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食品防腐剂的性质、作用机理、分类及选用原则

一、食品的腐败变质

食品在化学或物理性质上发生的不利改变都称为食品变质。造成

食品变质的原因包括物理、化学和生物三个方面。由于微生物的作用

使食品发生了有害变化，降低或失去了原有的或应有的营养价值和商

品价值的过程被称为食品的腐败变质。食品腐败变质是微生物的污染、

食品的性质和环境条件综合作用的结果。

1、微生物的污染

引起食品腐败变质的微生物种类很多，有各种细菌、霉菌和酵母

菌。例如嗜热脂肪芽孢杆菌就是最常见的导致食品腐败的微生物之一，

可导致罐藏食品平酸腐败。微生物引起食品腐败变质的类型包括：细

菌引起的腐败变质、霉菌引起的腐败变质以及食品发酵。

2、食品的性质

食品腐败变质的程度和快慢也与食品本身的营养成分、水分、pH

值、酶和渗透乐等因素有关。例如，食品的pH值为6时最适合微生

物增殖，pH＜4.5时可抑制多种细菌的生长；含水量高的食品比含水

量低的食品容易腐败，当水分活度＜0.7时，一般微生物不能繁殖；高

渗透可以抑制微生物的生命活动，10％盐渍或60％糖渍的食品可耐保

藏。

3、环境条件

微生物在适宜的食品上能否生长繁殖、造成食品腐败变质，还受

到外界条件的影响。适宜的温度可加速食品的变质；高湿度会为微物

供良好的增殖条件。此外，紫外线、氧对食品腐致变质也有影响。

二、食品防腐剂

自古以来，人们为了确保非食物产出季节有足够的维持生存的食

物，摸索发现了多种预防食品腐败变质的方法，从日晒、风干、雪藏

的原始作业，到盐腌、糖渍、醋泡、烟熏等保藏方法的积累、再到加

热、干燥、气调、冷冻等大规模的物理防腐力法，人类对食品有效保

藏方法的寻找从未停止。然而，最有效、最经济便捷的方法还是使用

防腐剂。

防腐剂是指一类加入食品中能防止或延缓食品腐败的食品添加剂，

其本质是具有抑制微生物或杀死微生物的一类化合物。

1、防腐剂抗菌作用的机理

防腐剂的防腐作用主要是通过延缓或抑制微生物增殖作用来实现

的。一般认为，主要是其能够影响细胞的亚结构，这些亚结构包括细

胞壁、细胞膜、与代谢有关的酶、蛋白质合成系统及遗传物质。由于

每个亚结构对菌体而言都是必需的，因此食品防腐剂只要作用于其中

的一个亚结构便能达到杀菌或抑菌的目的。

防腐剂抑制与杀死微生物的机理十分复杂，目前使用的防腐剂的

作用机制一般认为对微生物有以下几方面的作用。

(1)作用于微生物的细胞壁和细胞膜系统

通过对微生物细胞壁或细胞膜的作用，影响其细胞壁质的合成或

细胞质膜中巯基的失活，可使三磷酸腺苷等细胞物质渗出，甚至导致

细溶解。

(2)作用于微生物的细胞原生质

通过对部分遗传机制的作用，抑制或干扰细菌等微生物的正常生

长，甚至令其失活，从而使细胞凋亡。

(3)作用于微生物的酶或功能蛋白

通过与酶的巯基作用，破坏多种含硫蛋白酶的活性，干扰微生物

体的正常代谢，从而影响其生长和繁殖。通常防腐剂用于微生物的呼

吸酶系，如乙酰辅酶A缩合酶、脱氢酶、电了转递酶系等。通过竹用

于蛋白质，导致蛋白质部分变性、蛋白质交联而使其他的生理作用不

能进行。

一般来说，防腐剂的抗菌效果是多种作用的结果，但并不是各种

防腐剂都具有全部的作用，这些作用是相互关联、相制约的。原则上

说，防腐剂也能对人体细胞有同样的抑制作用，但决定的因素是防腐

剂的使用浓度，在微生物细胞中所需要的抑制浓度远比人体细胞中的

要小。就大多数防腐剂而言，在人体器官中很快能被分解或者从体内

排泄出去，因此，在一定的浓度范围内不会对人体造成显著伤害。

2、防腐剂的分类

按照防腐剂抗微生物的主要作用性质，可将其大致分为具有杀菌

作用的杀菌剂和仅具抑菌作用的抑菌剂。实际上，杀菌或抑菌并无绝

对界限，同一物质，浓度高时可杀菌，而浓度低时只能抑菌，作用时

间长可杀菌，作用时间短则只能抑菌。另外，由于各种微生物性质的

不同，同一物质对一种微生物具有杀菌作用，而对另一种微生物可能

仅有抑菌作用。

按照防腐剂的应用对象，可分为鱼类、肉类防腐剂，面包、糕点

防腐剂，饮料、酱料防腐剂，水果、蔬菜防腐剂，谷物、干果防腐剂

等。

按照防腐剂的来源可分为化学合成防腐剂和天然防腐剂两大类。