食品保藏原理

食品保藏原理

第九章

食品的化學(xué)保藏

食品化學(xué)保藏的概述食品化學(xué)防腐保藏食品化學(xué)殺菌保藏食品抗氧化保藏食品化學(xué)保鮮保藏內(nèi)容提要9.1食品化學(xué)保藏概述食品化學(xué)保藏技術(shù)是食品科學(xué)研究中的一個重要領(lǐng)域。它有著悠久的歷史，人們真正利用人工化學(xué)制品于食品保藏則始于二十世紀(jì)初期，隨著化學(xué)工業(yè)和食品科學(xué)的發(fā)展，天然提取和化學(xué)合成的食品保藏劑逐漸增多，食品化學(xué)保藏技術(shù)也獲得新的進(jìn)展，成為食品保藏不可少的一部分。

如前所述的鹽腌、糖漬、酸漬和煙熏都可算是化學(xué)保藏方法，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上就是利用鹽、糖、酸及熏煙等化學(xué)物質(zhì)來保藏食品的。9.1.2化學(xué)保藏食品化學(xué)保藏就是在食品生產(chǎn)和儲運(yùn)過程中使用化學(xué)保藏用添加劑提高食品的耐藏性和達(dá)到某種加工目的。其主要作用就是保持或提高食品品質(zhì)和延長食品保藏期。和其他食品保藏方法相比，具有簡單而又經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。9.1.2化學(xué)保藏特點(diǎn)

大多數(shù)化學(xué)試劑需控制其使用量，通常只能控制和延緩微生物生長，或只能在短時(shí)間內(nèi)延緩食品的化學(xué)變化，只能在有限時(shí)間內(nèi)保持食品原有的品質(zhì)狀態(tài)，屬于一種暫時(shí)性的或輔助性的保藏方法。

食品化學(xué)保藏的安全性是人類最為關(guān)注的問題，在生產(chǎn)和選用化學(xué)保藏劑時(shí)，首先要求必須符合食品添加劑的安全性規(guī)定，并嚴(yán)格按照食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定控制其用量。食品化學(xué)保藏劑種類繁多，它們的理化性質(zhì)和保藏機(jī)理也各異。按照化學(xué)保藏劑的保藏機(jī)理不同，可分為防腐劑、殺菌劑、抗氧化劑和脫氧劑等，與之對應(yīng)的就有食品化學(xué)防腐保藏、化學(xué)殺菌保藏、化學(xué)抗氧化保藏。9.1.3化學(xué)保藏的衛(wèi)生與安全添加到食品中的化學(xué)制品在用量上受到限制；化學(xué)保藏的方法并不是全能的，它只能在一定時(shí)期內(nèi)防止食品變質(zhì)；化學(xué)保藏劑添加的時(shí)機(jī)需要掌握，時(shí)機(jī)不當(dāng)就起不到預(yù)期的作用。9.2食品化學(xué)防腐保藏9.2.1化學(xué)防腐保藏原理食品腐敗變質(zhì)是指食品受微生物污染，在適宜的條件下，微生物繁殖導(dǎo)致食品的外觀和內(nèi)在品質(zhì)發(fā)生劣變而失去食用價(jià)值。微生物引起的食品變質(zhì)一般可分為細(xì)菌造成的食品腐敗、霉菌導(dǎo)致的食品霉變和酵母引起的食品發(fā)酵等。9.2.1化學(xué)防腐保藏原理細(xì)菌造成的食品腐敗細(xì)菌作用于各類食品，使食品原有的色澤喪失，呈現(xiàn)各種顏色，發(fā)出腐臭氣味，產(chǎn)生不良滋味。以糖類為主要成分的食品，細(xì)菌作用的主要表現(xiàn)是分解糖為多種酸，使食品呈現(xiàn)酸味及不良?xì)馕?；以蛋白質(zhì)為主要成分的食品，其中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為腐胺、尸胺、糞臭素等；細(xì)菌也促進(jìn)脂肪的氧化分解。9.2.1化學(xué)防腐保藏原理食品霉變現(xiàn)象是指霉菌在代謝過程中利用食品中的碳水化合物、蛋白質(zhì)為碳源和氮源生長繁殖，同時(shí)使食品外層長霉或顏色改變，且產(chǎn)生明顯霉味。霉菌生長代謝過程中，使得碳水化合物和蛋白質(zhì)分解而導(dǎo)致食品變質(zhì)及營養(yǎng)成分破壞。若霉變是由產(chǎn)毒霉菌造成的，則產(chǎn)生的毒素對人體健康有嚴(yán)重影響。9.2.1化學(xué)防腐保藏原理防腐劑抑菌作用機(jī)理食品防腐劑抑菌作用主要是通過改變微生物發(fā)育曲線，使微生物發(fā)育停止在緩慢增殖的遲滯期，而不進(jìn)入急劇增殖的對數(shù)期，延長微生物繁殖一代所需要的時(shí)間，即所謂靜菌作用。微生物的繁殖之所以受到阻礙，是與防腐劑抑制微生物生理活動，特別是呼吸作用的酶系統(tǒng)有密切的關(guān)系。9.2.2食品防腐劑的種類、特性及使用食品防腐劑分類按來源可分為：化學(xué)合成防腐劑和天然防腐劑?；瘜W(xué)合成防腐劑由人工合成，種類多，包括有機(jī)和無機(jī)的防腐劑；天然防腐劑是生物體分泌或體內(nèi)存在的防腐物質(zhì)，經(jīng)人工提取后即可用作食品防腐劑。有的本身就是某種食用成分，對人體無害，是一類有發(fā)展前途的食品防腐劑。9.2.2食品防腐劑的種類、特性及使用主要化學(xué)合成防腐劑苯甲酸及苯甲酸鈉苯甲酸及苯甲酸鈉又稱為安息香酸和安息香酸鈉，是最常用的防腐劑之一。苯甲酸化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，有吸濕性，常溫下難溶于水,微溶于熱水，溶于乙醇、氯仿、乙醚、丙酮和揮發(fā)性、非揮發(fā)性油中，而苯甲酸鈉極易溶于水，其水溶液PH為8,溶于乙醇，由于苯甲酸難溶于水，因而多使用苯甲酸鈉。苯甲酸及苯甲酸鈉防腐劑苯甲酸在使用時(shí)需注意的事項(xiàng)①苯甲酸加熱至100℃能夠升華，在酸性環(huán)境中容易隨水蒸氣蒸發(fā)，因此操作人員戴口罩、手套等防護(hù)措施；②苯甲酸及其鈉鹽在酸性條件下防腐性能良好，但對產(chǎn)酸菌的抑制作用較弱，使用該防腐劑時(shí)應(yīng)將食品的pH調(diào)節(jié)到2.5-4.0，以充分發(fā)揮防腐劑的作用；③嚴(yán)格控制使用數(shù)量，以保證食品的衛(wèi)生安全性。主要化學(xué)合成防腐劑山梨酸及山梨酸鉀山梨酸及其鹽類又稱為花楸酸和花楸酸鹽，鹽類常用的有山梨酸鉀和鈣。山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽的防腐效果同樣也和被保存食品的pH值有關(guān)，pH值升高，抑菌效果降低。試驗(yàn)證明山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽的抗菌力在pH值低于5~6時(shí)最佳。

