微生物与防腐剂

农业大学

专业文献综述

题 目: * *: 学 院: 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师:

微生物与防腐剂 ** 食品科学与药学学院 食品质量与安全 食安102 ********* 逄焕明 职称: 2011 年 11 月 25 日

农业大学教务处制

微生物与防腐剂

作者：鲍敏 指导老师：逄焕明

摘要：微生食品的污染是指食品在加工、运输、贮藏、销售过程中被微生物及其毒素的污染。食品防腐剂是能防止由微生物引起的变质、延长食品保藏期的食品添加剂。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用，又称抗微生物剂。其中微生物污染食品而危害人类健康最易发生，而且较为多见。所以，了解微生物与防腐剂就显得十分必要。

关键字：微生物、食物败坏、食物防腐剂。

前言：人类对食品微生物的利用,起源很早。远在公元前16～前11世纪，中国就会利用微生物酿酒。但当时人们还不知道这是微生物的存在和作用。20世纪以来，由于电子显微镜的发明，生物化学和化学分析技术等学科的发展，促进了微生物学从细胞水平、亚细胞水平进入分子水平。尤其是70年代遗传工程科学的发展，有力地推动了食品微生物学的发展。通过诱变、细胞融合等技术，选育出高产的发酵食品微生物优良菌株，可提高产量，改变食品工业的面貌。在远古时代我们的祖先就开始使用防腐剂来保存食物了，用盐腌肉以增加肉的保存时间；用烟熏的肉不仅味道鲜美，还能长时间地保存这种肉制品，这种方法一直延用至今。虽然当时人们没有认识到在使用防腐剂，但是他们确实在巧妙地使用防腐剂。一千多年前，我国人民就知道在腌制肉制品时加入钠改善食品的外观，并达到长期保存的目的。到了现代，我们将传统的食品防腐方法发扬光大，而且越来越多的、安全的食品防腐剂被发现，并都相续应用于食品行业。 一、食品的微生物污染

微生物，有时也称细菌，实际上包括细菌、霉菌、酵母和病毒等引起食物中毒的有害微生物（注意：有些微生物是有益的，如乳酸菌、面包酵母等）。由于这些生物个体十分微小，要通过显微镜才能看到，因此称为微生物。微生物无处不在，可在食物链的任何环节侵入食品：从动物到田间的植物、从加工的食品到端上餐桌的食物。如果我们食用的食物中有微生物繁殖，就可能造成疾病。食品从生产原料、加工，一直到食用以前都有可能遭到微生物污染。造成食物中毒的微生物主要是霉菌、细菌和酵母。

霉菌:霉菌是不具有叶绿素的真菌植物的微小形状。他们象能伸长的棉纱或丝状一样生长着，最后形成一种复杂的分支状网络，就像“席子”一样，叫做菌丝体。在这个阶段，生长在食物上的霉菌也会产生孢子或种子。这些孢子或种子通过气流被带到很远的地方去，并以这种方式感染其他的食物。

细菌:细菌是植物生命的最小形状，它们是微小的有生命带的粒子，它们或成球形（球菌），或成杆状（杆菌），或成螺旋形（螺旋菌）。人们很难得到一个细菌确切大小的概念，只知十的十三次方个细菌约有1克重。细菌是靠从其周围环境吸收简单物质生长的，当他们达到一定大小时，形成两个新的个体。在有利的环境中，这种可能没20分钟发生一次，因而在12个小时内，一个细菌能出约十的十次方个细菌的菌落。

酵母:酵母是真菌，但与霉菌不同，酵母是靠本身发芽繁殖的，即在本体上形成一个小的支族或芽，当芽达到一定大小时，即脱离母体酵母细胞而生存。酵母也能形成孢子，但这些孢子远不如细菌或者霉菌能耐热。酵母存在于土壤中和水果表面上。例如，生长在葡萄皮上的酵母，能使葡萄汁发酵变成酵母酒。酵母能在各种不同条件下生长;能耐很低的PH值、高浓度盐或者高浓度糖、以及无氧的情况。但加热至100℃时，酵母和酵母孢子记很容易被杀死。

微生物存在于空气、灰尘、土壤、污水、以及人的手上；实际上，它们是无处不有的，因此它们寻在于食物表面和食物里面是必然的，除非采取特殊步骤把它们杀死。这里主要介绍食品防腐剂对微生物的作用。 二、食品防腐剂

