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  • 資訊 > 專(zhuān)家原創(chuàng) > 食品防腐劑的研究進(jìn)展及監(jiān)管機(jī)制

    2025-08-13 來(lái)源:sjgle食品加工包裝在線(xiàn)
    食品添加劑是指在食品行業(yè)生產(chǎn)中為改善食品的顏色、香氣、味道,以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的一類(lèi)化合物質(zhì)或者天然物質(zhì)。食品添加劑根據(jù)用途分類(lèi),包括食用色素、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、調(diào)味劑、增稠劑等。

    食品添加劑是指在食品行業(yè)生產(chǎn)中為改善食品的顏色、香氣、味道,以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的一類(lèi)化合物質(zhì)或者天然物質(zhì)。食品添加劑根據(jù)用途分類(lèi),包括食用色素、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、調(diào)味劑、增稠劑等。在食品工業(yè)的發(fā)展中,食品添加劑起到了十分重要的作用,它可以防止食品變質(zhì)、改善口味、提升營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等。目前,最新版的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2024)已經(jīng)正式頒布并將于2025年2月8日正式實(shí)施。

     

    食品防腐劑是為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期、防止食品變質(zhì)而添加的一類(lèi)物質(zhì)。它們可以抑制或殺死食品中的微生物,從而減緩食品腐敗的過(guò)程,也是現(xiàn)代工業(yè)化食品生產(chǎn)過(guò)程中必不可缺的添加成分。食品防腐劑是指人工合成或者從天然物質(zhì)中提取的化學(xué)物質(zhì),它們被添加到食品中用于抑制食品變質(zhì)、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期、保持食品原有品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,在食品工業(yè)中扮演著重要角色。

     

    那么,防腐劑通??梢苑譃槟膸最?lèi)呢?

     

    食品防腐劑主要分為兩大類(lèi),分別是化學(xué)合成防腐劑和天然防腐劑。

     

    (一)化學(xué)合成防腐劑

     

    化學(xué)合成防腐劑是一類(lèi)人工化學(xué)合成的防腐劑,其具有化學(xué)穩(wěn)定、易于使用、價(jià)格便宜、種類(lèi)多樣等特點(diǎn),因此成為我國(guó)應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)防腐劑。其中,苯甲酸及其鹽類(lèi)和酯類(lèi)、山梨酸及其鹽類(lèi)的應(yīng)用最為廣泛。

     

    1、苯甲酸及其鹽類(lèi)和酯類(lèi)

     

    苯甲酸及其鹽類(lèi)防腐劑是食品工業(yè)中常用的一種化學(xué)防腐劑,它們主要對(duì)霉菌、酵母和細(xì)菌有較好的抑制作用,以延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。其防腐機(jī)理是苯甲酸類(lèi)防腐劑通過(guò)滲透作用而使微生物的細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外泄,破壞微生物細(xì)胞的正常功能,從而抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖;苯甲酸還可以與微生物細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生作用,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,從而影響微生物的酶系統(tǒng)和代謝過(guò)程,進(jìn)而對(duì)食品起到防腐、保鮮的作用。在酸性環(huán)境(pH值為2.5~4.0)下,苯甲酸抑制細(xì)菌的效果最強(qiáng),但當(dāng)pH值>5.0時(shí),其抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的效果則不理想。

     

    通常情況下,在食品中加入符合標(biāo)準(zhǔn)的苯甲酸時(shí),對(duì)人體健康無(wú)損害且無(wú)毒副作用。但是,如果人們攝入含有大量苯甲酸或苯甲酸鈉的食物,則會(huì)導(dǎo)致肝 臟損傷、神經(jīng)結(jié)構(gòu)或功能損壞和細(xì)胞代謝紊亂等。由于其對(duì)微生物的廣譜抑制作用,苯甲酸在多種食品中有應(yīng)用。例如,在調(diào)味品中添加苯甲酸可以確保調(diào)味品的品質(zhì);在飲料中添加苯甲酸,可以抑制細(xì)菌生長(zhǎng),保持產(chǎn)品的清澈度;在蔬菜和水果的保存過(guò)程中添加苯甲酸,可以延長(zhǎng)其貨架期;在熟肉類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、蝦類(lèi)等產(chǎn)品中添加苯甲酸,可以防止產(chǎn)品二次污染;在方便食品,如方便面、速凍食品等中添加苯甲酸,有助于保持其新鮮度和口感。

