食品百科全书 - 防腐剂

防腐剂

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antiseptic

具有防腐性质,阻止或抑制微生物生长或增殖的物质。

防腐剂就是能够杀灭微生物或抑制其繁殖作用,减轻食品在生产、运输、销售等过程中因微生物而引起腐败的食品添加剂。

防腐剂可以有广义和狭义之不同。

狭义的防腐剂主要指山梨酸苯甲酸等直接加入食品中的化学物质;

广义的防腐剂除包括狭义防腐剂所指的化合物质外,还包括那些通常认为是调味料而具有防腐作用的物质,如食盐、醋等,以及那些通常不直接加入食品,而在食品贮藏过程中应用的消毒剂和防腐剂等。

作为食品添加剂应用的防腐剂是指为防止食品腐败、变质,延长食品保存期,抑制食品中的微生物繁殖的物质,但在食品中具有同样作用的调味品如食盐、糖、醋、香辛料等不包括在内。食品容器消毒灭菌的消毒剂亦不在此列。

常见的几种防腐剂:苯甲酸及其钠盐(目前食品工业中最常见的防腐剂之一,主要用于饮料等液体的防腐。在偏酸性的环境中,具有较广泛的抗菌谱。)



在肉类制品中,为防止受微生物污染而腐败,常添加入防腐剂来抑制微生物的增殖,以延长食品的保藏期, 目前,根据我国现行食品添加剂规定[1],在肉制品中经常使用的防腐剂有山梨酸及其钾盐。对于其他类的防腐剂如苯甲酸等则有严格的限制,国家标准不得检出。本文对现行方法食品卫生检验方法GB/T5009.29-2003第一法,气相色谱法[2、3]到测定防腐剂的方法进行了改进,由于干扰物质的存在及该方法技术条件的缺点,造成检验结果不准确,有时原样品中根本没有添加苯甲酸及其钠盐,检测结果却检出强阳性。本文对现行方法进行了改进,避免了假阳性的出现,使结果准确可靠。

1 材料与方法

1.1 材料:取添加植物蛋白粉的香肠数份,打碎备用

1.2 方法:样品提取,称取5.0g经绞碎混匀的试样,置于25ml带塞量简中,加0.5ml盐酸用15ml乙醚提取两次,每次振摇动1 min,将上层乙醚提取液吸入另一个25ml带塞量筒中,合并乙醚提取液。用3ml氯化钠酸I生溶液(40g/L)洗涤两次,静止15 min,用滴管将乙醚层通过无水硫酸钠滤入2 5 ml容量瓶中。 加乙醚至刻度,混匀。准确吸取5ml乙醚提取液于lOml带塞刻度试管中,置40水浴上挥干,加lml石油醚一乙醚(3+1)混合溶剂,溶解残渣,备用。

1.3.1色谱条件 色谱柱:玻璃柱,内径3mm,长驱m内装涂以5%DEGS+1%磷酸固定液的60目~80目Chromosorb WAW 。

1.3.2 温度:进样口230℃ ;检测器230℃;柱温170℃ 。

1.3.3改进方法的色谱条件:对于样品预处理采用与GB/T5009.29-2003(气相色谱法)相同的方法,色谱条件却完全不同。改进方法采用FFAP30m ×0.32mm ×0.25um毛细管色谱柱进行分析,柱温采用程序升温:120℃维持2 min,50℃/min,240℃维持10 min,进样口温度240℃,检测温度240℃。 H240ml/min,空气:360ml/min,N2 1.5ml/min,分流比:1:10。在该条件下山梨酸、干扰物质、苯甲酸能完全分离,它们的保留时间分别是3.892, 5.1l2,6.385min。

2 结果与讨论

2.1 水解蛋白液(粉)含有多种氨基酸,具有很强的增鲜提味作用,在肉制品中加入该物质能显著提高口感。水解蛋白为豆饼在强酸(盐酸介质)、高温(100℃以上)、长时间(10个小时)的水解反应产物[4],蛋白质水解的同时,也发生了系列副反应,其中,有某种或某些副反应产物的色谱峰保留时间与苯甲酸的色谱峰保留时间接近,或这些副反应产物和苯甲酸不能彻底分离开,按GB/T5009.29-2003第一法气相色谱法,使用3ram ×2.0m的色谱柱,难以得到准确的分析结果。因此,在加入水解蛋白液(粉)的肉制品中,应该用改进方法测定 苯甲酸。