山梨酸及其鹽類使用時(shí)注意事項(xiàng)山梨酸容易被加熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸汽帶出，所以在使用時(shí)，應(yīng)該將食品加熱冷卻后再按規(guī)定用量添加山梨酸類抑菌劑，以減少損失。山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽對人體皮膚和粘膜有刺激性，要求操作人員佩戴防護(hù)眼鏡。

山梨酸對微生物污染嚴(yán)重的食品防腐效果不明顯，因?yàn)槲⑸镆部梢岳蒙嚼嫠嶙鳛樘荚?。在微生物?yán)重污染的食品中添加山梨酸不會起到防腐作用，只會加速微生物的生長繁殖。對羥基苯甲酸酯類對羥基苯甲酸酯的抑菌作用受pH值影響較小，適用的pH值范圍為4-8。該防腐劑屬于廣譜抑菌劑，對霉菌和酵母作用較強(qiáng)，對細(xì)菌中的革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌作用較弱。其結(jié)構(gòu)式中R的碳鏈越長則抑菌效果越強(qiáng)，但溶解度下降。

除丁酯延期規(guī)定ADI值外，其它酯類ADI值均為0-10mg·kg-1(FAO/WHO，1994)主要化學(xué)合成防腐劑丙酸鹽丙酸鹽屬于脂肪酸鹽類抑菌劑，常用的有丙酸鈣和丙酸鈉。丙酸鈣：C6H10O4Ca(CH3CH2COO)2Ca丙酸鈉：C3H5O2NaCH3CH2COONa

丙酸鹽作為一種霉菌抑制劑，必須在酸性環(huán)境中才能產(chǎn)生作用。丙酸鹽丙酸鹽比苯甲酸和山梨酸類的防腐領(lǐng)域要窄，但對防霉有特效，對細(xì)菌作用有限，對酵母毫無影響。所以丙酸鹽常用于面包發(fā)酵以防止雜菌的生長，而苯甲酸鹽和山梨酸鹽不適于制作面包。丙酸鹽還可用于乳制品的防霉。丙酸鈣抑制霉菌的有效劑量比丙酸鈉小，但鈣鹽影響化學(xué)膨松劑的作用，所以常用丙酸鈉而不用丙酸鈣。其他有機(jī)類防腐劑脫氫醋酸及其鈉鹽脫氫醋酸：C8H8O4

