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1、食品化学保藏的概述食品化学保藏的概述食品化学防腐保藏食品化学防腐保藏食品化学杀菌保藏食品化学杀菌保藏食品抗氧化保藏食品抗氧化保藏食品化学保鲜保藏食品化学保鲜保藏内容提要第1页/共100页9.1 食品化学保藏概述食品化学保藏概述食品化学保藏技术是食品科学研究中的一食品化学保藏技术是食品科学研究中的一个重要领域。它有着悠久的历史，人们真个重要领域。它有着悠久的历史，人们真正利用人工化学制品于食品保藏则始于二正利用人工化学制品于食品保藏则始于二十世纪初期，随着化学工业和食品科学的十世纪初期，随着化学工业和食品科学的发展，天然提取和化学合成的食品保藏剂发展，天然提取和化学合成的食品保藏剂逐渐增多，食品
2、化学保藏技术也获得新的逐渐增多，食品化学保藏技术也获得新的进展，成为食品保藏不可少的一部分。进展，成为食品保藏不可少的一部分。如前所述的盐腌、糖渍、酸渍和烟熏都可算是化学保藏方法，因为它们实际上就是利用盐、糖、酸及熏烟等化学物质来保藏食品的。第2页/共100页9.1 食品化学保藏概述食品化学保藏概述9.1.1 9.1.1 食品添加剂及其使用食品添加剂及其使用食品添加剂食品添加剂是指为改善食品的品质和色是指为改善食品的品质和色香味以及防腐和加工工艺的需要而加入香味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的天然和化学合成物质。食品中的天然和化学合成物质。第3页/共100页9.1.2 9.1.2 化学保
3、藏化学保藏食品化学保藏食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中就是在食品生产和储运过程中使用化学保藏用添加剂提高食品的耐藏性和使用化学保藏用添加剂提高食品的耐藏性和达到某种加工目的。其主要作用就是保持或达到某种加工目的。其主要作用就是保持或提高食品品质和延长食品保藏期。和其他食提高食品品质和延长食品保藏期。和其他食品保藏方法相比，具有简单而又经济的特点。品保藏方法相比，具有简单而又经济的特点。第4页/共100页9.1.2 9.1.2 化学保藏化学保藏特点特点 大多数化学试剂需控制其使用量，通常只能控制大多数化学试剂需控制其使用量，通常只能控制和延缓微生物生长，或只能在短时间内延缓食品的化和延缓微
4、生物生长，或只能在短时间内延缓食品的化学变化，只能在有限时间内保持食品原有的品质状态，学变化，只能在有限时间内保持食品原有的品质状态，属于一种暂时性的或辅助性的保藏方法。属于一种暂时性的或辅助性的保藏方法。食品化学保藏的安全性是人类最为关注的问题，食品化学保藏的安全性是人类最为关注的问题，在生产和选用化学保藏剂时，首先要求必须符合食品在生产和选用化学保藏剂时，首先要求必须符合食品添加剂的安全性规定，并严格按照食品卫生标准规定添加剂的安全性规定，并严格按照食品卫生标准规定控制其用量。控制其用量。食品化学保藏剂种类繁多，它们的理化性质和保藏机理也各异。按照化学保藏剂的保藏机理不同，可分为防腐剂、杀
5、菌剂、抗氧化剂和脱氧剂等，与之对应的就有食品化学防腐保藏、化学杀菌保藏、化学抗氧化保藏。第5页/共100页9.1.3 9.1.3 化学保藏的卫生与安全化学保藏的卫生与安全添加到食品中的化学制品在用量上受添加到食品中的化学制品在用量上受到限制到限制；化学保藏的方法并不是全能的，它只化学保藏的方法并不是全能的，它只能在一定时期内防止食品变质能在一定时期内防止食品变质；化学保藏剂添加的时机需要掌握，时化学保藏剂添加的时机需要掌握，时机不当就起不到预期的作用机不当就起不到预期的作用。第6页/共100页9.2 食品化学防腐保藏食品化学防腐保藏食品防腐保藏是使用化学药剂抑制微生物的保藏食品防腐保藏是使用化
6、学药剂抑制微生物的保藏方法，所使用的化学药剂称为防腐剂。从广义上方法，所使用的化学药剂称为防腐剂。从广义上讲，凡是能抑制微生物的生长活动或杀灭微生物，讲，凡是能抑制微生物的生长活动或杀灭微生物，延缓食品腐败变质或生物代谢的制品都是延缓食品腐败变质或生物代谢的制品都是食品防食品防腐剂腐剂，从狭义上防腐剂是指抑制微生物繁殖的物，从狭义上防腐剂是指抑制微生物繁殖的物质，或称为抑菌剂；而杀灭微生物的物质则称为质，或称为抑菌剂；而杀灭微生物的物质则称为杀菌剂。杀菌剂。第7页/共100页9.2 食品化学防腐保藏食品化学防腐保藏9.2.1 化学防腐保藏原理化学防腐保藏原理食品腐败变质是指食品受微生物污染，在