2.2 造成国标法不适合测定加入水解蛋白的肉制品的苯甲酸的原因,在于色谱条件不合适[5],由于国标法使用的色谱柱是2m填充柱,柱效低,且柱温为恒温,使干扰物质色谱峰与苯甲酸的色谱峰完全重叠,造成分析结果与真实值的偏差很大或呈假阳性,在使用2m填充柱测定这类物质时有很大的局限陛,如果样品含量超标,应该用改进法进一步确认。毛细管柱具有柱效高、表面惰性强和热稳定好等特点,在色谱分析时分离效率高。应用改进方法能够很好地将苯甲酸与其他物质分离,满足实验要求。

3 结论:改进方法分析结果准确,分析时间短,能将山梨酸、苯甲酸杂质完成分离,实验表明,GB/T5009.29-2003,第一法气相色谱法,不适合于测定添加蛋白水解液(粉)的肉制品中的苯甲酸。



袋装的萝卜干在贮、运、销过程中易败坏变质,发生“胖袋”,导致商品货架期短,降低了其市场竞争力,制约了萝卜干行业的发展。萝卜干袋装后的微生物数量很大,其腐败变质主要是因微生物的活动所引起。目前我国用于萝卜干防腐剂主要为苯甲酸及其钠盐,山梨酸及其钾盐[1],但效果不是很好,且市场上所售萝卜干的防腐剂使用量多数超出国标。复合型防腐剂是由几种有协同效应的防腐剂复配而成,有增加和协同作用,可以克服单一防腐剂在防腐效力上的局限性,以扩大抑菌范围和效力.改善物理性能。如山梨酸与脂肪酸蔗糖酯和DL一苹果酸复配可获得在水中易溶的山梨酸,克服了山梨酸在水中溶解度小的缺点[2]。

我们对导致萝卜干腐败变质的微生物进行初探,并寻求更好的防腐剂,解决防腐剂使用超标问题,以期对萝卜干防腐保藏提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

材料:萝卜干.由浙江萧山蔬菜厂提供;试剂:苯甲酸,山梨酸钾,尼泊金复合酯,脱氢醋酸钠,双乙酸钠;复合防腐剂:苯甲酸+山梨酸钾,苯甲酸+双乙 酸钠,山梨酸钾+双乙酸钠,苯甲酸+脱氢醋酸钠,山梨酸钾+脱氢醋酸钠(以下分别简称:苯山,苯双,山双,苯脱,山脱);培养基:胰酪胨大豆肉汤,肉汤培养基,普通琼脂培养基,液体培养基(蛋白胨10g、牛肉膏3g、氯化钠5g、L—胱氨酸0.25g,蒸馏水1000mL;仪器:高压灭菌锅,无菌工作台,真空包装机。蒸煮锅,恒温培养箱等。

1.2 方法

1.2.1 微生物的分离、反证和鉴定实验

1.2.1.1 需氧菌的分离和反证分别使用两种萝卜干,一种加了防腐剂(苯甲酸),另一种未加,比较培养所得的微生物,并分离出两者不同的微生物。向已灭菌的萝卜干中接以分离出的微生物,制作五袋,看是否胖袋。

1.2.1.2 (兼性)厌氧菌的分离和反证分别使用两种萝卜干,一种加了防腐剂(苯甲酸),另一种未加,比较厌氧培养所得的微生物,并分离出两者不同的微 生物。向已灭菌的萝卜干中接以培养出的菌液,制作五袋,看是否胖袋。

1.2.1.3 鉴定实验进行革兰染色、动力实验、卵磷脂酶试验、溶血性试验、溶菌酶试验、青霉素试验。

1.2.2 各种防腐剂对萝卜干的防腐效果比较 按国标规定的最大使用量往200g萝卜干中分别添加不同防腐剂,搅拌均匀,真空包装,储存15d和30d~J-YJI]测定菌落总数。

1.2.3 各种复合防腐剂对萝卜干防腐效果的比较

(1)50%复配:两种防腐剂各按国标最大使用量的一半添加到200g萝卜干中,搅拌均匀,真空包装,储存15d和30d.@YJ~测定菌落总数:(2)100%复配:两种防腐剂各按国标最大使用量添加到200g萝卜干中,搅拌均匀,真空包装,储存 15d和3Od分别测定菌落总数。

1.2.4 防腐剂微生物抑菌实验将含有微生物的液体培养基分别稀释1O倍、100倍、1000倍,分别吸取0.2mL涂于分别含有不同防腐剂、复合防腐剂的培养 基上进行抑菌实验。观察抑菌效果。

1.2.5 模仿萝卜干周围环境的抑菌实验已检测萝卜干的含盐量约为4%。其pH值约为5。在分别含有各种防腐剂、复合防腐剂的培养基中添Jlll4%的NaC1,并将其pH调至5,然后用稀释1O倍、100倍、1000倍的微生物溶液涂板比较抑菌效果。