脫氫醋酸鈉：C8H8O4Na·H2O9.2.2食品防腐劑的種類、特性及使用生物防腐劑生物防腐劑是指從植物、動物和微生物代謝產(chǎn)物中提取的具有防腐作用的物質(zhì)，也稱天然防腐劑，是食品防腐劑開發(fā)的主要方向。這一類物質(zhì)一般安全性好，能滿足人們對食品越來越高的要求。常包括微生物代謝產(chǎn)物、酶類、植物中的天然抗菌物質(zhì)。乳酸鏈球菌素分子式為：C143H228N42O37S7

結(jié)構(gòu)式為：

式中：Abu—α-氨基丁酸，Dha—脫氫丙氨酸，

Dhb—脫氫三丁酸甘油酯乳酸鏈球菌素乳酸鏈球菌素能有效抑制革蘭氏陽性菌的生長繁殖，尤其對產(chǎn)生孢子的革蘭氏陽性菌和枯草芽孢桿菌及嗜熱脂肪芽孢桿菌等有很強(qiáng)的抑制作用。但乳酸鏈球菌素對革蘭氏陰性菌、霉菌和酵母的影響則很弱。如對肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌及李斯特氏菌國標(biāo)(GB2760-1996)ADI值33000IU·kg-1(FAO/WHO，1994)微生物代謝產(chǎn)物那他霉素納他霉素呈白色或奶油黃色結(jié)晶性粉末。幾乎無臭無味。熔點(diǎn)280℃(分解).幾乎不溶于水、高級醇、醚、酯，微溶于甲醇，溶于冰醋酸和二甲基亞砜。相對分子質(zhì)量為：665.75那他霉素分子式為：C33H47NO13結(jié)構(gòu)式為：

那他霉素納他霉素可用于防霉。噴淋在霉菌容易增值、暴露于空氣中的食品表面時(shí)，有良好的抗霉效果。用于發(fā)酵干酪可選擇性地抑制霉菌的繁殖而讓細(xì)菌得到正常的生長和代謝。國標(biāo)GB2760-1997ADI值0-0.3mg·kg-1(FAO/WHO，1994)微生物代謝產(chǎn)物枯草桿菌素枯草桿菌素是枯草桿菌的代謝產(chǎn)物，也為一種多肽類物質(zhì)，在酸性條件下比較穩(wěn)定，而在中性或堿性條件下，即迅速被破壞?？莶輻U菌素對革蘭氏陽性菌有抗菌作用枯草桿菌素對于耐熱性的芽孢菌能促使它們的耐熱性降低，能抑制厭氧性芽孢菌生長。因此，有人認(rèn)為枯草桿菌素應(yīng)用于罐裝食品是合適的。同時(shí)，枯草桿菌素在消化道中可很快地被蛋白酶完全破壞，對人體無害，但并未列入我國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)中。

生物防腐劑酶類溶菌酶是已使用的防腐劑之一。早在1907年就有了關(guān)于細(xì)菌溶解因子的報(bào)告，到了1922年AlexanderFleming正式把具有溶菌作用的因子命名為溶菌酶。以后人們便開始了對溶菌酶的研究，到現(xiàn)在已對溶菌酶有了比較徹底的了解。酶類溶菌酶能溶解許多細(xì)菌的細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜的糖蛋白發(fā)生分解，而導(dǎo)致細(xì)菌不能正常生長。溶菌酶對革蘭氏陽性菌、好氣性孢子形成菌、枯草桿菌、地衣型芽孢菌等均有良好的抗菌能力。溶菌酶是無毒性的蛋白質(zhì)，可用于各種食品的防腐。由于食品中的羧基和硫酸能影響溶菌酶的活性，因此將溶菌酶和其他抗菌物質(zhì)等結(jié)合使用，效果會更好。生物防腐劑植物提取物植物中具有抗菌活性的代謝產(chǎn)物大致可以分為四類：植物抗毒素類、酚類、有機(jī)酸類和精油類。植物抗毒素具有高度專一性；天然植物中的酚類化合物是食品防腐的主要因子，有廣譜抗菌能力；果蔬中普遍存在的有機(jī)酸，除了做酸味劑、抗氧化劑、增效劑外，還有抗菌能力。植物提取物目前天然植物中存在的抗菌物質(zhì)并不能大規(guī)模商業(yè)化使用，原因之一可能是殺菌有效性和大劑量使用時(shí)的特殊氣味的矛盾，即必須做到在有效的前提下，產(chǎn)生的氣味最小。9.3食品化學(xué)殺菌保藏食品化學(xué)殺菌保藏是使用殺菌劑來對食品進(jìn)行處理，達(dá)到殺死病菌，延長保藏期的目的。殺菌劑和抑菌劑的最大區(qū)別是，殺菌劑在其使用限量范圍內(nèi)能通過一定的化學(xué)作用殺死微生物，使之不能侵染食品，造成食品變質(zhì)。按其滅菌特性可分為三類：氧化型殺菌劑、還原型殺菌劑和其它殺菌劑。

