH条件下,抑菌范围广(苯甲酸对乳酸几乎没有作用)。
当pH5.5以上时,对霉菌、酵母没有抑制作用。
(四)苯甲酸钠的使用范围、最大使用量0.2-2.0g/kg 沙拉酱、多味梅、雪碧、酱类、糖果、榨菜(五)使用【苯甲酸钠充分溶解后,分别先后加悬浊剂及柠檬酸!!】一般汽水、果汁,应在配制糖浆时添加:先将糖溶化、煮沸、过滤后,边搅拌边将苯甲酸钠投入糖浆中也可在溶糖时添加用于酱油,苯甲酸钠要在加热杀菌工序中添加,通常是将生酱油放入杀菌装置中,加热至杀菌温度时(一般65~75℃,根据季节与品质具体掌握),添加苯甲酸钠。
先用适量的热水或近80℃的酱油溶解后加入。
二、山梨酸及其钾盐CNS:17.003、17.004山梨酸,别名2,4—己二烯酸、花楸酸,分子式C6H8O2,分子量112.13。
山梨酸钾别名2,4—己二烯酸钾,分子式C6H7KO2,相对分子质量150.22。
1g山梨相当于1.33g山梨酸钾;1g山梨酸钾相当于0.746g山梨酸。
山梨酸为无色单斜晶体或结晶性粉末,无臭或稍带刺激性臭味。
对光、热是稳定的,但在空气中长期放置易被氧化着色。
饱和水溶液pH值3.6。
山梨酸微溶于水,而溶于有机溶剂。
LD50 大鼠口服7360mg/kg(bw)。
ADI:0-25mg/kg(bw).山梨酸钾LD50 大鼠口服4920mg/kg(bw)。
ADI:0-25mg/kg(bw)为无色至浅黄色鳞片状结晶或结晶性粉末,无臭或稍具臭味,在空气中露置能被氧化而着色,有吸湿性。
1g约溶于1.5mL水(20℃)、16.1mL95%乙醇和1000mL乙醚。
山梨酸是一种不饱和脂肪酸,在机体内可正常地参加新陈代谢,它基本上和天然不饱和脂肪酸一样可以在机体内分解产生二氧化碳和水。
故山梨酸可看成是食品的成分,按照目前的资料可以认为对人体是无害的.可用于,婴幼儿、老年、肝脏弱人群食物的防腐。
抑菌效果、范围穿透力:结构与微生物喜嗜的葡糖类似,故山梨酸可以立即渗透过其细胞壁进入微生物体内,抑制其中的各种酶;它与微生物的酶系统的巯基相结合,从而破坏许多重要酶系统的作用。
此外还能传递机能,如细胞色素C对氧的传递,一直微生物增殖。
【抑菌效力=3 ~5×苯甲酸类抑菌范围:对霉菌、酵母和好气性菌均有抑制作用;对嫌气性芽孢形成菌与嗜酸乳杆菌几乎无效。
pH:属于酸型防腐剂,防腐效果随pH值的升高而降低;但山梨酸适宜的pH值范围比苯甲酸为广。
pH<5.5,抑菌活性强pH>8,抑菌活性丧失山梨酸是一种毒性较低的食品防腐剂,其毒性仅为苯甲酸的1/4,食盐的1/10。
山梨酸类抗菌剂主要是抑制霉菌、酵母和一些好氧性细菌(沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌、副溶血性弧菌等),而对乳酸菌没有作用。
山梨酸抑菌作用与pH有关,虽然随pH值下降而抑菌作用加强,但在pH值6.0左右仍有效,与其他抗菌剂相比,算是高的。
如丙酸最多为5.0-5.5,苯甲酸最高为4.0-4.5.山梨酸无毒害作用且抗菌谱广,几乎在所有pH值低于6.0的食品中都可使用。
主要用于乳制品、焙烤食品、蔬菜水果制品、饮料等。
肉中添加不仅能够抑制真菌,而且可抑制肉毒梭菌和一些病原菌,从而降低亚硝酸盐的用量。
比之苯甲酸钠,山梨酸类防腐剂因低毒,使用范围扩大了近三倍。
我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2011)规定:山梨酸、山梨酸钾,可用于肉、鱼、蛋、禽类制品。
三、对羟基苯甲酸酯类又名:尼泊金*酯在对羟基苯甲酸酯中,主要应用的有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯。
CNS:17.032(007/8)乙酯:为无色细小结晶或结晶状粉末,几乎无臭,稍有涩味,对光和热稳定,无吸湿性,熔点116~118℃。
1g约溶于1340ml(25℃)的水、1.4ml丙二醇和100ml花生油。
丙酯:无色细小结晶或结晶状粉末,几乎无臭,稍有涩味,熔点95-98℃。
1g约溶于2500mL(25℃)的水、400ml沸水、1.5ml乙醇、3ml乙醚。
毒性:1.LD50 小鼠口服5g /kg(bw)。
2.ADI 0-10mg/kg(bw)(以对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯总量计)。
小鼠发生中毒后,呈现动作失调、麻痹等现象,但恢复快。
毒性低于苯甲酸。