2 结果与讨论

2.1 微生物分析

需氧菌培养时分离得需氧菌一种。通过微生物反证实验发现每袋都胖袋,因此确定其为导致萝卜干胖袋的一种微生物,显微镜下观察其为一种芽孢杆菌。

分离所得兼性厌氧菌2种,分别通过微生物反证实验发现每袋都胖袋,确定其为导致萝卜干胖袋的微生物。

对这3种菌的理化实验鉴定结果见表1。确定都为蜡样芽孢杆菌(Bacillus eeI'eUS),属于需氧芽孢杆菌属(Bacillus)[5],可在少氧或厌氧条件下生存。

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从单种防腐剂的防腐效果来看。尼泊金复合酯的防腐效果最好.苯甲酸、山梨酸钾的防腐效果一般,脱氢醋酸钠、双乙酸钠的防腐效果较差。尼泊金系列防腐剂分为尼泊金甲酯、乙酯、丙酯、丁酯,它们的毒性比苯甲酸低。在pH4—8范围内其抑菌作用几乎不受pH值影响,是一种广谱高效食品防腐剂 。由于尼泊金酯是由其未电离的分子发挥抗菌活力,其分子内的羟基已经酯化不再电离。所以它的抗菌作用在pH4 8的范围内均有很好的效果。苯甲酸类与山梨酸类防腐剂均为有机酸,在水溶液中既有分子态又有离子态。两者的比例受溶液pH值的影响。因而苯甲酸的抑菌最适pH值为2.5—4.0,山梨酸的抑菌最适pH值不高于5.O[8]。从市售的萝卜干来看,其pH值均为5.0,而防腐剂主要为苯甲酸,因此这是防腐效果不佳、萝卜干易变质的原因。双乙酸钠和脱氢醋酸钠也是FAO和WHO认可的食品防霉防腐保鲜剂。

双乙酸钠的抗菌作用来源于乙酸。主要是单分子乙酸,它含有40%的游离乙酸,不离解的乙酸比离子化的乙酸更能有效地渗透细胞壁,可使细胞内蛋白质变性,从而起到抗菌作用。它比较安全,没有致癌因素,也不会残留在人体内,还能改善口味,增加食品的营养价值[9-10]。脱氢醋酸钠是一种新型食品保鲜剂,但用于食品防腐不是很普及。它耐光、耐热陛较好,水溶液于l20℃加热2h仍保持稳定。本实验得出它们对萝卜干的抑菌效果不好。另外,价格也是使用防腐剂的一个重要因素,见表3。因此,在实际应用中要综合考虑各种因素,选择一种防效果好、价格适当的防腐剂。

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2-3 复合防腐剂防腐效果的比较

在实验中,发现50%复配的复合防腐剂的防腐效果不佳,其中加了苯山、山脱、本脱的萝卜干一定时间后都出现了胖袋现象,故不再探讨此批防腐剂。100%复配的复合防腐剂的防腐效果普遍较好。添加了复合防腐剂的萝卜干储存l5d和30d后测定的菌落总数结果见图3和图4。

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2.4 抑菌实验分析

由表4可知。防腐效果最好且防腐时间持续最长的为苯双复合防腐剂,说明苯甲酸与双乙酸钠混合使用时为协同作用而非拮抗作用。克服了其单种防腐剂使用时在防腐效力上的局限性,扩大了抑菌范围。而苯脱复配时其效果也不错,但其防腐时间不是很长,苯山和山双也属于这种情况。单一使用苯甲酸这一种防腐剂,第l天也没有出现微生物,而后微生物却生长很快。这说明苯甲酸在短时间内其防腐效力还是很好的,但防腐时间不长。实验结果表明,复合防腐剂比单种防腐剂防腐效果要好。

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2.5 模仿萝卜干周围环境的抑菌实验

实验最后选择苯双、苯脱、苯山、山双进行模仿萝卜干周围环境的抑菌实验,在pH为5.0,含盐量为4%的条件下,苯双、苯脱、苯山、山双的防腐效果都较好。基本上控制住了微生物。

3 结论

3.1 袋装萝卜干的腐败变质主要是因微生物的活动引起,通过鉴定,确定其微生物主要为蜡样芽孢杆菌。

3.2 目前我国使用的防腐剂如苯甲酸、山梨酸等,其用于萝卜干防腐的效果不是很好,实验得出一些复合防腐剂用于萝卜干防腐的效果较好。如苯甲酸双乙酸钠复合防腐剂,价格便宜、安全不超标,适宜投入到萝卜干的现实生产中去。

参考文献:

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