9.3食品化學(xué)殺菌保藏9.3.1殺菌劑作用機(jī)理破壞菌體的作用對細(xì)胞壁的作用細(xì)胞壁受殺菌劑的影響一般有三種情況：細(xì)胞壁上的物質(zhì)被溶解破壞，緊接于壁附近的一些酶類受到抑制，細(xì)胞壁的生物合成過程受到影響。細(xì)胞壁是細(xì)胞的外圍保護(hù)層，它的破壞將使細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損、發(fā)生溶菌作用及原生質(zhì)體漏出。破壞菌體的作用對細(xì)胞膜的作用細(xì)胞膜是一層具有高度選擇透過性的半透膜，其主要功能是控制細(xì)胞內(nèi)外一些物質(zhì)的交換滲透作用。破壞細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子與蛋白質(zhì)的定向排列；改變細(xì)胞膜表面電荷，破壞其通透性；抑制細(xì)胞膜的合成。破壞菌體的作用對細(xì)胞內(nèi)容物的作用對細(xì)胞器的作用以線粒體為例，線粒體是細(xì)胞中貯存能量的細(xì)胞器，內(nèi)有許多種生物氧化反應(yīng)所需的酶類。殺菌劑對線粒體的作用主要是影響細(xì)胞內(nèi)大的各種生物氧化反應(yīng)，包括對需氧氧化的影響、不需氧氧化、三羧酸循環(huán)某些過程的影響等。對細(xì)胞內(nèi)容物的作用對蛋白質(zhì)和核酸等結(jié)構(gòu)物質(zhì)的作用蛋白質(zhì)在微生物體內(nèi)具有多種多樣的功能，沒有蛋白質(zhì)就沒有任何生命活動，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)受到破壞，微生物生命活動就受到抑制甚至停止。含有重金屬的殺菌劑能破壞酶蛋白的結(jié)構(gòu)，使其失活。有的殺菌劑可與DNA上的核苷酸殘基連接起來形成復(fù)合物，從而影響DNA的轉(zhuǎn)錄及復(fù)制。9.3.1殺菌劑作用機(jī)理影響代謝作用和生理活動殺菌劑對酶體系的作用對酶形成的影響一些殺菌劑能通過刺激或阻抑酶的合成，使菌體內(nèi)的物質(zhì)代謝失去平衡，從而達(dá)到抑制微生物生長的目的。一些殺菌劑能攜帶某些組分，使之嵌入到菌體細(xì)胞蛋白質(zhì)或核酸分子中，如果這個部位是酶系的活性中心，則酶就會失活。殺菌劑對酶體系的作用對酶活性的抑制破壞酶的立體結(jié)構(gòu)；競爭性抑制；假反饋性抑制；作用物的改變。影響代謝作用和生理活動抑制呼吸作用微生物通過呼吸作用獲得其生命活動所需要的能量。其中，糖酵解中的三羧酸循環(huán)、電子傳遞系統(tǒng)和氧化磷酸化是三個十分重要的能量代謝活動，如果殺菌劑能抑制能量代謝中的任一環(huán)節(jié)即可抑制微生物的生長繁殖。9.3食品化學(xué)殺菌保藏9.3.2殺菌劑的種類及特性氧化型殺菌劑包括過氧化物和氯制劑兩類。在食品保藏中常用的有過氧化氫、過氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其他的氧化型殺菌劑。作用機(jī)理過氧化物主要是通過氧化劑分解時(shí)釋放強(qiáng)氧化能力的新生態(tài)氧使微生物氧化致死；而氯制劑則是利用其有效氯成分的強(qiáng)氧化作用殺滅微生物。氧化型殺菌劑種類和特性過氧乙酸無色液體，有強(qiáng)烈刺鼻氣味，性質(zhì)極不穩(wěn)定，低濃度極易分解釋放氧。過氧乙酸是一種廣譜、速效、無毒害的強(qiáng)力殺菌劑，對細(xì)菌及其芽孢、真菌和病毒均有較高的殺滅效果，特別是在低溫下仍能滅菌，這對保護(hù)食品營養(yǎng)成分有積極的作用。過氧乙酸在我國多作為殺菌消毒劑，用于食品加工車間、工具及容器的消毒。由于過氧乙酸的稀溶液分解很快，通常是使用時(shí)現(xiàn)配，也可暫時(shí)存于冰箱內(nèi)，以減少分解。40%以上濃度的溶液易爆炸、燃燒，使用時(shí)要注意，還要注意不要和其他藥品混合。種類和特性過氧化氫又稱為雙氧水，非?；顫?，易分解成水和新生態(tài)氧，遇有機(jī)物會分解，光、熱能促進(jìn)其分解。