7、适宜的食品腐败变质是指食品受微生物污染，在适宜的条件下，微生物繁殖导致食品的外观和内在品质条件下，微生物繁殖导致食品的外观和内在品质发生劣变而失去食用价值。微生物引起的食品变发生劣变而失去食用价值。微生物引起的食品变质一般可分为细菌造成的食品腐败、霉菌导致的质一般可分为细菌造成的食品腐败、霉菌导致的食品霉变和酵母引起的食品发酵等。食品霉变和酵母引起的食品发酵等。第8页/共100页9.2.1 化学防腐保藏原理化学防腐保藏原理细菌造成的食品腐败细菌造成的食品腐败细菌作用于各类食品，使食品原有的色泽丧失，细菌作用于各类食品，使食品原有的色泽丧失，呈现各种颜色，发出腐臭气味，产生不良滋味。呈现各种颜色
8、，发出腐臭气味，产生不良滋味。以糖类为主要成分的食品，细菌作用的主要表现以糖类为主要成分的食品，细菌作用的主要表现是分解糖为多种酸，使食品呈现酸味及不良气味；是分解糖为多种酸，使食品呈现酸味及不良气味；以蛋白质为主要成分的食品，其中的蛋白质转化以蛋白质为主要成分的食品，其中的蛋白质转化为腐胺、尸胺、粪臭素等；细菌也促进脂肪的氧为腐胺、尸胺、粪臭素等；细菌也促进脂肪的氧化分解。化分解。第9页/共100页9.2.1 化学防腐保藏原理化学防腐保藏原理食品霉变现象食品霉变现象是指霉菌在代谢过程中利用食品中的碳水化合物、是指霉菌在代谢过程中利用食品中的碳水化合物、蛋白质为碳源和氮源生长繁殖，同时使食品外
9、层蛋白质为碳源和氮源生长繁殖，同时使食品外层长霉或颜色改变，且产生明显霉味。霉菌生长代长霉或颜色改变，且产生明显霉味。霉菌生长代谢过程中，使得碳水化合物和蛋白质分解而导致谢过程中，使得碳水化合物和蛋白质分解而导致食品变质及营养成分破坏。若霉变是由产毒霉菌食品变质及营养成分破坏。若霉变是由产毒霉菌造成的，则产生的毒素对人体健康有严重影响。造成的，则产生的毒素对人体健康有严重影响。第10页/共100页9.2.1 化学防腐保藏原理化学防腐保藏原理食品发酵现象食品发酵现象是微生物代谢所产生的氧化还原酶使食品中的糖是微生物代谢所产生的氧化还原酶使食品中的糖发生不完全氧化而引起的变质现象。常见的食品发生不
10、完全氧化而引起的变质现象。常见的食品发酵有酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵和酪酸发发酵有酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵和酪酸发酵。发酵不但使食品质量变差，严重时使其完全酵。发酵不但使食品质量变差，严重时使其完全失去食用价值。失去食用价值。第11页/共100页9.2.1 化学防腐保藏原理化学防腐保藏原理防腐剂抑菌作用机理防腐剂抑菌作用机理食品防腐剂抑菌作用主要是通过改变微生物发育食品防腐剂抑菌作用主要是通过改变微生物发育曲线，使微生物发育停止在缓慢增殖的迟滞期，曲线，使微生物发育停止在缓慢增殖的迟滞期，而不进入急剧增殖的对数期，延长微生物繁殖一而不进入急剧增殖的对数期，延长微生物繁殖一代所需要的时间，
11、即所谓静菌作用。微生物的繁代所需要的时间，即所谓静菌作用。微生物的繁殖之所以受到阻碍，是与防腐剂抑制微生物生理殖之所以受到阻碍，是与防腐剂抑制微生物生理活动，特别是呼吸作用的酶系统有密切的关系。活动，特别是呼吸作用的酶系统有密切的关系。第12页/共100页9.2.2 食品防腐剂的种类、特性及使用食品防腐剂的种类、特性及使用食品防腐剂分类食品防腐剂分类按来源可分为：化学合成防腐剂和天然防腐剂。按来源可分为：化学合成防腐剂和天然防腐剂。化学合成防腐剂由人工合成，种类多，包括有机化学合成防腐剂由人工合成，种类多，包括有机和无机的防腐剂；天然防腐剂是生物体分泌或体和无机的防腐剂；天然防腐剂是生物体分泌
12、或体内存在的防腐物质，经人工提取后即可用作食品内存在的防腐物质，经人工提取后即可用作食品防腐剂。防腐剂。有的本身就是某种食用成分，对人体无害，是一类有发展前途的食品防腐剂。第13页/共100页9.2.2 食品防腐剂的种类、特性及使用食品防腐剂的种类、特性及使用主要化学合成防腐剂主要化学合成防腐剂苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸及苯甲酸钠又称为安息香酸和安息香酸钠，苯甲酸及苯甲酸钠又称为安息香酸和安息香酸钠，是最常用的防腐剂之一。苯甲酸化学性质稳定，是最常用的防腐剂之一。苯甲酸化学性质稳定，有吸湿性，常温下难溶于水有吸湿性，常温下难溶于水,微溶于热水，溶于乙微溶于热水，溶于乙醇、氯仿、乙醚
13、、丙酮和挥发性、非挥发性油中，醇、氯仿、乙醚、丙酮和挥发性、非挥发性油中，而苯甲酸钠极易溶于水，其水溶液而苯甲酸钠极易溶于水，其水溶液PH为为8,溶于乙溶于乙醇，由于苯甲酸难溶于水，因而多使用苯甲酸钠。醇，由于苯甲酸难溶于水，因而多使用苯甲酸钠。第14页/共100页苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸及其钠盐为广谱抑菌剂，其抑菌效果因苯甲酸及其钠盐为广谱抑菌剂，其抑菌效果因pH而异，一般在低而异，一般在低pH范围内抑菌效果显著，最适范围内抑菌效果显著，最适pH为为2.5-4.0，pH高于高于5.4则失去对多少霉菌则失去对多少霉菌和酵母的抑菌作用。苯甲酸的抑菌作用主要针对和酵母的抑菌作用。苯甲
