有機(jī)化學(xué)在食品防腐劑中的應(yīng)用

李倩 梁天

摘 要：作為維持食品新鮮度的重要工具，食品防腐劑的添加促進(jìn)了現(xiàn)代食品的發(fā)展，綜合國內(nèi)外乳制品等食品的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了化學(xué)防腐劑和天然防腐劑的生產(chǎn)和應(yīng)用，分析了目前我國和國外防腐劑普遍使用的方法。

關(guān)鍵詞：食品防腐劑;有機(jī)化學(xué);乳制品

牛奶和微生物的腐敗霉變對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了重大的影響，造成了巨大的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球大概有百分之二十的谷類、油品和食品被腐朽所浪費(fèi)。另外，它還危害著人類的健康。美國每年有7000人死于沙門氏菌等與牙菌相關(guān)的食品相關(guān)的疾病，2400萬-9000萬人患上了胃腸中毒。直接造成經(jīng)濟(jì)損失200億美元的食品價(jià)值。食品防腐劑是保障食品安全的重要措施，但傳統(tǒng)的防腐法，如干燥和鹽處理可以改變加工食品的味道和材質(zhì)。現(xiàn)代防腐技術(shù)，如冷凍干燥、防輻射、電磁殺菌等能源消耗高，不能應(yīng)用于所有食物，食品防腐劑的添加仍然是有效的食品加工和保護(hù)工具，它是一種防止食品腐敗變質(zhì)的食品添加劑，延長食品保質(zhì)期的食品添加劑，東西是必要的。食品防腐劑不但是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品所必需的，而且也是對顧客的健康負(fù)責(zé)。

一、國外食品防腐劑的發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)RTS發(fā)布的全球食品添加劑市場發(fā)展數(shù)據(jù)顯示，全球食品防腐劑食品銷售額為六億美元在2005年，據(jù)數(shù)據(jù)顯示2007年全球防腐劑消費(fèi)總量大約為十萬噸，美國是最大的消費(fèi)國，年消費(fèi)量約55000-60000噸。防腐劑安息香酸鈉、梨酸鉀、丙酮鈣消費(fèi)量超過1萬噸，中國有四十多家防腐劑食品企業(yè)，總產(chǎn)量為十八萬噸，比2006年上漲了50%，我國的防腐劑維持產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)能力較高，具有一定的效益，中國是世界上最重要的安息香酸鈉防腐劑生產(chǎn)國，更是世界上最重要的防腐劑出口國，2007年中國的苯甲酸鈉出口量約五萬噸，全國共有七個(gè)生產(chǎn)公司。武漢生物工業(yè)在全國銷售的苯甲酸鈉和山梨酸鉀的生產(chǎn)能力超過八萬噸，出口量兩萬噸，尤其王龍山梨酸作用最大，王龍山梨酸公司數(shù)量大，產(chǎn)值高，其他防腐劑生產(chǎn)單位現(xiàn)在有八個(gè)脫氫醋酸鈉、六個(gè)納他霉素、四個(gè)聚酰胺。世界上可以使用的食品防腐劑種類非常多。美國能使用的食品防腐劑大概有五十種。日本能使用的食品防腐劑有四十個(gè)，但中國被授權(quán)使用的食品防腐劑只有三十多個(gè)，對食品防腐劑進(jìn)行了大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，食品生產(chǎn)公司所用的防腐劑數(shù)量、種類和容量根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行控制，確保不會(huì)損害人體健康。刨除曲酸和乳酸菌作為天然防腐劑，剩余的都是化學(xué)防腐劑。

二、國內(nèi)常用食品防腐劑的生產(chǎn)應(yīng)用狀況

食品防腐劑是根據(jù)成分和來源可以分為化學(xué)防腐劑和天然防腐劑的化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品。防腐劑價(jià)格低廉，在食品新鮮度的維持上仍然廣泛使用，這是最常用的有機(jī)化學(xué)品，在我國的防腐劑中，常用的防腐劑有山梨酸及山梨酸鹽、苯甲酸和苯甲酸鹽、丙酮及丙酮鹽以及亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等。