過氧化物分解生產(chǎn)的氧具有很強(qiáng)的氧化作用和殺菌作用，在堿性條件下作用力較強(qiáng)。有機(jī)物存在時(shí)會降低其殺菌作用。過氧化氫是低毒的殺菌消毒劑，可適用于器皿和某些食品的消毒。在食品生產(chǎn)中的殘留經(jīng)加熱很容易出去。過氧化氫有致癌作用，故食品中不能有殘留。此外，過氧化氫與淀粉能形成環(huán)氧化合物，因此對其使用范圍和用量都應(yīng)加以限制。種類和特性氯氯在空氣中不燃燒，但一般的可燃物大多可在氯氣中燃燒。氯和含氯化合物的殺菌機(jī)理基本相同，其在水中能釋放次氯酸并由次氯酸電離產(chǎn)生次氯酸根離子，次氯酸是一種很強(qiáng)的氧化劑，它通過擴(kuò)散作用穿透微生物的細(xì)胞壁（膜），與細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)反應(yīng)，使微生物死亡。氯對細(xì)菌營養(yǎng)細(xì)胞、芽孢、真菌和病毒均有殺滅作用，但對芽孢的殺滅能力相對較弱。氯是使用最早的水處理劑，具有殺菌譜廣、殺菌能力強(qiáng)、效率高、價(jià)格低廉和殘余氯有持續(xù)殺菌的效果等。氯氯主要用于飲用水生產(chǎn)和水處理中對水的消毒，能消除水中的致病菌。但氯制劑也有明顯的缺點(diǎn)：受PH的影響，堿性條件下殺菌效果明顯降低；可與殺菌對象中的氨和大部分胺反應(yīng)生成無殺菌力的氯胺；消毒過程中與其他有機(jī)物作用產(chǎn)生有機(jī)鹵代物，對人體有危害；處理后殘余的氯對水中生物有危害；液氯鋼瓶在貯存、運(yùn)輸和使用上存在一定危險(xiǎn)性。種類和特性次氯酸鈉又名次氯酸蘇打、次亞氯酸鈉，25℃以下較穩(wěn)定，加熱迅速分解。為強(qiáng)氧化劑，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，常溫下也會自然分解而失去活性，對金屬有腐蝕性。具廣譜殺菌特性，對細(xì)菌營養(yǎng)細(xì)胞、芽孢、病毒、藻類和原蟲類均有殺滅作用。常用作水處理殺菌劑，用于生活用水、飲料、泳池用水、冷卻水和廢水等。有機(jī)物的存在可消耗有效氯，降低殺菌效果；次氯酸鈉的殺菌效果受溫度和PH影響，溫度沒上升10℃，殺菌效果可提高一倍以上，PH越低，殺菌能力越強(qiáng)。種類和特性漂白粉一種混合物殺菌劑，組成包括次氯酸鈣、氯化鈣和氫氧化鈣等。殺菌的有效成分為次氯酸鈣等復(fù)合物分解產(chǎn)生的有效氯。漂白粉水溶液能釋放出游離氯，有很強(qiáng)的殺菌、漂白能力，這種游離氯侵入微生物細(xì)胞的酶蛋白中，或破壞核蛋白的巰基，或抑制其他對氧化作用敏感的酶類，導(dǎo)致微生物死亡。對細(xì)菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒均有強(qiáng)殺滅作用。其殺菌效果與作用時(shí)間、濃度和溫度等因素有關(guān)，而PH的改變對其殺菌效果影響顯著，PH降低能提高其殺菌效果。漂白粉在我國主要用作飲用水、食品加工車間、庫房、容器設(shè)備及蛋品等方面的消毒劑。氧化型殺菌劑使用時(shí)注意事項(xiàng)過氧化物和氯制劑都是以分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧或游離氯進(jìn)行殺菌消毒的。這兩種氣體對人體的皮膚、呼吸道粘膜和眼睛有強(qiáng)烈地刺激作用和氧化腐蝕性，要求操作人員加強(qiáng)勞動保護(hù)，配戴口罩、手套和防護(hù)眼睛，以保障人體健康與安全。根據(jù)殺菌消毒的具體要求，配制適宜濃度，并保證殺菌劑足夠的作用時(shí)間，以達(dá)到殺菌消毒的最佳效果。根據(jù)殺菌劑的理化性質(zhì)，控制殺菌劑的貯存條件，防止因水分、濕度、高溫和光線等因素使殺菌劑分解失效，并避免發(fā)生燃燒、爆炸事故。9.3.2殺菌劑的種類及特性還原型殺菌劑作用機(jī)理常用的還原型殺菌劑主要是亞硫酸及其鹽類，它們包括在食品添加劑的漂白劑之中。其殺菌機(jī)理是利用亞硫酸的還原性消耗食品中的氧，使好氣性微生物缺氧致死。同時(shí)，還能阻礙微生物生理活動中酶的活性，從而控制微生物的繁殖。