14、酸的抑菌作用主要针对酵母菌和霉菌，细菌只能部分被抑制，对乳酸菌酵母菌和霉菌，细菌只能部分被抑制，对乳酸菌和梭状芽孢杆菌的抑制效果很弱。和梭状芽孢杆菌的抑制效果很弱。第15页/共100页苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸及苯甲酸钠防腐剂苯甲酸在使用时需注意的事项防腐剂苯甲酸在使用时需注意的事项苯甲酸加热至苯甲酸加热至100100能够升华，在酸性环境中容能够升华，在酸性环境中容易随水蒸气蒸发，因此操作人员戴口罩、手套等易随水蒸气蒸发，因此操作人员戴口罩、手套等防护措施；防护措施；苯甲酸及其钠盐在酸性条件下防腐性能良好，苯甲酸及其钠盐在酸性条件下防腐性能良好，但对产酸菌的抑制作用较弱，使用该防腐剂时应但对产酸菌
15、的抑制作用较弱，使用该防腐剂时应将食品的将食品的pHpH调节到调节到2.5-4.02.5-4.0，以充分发挥防腐剂，以充分发挥防腐剂的作用；的作用；严格控制使用数量，以保证食品的卫生安全性。严格控制使用数量，以保证食品的卫生安全性。第16页/共100页主要化学合成防腐剂主要化学合成防腐剂山梨酸及山梨酸钾山梨酸及山梨酸钾山山梨梨酸酸及及其其盐盐类类又又称称为为花花楸楸酸酸和和花花楸楸酸酸盐盐，盐盐类类常用的有山梨酸钾和钙。常用的有山梨酸钾和钙。山山梨梨酸酸及及其其钾钾盐盐和和钙钙盐盐的的防防腐腐效效果果同同样样也也和和被被保保存存食食品品的的pH值值有有关关，pH值值升升高高，抑抑菌菌效效果果降
16、降低低。试试验验证证明明山山梨梨酸酸及及其其钾钾盐盐和和钙钙盐盐的的抗抗菌菌力力在在pH值值低于低于56时最佳时最佳。第17页/共100页山梨酸及其盐类山梨酸及其盐类使用时注意事项使用时注意事项山梨酸容易被加热时产生的水蒸汽带出，所以在使用时，应该将食品加热冷却后再按规定用量添加山梨酸类抑菌剂，以减少损失。山梨酸及其钾盐和钙盐对人体皮肤和粘膜有刺激性，要求操作人员佩戴防护眼镜。山梨酸对微生物污染严重的食品防腐效果不明显，因为微生物也可以利用山梨酸作为碳源。在微生物严重污染的食品中添加山梨酸不会起到防腐作用，只会加速微生物的生长繁殖。第18页/共100页主要化学合成防腐剂主要化学合成防腐剂对羟基
17、苯甲酸酯类对羟基苯甲酸酯类对羟基苯甲酸酯又称为对羟基安息香酸酯对羟基苯甲酸酯又称为对羟基安息香酸酯或泊尼金酯，由于对羟基苯甲酸的羧基与或泊尼金酯，由于对羟基苯甲酸的羧基与不同的醇发生酯化反应而生成不同的酯，不同的醇发生酯化反应而生成不同的酯，通常在食品中使用的有对羟基苯甲酸甲酯、通常在食品中使用的有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和异丙酯、丁酯和异丁酯、庚乙酯、丙酯和异丙酯、丁酯和异丁酯、庚酯等。酯等。我国目前仅限用乙酯和丙酯第19页/共100页对羟基苯甲酸酯类对羟基苯甲酸酯类对对羟羟基基苯苯甲甲酸酸酯酯的的抑抑菌菌作作用用受受pHpH值值影影响响较较小小，适适用用的的pHpH值值范范围围为为4
18、4-8-8。该该防防腐腐剂剂属属于于广广谱谱抑抑菌菌剂剂，对对霉霉菌菌和和酵酵母母作作用用较较强强，对对细细菌菌中中的的革革兰兰氏氏阴阴性性杆杆菌菌及及乳乳酸酸菌菌作作用用较较弱弱。其其结结构构式式中中R R的的碳碳链链越越长长则则抑抑菌菌效效果果越越强强，但但溶溶解解度度下降。下降。除丁酯延期规定ADI值外，其它酯类ADI值均为0-10mgkg-1(FAO/WHO，1994)第20页/共100页主要化学合成防腐剂主要化学合成防腐剂丙酸盐丙酸盐丙丙酸酸盐盐属属于于脂脂肪肪酸酸盐盐类类抑抑菌菌剂剂，常常用用的的有丙酸钙和丙酸钠。有丙酸钙和丙酸钠。丙酸钙：丙酸钙：C6H10O4Ca (CH3CH2
19、COO)2Ca丙酸钠：丙酸钠：C3H5O2Na CH3CH2COONa 丙酸盐作为一种霉菌抑制剂，必须在酸丙酸盐作为一种霉菌抑制剂，必须在酸性环境中才能产生作用。性环境中才能产生作用。第21页/共100页丙酸盐丙酸盐丙酸盐比苯甲酸和山梨酸类的防腐领域要窄，丙酸盐比苯甲酸和山梨酸类的防腐领域要窄，但对防霉有特效，对细菌作用有限，对酵母毫但对防霉有特效，对细菌作用有限，对酵母毫无影响。所以丙酸盐常用于面包发酵以防止杂无影响。所以丙酸盐常用于面包发酵以防止杂菌的生长，而苯甲酸盐和山梨酸盐不适于制作菌的生长，而苯甲酸盐和山梨酸盐不适于制作面包。丙酸盐还可用于乳制品的防霉。丙酸钙面包。丙酸盐还可用于乳制