2.1苯甲酸和苯甲酸鹽

苯甲酸和苯甲酸鹽是一種酸性防腐劑，活性物質(zhì)是苯甲酸，具有抑制酵母和霉菌的作用，最適合抗菌活性的pH值是3左右。甲苯氧化法是生產(chǎn)食品苯甲酸的最重要的工藝。苯甲酸食品質(zhì)量中的酸應(yīng)符合GB 1902-2005的要求。因此，其技術(shù)簡單、價(jià)格便宜，廣泛應(yīng)用在防腐中的蘇打、果汁、醬油、藥果、葡萄酒等，根據(jù)世界各個(gè)國家的使用歷史和毒性實(shí)驗(yàn)，增加到0.06克/千克的添加苯甲酸和苯甲酸鹽不積聚，不具有引起癌癥或畸形或突變等活性。有機(jī)企業(yè)有限公司“新康”牌苯甲酸、苯甲酸鈉的年生產(chǎn)能力超過8萬噸。成為世界上最大的苯甲酸鈉生產(chǎn)企業(yè).同時(shí)，苯甲酸鈉毒性曝光以及各種新型高效低毒防腐劑的開發(fā)應(yīng)用，在范圍越來越窄的同時(shí)也是不被推薦的產(chǎn)品。

2.2山梨酸及山梨酸鹽

山梨酸及山梨酸鹽和鉀鹽是糧食農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織支持的低毒高效防腐劑，他們也是中國發(fā)展計(jì)劃中最重要的食品添加劑之一，對酵菌、酵母菌和氧氣微生物有明顯的抑制作用，最合適的pH值在五以下，抗菌活性超出苯甲酸5-10倍，但毒性僅為苯甲酸的百分之二十，其次是食味無任何改變。當(dāng)前全世界廣泛使用乙烯酮化學(xué)法工藝生產(chǎn)山梨酸。與此同時(shí)，中國發(fā)展山梨酸的工藝科學(xué)技術(shù)及檢驗(yàn)測試方法上有了很大程度的進(jìn)步，但是自動(dòng)控制方面上未有過相關(guān)的數(shù)據(jù)。中國在山梨酸鉀防腐劑上的銷售額已超過七億元。

王隆食品添加劑有限公司是專門生產(chǎn)防腐劑食品的公司，尤其在山梨酸、山梨酸鉀上生產(chǎn)上是國家級尖端技術(shù)企業(yè)，年產(chǎn)量達(dá)1.9萬噸、山梨酸鉀達(dá)2萬噸，已成為全球生產(chǎn)最大的山梨酸及山梨酸鉀鹽生產(chǎn)基地。1996年初中國發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)，并且明確要求了肉類、魚類、雞蛋、鳥類制品（0.085克/千克）、果酒和葡萄酒（0.5克/千克）乳酸菌飲料、醬油、食醋中含有的石梨酸鉀（0.9克/千克）的含量。乳制品是我國的山梨酸的重要消費(fèi)方面，特別是乳酸飲品中。2019年，衛(wèi)生部將梨酸鉀在肉類館長中使用最多的量增加到2克/千克。山梨酸及山梨酸鉀又是為了防止肉類產(chǎn)品細(xì)菌腐敗最常用的防腐劑。國家標(biāo)準(zhǔn)中對梨酸鉀的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，廣泛使用在人造甜品和簡便米粉產(chǎn)品上。山梨酸及其鹽類在中國很流行，應(yīng)用于各個(gè)食品加工過程中。

2.3丙酸及其鹽

在我國普遍應(yīng)用的三種最主要的防腐劑中，丙酮和山梨酸是最經(jīng)濟(jì)的。丙酮又是世界上最安全、最有效的食品防腐劑，丙酮使用最多的是丙酸鈉和丙酮鈣。丙酸強(qiáng)烈抑制所有形態(tài)的氧氣孢子和格蘭陽性菌。特別是，發(fā)粘的枯草桿菌抑制活性很強(qiáng)。不會(huì)對黃曲霉毒素酵母產(chǎn)生影響，因此不會(huì)影響面包產(chǎn)品正常發(fā)酵。丙酸鈉和丙酮鈣是面粉產(chǎn)品發(fā)酵和奶酪產(chǎn)品發(fā)酵的關(guān)鍵之一，是西方國家在蛋糕食品上使用最多的防腐劑。丙酸鈉和丙酮鈣的最大容量是2.5克/千克和粉或濃縮水溶液，然后將面粉和酵母混合制作面包，可以在食物中產(chǎn)生鈣。生產(chǎn)丙酮的最重要的工藝是丙醛氧化法。

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