亞硫酸屬于酸性殺菌劑,其殺菌作用除與藥劑濃度、溫度和微生物種類等有關(guān)以外,PH影響顯得尤為顯著。只有食品的PH低于3.5時(shí)，保持較強(qiáng)的酸性條件下，亞硫酸分子不發(fā)生電離，此時(shí)殺菌效果最佳。還原型殺菌劑種類和特性還原型殺菌劑主要是亞硫酸及其鹽類，在國內(nèi)外食品貯藏中常用的品種有二氧化硫、無水亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、保險(xiǎn)粉和焦亞硫酸鈉等。二氧化硫又稱為亞硫酸酐，生產(chǎn)實(shí)際中多采用硫磺燃燒法產(chǎn)生二氧化硫，此操作稱為熏硫。果蔬加工中，熏硫時(shí)由于二氧化硫的還原作用，可起到對酶氧化系統(tǒng)的破壞，阻止氧化，使果實(shí)中單寧類物質(zhì)不致氧化變色；可改變細(xì)胞膜透性；明顯促進(jìn)脫水蔬菜干制過程中的干燥率；溶于水后形成亞硫酸，對微生物具有強(qiáng)烈的抑制作用。還原型殺菌劑種類和特性無水亞硫酸鈉白色粉末或結(jié)晶，易溶于水，微溶于乙醇。比含結(jié)晶水的亞硫酸鈉性質(zhì)穩(wěn)定，空氣中能慢慢氧化成硫酸鹽而喪失殺菌效果，與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫，所以需在酸性條件下使用。聯(lián)合國糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織規(guī)定ADI值以二氧化硫計(jì)為0-0.7mg/kg。種類和特性亞硫酸鈉又稱為結(jié)晶亞硫酸鈉，該殺菌劑為無色至白色結(jié)晶，易溶于水，微溶于乙醇。在水中的溶解度，0℃時(shí)為32.8％，遇空氣中氧則慢慢氧化成硫酸鹽，喪失殺菌作用。在酸性條件下使用，產(chǎn)生二氧化硫。聯(lián)合國糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織規(guī)定ADI值以二氧化硫計(jì)為0-0.7mg/kg。還原型防腐劑使用時(shí)注意事項(xiàng)亞硫酸及其鹽類的水溶液在放置過程中容易分解逸散二氧化硫而失效，所以應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配制。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)不同食品的殺菌要求和各亞硫酸殺菌劑的有效二氧化硫含量確定殺菌劑用量及溶液濃度，并嚴(yán)格控制食品中的二氧化硫殘留量標(biāo)準(zhǔn)，以保證食品的衛(wèi)生安全性。亞硫酸分解或硫磺燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是一種對人體有害的氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性和對金屬設(shè)備的腐蝕作用，所以在使用時(shí)應(yīng)做好操作人員和庫房金屬設(shè)備的防護(hù)管理工作，以確保人身和設(shè)備的安全。9.4食品抗氧化保藏在食品保藏中常常添加一些化學(xué)制品，以延緩或阻止氧氣所導(dǎo)致的氧化變質(zhì)。這類化學(xué)制品包括有抗氧化劑和脫氧劑。9.4.1食品抗氧化保藏原理抗氧化劑被氧化，保護(hù)食品不被氧化；抗氧化劑阻斷食品自動氧化的連鎖反應(yīng)；抑制氧化酶的活性而防止食品氧化變質(zhì)。9.4食品抗氧化保藏9.4.2食品抗氧化種類和特性脂溶性抗氧化劑脂溶性抗氧化劑易溶于油脂，主要用于防止食品油脂的氧化酸敗及油燒現(xiàn)象，常用的種類有丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚，沒食子酸酯類及生育酚混合濃縮物等。脂溶性抗氧化劑丁基羥基茴香醚丁基羥基茴香醚又稱為特丁基-4-羥基茴香醚,簡稱BHA，由3-BHA和2-BHA兩種異構(gòu)體混合組成,分子式為C11H16O2，結(jié)構(gòu)式分別為：3-BHA