20、品的防霉。丙酸钙抑制霉菌的有效剂量比丙酸钠小，但钙盐影响抑制霉菌的有效剂量比丙酸钠小，但钙盐影响化学膨松剂的作用，所以常用丙酸钠而不用丙化学膨松剂的作用，所以常用丙酸钠而不用丙酸钙。酸钙。第22页/共100页主要化学合成防腐剂主要化学合成防腐剂其他有机类防腐剂其他有机类防腐剂除除了了上上述述几几种种常常用用的的以以外外，还还有有许许多多种种其其它它类类型型的的防防腐腐剂剂在在食食品品保保藏藏中中用用到到双乙酸钠双乙酸钠别别名名二二乙乙酸酸一一钠钠，C4H7O4NaxH2O成本低、性质稳定、防腐作用明显，可用于粮食、食品、饲料等防霉防腐第23页/共100页其他有机类防腐剂其他有机类防腐剂脱氢醋酸
21、及其钠盐脱氢醋酸及其钠盐脱氢醋酸：脱氢醋酸：C8H8O4 脱氢醋酸钠：脱氢醋酸钠：C8H8O4NaH2O第24页/共100页9.2.2 食品防腐剂的种类、特性及使用食品防腐剂的种类、特性及使用生物防腐剂生物防腐剂生物防腐剂是指从植物、动物和微生物代谢产物生物防腐剂是指从植物、动物和微生物代谢产物中提取的具有防腐作用的物质，也称天然防腐剂，中提取的具有防腐作用的物质，也称天然防腐剂，是食品防腐剂开发的主要方向。这一类物质一般是食品防腐剂开发的主要方向。这一类物质一般安全性好，能满足人们对食品越来越高的要求。安全性好，能满足人们对食品越来越高的要求。常包括微生物代谢产物、酶类、植物中的天然抗常包括
22、微生物代谢产物、酶类、植物中的天然抗菌物质。菌物质。第25页/共100页生物防腐剂生物防腐剂微生物代谢产物微生物代谢产物微生物在生长时能产生一些影响其它微生微生物在生长时能产生一些影响其它微生物生长的物质物生长的物质抗菌素；抗菌素；目前我国食品防腐剂标准只允许目前我国食品防腐剂标准只允许乳酸链球乳酸链球菌素、纳他霉素菌素、纳他霉素等用于食品的防腐。等用于食品的防腐。第26页/共100页微生物代谢产物微生物代谢产物乳酸链球菌素乳酸链球菌素又名又名乳链菌素乳链菌素、尼生素尼生素、乳酸菌素乳酸菌素,是是某些乳酸链球菌产生的一种多肽物质某些乳酸链球菌产生的一种多肽物质,由由34个氨基酸组成。肽链中含有
23、个氨基酸组成。肽链中含有5个个硫醚键形成的分子内环。氨基末端为硫醚键形成的分子内环。氨基末端为异亮氨酸，羧基末端为赖氨酸。活性异亮氨酸，羧基末端为赖氨酸。活性分子常为二聚体、四聚体等，相对分分子常为二聚体、四聚体等，相对分子质量子质量3348第27页/共100页乳酸链球菌素乳酸链球菌素分子式为：分子式为：C143H228N42O37S7 结构式为结构式为：式中：式中：AbuAbu-氨基丁酸，氨基丁酸，DhaDha脱氢丙氨酸，脱氢丙氨酸，DhbDhb脱氢三丁酸甘油酯脱氢三丁酸甘油酯第28页/共100页乳酸链球菌素乳酸链球菌素乳酸链球菌素乳酸链球菌素能有效抑制革兰氏阳性能有效抑制革兰氏阳性菌的生长
24、繁殖，尤其对产生孢子的革菌的生长繁殖，尤其对产生孢子的革兰氏阳性菌和枯草芽孢杆菌及嗜热脂兰氏阳性菌和枯草芽孢杆菌及嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用。但肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用。但乳酸链球菌素对革兰氏阴性菌、霉菌乳酸链球菌素对革兰氏阴性菌、霉菌和酵母的影响则很弱。和酵母的影响则很弱。如对肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血链球菌及李斯特氏菌国标(GB2760-1996)ADI值33000IUkg-1(FAO/WHO，1994)第29页/共100页微生物代谢产物微生物代谢产物那他霉素那他霉素纳他霉素纳他霉素呈白色或奶油黄色结晶性粉末。呈白色或奶油黄色结晶性粉末。几乎无臭无味。熔点几乎无臭无味。熔点
25、280(280(分解分解).几乎几乎不溶于水、高级醇、醚、酯，微溶于甲不溶于水、高级醇、醚、酯，微溶于甲醇，溶于冰醋酸和二甲基亚砜。相对分醇，溶于冰醋酸和二甲基亚砜。相对分子质量为：子质量为：665.75 665.75 第30页/共100页那他霉素那他霉素分子式为：分子式为：C33H47NO13结构式为：结构式为：第31页/共100页那他霉素那他霉素纳他霉素纳他霉素可用于防霉。喷淋在霉菌容可用于防霉。喷淋在霉菌容易增值、暴露于空气中的食品表面时，易增值、暴露于空气中的食品表面时，有良好的抗霉效果。用于发酵干酪可有良好的抗霉效果。用于发酵干酪可选择性地抑制霉菌的繁殖而让细菌得选择性地抑制霉菌的繁
