食品的化学保藏

食品的化学保藏第一节概述一、化学保藏的概念（一）食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中适用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可能保持原有品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期。（二）化学制品指成分明确，结构清楚，从化学工业中生产出来的制品。有一些化学制品，它能抑制微生物生长，延续食品腐败变质，称为化学防腐剂：如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、亚硝酸盐。有一些化学制品它能阻止或延续食品中成分被氧化的反应，称为抗氧化剂。而利用化学制品来抑制酶的添加剂则不常用。（三）化学保藏的原理化学保藏就是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的发生，从而达到保藏的目的。它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态，属于暂时性保藏。由防腐剂只能延长细菌生长滞后期，因而只有未遭细菌严重污染的食品，利用化学防腐剂才有效。抗氧化剂也是如此，在化学反应尚未发生前。并不能改善低质食品的品质，即如果食品腐败变质和氧化反应已经开始，则决不能利用防腐剂和抗氧化剂将已经腐败变质的食品变成优质食品。（四）特点简单、经济。第二节食品添加剂及其使用问题一、食品添加剂（1）概念：为改善食品的色、香、味以及防腐变质，适应食品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。（2）食品添加剂与食品配料的区别食品配料：是公认安全的物质，无需进行毒理评价，用量比较大，一般在3%以上，如盐、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。食品添加剂：需要经过毒理学检验，并有一定的ADI值，一般用量较小。二、食品添加剂的分类及应用状况第三节化学防腐剂用于食品保藏的抗菌剂可以区分为无机和有机的两大类，CO2，SO2，H2O2，苯甲酸及其钠盐，山梨酸及其钾盐，脂肪酸、酒精等为常用的抗菌剂。一、无机类1．SO2、亚硫酸盐类①漂白作用和还原作用。②减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应。③抑制氧化酶的活性，从而抑制酶性变，比如多酚氧化酶的反应。④可与有色物质作用而漂白，比如花青素、胡萝卜素等——用于苹果、马铃薯、果脯原料等。⑤用于防止非酶褐变，如藕、土豆片等。⑥抑菌作用、抑制昆虫。⑦可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作用稍差一些。⑧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。⑨毒理学评价及可能的危害。无致癌和不影响生殖，对某些细菌有致突变作用，高计量下，哺乳动物细胞中可导致染色体损害，但在当前的适用剂量下，对多数人无害。关于其危害，主要对过敏的哮喘者有诱发的可能。2．过氧化氢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。工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消毒处理。3．卤素（氯）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。消毒原理——次氯酸。加氯处理时，水中存在能和氯反应并使它失去杀菌效力的物质，例如H2S和有机杂质等，只有这些物质全部和氯结合，即满足了水本身需氯量而有残余游离氯出现后，才具有有效的杀菌能力或抑制微生物生长活动的能力，此时水的加氯处理达到了转折点——氯转效点。各种水因其有机质和干扰物质含量不同，它们的转折点也不同（P740）。pH较低时，氯的杀菌效力可提高。4．CO2高浓度的CO2能阻止微生物的生长，高压下，CO2溶解度比常压下高，因而高压下，防腐能力也大——碳酸饮料的防腐。CO2也常和冷藏结合在仪器用于水果保鲜、气调保鲜——减缓呼吸作用。5．亚硝酸盐和硝酸盐两者都有延迟微生物生长的作用，后者由于靠酶转化或亚硝酸盐而起作用，用量大一些。抑制梭状芽孢杆菌有效。二、有机类1．苯甲酸及其钠盐，以及衍生物对羟基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚）这类制品只有在酸性介质中才有效，pH从7.0降到3.5，防腐能力可增加5-10倍，只有未解离酸才有防腐力，成盐后基本无效果；苯甲酸对酵母的影响大于霉菌的影响，但对细菌效力极弱；苯甲酸对人体毒害小；衍生物，对羟基苯甲酸酯，对于细菌、霉菌都有非常明显的作用，其抗菌活性依赖于链长度。一般随链长度增长对革兰氏阳性菌作用要比阴性菌强。另外，尼泊金酯受pH影响较小，可用于中性食品，但由于其溶解度有限，加之不良的气味和费用较高，使其未能广泛用于食品。2．山梨酸及其钾盐对霉菌有较强的抑制作用，对厌氧菌无效，pH值越低，抗菌作用越强，在微生物数量过高的情况下，发挥不了作用。3．其它酸类丙酸、丙酸钙：有效地抑制引起食品发粘的菌类，马铃薯杆菌和细菌，而且它抑菌霉菌生长时，对酵母的生长基本无影响，因此，特别适用于面包等焙烤食品的防腐。丙酸及其盐时谷物、饲料储藏中最有效的有机酸类防腐剂，在美国，被认为是安全的食品防腐剂，广泛用于面包和加工干酪，在我国，广泛用于糕点、饼干、面包等。另外，脱氢醋酸、双乙酸钠也是有效的。以上防腐剂适用注意点：①食品pH，pH下降，防腐作用上升；②抑菌谱不同；③不同的防腐剂之间有协同作用；④一般比较难溶于水，应先溶解后再添加。三、生物代谢产物1．抗菌素抗菌素的抗菌效能为普通化学防腐剂的100-1000倍。抗菌作用有选择性，青霉素对G-，土霉素对G+、G-都有效，头孢菌素都有效。但有一点要注意，微生物可能会逐渐产生耐药性。2．乳酸链球菌素（Nisin）抗菌谱比较窄，只能杀死革兰氏阳性菌，特别是孢子，对阴性菌、酵母和霉菌均无作用，一般10mg/kg却有效。目前用于干酪等乳制品、罐头制品、乙醇饮料。3．纳它链霉素（Natamycin）对酵母和霉素有效，对细菌无效。4．植物杀菌素第四节抗氧化剂目前常用的抗氧化剂主要用于防止食物蛤败（油脂氧化）和褐变。一、防止食物蛤败的抗氧化剂氧化和水解是导致脂肪蛤败的主要原因。对氧化性蛤败有影响的因素有空气、光线、热、重金属离子、水分等。抗氧化剂主要的作用是截获游离基、切断游离基反应，阻止过氧化物的产生。目前常用的抗氧化剂有BHA（丁基羟基茴香醚）、BHT（二丁基羟基对甲酚）、PG（没食子酸甲酯）等，主要用于脂肪或多脂类食品。还有抗坏血酸及其衍生物，异抗坏血酸及微生物E等。金属离子会促进氧化，因而添加金属离子的螯合剂有增效作用，比如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等。天然的抗氧化剂，如茶多酚等。二、防止褐变用抗氧化剂这一类主要是水溶性抗氧化剂。1．抗坏血酸、异抗坏血酸及其衍生物、植酸果蔬的酶促褐变主要是一些酚类倍氧化成醌类，在酶的作用下，偶联成聚合体，出现褐色素。着类抗氧化剂主要是自己和氧气作用，消耗掉氧气，不阻止组织中酚类受到氧化。使用注意点：①防止金属离子——采用鏊合剂；②充氮等措施，减少于氧气的接触；③避光避热；④协同作用。