食品保藏中的化学物质

第8期(总第 171期) 福 建 轻 纺 №8f Serial l~17D The Lir,ht＆ Textile Industries of Fujian 2003年 8月 AUG．2003 食 品 保 藏 中 的 化 学 物 质 华英奇 (漳州工业学校，福建 漳州 363118) 摘要：保藏食品的方法有多种。在食品加工中添加某些化学物质，利用这些物质产生的化学、 物理作用，在一定程度上能够达到延长食品保存期的目的。介绍了食品保藏中常用的化 学物质。 关键词：食品；防腐；保藏 中图分类号：TS201．2 文献标识号：A 文章编号：1007-500X(2003)08-0015-03 食品保藏期的长短受到许多因素的影响，如原辅材料的情况，食品的加工方法，生产工艺条 件，干制食品中的水分活度，制品的保藏温度等。在食品保藏中，化学物质的使用有着悠久的历史， 古代我国人民即有利用高浓度的食盐水腌制蛋品，利用烟熏产生的多种化学成分制作鱼、肉制品 等，这些方法都是古老的食品保藏法。在食品的加工过程中，添加一些化学物质的目的，在于抑制 食品中的微生物的生长或致死食品中的微生物，使食品能够较长期间的贮藏。 1食盐和糖 食盐和糖是腌渍、糖渍食品中主要的原辅材料，有着悠久的历史。在高浓度下，食盐和糖分均 能对食品和微生物产生脱水作用，如对非海洋微生物，盐水浓度为0．85％,,-0．90％时，细胞膜的两侧 的食盐和水的数量相等，水在细胞膜两个方向的流量相等，产生一个等渗条件，而当微生物细胞悬 浮于5％盐溶液时，膜内侧的水浓度比外侧的高，通过扩散作用，水从其高浓度区域流向低浓度区 域。在这种情况下，水流出细胞的速度要比它进入细胞的速度快，造成细胞的质壁分离，导致微生 物的生长受到抑制甚至引起致死亡。这便是高浓度的盐水在农副产品加工中，达到长期保藏食品 目的的基本原理。食盐的抑菌作用不受pH的影响。同样，糖使食品中可被微生物利用的水分明显 下降，高浓度的糖(浓度为30 也能达到良好的抑菌效果，但要达到和盐同样大小的抑菌作用，蔗 糖的用量是食盐的6倍以上。作为防腐，食盐和蔗糖广泛用于腌制肉制品，水果蜜饯，糖果，糕点等 收稿日期：2003--06-30 作者简介：华英奇(1962-)，男，福建漳州人，讲师．主要从事食品加工工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ·l6· 福 建 轻 纺 产品。由于高浓度食盐，糖的对微生物细胞的脱水作用，使这些高盐，高糖食品的保藏期大大增长。 2二氧化硫、亚硫酸盐 ‘ 使用二氧化硫和亚硫酸盐能够比较有效地控制果蔬制品的褐变【均。目前对这类化合物的防腐 的确切机理尚不十分清楚，但在低pH下，这类化合物的防腐作用明显较好t2]。其抑菌原因可能有 三：第一、在低 prI下未解离的亚硫酸或二氧化硫分子有抗菌性；第二，二氧化硫分子具有较强的还 原性，可以减少食品中氧气的量，使好氧性微生物生长所需的氧气的分压下降，从而抑制这类微生 物生长；第三，亚硫酸或二氧化硫分子是酶的抑制剂，对二硫键有破坏作用，通过这一途径使有机 体中的酶、蛋白质空间结构发生改变，使微生物的生长得到抑制。在食品中使用的这类化合物主要 有：亚硫酸钾，亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠，焦亚硫酸氢钾、二氧化硫等，主要 应用于干制水果，果蔬、果汁饮料、蜜饯、葡萄酒等。 3硝酸盐和亚硝酸盐 这类化合物主要为硝酸钠或钾和亚硝酸钠或钾，主要用于肉制品的生产，参与固定肉制品色 泽的有关反应，并有利于风味的形成。在腌肉过程中硝酸盐被转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐分解产生 的一氧化氮与肉中肌红蛋白形成一氧化氮肌红蛋白，经加热处理最终形成一氧化氮(亚铁)血色原， 保持肉的红色。