26、殖而让细菌得到正常的生长和代谢。到正常的生长和代谢。国标GB2760-1997ADI值0-0.3mgkg-1(FAO/WHO，1994)第32页/共100页微生物代谢产物微生物代谢产物枯草杆菌素枯草杆菌素枯草杆菌素枯草杆菌素是枯草杆菌的代谢产物，是枯草杆菌的代谢产物，也为一种多肽类物质，在酸性条件下也为一种多肽类物质，在酸性条件下比较稳定，而在中性或碱性条件下，比较稳定，而在中性或碱性条件下，即迅速被破坏。枯草杆菌素对革兰氏即迅速被破坏。枯草杆菌素对革兰氏阳性菌有抗菌作用阳性菌有抗菌作用第33页/共100页枯草杆菌素枯草杆菌素对于耐热性的芽孢菌能促使它们的耐对于耐热性的芽孢菌能促使它们的耐热性
27、降低，能抑制厌氧性芽孢菌生长。热性降低，能抑制厌氧性芽孢菌生长。因此，有人认为枯草杆菌素应用于罐因此，有人认为枯草杆菌素应用于罐装食品是合适的。同时，枯草杆菌素装食品是合适的。同时，枯草杆菌素在消化道中可很快地被蛋白酶完全破在消化道中可很快地被蛋白酶完全破坏，对人体无害，坏，对人体无害，但并未列入我国食但并未列入我国食品添加剂标准中。品添加剂标准中。第34页/共100页生物防腐剂生物防腐剂酶类酶类溶菌酶溶菌酶是已使用的防腐剂之一。早在是已使用的防腐剂之一。早在1907年就有了关于细菌溶解因子的报年就有了关于细菌溶解因子的报告，到了告，到了1922年年Alexander Fleming正式把具有
28、溶菌作用的因子命正式把具有溶菌作用的因子命名为溶菌酶。以后人们便开始了对溶菌名为溶菌酶。以后人们便开始了对溶菌酶的研究，到现在已对溶菌酶有了比较酶的研究，到现在已对溶菌酶有了比较彻底的了解彻底的了解。第35页/共100页酶类酶类溶菌酶能溶解许多细菌的细胞膜，使细胞膜的糖溶菌酶能溶解许多细菌的细胞膜，使细胞膜的糖蛋白发生分解，而导致细菌不能正常生长。溶菌蛋白发生分解，而导致细菌不能正常生长。溶菌酶对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆酶对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢菌等均有良好的抗菌能力。溶菌菌、地衣型芽孢菌等均有良好的抗菌能力。溶菌酶是无毒性的蛋白质，可用于各种食品的
29、防腐。酶是无毒性的蛋白质，可用于各种食品的防腐。由于食品中的羧基和硫酸能影响溶菌酶的活性，由于食品中的羧基和硫酸能影响溶菌酶的活性，因此将溶菌酶和其他抗菌物质等结合使用，效果因此将溶菌酶和其他抗菌物质等结合使用，效果会更好。会更好。第36页/共100页生物防腐剂生物防腐剂植物提取物植物提取物植物中具有抗菌活性的代谢产物大致植物中具有抗菌活性的代谢产物大致可以分为四类：可以分为四类：植物抗毒素类、酚类、植物抗毒素类、酚类、有机酸类和精油类。有机酸类和精油类。植物抗毒素具有高度专一性；天然植物中的酚类化合物是食品防腐的主要因子，有广谱抗菌能力；果蔬中普遍存在的有机酸，除了做酸味剂、抗氧化剂、增效剂
30、外，还有抗菌能力。第37页/共100页植物提取物植物提取物目前天然植物中存在的抗菌物质并不目前天然植物中存在的抗菌物质并不能大规模商业化使用，原因之一可能能大规模商业化使用，原因之一可能是杀菌有效性和大剂量使用时的特殊是杀菌有效性和大剂量使用时的特殊气味的矛盾，即必须做到在有效的前气味的矛盾，即必须做到在有效的前提下，产生的气味最小提下，产生的气味最小。第38页/共100页9.3 食品化学杀菌保藏食品化学杀菌保藏食品化学杀菌保藏是使用杀菌剂来对食品进行处理，食品化学杀菌保藏是使用杀菌剂来对食品进行处理，达到杀死病菌，延长保藏期的目的。达到杀死病菌，延长保藏期的目的。杀菌剂和抑菌杀菌剂和抑菌剂的
31、剂的最大区别最大区别是，杀菌剂在其使用限量范围内能通是，杀菌剂在其使用限量范围内能通过一定的化学作用杀死微生物，使之不能侵染食品，过一定的化学作用杀死微生物，使之不能侵染食品，造成食品变质。造成食品变质。按按其其灭灭菌菌特特性性可可分分为为三三类类：氧氧化化型型杀杀菌菌剂剂、还还原原型型杀菌剂和其它杀菌剂杀菌剂和其它杀菌剂。第39页/共100页9.3 食品化学杀菌保藏食品化学杀菌保藏9.3.1 杀菌剂作用机理杀菌剂作用机理破坏菌体的作用破坏菌体的作用对细胞壁的作用对细胞壁的作用细胞壁受杀菌剂的影响一般有三种情况：细胞壁上的细胞壁受杀菌剂的影响一般有三种情况：细胞壁上的物质被溶解破坏，紧接于壁附
32、近的一些酶类受到抑制，物质被溶解破坏，紧接于壁附近的一些酶类受到抑制，细胞壁的生物合成过程受到影响。细胞壁是细胞的外细胞壁的生物合成过程受到影响。细胞壁是细胞的外围保护层，它的破坏将使细胞结构受损、发生溶菌作围保护层，它的破坏将使细胞结构受损、发生溶菌作用及原生质体漏出。用及原生质体漏出。第40页/共100页破坏菌体的作用破坏菌体的作用对细胞膜的作用对细胞膜的作用细胞膜是一层具有高度选择透过性的半透膜，其主要细胞膜是一层具有高度选择透过性的半透膜，其主要功能是控制细胞内外一些物质的交换渗透作用。功能是控制细胞内外一些物质的交换渗透作用。破坏细胞膜中脂质分子与蛋白质的定向排列；破坏细胞膜中脂质分