2-BHA丁基羥基茴香醚ADI值為0~0.5mg·kg-1(FAO/WHO，1994)歐盟兒童保護(hù)集團(tuán)(HACSG)規(guī)定不得用于嬰幼兒食品，除非同時(shí)增加維生素A脂溶性抗氧化劑二丁基羥基甲苯二丁基羥基甲苯又稱為2,6-二特丁基對羥基甲苯,或簡稱BHT,分子式為C15H24O，結(jié)構(gòu)式為：BHTADI值暫定為0-0.3mg·kg-1(FAO/WHO，1995)脂溶性抗氧化劑沒食子酸酯類沒食子酸酯類抗氧化劑包括沒食子酸丙酯、辛酯、異戊酯和十二酯，其中普遍使用的是丙酯，又稱為酸丙酯，或簡稱PG。分子式為：C10H12O5，結(jié)構(gòu)式為PGADI值為0-1.4mg·kg-1(FAO/WHO，1994)脂溶性抗氧化劑叔丁基對苯二酚類叔丁基對苯二酚又稱為叔丁基氫醌，簡稱TBHQ。分子式為：C10H14O2，結(jié)構(gòu)式為：TBHQ叔丁基對苯二酚類TBHQ為較新的一種酚類抗氧化劑。在許多情況下，對大多數(shù)油脂，尤其是對植物油具有較其他抗氧化劑更為有效的抗氧穩(wěn)定性。此外,它不會因遇到銅、鐵之類而發(fā)生顏色和風(fēng)味方面的變化，只有在有堿存在時(shí)才會轉(zhuǎn)變成粉紅色。叔丁基對苯二酚類對炸煮食品具有良好的、持久的抗氧化能力,因此。適用于土豆片之類的生產(chǎn)，但它在焙烤食品中的持久力不強(qiáng)，除非與BHA合用。ADI值為0-0.2mg·kg-1(FAO/WHO，1991)國標(biāo)GB2760-1991脂溶性抗氧化劑生育酚混合濃縮物又稱為維生素E，廣泛分布于動植物體內(nèi),已知的同分異構(gòu)體有8種，經(jīng)人工提取后，濃縮即成為生育酚混合濃縮物,結(jié)構(gòu)式為：維生素EADI值為0-2mg·kg-19.4.2食品抗氧化劑的種類和特性水溶性抗氧化劑主要用于防止食品氧化變色，常用的種類是抗壞血酸類抗氧化劑。此外，還有許多，如異抗壞血酸及其鈉鹽、植酸、茶多酚及氨基酸類、肽類、香莘料和糖苷、糖醇類抗氧化劑等。水溶性抗氧化劑抗壞血酸及其鈉鹽又稱維生素C，由葡萄糖合成?？箟难峒捌溻c鹽的分子式及結(jié)構(gòu)式分別為：L-抗壞血酸：C6H8O6L-抗壞血酸鈉：C6H7O6Na

