食品防腐劑的防腐機(jī)制主要是作用于微生物的特定結(jié)構(gòu)部位,通常為細(xì)胞膜,并對(duì)其有破壞作用.干擾了微生物的正常生長(zhǎng)和代謝,抑制了微生物的發(fā)育和繁殖,從而起到延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期的作用,但同時(shí)防腐劑對(duì)人體細(xì)胞也會(huì)有不同程度的損害作用,因此只能限量使用。
調(diào)味品中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂類和碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)成分,因此常常受到細(xì)菌、酵母菌、霉菌等各種微生物的侵襲而導(dǎo)致腐敗變質(zhì)等現(xiàn)象。
調(diào)味品中常用的幾種防腐劑
防腐劑的種類很多,但隨著國(guó)家對(duì)防腐劑安全性的重視程度的增加,我國(guó)對(duì)每種防腐劑的使用范圍進(jìn)行了嚴(yán)格的限制,因此能應(yīng)用于調(diào)味品行業(yè)的防腐劑種類并不多.根據(jù)B 2760-2014食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,目前可應(yīng)用于調(diào)味品的防腐劑主要包括以下幾種:
一、苯甲酸及苯甲酸鈉
苯甲酸及苯甲酸鈉是目前調(diào)味品行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的防腐劑,這與其不錯(cuò)的抑菌效果和低廉的價(jià)格有關(guān),但其安全性受到一定質(zhì)疑。
苯甲酸鈉在調(diào)味品工業(yè)中可用于醬油、食醋、醬腌菜、調(diào)味沙司、調(diào)味汁、低鹽醬菜、復(fù)合調(diào)味醬等。GB 2760-2014食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在調(diào)味品中的最大使用量為1.0g/Kg,通常在調(diào)味品中的使用量為0.3~0.5g/Kg。
二、山梨酸及山梨酸鉀
山梨酸又名花楸酸,在酸性條件下對(duì)霉菌、酵母菌和好氣性菌均有抑制作用,山梨酸是一種不飽和脂肪酸,可參與體內(nèi)正常代謝,并被同化而生成二氧化碳和水.可被視做食品的成分之一,對(duì)食品風(fēng)味無(wú)不良影響.毒性僅為苯甲酸的1/4,是迄今為止國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)良防腐劑。由于其適中的價(jià)格和良好的安全性,目前已成為歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的主流防腐劑。
在調(diào)味品工業(yè)中可用于醬油、食醋、低鹽醬菜、醬類。GB 2760-2014食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在調(diào)味品中的最大使用量為1.0g/Kg,通常在調(diào)味品中的使用量為0.3~0.5g/Kg。
三、丙酸鈣
丙酸鈣是一種食品防霉劑,在抑制霉菌方面效果顯著,應(yīng)用在醬油及食醋中防止霉變。GB 2760-2014食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在調(diào)味品中的最大使用量為2.5g/Kg.通常在調(diào)味品中的使用量為0.1~0.3g/Kg。
四、雙乙酸鈉
雙乙酸鈉為白色晶體粉末,幾乎無(wú)臭。對(duì)光和熱較為穩(wěn)定,抗菌能力隨pH值的不同而變化,但不太受其他因素的影響,對(duì)腐敗菌、病原菌一樣起作用。特別對(duì)霉菌、酵母菌的作用比抑制細(xì)菌的作用強(qiáng)。
在調(diào)味品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。GB 2760-2014食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在調(diào)味品中的最大使用量為10.0g/Kg(復(fù)合調(diào)味料),通常在調(diào)味品中的使用量為0.1~0.5g/Kg。
五、納他霉素
納他霉素是一種兩性物質(zhì),分子中有1個(gè)酸性基團(tuán)和1個(gè)堿性基團(tuán),幾乎不溶于水和大部分有機(jī)溶劑,較易溶于冰醋酸和二甲基亞砜等稀酸稀堿溶液。由于環(huán)狀的分子結(jié)構(gòu),納他霉素的穩(wěn)定性受光照、溫度、重金屬、pH 等素影響。在使用時(shí)應(yīng)保持pH 在4~7范圍內(nèi),同時(shí)避免高溫和光照。納他霉素是一種專一且高效的抗真菌劑,幾乎對(duì)所有的酵母菌、霉菌都有很好的抑制效果。納他霉素的抑菌機(jī)理是其與細(xì)胞膜上的麥角固醇結(jié)合,形成復(fù)合體從而改變細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和滲透性,引起胞內(nèi)電解質(zhì)、氨基酸等物質(zhì)泄漏,進(jìn)一步使細(xì)胞死亡。六、乳酸鏈球菌素
乳酸鏈球菌素在酸性條件下非常穩(wěn)定,尤其當(dāng)pH<2.0時(shí)可耐受121℃滅菌而不失活;當(dāng)pH 在中性和堿性時(shí),滅菌后乳酸鏈球菌素活力基本喪失。pH與乳酸鏈球菌素的溶解度也密切相關(guān),隨著pH 的下降,其溶解度增加。
乳酸鏈球菌素對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑菌效果很好,特別是對(duì)金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌作用明顯。其可以作用于細(xì)菌細(xì)胞膜,形成孔狀結(jié)構(gòu),打破細(xì)胞內(nèi)外平衡,導(dǎo)致細(xì)胞死亡;也可以抑制肽聚糖的合成,使細(xì)胞壁合成受阻,從而抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。
幾種防腐劑的抑菌性比較
防腐劑在選用時(shí)除必須從安全和經(jīng)濟(jì)的角度考慮外,其抗菌力和抗菌范圍也是選擇時(shí)需要重點(diǎn)考慮的方面。為了比較這幾種調(diào)味品中常用防腐劑的抑菌效果,通過實(shí)驗(yàn)我們對(duì)最低抑菌濃度進(jìn)行測(cè)定,對(duì)比了各防腐劑的抑菌效果。
表1:各防腐劑對(duì)細(xì)菌的最低抑菌濃度(pH2.5-3.0)