33、子与蛋白质的定向排列；改变细胞膜表面电荷，破坏其通透性；改变细胞膜表面电荷，破坏其通透性；抑制细胞膜的合成。抑制细胞膜的合成。第41页/共100页破坏菌体的作用破坏菌体的作用对细胞内容物的作用对细胞内容物的作用对细胞器的作用对细胞器的作用以线粒体为例，线粒体是细胞中贮存能量的细胞器，以线粒体为例，线粒体是细胞中贮存能量的细胞器，内有许多种生物氧化反应所需的酶类。杀菌剂对线粒内有许多种生物氧化反应所需的酶类。杀菌剂对线粒体的作用主要是影响细胞内大的各种生物氧化反应，体的作用主要是影响细胞内大的各种生物氧化反应，包括对需氧氧化的影响、不需氧氧化、三羧酸循环某包括对需氧氧化的影响、不需氧氧化、三羧酸
34、循环某些过程的影响等。些过程的影响等。第42页/共100页对细胞内容物的作用对细胞内容物的作用对蛋白质和核酸等结构物质的作用对蛋白质和核酸等结构物质的作用蛋白质在微生物体内具有多种多样的功能，没有蛋蛋白质在微生物体内具有多种多样的功能，没有蛋白质就没有任何生命活动，蛋白质的结构受到破坏，白质就没有任何生命活动，蛋白质的结构受到破坏，微生物生命活动就受到抑制甚至停止。含有重金属微生物生命活动就受到抑制甚至停止。含有重金属的杀菌剂能破坏酶蛋白的结构，使其失活。有的杀的杀菌剂能破坏酶蛋白的结构，使其失活。有的杀菌剂可与菌剂可与DNA上的核苷酸残基连接起来形成复合物，上的核苷酸残基连接起来形成复合物，
35、从而影响从而影响DNA的转录及复制。的转录及复制。第43页/共100页9.3.1 杀菌剂作用机理杀菌剂作用机理影响代谢作用和生理活动影响代谢作用和生理活动杀菌剂对酶体系的作用杀菌剂对酶体系的作用对酶形成的影响对酶形成的影响一些杀菌剂能通过刺激或阻抑酶的合成，使菌体内的一些杀菌剂能通过刺激或阻抑酶的合成，使菌体内的物质代谢失去平衡，从而达到抑制微生物生长的目的。物质代谢失去平衡，从而达到抑制微生物生长的目的。一些杀菌剂能携带某些组分，使之嵌入到菌体细胞蛋一些杀菌剂能携带某些组分，使之嵌入到菌体细胞蛋白质或核酸分子中，如果这个部位是酶系的活性中心，白质或核酸分子中，如果这个部位是酶系的活性中心，则
36、酶就会失活。则酶就会失活。第44页/共100页杀菌剂对酶体系的作用杀菌剂对酶体系的作用对酶活性的抑制对酶活性的抑制破坏酶的立体结构；破坏酶的立体结构；竞争性抑制；竞争性抑制；假反馈性抑制；假反馈性抑制；作用物的改变。作用物的改变。第45页/共100页影响代谢作用和生理活动影响代谢作用和生理活动抑制呼吸作用抑制呼吸作用微生物通过呼吸作用获得其生命活动所需要的能微生物通过呼吸作用获得其生命活动所需要的能量。其中，糖酵解中的三羧酸循环、电子传递系量。其中，糖酵解中的三羧酸循环、电子传递系统和氧化磷酸化是三个十分重要的能量代谢活动，统和氧化磷酸化是三个十分重要的能量代谢活动，如果杀菌剂能抑制能量代谢中
37、的任一环节即可抑如果杀菌剂能抑制能量代谢中的任一环节即可抑制微生物的生长繁殖。制微生物的生长繁殖。第46页/共100页9.3 食品化学杀菌保藏食品化学杀菌保藏9.3.2 杀菌剂的种类及特性杀菌剂的种类及特性氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂包括过氧化物和氯制剂两类。在食品保藏中常用的有包括过氧化物和氯制剂两类。在食品保藏中常用的有过氧化氢、过氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以过氧化氢、过氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其他的氧化型杀菌剂。及其他的氧化型杀菌剂。作用机理作用机理过氧化物主要是通过氧化剂分解时释放强氧化能力的过氧化物主要是通过氧化剂分解时释放强氧化能力的新生态氧使微生物氧化致死；而氯制剂
38、则是利用其有新生态氧使微生物氧化致死；而氯制剂则是利用其有效氯成分的强氧化作用杀灭微生物。效氯成分的强氧化作用杀灭微生物。第47页/共100页氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂种类和特性种类和特性过氧乙酸过氧乙酸无色液体，有强烈刺鼻气味，性质极不稳定，低浓度无色液体，有强烈刺鼻气味，性质极不稳定，低浓度极易分解释放氧。过氧乙酸是一种广谱、速效、无毒极易分解释放氧。过氧乙酸是一种广谱、速效、无毒害的强力杀菌剂，对细菌及其芽孢、真菌和病毒均有害的强力杀菌剂，对细菌及其芽孢、真菌和病毒均有较高的杀灭效果，特别是在低温下仍能灭菌，这对保较高的杀灭效果，特别是在低温下仍能灭菌，这对保护食品营养成分有积极的作用。过
