防腐剂与杀菌剂

防腐剂（英语：Preservative）是指天然或合成的化学成分，用于加入食品、药品、颜料、生物标本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。

亚硝酸盐及二氧化硫是常用的防腐剂之一防腐剂的防腐原理，大致有如下3种：一、是干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制的活性。

二、是使微生物的蛋白质凝固和变性，干扰其生存和繁殖。

三、是改变细胞浆膜的渗透性，抑制其体内的酶类和代谢产物的排除，导致其失活。

谈到防腐剂，人们往往认为有害，其实在安全使用范围内，对人体是无毒副作用的。

我国防腐剂使用有严格的规定，防腐剂应符合以下标准：我国到目前为止已批准了32种使用的食物防腐剂，其中最常用的有苯甲酸钠、山梨酸钾等。

苯甲酸钠的毒性比山梨酸钾强，而且在相同的酸度值下抑菌效力仅为山梨酸的1/3，因此许多国家逐渐用山梨酸钾。

但因苯甲酸钠价格低廉，在我国仍普遍使用，主要用于碳酸饮料和果汁饮料。

山梨酸钾抗菌力强，毒性小，可参与人体的正常代谢，转化为CO2和水。

从防腐剂的发展趋势上看，以生物发酵而成的生物防腐剂，将成为未来的发展趋势。

简单介绍我国常用防腐剂的产品性能、防腐机理和使用范围等。

1、苯甲酸及其盐类，白色颗粒或结晶粉末，无臭或略带安息香的气味。

其防腐最佳PH 为2.5-4.0，在PH5.0以上的产品中，杀菌效果不是很理想。

因为其安全性只相当于山梨酸钾的1/40，日本已全面取缔其在食品中的应用。

2、山梨酸及其盐类，白色结晶粉末或微黄色结晶粉末或鳞片状。

山梨酸钾为酸性防腐剂，具有较高的抗菌性能，抑制霉菌的生长繁殖，其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物和起到防腐的作用。

对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用。

防腐效果明显高于苯甲酸类，是苯甲酸盐的5-10倍。

产品毒性低，相当于食盐的一半。

其防腐效果随PH的升高而减弱，PH=3时防腐效果最佳。

PH值达到6时仍有抑菌能力，但最低浓度不能低于0.2%。

毒性比尼泊金酯还要小。

苄索氯铵分子式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：苄索氯铵，化学式C14H20ClN，常用作杀菌剂和防腐剂。

它是一种有机氯化合物，具有杀菌作用，可用于治疗各种真菌感染和细菌感染。

苄索氯铵是一种离子性化合物，其分子中含有一个正电荷的氮原子和一个负电荷的氯离子。

它具有较强的杀菌能力，广泛应用于医药、食品、家居和农业等领域。

苄索氯铵的结构中含有一个苄基（C6H5CH2）和一个氯原子（Cl）。

苄基部分是芳香烃，具有较强的稳定性和溶解性。

氯原子的存在使苄索氯铵具有更强的杀菌作用，对多种真菌和细菌都具有一定的抑制效果。

苄索氯铵在水中易溶解，能够迅速发挥杀菌作用，因此常被用作水处理剂、消毒剂和药品中的活性成分。

苄索氯铵在医学上有着广泛的应用。

它可以用于治疗皮肤真菌感染、口腔感染和呼吸道感染等疾病。

在外科手术中，苄索氯铵也常被用作消毒剂，可有效预防术后感染。

苄索氯铵还常被用作眼科手术中的消毒剂，确保手术区域无菌。

苄索氯铵是一种安全有效的杀菌剂，被广泛应用于医疗保健领域。

在食品工业中，苄索氯铵也是一种常用的防腐剂。

它可以延长食品的保质期，有效防止食品变质和霉变。

苄索氯铵对于各种微生物具有广谱杀菌作用，能够稳定食品的质量和安全性。

在肉类、鱼类、水果、蔬菜等食品加工过程中，苄索氯铵常被添加以保持食品新鲜和无菌。

苄索氯铵还常被用于家居清洁和消毒产品中。

洗洁精、洗手液、洗发水等产品中常添加苄索氯铵，以增强其杀菌效果。

在公共场所、医院、学校等地方，苄索氯铵也被广泛用于清洁和消毒，预防病菌传播和交叉感染。

在农业领域，苄索氯铵也有重要的应用价值。

它可用于植物保护剂、除草剂和杀虫剂中，有效防止病虫害的发生。

苄索氯铵在农田中喷洒后，能够迅速渗透到植物组织中，对病菌和害虫起到快速杀灭作用，提高农作物的产量和质量。

苄索氯铵对环境友好，不会对土壤和水源造成污染，是一种比较安全的农药成分。

第二篇示例：苄索氯铵，化学式为C20H23ClN2O，是一种常用的除草剂和杀虫剂。

【抗菌剂起源】抗菌材料的起源从远古时代人们就开始使用，人们发现用银和铜容器留存的水不宜变质，后来皇宫达贵富人吃饭时又习惯使用银筷子，民间又用银制成饰品佩带，我国民间很早就开始认识到银有抗菌作用。

【抗菌剂定义】能够在一定时间内，使某些微生物（细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等）的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。