食品防腐剂是抑制物质的药剂，即对以物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的作用，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。由于在食品中使用防腐剂受到，因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。

我国规定使用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等25种。

食品防腐剂应具备如下条件：

1）性质较稳定：加入到食品中后在一定的时期内有效，在食品中有很好的稳定性

2）低浓度下具有较强的抑菌作用 3）本身不应具有刺激气味和异味

4）不应阻碍消化酶的作用，不应影响肠道内有益菌的作用 5）价格合理，使用较方便。 食品防腐剂防腐作用机理如下：·

①能使微生物的蛋白质凝固或变性，从而干扰其生长和繁殖。

②防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。由于能破坏或损伤细胞壁，或能干扰细胞壁合成的机理，致使胞内物质外泄，或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统，从而具有抗微生物的作用。

③作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。

④作用于微生物体内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。 食品防腐剂分类如下：

食品防腐剂按作用分为杀菌剂和抑菌剂。二者常因浓度、作用时间和微生物性质等的不同而不易区分。

按性质也可分为有机化学防腐剂和无机化学防腐剂两类。此外还有乳酸链球菌

素，是一种由乳链球菌产生、含34个氨基酸的肽类抗菌素。

目前世界各国所用的食品防腐剂约有30多种。食品防腐剂在中国被划定为第17类，有28个品种。

防腐剂按来源分，有化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等，后者主要包括亚硫酸盐和亚盐等。天然防腐剂，通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取。如乳酸链球菌素是从乳酸链球菌的代谢产物中提取得到的一种多肽物质，多肽可在机体内降解为各种氨基酸，世界各国对这种防腐剂的规定也不相同，我国对乳酸链球菌素有使用范围和最大许可用量的规定。 食品防腐剂种类使用范围如下：

苯甲酸及盐：常用于，碳酸饮料、低盐酱菜、蜜饯、葡萄酒、果酒、软糖、酱油、食醋、果酱、果汁饮料、食品工业用桶装浓果蔬汁。

山梨酸钾：用于除以上介绍外，还有鱼、肉、蛋、禽类制品、果蔬保鲜、胶原蛋白肠衣、果冻、乳酸菌饮料、糕点、馅、面包、月饼等。 脱氢乙酸钠：常用于，腐竹、酱菜、原汁桔浆。

对羟基苯甲酸丙酯：常用于，果蔬保鲜、果汁饮料、果酱,糕点陷、蛋黄陷、碳酸饮料、食醋、酱油。

丙酸钙 ：常用于，生湿面制品(切面、馄饨皮)、面包、食醋、酱油、糕点、豆制食品.

双乙酸钠：常用于，各种酱菜、面粉和面团中。

乳酸钠：常用于，烤肉、火腿、香肠、鸡鸭类产品和酱卤制品等。 乳酸链球菌：常用于，素罐头食品、植物蛋白饮料、乳制品、肉制品等。 纳他霉素：常用于，奶酪、肉制品、葡萄酒、果汁饮料、茶饮料等。

过氧化氢：常用于，生牛乳保鲜,袋装豆腐干。 有机化学防腐剂

主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等。苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌作用。它们均需转变成相应的酸后才有效，故称酸型防腐剂。它们在酸性条件下对霉菌、酵母及细菌都有一定的抑菌能力，常用于果汁、饮料、罐头、酱油、醋等食品的防腐。此外，丙酸及其盐类对抑制使面包生成丝状粘质的细菌特别有效，且安全性高，近年来被广泛用于面包、糕点等的防腐。 无机化学防腐剂

主要包括二氧化硫、亚硫酸盐及亚盐等。亚盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌，防止肉毒中毒，但它主要作为发色剂用。亚硫酸盐等可抑制某些微生物活动所需的酶，并具有酸型防腐剂的特性，但主要作为漂白剂用。杀菌剂很少直接加入食品。

食品防腐剂使用注意事项：

与各类食品添加剂一样，防腐剂必须严格按中国《食品添加剂使用卫生标准》规定添加，不能超标使用。防腐剂在实际应用中存在很多问题，例如：达不到防腐效果，影响食品的风味和品质等，例如茶多酚作为防腐剂使用时，浓度过高会使人感到苦涩味，还会由于氧化而使食品变色。