     

    此外,對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)的防腐劑,在日常生產(chǎn)生活中也被常稱(chēng)為尼泊金酯類(lèi)防腐劑。研究表明,尼泊金酯類(lèi)防腐劑的抗菌效果比苯甲酸類(lèi)和山梨酸類(lèi)防腐劑要強(qiáng),而毒 性又相對(duì)較低,使用的pH范圍也較廣,具有良好的殺菌能力以及化學(xué)穩(wěn)定性。同時(shí),對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)對(duì)多種常見(jiàn)的細(xì)菌有抑制作用,例如大腸桿菌、銅綠假單胞菌、黑曲霉等,其中對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果較佳。值得注意的是,由于尼泊金酯類(lèi)防腐劑的抗菌作用比苯甲酸及其鈉鹽和山梨酸防腐劑都強(qiáng),食用安全性比苯甲酸、山梨酸類(lèi)防腐劑高,因此其主要應(yīng)用在飲料、調(diào)味品、糧油等行業(yè)中。

     

    2、山梨酸及其鹽類(lèi)

     

    山梨酸及其鹽類(lèi)是酸性防腐劑,其可以通過(guò)抑制微生物內(nèi)的酶活力來(lái)抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,從而達(dá)到防腐保鮮的目的。山梨酸及其鹽類(lèi)易溶于無(wú)水乙醇、丙酮等多種有機(jī)試劑,但不易溶于水。其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)不易發(fā)生變化,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易分解。同時(shí),山梨酸及其鹽類(lèi)也是一類(lèi)毒 性作用和危害十分小,對(duì)人體十分安全的防腐劑,其毒 性?xún)H為苯甲酸的1/4,防腐效果是苯甲酸的5~10倍。因此,山梨酸及其鹽類(lèi)防腐劑也被評(píng)為是一類(lèi)安全且有效的食品防腐劑之一,被廣泛應(yīng)用于肉制品、醬菜、水果蔬菜、飲料和糖果等食品行業(yè)中。

     

    (二)天然防腐劑

     

    天然防腐劑是由生物體分泌或生物體內(nèi)存在的具有抑菌作用的物質(zhì),經(jīng)人工提取或加工而成,來(lái)源于自然界的植物、動(dòng)物和微生物,不僅能有效阻礙微生物的生長(zhǎng)繁殖,同時(shí)也可以延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。與化學(xué)防腐劑相比,天然防腐劑具有以下特點(diǎn):

     

    - 天然防腐劑大多數(shù)來(lái)源于植物、動(dòng)物和微生物,其成分對(duì)人體相對(duì)安全,不易產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng),降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

     

    - 天然防腐劑可生物降解,對(duì)環(huán)境友好,減少了化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的積累,降低了環(huán)境污染。

     

    - 天然防腐劑具有較廣泛的抗菌譜,可有效抑制多種細(xì)菌、真菌和微生物的生長(zhǎng),延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。

     

    - 天然防腐劑的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,防腐作用時(shí)間長(zhǎng),使用成本較低。根據(jù)天然防腐劑的來(lái)源不同,可以分為三大類(lèi),分別是植物源天然防腐劑、動(dòng)物源天然防腐劑和微生物源天然防腐劑。

     

    1、植物源天然防腐劑

     

    植物源天然防腐劑一般是指從植物的根、莖、葉、花、果實(shí)和樹(shù)皮等部位獲得的具有生物活性的植物素。其殺滅微生物的機(jī)制一般為破壞微生物的細(xì)胞壁,影響微生物內(nèi)蛋白質(zhì)的形成,破壞微生物細(xì)胞膜的完整性,或者抑制一些酶的活性。

     