ADI值為0~15mg·kg-1水溶性抗氧化劑植酸別名肌醇六磷酸，分子式為：C6H18O24P6

結(jié)構(gòu)式為：植酸(GB2760-1996)水溶性抗氧化劑茶多酚國標(biāo)GB2760-1996，基本結(jié)構(gòu)為：其中R和R’的不同，即為不同的兒茶素，參見兒茶素種類表。

茶多酚茶多酚中的不同兒茶素種類及相應(yīng)的R和R’基團(tuán)化合物名稱RR’兒茶素HH沒食子兒茶素OHH

兒茶素沒食子酸酯H

沒食子兒茶素沒食子酸酯OH同上水溶性抗氧化劑氨基酸一般認(rèn)為氨基酸既可以作為抗氧化劑,也可以作為抗氧化劑的增效劑,如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸等,均為良好的抗氧化增效劑。主要是由于它們能螯合促進(jìn)氧化作用的微量金屬。色氨酸，半胱胺酸、酪胺酸等有π電子的氨基酸，對食品的抗氧化效果較大。9.4.2食品抗氧化劑的種類和特性其他抗氧化劑除了上述抗氧化劑，還原糖、柚皮苷、大豆抗氧化肽、植物黃酮及異黃酮類物質(zhì)、單糖-氨基酸復(fù)合物、二氫楊梅素、一些植物提取物等都具有抗氧化效果。其中有一些在正處在試驗(yàn)和研究之中，有一些在則已投入實(shí)際應(yīng)用。9.4.2食品抗氧化劑的種類和特性食品抗氧化劑使用注意事項(xiàng)食品抗氧化劑的使用時(shí)機(jī)要恰當(dāng)抗氧化劑應(yīng)在氧化酸敗的誘發(fā)期之前添加才能充分發(fā)揮抗氧化劑的作用。食品抗氧化劑的使用時(shí)機(jī)要恰當(dāng)抗氧化劑與防止油脂氧化酸敗的關(guān)系A(chǔ):未加抗氧化劑；B:添加抗氧化劑；C:誘發(fā)期食品抗氧化劑使用注意事項(xiàng)抗氧化劑與增效劑并用增效劑是配合抗氧化劑使用并能增加抗氧化劑效果的物質(zhì)。這種現(xiàn)象稱為“增效作用”。影響抗氧化劑還原性的因素加以控制9.4食品抗氧化保藏9.4.3食品脫氧劑又稱為游離氧吸收劑(FOA)或游離氧驅(qū)除劑(FOS)，是一類能夠吸除氧的物質(zhì)。當(dāng)它隨食品密封在包裝容器中時(shí)，能通過化學(xué)反應(yīng)吸除容器內(nèi)的游離氧及溶于食品的氧，生成穩(wěn)定的化合物，防止食品氧化變質(zhì)，同時(shí)形成的缺氧條件能有效防止食品霉變和蟲害。脫氧劑不同于作為食品添加劑的抗氧化劑，它不直接加入食品中，而是在密封容器中與外界呈隔離狀態(tài)，吸除氧和防止氧化變化的。因而是一種對食品無污染、簡單易行，效果顯著的保藏輔助措施。9.4.3食品脫氧劑食品脫氧劑的種類和使用機(jī)理脫氧劑種類繁多，基本可以分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。每一大類中又包括多種類型的脫氧劑。多種脫氧劑當(dāng)中，目前在食品儲藏上廣泛應(yīng)用有三類：特制鐵粉、連二亞硫酸鈉和堿性糖制劑。葡萄糖＋葡萄糖氧化酶型有機(jī)類堿改性糖產(chǎn)物型特殊處理鐵粉金屬粉末型銅粉脫氧劑鋅粉鋁粉碳化鐵羥基化鐵無機(jī)類鐵化合物型硅化鐵氧化亞鐵硫酸亞鐵氫氧化亞鐵鈀催化法連二亞硫酸鹽型脫氧劑的基本類型食品脫氧劑的種類和使用機(jī)理特制鐵粉特制鐵粉由特殊處理的鑄鐵粉及結(jié)晶碳酸鈉、金屬鹵化物和填充劑混合組成，特制鐵粉為主要成分。粉粒徑在300nm以下，比表面積為的0.5m2·g-1以上，呈褐色粉末狀。脫氧作用機(jī)理是特制鐵粉先與水反應(yīng)，再與氧結(jié)合，最終生成穩(wěn)定的氧化鐵。食品脫氧劑的種類和使用機(jī)理連二亞硫酸鈉由連二亞硫酸鈉為主劑與氫氧化鈣和植物性活性炭為輔料配合而成。如果用于鮮活食品脫氧保藏時(shí),并能連同氧一起吸除CO2，但需再配入碳酸氫鈉作為輔料。連二亞硫酸鈉脫氧機(jī)理是以活性炭為觸媒,遇水則發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并釋放熱量，溫度可達(dá)60-70℃，同時(shí)產(chǎn)生二氧化硫和水。食品脫氧劑的種類和使用機(jī)理堿性糖制劑這種脫氧劑是由糖為原料生成的堿性衍生物，其脫氧作用機(jī)理是利用還原糖的還原性，進(jìn)而與氫氧化鈉作用形成兒茶酚等多種化合物。其詳細(xì)機(jī)理尚未清楚，簡略的反應(yīng)式如下:(CH2O)n+nNaOH+nH2O+nO2→兒茶酚(鄰苯二酚)＋甲基兒茶酚＋甲基對位苯醌

9.4.3食品脫氧劑食品脫氧劑的效果及影響因素脫氧劑形態(tài)很多，有粉狀、顆粒狀、板塊狀。根據(jù)其脫氧的快慢還可分成速效（1d以內(nèi)）、緩效（4-6d）等，而且都有各自的脫氧機(jī)理,所以脫氧絕對能力各不相同，但不論使用何種脫氧劑，不論是什么形態(tài)和類型，它的脫氧能力都一般要達(dá)到使密封容器或包裝中游離氧含量最終降到0.2%。脫氧劑的效果因化學(xué)反應(yīng)的溫度、水分、壓力及催化物質(zhì)等因素的不同，其脫氧反應(yīng)速度所需要的時(shí)間也各不相同，溫度、水分、相對濕度、脫氧劑劑量都能影響脫氧劑效果。食品脫氧劑的效果及影響因素特制鐵粉這種脫氧劑的原料來源充足，成本較低，使用效果良好，在生產(chǎn)實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。特制鐵粉的脫氧量由其反應(yīng)的最終產(chǎn)物而定。在使用是對其反應(yīng)中產(chǎn)生的氫應(yīng)該注意,可在鐵粉的配制當(dāng)中增添抑制氫的物質(zhì)，或者將已產(chǎn)生的氫加以處理。特制鐵粉與使用環(huán)境的溫度有關(guān)，如果用于含水分高的食品則脫氧效果發(fā)揮得快，反之，在干燥食品中則脫氧緩慢。食品脫氧劑的效果及影響因素連二亞硫酸鈉這種脫氧劑遇水后并不會迅速反應(yīng)，如果以活性炭作為觸媒則可加速其脫氧化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生熱量和二氧化硫，而形成的二氧化硫再與氫氧化鈣反應(yīng)而生成較為穩(wěn)定的化合物。在水和活性炭與脫氧劑并存的條件下，脫氧速度快，一般在1-2h內(nèi)可