在食品的生产加工过程中，由于防腐剂在种类、性质、使用范围、价格和毒性等不同的情况下。使用防腐剂时，需要注意以下几点：

1、在添加防腐剂之前，应保证食品灭菌完全，不应有大量的生物存在，否则防腐剂的加入将不会起到理想的效果。如山梨酸钾，不但不会起到防腐的作用，反而会成为微生物繁殖的营养源。

2、应了解各类防腐剂的毒性和使用范围，按照安全使用量和使用范围进行添加。如苯甲酸钠，因其毒性较强，在有些国家已被禁用，而中国也严格不确定了其只能在酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类中使用。

3、应了解各类防腐剂的有效使用环境，酸性防腐剂只能在酸性环境中使用有强有效的防腐作用，但用在中性或偏碱性的环境中却没有多少作用，如山梨酸钾、苯甲酸钠等；而酯型防腐剂中的尼泊金酯类却也能在pH值在4~8之间使用，且效果也还不错。

4、应了解各类防腐剂所能抑制的微生物种类，有些防腐剂对霉菌有效果，有的对酵母有效果，只有掌握好防腐剂的这一特性，就可对症下药，一般已复配形式来进行综合防腐保鲜的较多。

5、根据各类食品加工工艺的不同，应考虑到防腐剂的价格和溶解性，以及对食品风味是否有影响等因素，综合其优缺点，再灵活添加使用。 食品防腐剂危害性

提及食品防腐剂，人们常常会联想到“有毒、有害、不健康”。许多消费者在购买食物时，首先会选择那些标注了“不含防腐剂”的商品。那么，食品防腐剂到底是不是危害人体健康的“祸首”。 吃剩的食物如果不及时保存，肯定会变味，这是众所周知的常识—细菌作怪。细菌的威力不说不知道，一说把人吓一跳，如“肉毒菌”，它能产生世界上最毒的物质—“肉毒素”，这种毒素只需l克便可毒死200万人；“黄曲霉”，它所产生的“黄曲霉毒素”是最强的致癌物质之一。黄曲霉毒素的毒性是的20倍，而肉毒素是的2万倍。此还有痢疾杆菌、致病性大肠杆菌、副溶血弧菌、沙门菌、金黄色葡萄球菌等。如果食品在加工和储存过程中沾染了这些有害微生物，对消费者来说实在是太可怕。

此外，由于微生物的活动而造成的食品变质、变味，失去原有营养价值的现象，也是人们所不愿看到的。这就引出了食品防腐剂。

食品防腐剂可以有效地解决食品在加工、储存过程中因微生物“侵袭”而变质的问题，使食品在一般的自然环境中具有一定的保存期。

一种含有害物质的食品是否对人体产生危害，主要取决于人体食用的量，不

应将食品含有害物质与食品有毒两种不同的概念混淆或等同起来。中国著名食品安全专家陈君石院士说，任何东西吃多了都有害，水喝多了一样死人，盐吃多了一样中毒，就是基于剂量决定毒性的概念。 食品防腐剂认识误区

不要刻意追捧不含防腐剂的产品。目前市场上很多食品都单独将“不含防腐剂”作为卖点来宣传。这在一定程度上误导了消费者，引起消费者对食品防腐剂的恐惧。

消费者在市场上可以看到很多标注“不含防腐剂”的食品，其中有果汁饮料、茶饮料、罐头制品、调味品、蜜饯干果制品、方便面等，大多数品牌都在外包装上标注了“本品不含防腐剂”、“本产品不添加任何食品防腐剂”等字样。大多数消费者也认为标有“不含防腐剂”字样的食品更安全，要优先选购“不含防腐剂”的食品。

但是，统计数据显示，很多食品安全问题是由食品腐烂变质而引发的，在一定程度上可以说是因为没有按规定添加防腐剂造成的。同时，据国家质量技术监督局有关人员介绍，目前市面上很多标有“不含防腐剂”字样的食品还是含有一定量的防腐剂的。 食品防腐剂发展趋势