39、氧乙酸在我国多作护食品营养成分有积极的作用。过氧乙酸在我国多作为杀菌消毒剂，用于食品加工车间、工具及容器的消为杀菌消毒剂，用于食品加工车间、工具及容器的消毒。毒。由于过氧乙酸的稀溶液分解很快，通常是使用时现配，也可暂时存于冰箱内，以减少分解。40%以上浓度的溶液易爆炸、燃烧，使用时要注意，还要注意不要和其他药品混合。第48页/共100页种类和特性种类和特性过氧化氢过氧化氢又称为双氧水，非常活泼，易分解成水和新生态氧，又称为双氧水，非常活泼，易分解成水和新生态氧，遇有机物会分解，光、热能促进其分解。过氧化物分遇有机物会分解，光、热能促进其分解。过氧化物分解生产的氧具有很强的氧化作用和杀菌作用，在
40、碱性解生产的氧具有很强的氧化作用和杀菌作用，在碱性条件下作用力较强。有机物存在时会降低其杀菌作用。条件下作用力较强。有机物存在时会降低其杀菌作用。过氧化氢是低毒的杀菌消毒剂，可适用于器皿和某些过氧化氢是低毒的杀菌消毒剂，可适用于器皿和某些食品的消毒。在食品生产中的残留经加热很容易出去。食品的消毒。在食品生产中的残留经加热很容易出去。过氧化氢有致癌作用，故食品中不能有残留。此外，过氧化氢与淀粉能形成环氧化合物，因此对其使用范围和用量都应加以限制。第49页/共100页种类和特性种类和特性氯氯氯在空气中不燃烧，但一般的可燃物大多可在氯气中氯在空气中不燃烧，但一般的可燃物大多可在氯气中燃烧。氯和含氯化
41、合物的杀菌机理基本相同，其在水燃烧。氯和含氯化合物的杀菌机理基本相同，其在水中能释放次氯酸并由次氯酸电离产生次氯酸根离子，中能释放次氯酸并由次氯酸电离产生次氯酸根离子，次氯酸是一种很强的氧化剂，它通过扩散作用穿透微次氯酸是一种很强的氧化剂，它通过扩散作用穿透微生物的细胞壁（膜），与细胞内的原生质反应，使微生物的细胞壁（膜），与细胞内的原生质反应，使微生物死亡。氯对细菌营养细胞、芽孢、真菌和病毒均生物死亡。氯对细菌营养细胞、芽孢、真菌和病毒均有杀灭作用，但对芽孢的杀灭能力相对较弱。有杀灭作用，但对芽孢的杀灭能力相对较弱。氯是使用最早的水处理剂，具有杀菌谱广、杀菌能力强、效率高、价格低廉和残余氯有
42、持续杀菌的效果等。第50页/共100页氯氯氯主要用于饮用水生产和水处理中对水的消毒，能氯主要用于饮用水生产和水处理中对水的消毒，能消除水中的致病菌。但氯制剂也有明显的缺点：受消除水中的致病菌。但氯制剂也有明显的缺点：受PH的影响，碱性条件下杀菌效果明显降低；可与的影响，碱性条件下杀菌效果明显降低；可与杀菌对象中的氨和大部分胺反应生成无杀菌力的氯杀菌对象中的氨和大部分胺反应生成无杀菌力的氯胺；消毒过程中与其他有机物作用产生有机卤代物，胺；消毒过程中与其他有机物作用产生有机卤代物，对人体有危害；处理后残余的氯对水中生物有危害；对人体有危害；处理后残余的氯对水中生物有危害；液氯钢瓶在贮存、运输和使用
43、上存在一定危险性。液氯钢瓶在贮存、运输和使用上存在一定危险性。第51页/共100页种类和特性种类和特性次氯酸钠次氯酸钠又名次氯酸苏打、次亚氯酸钠，又名次氯酸苏打、次亚氯酸钠，2525以下较稳定，以下较稳定，加热迅速分解。为强氧化剂，化学性质不稳定，加热迅速分解。为强氧化剂，化学性质不稳定，常温下也会自然分解而失去活性，对金属有腐蚀常温下也会自然分解而失去活性，对金属有腐蚀性。具广谱杀菌特性，对细菌营养细胞、芽孢、性。具广谱杀菌特性，对细菌营养细胞、芽孢、病毒、藻类和原虫类均有杀灭作用。常用作水处病毒、藻类和原虫类均有杀灭作用。常用作水处理杀菌剂，用于生活用水、饮料、泳池用水、冷理杀菌剂，用于生
44、活用水、饮料、泳池用水、冷却水和废水等。却水和废水等。有机物的存在可消耗有效氯，降低杀菌效果；次氯酸钠的杀菌效果受温度和PH影响，温度没上升10，杀菌效果可提高一倍以上，PH越低，杀菌能力越强。第52页/共100页种类和特性种类和特性漂白粉漂白粉一种混合物杀菌剂，组成包括次氯酸钙、氯化钙和一种混合物杀菌剂，组成包括次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙等。杀菌的有效成分为次氯酸钙等复合物氢氧化钙等。杀菌的有效成分为次氯酸钙等复合物分解产生的有效氯。漂白粉水溶液能释放出游离氯，分解产生的有效氯。漂白粉水溶液能释放出游离氯，有很强的杀菌、漂白能力，这种游离氯侵入微生物有很强的杀菌、漂白能力，这种游离氯侵入微生