    植物源防腐劑主要來(lái)源于中草藥、香辛料、水果蔬菜等。研究表明,大量的中草藥有良好的抑菌作用。例如,從大黃、黃芩、黃連等多種中草藥中提取出有效的抑菌成分。香辛料為食品常見(jiàn)調(diào)味品。例如,在大蒜、生姜、茴香、丁香等多種香型料植物中,含有的揮發(fā)油成分具有天然的抑菌作用。在水果和蔬菜中含有豐富的果膠,其酶產(chǎn)物可應(yīng)用于多種食品中,具有保鮮效果。例如,在檸檬、橙、葡萄中含有豐富的果膠,通過(guò)酶解作用降解為低聚物時(shí),具有顯著的抗菌效果。

     

    研究表明,植物源天然防腐劑對(duì)食源性致病菌的抑菌效果良好。此外,研究發(fā)現(xiàn)將天然復(fù)合防腐劑茶多酚、葡萄籽提取物、番茄紅素和維生素E組成的復(fù)配液用于香腸的防腐,結(jié)果顯示,復(fù)合配方液能有效抑菌防腐,提高香腸的品質(zhì)。

     

    2、動(dòng)物源天然防腐劑

     

    動(dòng)物源天然防腐劑的來(lái)源較為廣泛。許多動(dòng)物能產(chǎn)生一種抗菌肽的天然抗菌物質(zhì),它是動(dòng)物機(jī)體重要的免疫應(yīng)答分子。這種天然防腐劑有著良好的發(fā)展趨勢(shì)和龐大的市場(chǎng)容量。在食品工業(yè)中,應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)物源天然防腐劑是魚(yú)精蛋白、殼聚糖等。

     

    魚(yú)精蛋白是一種堿性蛋白質(zhì),主要來(lái)源于魚(yú)類(lèi)(如鮭魚(yú)),具有抑菌功效。其抗菌機(jī)制主要為魚(yú)精蛋白通過(guò)破壞微生物的細(xì)胞膜而殺滅微生物。魚(yú)精蛋白多用于糧食、方便食品、牛奶等食品保存,但其對(duì)新鮮海鮮類(lèi)及肉制品的抑菌作用不佳,對(duì)加熱處理后的食品保存效果較好。殼聚糖是從蝦蟹中提取的天然防腐劑,可進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),具有低毒、無(wú)味、抗菌效果好等特點(diǎn),是一種安全性能高的防腐劑,通常用于水果、醋腌食品的保鮮與防腐。

     

    3、微生物源天然防腐劑

     

    微生物源天然防腐劑是利用生物工程技術(shù)分離、提取的具有抑菌防腐作用的微生物及其代謝產(chǎn)物,是一種安全無(wú)毒、天然高效的食品防腐劑,可通過(guò)微生物培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。微生物源天然防腐劑如乳酸鏈球菌素、ε-聚賴(lài)氨酸和納他霉素在食品工業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛。

     

    乳酸鏈球菌素是由多種氨基酸(鑭硫氨酸、脫氫丙氨酸和氨基丁酸)組成的多肽抗菌素類(lèi)防腐劑,對(duì)人體無(wú)毒,在體內(nèi)易被消化水解為氨基酸,是一種安全高效的防腐劑。乳酸鏈球菌素通過(guò)與微生物細(xì)胞壁結(jié)合,抑制細(xì)胞壁主要成分的合成;或改變細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細(xì)胞膜內(nèi)外電勢(shì)差消失,破壞細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu),從而引起微生物死亡。乳酸鏈球菌素能有效抑制食品中革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng),但對(duì)革蘭氏陰性菌、酵母和霉菌沒(méi)有抑制作用。乳酸鏈球菌素在乳制品、肉制品、罐頭食品、啤酒和果汁飲料等食品中具有廣泛應(yīng)用。

     

    ε-聚賴(lài)氨酸是一種由多個(gè)賴(lài)氨酸殘基組成的高分子聚合物,它是放線(xiàn)菌通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的。ε-聚賴(lài)氨酸的抗菌機(jī)理是ε-聚賴(lài)氨酸呈高聚合多價(jià)陽(yáng)離子態(tài),它能破壞微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),引起微生物細(xì)胞中的物質(zhì)、能量和信息傳遞中斷,還能與胞內(nèi)的核糖體結(jié)合影響生物大分子的合成,最終導(dǎo)致微生物的死亡。ε-聚賴(lài)氨酸是廣譜抗菌劑,對(duì)絕大部分微生物均具有抑菌作用,可應(yīng)用于糧食、湯類(lèi)、熟蔬菜、調(diào)味品中。