“食品防腐是一个古老的话题。在人类还没有化学合成食品防腐剂之前，人们已经寻找到了大量使食品保质期延长的办法，如高盐腌制、高糖蜜制、酸、酒、烟熏以及在水中、地下存放等。 随着食品工业的发展，传统防腐方法已不能满足其防腐需要，人们对食品防腐方法提出了更高的要求：要求操作更简单、保质期更长、防腐成本更低。基于此，化学产品用于食品防腐的做法开始流行。早期的化学防腐主要有甲醛、盐类等高毒产品，以后又研究出苯甲酸、苯甲酸钠、脱氢醋酸钠、双乙酸钠等数十种各类化学合成食品防腐剂。

防腐剂在食品中得到广泛使用，因为它能有效防止食品由微生物所引起的变质现象，从而延长食品的保存期。可以说，没有食品防腐剂就没有现代食品工业，食品防腐剂对现代食品工业的发展作出了很大贡献。但是，随着科学技术的进步，人们逐步发现化学合成食品防腐剂存在对人体健康的巨大威胁。而随着人们生活和消费水平的提高，人们对食品的安全水平提出了更高的要求，食品防腐剂的发展也将呈现出如下新的趋势： 趋势一:

由毒性较高向毒性更低、更安全方向发展。人类进步的核心是健康、和谐。随着人们对健康要求的提高，食品的安全标准也越来越严。各国在快速修订食品安全标准，提高食品安全水平和国民健康水平的同时，也通过“绿色壁垒”来保护本国食品工业，减少国外食品对本国食品业的冲击。 趋势二:

由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展。鉴于化学合成食品防腐剂的安全性和其他缺陷，人类正在探索更安全、更方便使用的天然食品防腐剂。如微生物源的乳酸链球菌素、那他霉素、红曲米素等；动物源的溶菌酶、壳聚糖、

鱼精蛋白、蜂胶等；植物源的琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等；微生物、动物和植物复合源的R-多糖等。 趋势三:

由单项防腐向广谱防腐方向发展。目前广泛使用的食品防腐剂无论是化学合成的，还是天然的，它们的抑菌范围相对都比较狭小。有的对真菌有抑制作用，对细菌无效；有的仅对少数微生物有抑制作用。所以，大多数食品生产企业添加多种防腐剂以达到防腐目的。人们渴望单一使用既能杀菌又能抑菌的广泛意义上的食品防腐剂。广谱防腐剂将成为业界的研究方向。 趋势四:

由苛刻的使用环境向方便使用方向发展。目前广泛使用的食品防腐剂，对食品生产环境有较苛刻的要求，如有的对食品的pH值、加热温度等敏感；有的水溶性差；有的异味太重；有的导致食品褪色等等。发展趋势应该是对食品生产环境没有苛刻要求的食品防腐剂。 趋势五:

高价格的天然食品防腐剂向低价格方向发展。天然食品防腐剂无毒无害，是发展方向，但目前天然食品防腐剂的价格高昂，每公斤高达上千元，甚至更高，大多数食品生产企业难以承受，如溶菌酶、乳酸链球菌素、那他霉素、鱼精蛋白等等。大幅度降低天然食品防腐剂的成本是大范围推广应用天然食品防腐剂的先决条件。 参考文献：

[1]贾英民，食品微生物学[M]，北京，中国轻工业出版社，2001 [2]陆德源，2001.医学微生物学（第五版）北京：人民卫生出版社 [3]胡玉佳，2001现代生物学 北京：高等教育出版社，施普林格出版社 [4]岑沛霖，蔡谨，2001.工业微生物学 北京：化学工业出版社

[5]姬德衡，钱方，刘雪雁，2002.微生物工程在保健食品开发中的应用 大连轻工业学院学报 [6]卢剑.微生物防腐剂及其在食品工业中的应用[J].食品科学.2005,26(8):453-456. [7]张鹰,曾新安,温其标.生物防腐剂及其在食品中的应用[J].食品与机械.2006,22(1):77-79 [8]汤凤霞,蔡慧农.微生物防腐剂 Nisin 的研究与应用[J].食品添加剂,2003,(2):46-48.

[9]丁立孝,何国庆,孔青,王世清.微生物防腐剂在食品工业中应用现状及发展前景[J].粮油加工与食品机械,2002,(11):29-32. [10]唐洁 车振明.天然微生物抗菌防腐剂及其在食品工业上的应用[C].食品研究与开发,2006,27 3 171-173. [11]辛治梅,刘勤晋.肉类食品添加剂[J].肉类工业,2003,(4):