45、物细胞的酶蛋白中，或破坏核蛋白的巯基，或抑制其细胞的酶蛋白中，或破坏核蛋白的巯基，或抑制其他对氧化作用敏感的酶类，导致微生物死亡。对细他对氧化作用敏感的酶类，导致微生物死亡。对细菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒均有强杀灭作用。菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒均有强杀灭作用。其杀菌效果与作用时间、浓度和温度等因素有关，而PH的改变对其杀菌效果影响显著，PH降低能提高其杀菌效果。漂白粉在我国主要用作饮用水、食品加工车间、库房、容器设备及蛋品等方面的消毒剂。第53页/共100页氧化型杀菌剂使用时注意事项氧化型杀菌剂使用时注意事项过氧化物和氯制剂都是以分解产生的新生态氧或游离氯进行杀菌消毒的。这两种气体对人体的皮
46、肤、呼吸道粘膜和眼睛有强烈地刺激作用和氧化腐蚀性，要求操作人员加强劳动保护，配戴口罩、手套和防护眼睛，以保障人体健康与安全。根据杀菌消毒的具体要求，配制适宜浓度，并保证杀菌剂足够的作用时间，以达到杀菌消毒的最佳效果。根据杀菌剂的理化性质，控制杀菌剂的贮存条件，防止因水分、湿度、高温和光线等因素使杀菌剂分解失效，并避免发生燃烧、爆炸事故。第54页/共100页9.3.2 杀菌剂的种类及特性杀菌剂的种类及特性还原型杀菌剂还原型杀菌剂作用机理作用机理常用的还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，它们包常用的还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，它们包括在食品添加剂的漂白剂之中。其杀菌机理是利用亚括在食品添加剂的
47、漂白剂之中。其杀菌机理是利用亚硫酸的还原性消耗食品中的氧，使好气性微生物缺氧硫酸的还原性消耗食品中的氧，使好气性微生物缺氧致死。同时，还能阻碍微生物生理活动中酶的活性，致死。同时，还能阻碍微生物生理活动中酶的活性，从而控制微生物的繁殖。从而控制微生物的繁殖。亚硫酸属于酸性杀菌剂,其杀菌作用除与药剂浓度、温度和微生物种类等有关以外,PH影响显得尤为显著。只有食品的PH低于3.5时，保持较强的酸性条件下，亚硫酸分子不发生电离，此时杀菌效果最佳。第55页/共100页还原型杀菌剂还原型杀菌剂种类和特性种类和特性还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，在国内外食还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，在国内外食品贮
48、藏中常用的品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、品贮藏中常用的品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。二氧化硫二氧化硫又称为亚硫酸酐，生产实际中多采用硫磺燃烧法产又称为亚硫酸酐，生产实际中多采用硫磺燃烧法产生二氧化硫，此操作称为熏硫。生二氧化硫，此操作称为熏硫。果蔬加工中，熏硫时由于二氧化硫的还原作用，可起到对酶氧化系统的破坏，阻止氧化，使果实中单宁类物质不致氧化变色；可改变细胞膜透性；明显促进脱水蔬菜干制过程中的干燥率；溶于水后形成亚硫酸，对微生物具有强烈的抑制作用。第56页/共100页还原型杀菌剂还原型杀菌剂种类和特性种类和特性无水亚硫酸钠无水
49、亚硫酸钠白色粉末或结晶，易溶于水，微溶于乙醇。比含结白色粉末或结晶，易溶于水，微溶于乙醇。比含结晶水的亚硫酸钠性质稳定，空气中能慢慢氧化成硫晶水的亚硫酸钠性质稳定，空气中能慢慢氧化成硫酸盐而丧失杀菌效果，与酸反应产生二氧化硫，所酸盐而丧失杀菌效果，与酸反应产生二氧化硫，所以需在酸性条件下使用。联合国粮农组织及世界卫以需在酸性条件下使用。联合国粮农组织及世界卫生组织规定生组织规定ADI值以二氧化硫计为值以二氧化硫计为0-0.7mg/kg。第57页/共100页种类和特性种类和特性亚硫酸钠亚硫酸钠又称为结晶亚硫酸钠，该杀菌剂为无色至白色结晶，又称为结晶亚硫酸钠，该杀菌剂为无色至白色结晶，易溶于水，微
50、溶于乙醇。在水中的溶解度，易溶于水，微溶于乙醇。在水中的溶解度，0时时为为32.8，遇空气中氧则慢慢氧化成硫酸盐，丧失，遇空气中氧则慢慢氧化成硫酸盐，丧失杀菌作用。在酸性条件下使用，产生二氧化硫。联杀菌作用。在酸性条件下使用，产生二氧化硫。联合国粮农组织及世界卫生组织规定合国粮农组织及世界卫生组织规定ADI值以二氧化值以二氧化硫计为硫计为0-0.7mg/kg。第58页/共100页还原型防腐剂使用时注意事项还原型防腐剂使用时注意事项亚硫酸及其盐类的水溶液在放置过程中容易分解逸散二氧化硫而失效，所以应现用现配制。在实际应用中，需根据不同食品的杀菌要求和各亚硫酸杀菌剂的有效二氧化硫含量确定杀菌剂用量