     

    納他霉素是由鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的一類(lèi)多烯大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)防腐劑,是一種廣譜抗菌劑。其抑菌機(jī)理可能是納他霉素與微生物的細(xì)胞膜相結(jié)合,形成復(fù)合物(抗生素-甾醇復(fù)合物)或在細(xì)胞膜上形成水孔,改變細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞膜的通透性,引起微生物內(nèi)的氨基酸、水分等物質(zhì)外泄而死亡。納他霉素的抑菌效果比山梨酸鉀高150倍,在干酪、糕點(diǎn)、肉制品等生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用。

     

    防腐劑的監(jiān)管機(jī)制

     

    1、制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)

     

    我國(guó)政府制定了一系列防腐劑食品添加劑標(biāo)準(zhǔn),包括《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2024)和《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑名單》(1-6批)等,對(duì)防腐劑的使用量、使用范圍、使用對(duì)象及使用條件等進(jìn)行了明確規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)確保了食品中允許使用的防腐劑種類(lèi)、使用量、使用期限等都有所規(guī)定,并且要求防腐劑在食品中的殘留量不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限量的10倍。

     

    2、加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管

     

    我國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局加大對(duì)防腐劑食品添加劑的抽檢力度,對(duì)發(fā)現(xiàn)的違規(guī)行為進(jìn)行查處,從源頭上保障食品安全。此外,我國(guó)還通過(guò)各種渠道開(kāi)展防腐劑安全、合理使用的宣傳教育活動(dòng),提高公眾對(duì)防腐劑的認(rèn)識(shí),引導(dǎo)消費(fèi)者理性消費(fèi)。例如,2024年3月21日,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局等六部門(mén)發(fā)布了預(yù)制菜的定義、范圍及其在生產(chǎn)過(guò)程不允許添加防腐劑的通知!

     

    3、嚴(yán)格審批程序

     

    我國(guó)只批準(zhǔn)了三十二種可以使用的食品防腐劑,這些防腐劑在被批準(zhǔn)使用前經(jīng)過(guò)了非常多的科學(xué)實(shí)驗(yàn),包括動(dòng)物飼養(yǎng)、毒 性毒理試驗(yàn)和鑒定,已證實(shí)對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生危害。只要食品生產(chǎn)廠(chǎng)商使用的食品防腐劑品種、數(shù)量和范圍都嚴(yán)格控制在國(guó)家《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定范圍內(nèi),就不會(huì)對(duì)人體健康造成損害。

     

    4、提升檢測(cè)技術(shù)

     

    科技的發(fā)展使越來(lái)越多的儀器被應(yīng)用于食品防腐劑的檢測(cè)。最為理想的方法應(yīng)該能夠同時(shí)對(duì)多種食品防腐劑進(jìn)行檢測(cè),這有助于提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。

     

    5、強(qiáng)化法律法規(guī)

     

    我國(guó)《食品安全法》、《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等法律法規(guī)對(duì)防腐劑的使用進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定,為監(jiān)管工作提供了有力支持。任何違規(guī)使用防腐劑的行為都將受到法律的制裁。

     

    總結(jié)

     

    總的來(lái)說(shuō),食品防腐劑的研究是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域,既包括對(duì)傳統(tǒng)防腐劑的改進(jìn),也包括對(duì)新型天然防腐劑的探索。未來(lái)的研究需要繼續(xù)解決存在的問(wèn)題,以期在保證食品安全的同時(shí),滿(mǎn)足人們對(duì)健康和營(yíng)養(yǎng)的需求。

     

    隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,未來(lái)我們有望發(fā)現(xiàn)更多具有優(yōu)良防腐性能的天然食品防腐劑。通過(guò)深入的機(jī)理研究和優(yōu)化提取工藝,我們可以提高這些天然食品防腐劑的穩(wěn)定性和效率。通過(guò)合理的復(fù)配技術(shù),我們可以將不同的天然食品防腐劑組合在一起,實(shí)現(xiàn)協(xié)同增效,進(jìn)一步提高食品防腐效果!

     

     

    作者簡(jiǎn)介:

    Ranksey,從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)食品保健知識(shí)與新聞科普傳播工作。


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