表2:各防腐劑對(duì)酵母菌的最低抑菌濃度(pH2.0-2.2)

表3:各防腐劑對(duì)霉菌的最低抑菌濃度(pH2.0-2.2)

從表1、表2、表3可以看出,在酸性條件下,苯甲酸鈉、山梨酸鉀對(duì)細(xì)菌、酵母菌和霉菌的抑制力均較為理想,而丙酸鈣對(duì)細(xì)菌、酵母菌的抑制力一般,但其抑制霉菌的能力十分突出,雙乙酸鈉對(duì)細(xì)菌的抑制力也不太理想,而其對(duì)酵母菌和霉菌的抑制力要好于苯甲酸鈉和山梨酸鉀。此外。苯甲酸鈉和山梨酸鉀在對(duì)細(xì)菌、酵母菌和霉菌的抑制力方面基本相當(dāng)。納他霉素對(duì)近500 種霉菌均具有較強(qiáng)的抑制作用,絕大多數(shù)霉菌在納他霉素濃度為0.50~6.00 mg/kg時(shí)可被抑制,極少數(shù)霉菌在10.00~25.00 mg/kg 濃度下才能被抑制,對(duì)曲霉菌的最小抑制濃度為0.63 mg/kg,對(duì)黑曲霉菌的最小抑制濃度為1.80 mg/kg,對(duì)島狀青霉菌的最小抑制濃度為1.10 mg/kg。對(duì)真菌具有顯著的抑制能力,最小抑菌濃度大致為1 mg/L。
沙拉醬是半固體,脂肪含量高,入夏后常有霉變發(fā)生。實(shí)驗(yàn)表明,加入10ppm(0.001%)納他霉素,可有效抑制霉菌??紤]到生產(chǎn)過程中納他霉素的損耗,建議添加量為0.002%。
姜愛麗等研究表明當(dāng)pH在酸性時(shí),乳酸鏈球菌素濃度高于10μg/mL,對(duì)單增李斯特菌有一定的抑菌效果。由此可見,不同防腐劑在其抑菌能力方面各有其優(yōu)越性,實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行選擇,并結(jié)合安全和成本來(lái)加以綜合考慮,也可考慮在不超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)將兩種或多種防腐劑進(jìn)行配伍使用。