食品有机工艺-苯甲酸与苯甲酸钠盐

食品有机工艺—防腐剂之苯甲酸与苯甲酸钠引言在食品的生产加工过程中，由于某些需要，有意识地向食品中添加少量化学合成物质或天然物质，在食品工艺学上把这些物质称为食品添加剂。食品添加剂按其来源分为天然与合成天然食品添加剂与人工合成食品添加剂两类。天然食品添加剂主要来自于动、植物组织或微生物的代谢产物。人工合成食品添加剂是通过化学手段使元素或化合物发生氧化、还原、缩合、聚合、成盐等一系列化学反应而制成。我国的《食品添加剂使用卫生标准》将食品添加剂分为22类：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝固剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂、品质改良剂、抗结剂、增味剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂、保鲜剂、香料营养强化剂、其他添加剂。摘要随着人民生活水平的提高和生活节奏的加快，人们对饮食提出了越来越高和越来越新的要求。一方面要求色、香、味、形俱佳，营养丰富；另一方面要求食用方便，清洁卫生，无毒无害，确保安全，此外还要适应快节奏和满足不同人群的消费要求。简介食品添加剂是为改善食品质量、方便加工、延长保存期、增强食品营养成分为目的，在食品生产、加工、储运过程中添加的精细化学品。这即可以是天然物质，也可以是化学合成物质。防腐剂是能防止由微生物作用引起食品腐败变质、延长食品保存期的一种食品添加剂，它还有防止食物中毒的作用。在GB2760中允许使用的防腐剂适用范围一般只限于蛋白质含量较低有食品。允许使用的防腐剂中使用其钠盐或钾盐的主要原因一般是为了提高其溶解度。这些防腐剂的毒性都较低，苯甲酸、山梨酸等由于代谢过程参与体内现有的代谢渠道，因此毒性很低。有些防腐剂还有其它用途，如亚硫酸及其盐类常用作漂白剂；硝酸盐与亚硝酸盐主要用作肉类制品腌制时的发色剂，国外使用山梨酸、山梨酸钾代替发色剂亚硝酸盐，既防止肉毒梭菌芽孢的发育又降低亚硝酸盐的含量。我国允许使用的防腐剂品种分为无机防腐剂和有机防腐剂两类，有机防腐剂主要有苯甲酸（及其钠盐）、山梨酸（及其钾盐）、对羟基苯甲酸丙酯、乳酸及醋酸、脱氢乙酸和乙酸衍生物、丙酸、2-（4-噻唑）-苯并咪唑（TBZ）、低级脂肪酸甘油酯、氨基酸、维生素等，无机防腐剂主要有硝酸盐和亚硝酸盐、亚硫酸及其盐类、游离氯与次氯酸盐、二氧化碳等。苯甲酸及其钠盐是我国及其世界各国最普遍使用的防腐剂之一。具有成本低廉、供应充足、毒性较低的优点。在酸性（pH4）食品中作用效果较好。作用机理苯甲酸又称为安息香酸，故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性，大约常温下0.34g/100ml；但溶于热水；也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。而苯甲酸钠在都使用苯甲酸钠；苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。苯甲酸钠大多为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜，有收敛性；易溶于水（常温）53.0g/100ml左右，PH在8左右；苯甲酸钠也是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0。苯甲酸钠亲油性较大，易穿透细胞膜进入细胞体内，干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶缩合反应，从而起到食品防腐的目的。具体的作用机理如下：①能使微生物的蛋白质凝固或变性，从而干扰其生长和繁殖。②防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。由于能破坏或损伤细胞壁，或能干扰细胞壁合成的机理，致使胞内物质外泄，或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统，从而具有抗微生物的作用。③作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。④作用于微生物体内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。食品的贮藏方法有物理法（加热、干燥、冷冻）、化学法（药剂法）、物理化法（烟熏法）及生理法（气体、低温、发酵）。防腐剂是防止因微生物作用而引起食品腐败变质，延长食品保质期的一种食品添加剂，属于化学法。各国使用的防腐剂有苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐、对羟基苯甲酸及其酯类和丙酸及其盐类这四大类。苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌剂，在PH值2.5～4之间，对很多微生物都有效。苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并全部从尿中排出，不在人体内蓄积。ADI值为0～5mg/Kg、LD50为2.70~4.44g/Kg。主要用于汽水、果汁、酱油、酒类等。不允许用于食用肉类。生产工艺生产方法甲苯甲苯氯化法和邻二甲酸脱羧法制得，但目前国内外普遍采用的工业生产方法以甲苯为原料的液相催化空气氧化法。将溶有催化剂（萘酸钴、环氧酸钴或醋酸钴）的甲苯和空气分别连续泵入氧化塔（或釜）中，在140℃-165℃和0.4兆帕的压力下氧化生成苯甲酸。塔顶尾气用冷凝和活性炭吸附的方法回收甲苯后放空；塔釜反应液经常压蒸馏回收未反应的甲苯、苯甲醇和苯甲醛等轻组分后，再减压蒸馏得苯甲酸；回收的甲苯等返回氧化塔，甲苯的单程转化率可控制在35％以上。在中和锅中用32的纯碱溶液将苯甲酸中和至PH=7.5，中和温度控制在75℃中和液用0.3％的活性炭脱色后真空吸滤，吸滤液经浓缩、干燥即成粉状苯甲酸钠产品。工艺生产流程苯甲酸与苯甲酸钠防腐剂存在问题苯甲酸类防腐剂在我国可以使用在面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等食品中，现在国家明确规定苯甲酸类不能使用在果冻类食品中；苯甲酸类毒性较大，国家限制了苯甲酸及其盐的使用范围，许多国家已用山梨酸钾取代。苯甲酸与苯甲酸钠作为防腐剂使用中应注意的问题①、了解防腐剂的抗菌谱、最低抑菌浓度和食品所带的腐败菌种类，做到有的放矢。②、了解所用防腐剂的物理性质，如溶解性、PH值条件等。③、了解食品加工、贮藏条件、保质期等。CH3COOHCOONaO2Na2CO3④、充分考虑影响防腐效果的因素，如分配系数、水分活度、食品的污染程度等。苯甲酸与苯甲酸钠本身存在的问题①、健康危害：对皮肤有轻度刺激性。蒸气对上呼吸道、眼和皮肤产生刺激。本品在一般情况下接触无明显的危害性。②、环境危害：对环境有危害，对水体和大气可造成污染。③、燃爆危险：本品可燃，具刺激性。④、危险特性：遇明火、高热可燃。问题解决现状由于目前使用的防腐剂大多是人工合成的，超标准使用会对人体造成一定损害。因此，我国对防腐剂的使用有着严格的规定。国家根据不同的食品对防腐剂的添加量有着严格的要求，像酱油当中的防腐剂的量是食品量的千分之一，汽水当中的防腐剂的量是食品量的万分之二。在这个范围之内，您即使每天都食用带有防腐剂的食品，也不会对身体造成不良的影响，您尽可以放心食用。国家不仅对防腐剂的使用量有严格规定，而且对它的使用范围也有严格的限制，防腐剂仅限于用在酱油、醋、果酱、调味品、果汁、葡萄酒、汽酒、汽水等食品中，还有含有盐分不是很高、容易变质的低盐分酱菜和含有糖分的蜜饯中。因此，食品生产部门只要按照国家食品添加剂卫生标准来使用防腐剂，消费者的健康就能够得到保证。防腐剂发展趋势总的来说，理想的食品防腐剂应该具有以下的特点：①应用广谱性，对绝大多数的造成食品腐败变质的微生物有抑制，最好有杀灭作用。②对人体安全。③使用量尽量到最少，在其最低浓度下就可以抑菌。④对食品本身不会造成异味的产生和颜色的变化以及保持原有风味。⑤来源丰富且价格低廉。单一的防腐剂或保鲜方法通常都存在着一定的缺陷，必须采用复合保鲜技术，才能发挥互补和相乘效果，有效地阻止微生物的生长和其它不利因素，达到优势互补、相得益彰的口的。因此采用防腐剂复配技术，增强防腐剂对食品中杂菌的针对性，利用配料中各个组分的互补、增效作用，可以获得满意的抑菌和杀菌效果，这是食品防腐剂发展的一个发展方向。结束语食品添加剂是构成现代食品工业的重要因素，它对于改善食品的色、香、味，增加食品营养，提高食品品质，改善加工条件，防止食品变质，延长食品的保质期有极其重要的作用。因此，食品添加剂在食品工业中占据重要地位，可以说没有食品添加剂就不可能有现代食品工业。它已经成为加工食品、人造食品及快餐业的重要支柱。我们应在现有食品工艺中多引入和开发天然防腐剂，运用高新科技的发展，依靠完整的技术开发来改善我们的防腐剂。天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点。因此近年来，天然防腐剂的研究和开发利用成了食品工业的一个热点。常见的天然防腐剂有那他霉素、葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、聚赖氨酸、壳聚糖、果胶分解物、蜂胶、茶多酚等。天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点，因此开发高效、安全、稳定的天然防腐剂已成为食品科学研究的热点之一，天然防腐剂不但对人体健康无害，而且还具有一定的营养价值，随着研究的深入，被揭示的天然抗菌物质越来越多。目前天然食品防腐剂的研究与应用在国外已日趋广泛，在我国尚属初级阶段。随着抗菌物质分子结构与作用机理的揭示，更多的天然防腐剂将被开发出来，以其安全性，无毒副作用的特点越来越受到食品工业的青眯。随着食品工业的发展和人们生活水平的提高，天然防腐剂将会在二十一世纪具有广阔的应用前景，必将对人类健康发挥巨大的作用。