在抑制微生物生长方面，亚硝酸盐在某些介质中受热时，能形成perigo因子四，能够 抑制一些腐败菌的生长。 4苯甲酸、对羟基苯甲酸酯 苯甲酸及其钠盐和对羟基苯甲酸酯是食品中广泛使用的化学防腐剂。苯甲酸盐的抗菌性与分 子所处的状态有关，其未解离的分子越多，其抗菌能力越强，pH为4．0时，6O％的分子处于未解离 状态，而在pH值为6．O时，只有 1．5％处于未解离态，pH值从7．O下降到3．5，防腐效力可增加 5至 10倍闺。因此，低pH下可达到良好的抑菌效果，prI接近中性时基本无效。所以苯甲酸及其钠盐适用 于高酸性食品。需要注意的是，在果汁食品中，苯甲酸盐浓度达到0．1％，制品会产生不愉快的“胡 椒味”或“麻辣味”。对一羟基苯甲酸庚酯、对一羟基苯甲酸甲酯及对一羟基苯甲酸丙酯等对一羟基苯 甲酸酯的抗菌性对pH的大小较不敏感。 5山梨酸、山梨酸盐 山梨酸及其盐可能通过对微生物细胞中的脱氢酶系的抑制，抑制芽孢发芽而阻止生长细胞的 生成，这类化合物对霉菌和酵母可产生抑制效果，主要作为真菌抑制剂。山梨酸常以钙盐或钾盐形 式使用，与苯甲酸钠一样，在酸性食品中的作用效果要比在中性食品中的效果好，pH4．0时，其86％ 处于非解离穰态，而在pH6．0时，只有6％处于非解离态。作用的pH是6．0以下，pH4．o ．o时，抑 茵效果比苯甲酸钠好，在pH6．5时无抑菌能力。广泛应用于焙烤制品，调味品，奶酪。 6丙酸盐 维普资讯 http://www.cqvip.com 第8期 华英奇：食品保藏中的化学物质 ·17· 如丙酸钠、丙酸钙对抑制食品中霉菌的生长有较高的专一性，主要用来抑制霉菌的生长，它的 抑菌原理与山梨酸，苯甲酸盐一样，通过未解离的分子的抗菌能力，对霉菌的生长产生抑制，在 pH4：0时，鼹％的这种化合物处于未离解状态，而在pH6．0只有6．7％未解离。常应用于面包、蛋糕， 奶酪等食品中。 7乳酸、乙酸 乙酸和乳酸在食品中也得到广泛的使用。这两种酸是食品加工中，由于乳酸菌的生长、繁殖产 生的。如腌菜、泡菜、酸奶等产品，在加工过程中由于乳酸菌的发酵，其代谢产物中出现乙酸和乳 酸。这类物质之所以能够使食品的保藏期延长，是因为：乳酸菌代谢产生的乳酸、乙酸导致使食品 基质的pH值降低至腐败菌不能生长的pH值；另一方面，未离解离的酸分子对代谢产生抑制作 用。 8环氧乙烷 环氧乙烷在作为气态杀菌剂可用于对无菌包装中的包装容器进行杀菌。环氧乙烷的化学性质 特别活泼，容易与含有活泼氢的化合物反应，氧环破裂，形成羟乙基残基后进一步与脱氢后的有机 分子在脱氢的位置上结合I41。据推测，通过这种形式有可能阻碍了微生物蛋白质的活性基团活性， 抑制微生物的生长圈。 在食品保藏中应用到化学物质还有许多，如：一些抗生素抑制或杀死广谱的微生物；C· 至C· 的脂肪酸对细菌有抑菌功效；牛乳在巴氏杀菌中加人适量的过氧化氢能够取得更好的杀菌效果。 但应当注意的是，在食品中有些化学物质的引人可能会引起食品感官质量方面的变化，同时食人 过量有可能引起人体的不适，产生一定的毒害作用，所以在使用中要十分注意选择合适的加工方 法，使用有可能引起人体不良作用的化学物质时，其使用方法必须严格按照有相关规定操作，添加 量要严格限制在许可范围内。 参考文献： 【1】无锡轻工业学院．食品生物化学【M】．北京：轻工业出版社，1981，366-367． 【2怃 锡轻工学院．食品工艺学(上册)【M】．北京：轻工业出版社，1987，735-738． [31James MJay．现代食品微生物学【M】．北京：轻工业出版社，2001，253． 【4】邓苏鲁．有机化学【M】．北京：化学工业出版社，1999，99． ‘ 【5】王璋，许时婴，汤坚．食品化学【M】．北京：轻工业出版社，1999，347—348． 维普资讯 http://www.cqvip.com