抗菌剂是一类具有抑菌和杀菌性能的新型助剂。

【抗菌剂特点】抗菌剂应具有以下特点：a. 抗菌能力和广谱抗菌性；b. 特效性，既耐洗涤、耐磨损、寿命长；c. 耐候性：既耐热、耐日照，不宜分解失效；d. 与基材的相容性或可加工性好，既易添加到基材中、不变色、不降低产品使用价值或美感；e. 安全性好，对健康无害，不造成对环境的污染；f. 细胞不易产生耐【银离子抗菌原理】银离子及其化合物的抗菌机理：接触反应抗菌机理：银离子接触反应，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。

当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离于穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。

银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。

【抗菌剂分类】抗菌剂一般分为无机类和有机类两大类。

前者以银、锌、铜等为主原料，以无机填料为载体，制成无机抗菌剂，耐高温性能好。

后者以酯类、醇类、酚类为主要原料，耐高温性较低，一般在200℃以下，个别为250℃，杀菌时间短，偶有析出等现象。

一、无机抗菌剂利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属（或其离子）固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料。

水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钻等离子带有颜色，将影响产品的美观，锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的 1/1000 。

因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。

常用杀菌剂1、常用防腐剂现在市面上的防腐剂品种繁多。

就其活性组分进行分析，主要可以分为如下几类：异噻唑啉酮类，释放甲醛类，苯并咪唑类，取代芳烃类，有机溴类，有机胺类，哌三嗪类等。

常用防腐剂有：1，2苯并异噻唑啉-3-酮（1,2-benzisothiazolin-3-one），简称BIT，属于该类防腐剂的如：Proxel GXL, Proxel XL-2,Troysan 586，MergalK10-N，Acticide BW20,Biocide BIG-A 50M，杀菌防腐剂PT，杀菌防腐剂BTG，SD-202-1，SD-202-2等。

5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮，英文名称为5-chloro-2methyl-4-isothiazolin-3-one/2methyl-4-isothiazolin-3-one，简称CMIT/MIT，是一种性价比较高的常用罐内防腐剂，属于该类防腐剂的如：Kathon LXE，Acticide MV，Biocide K 10 SG，Acticide F, Bactrachem W15, Bactrachem TS 15，华科-88，SD-818-1，SD-818-2等。

释放甲醛型防腐剂，众所周知，福尔马林是一种防腐剂。

其实，福尔马林就是35%-40%的甲醛水溶液。

由于我国内墙涂料对游离甲醛含量要求比较严，释放甲醛型防腐剂(formaldehyde release，简称FR)在内墙中较少使用。

属于释放甲醛型防腐剂的如：N-缩甲醛（N-formal），O-缩甲醛（O-formal），O-缩甲醛释放甲醛的速度高于N-缩甲醛。

商品还有Troysan 174，Troysan 186，Nuosept 95，Ecocide BA等。

5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮+释放甲醛型防腐剂。

在农药工业中，不同的防腐组分可以以不同的比例进行组合复配，以便优势互补，达到扩大抗菌谱、减少用量、降低成本和提高环境友好性等理想的结果，称为协同作用[25]。

防腐剂：又称抗微生物剂（antimicrobails）。

目前常用的食品防腐剂按作用可分为杀菌剂和抑菌剂两类。

具有杀死微生物作用的食品添加剂称为杀菌剂，能抑制微生物生长繁殖的添加剂称为抑菌剂。

但是二者常因浓度高低、作用时间长短和微生物种类等不同而很难区分，所以多数情况下通称防腐剂。

防腐剂按组分和来源主要分为化学类食品防腐剂和天然类食品防腐剂。

化学类食品防腐剂化学类食品防腐剂一般可分为三大类，分别是酸性防腐剂、酯型防腐剂、无机盐防腐剂。

2.1.1 酸性防腐剂及其作用机理酸性防腐剂如苯甲酸、山梨酸和丙酸以及它们的盐类。

这类防腐剂的特点是体系酸性越大，其防腐效果越好，而在碱性条件下几乎无效。

（1）苯甲酸苯甲酸又名安息香酸，其抑菌机理是使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，使三羧酸循环中乙酸辅酶A→乙酸醋酸及乙酸草酸→柠檬酸之间的循环过程难以进行，并阻碍细胞膜的正常生理作用[1]。

由于其有效成分是未解离的苯甲酸分子，所以在酸性食品中使用效果好，对酵母、霉菌都有效。

但因有叠加中毒现象的报道，在使用上有争议，虽各国都允许使用，但应用范围越来越窄。

在我国，因其价格低廉，仍广泛使用于汽水、果汁类、酱类、罐头和酒类的防腐[2]。

（2）山梨酸山梨酸是不饱和脂肪酸，其抑菌机理是透过细胞壁，进入微生物细胞壁内，利用自身的双键与微生物细胞中酶的巯基形成共价键，使其丧失活性，破坏含有硫氢基的酶类，从而抑制微生物的生长。

山梨酸是目前国际上公认最安全的化学防腐剂之一，主要抑制霉菌和酵母。

但是在微生物过多的情况下发挥不了作用，因此它适用于有良好卫生条件和微生物数量较少的食品中[3]，目前主要用于高端食品中。

（3）丙酸盐丙酸盐的有效成分是丙酸，它必须在酸性环境中才能产生抑菌作用。

单体丙酸分子可以在霉菌细胞外形成高渗透压，使霉菌细胞内脱水，失去繁殖力，且还可以穿透霉菌细胞壁,抑制细胞内的活性。

目前主要用于面包、糕点类食品的防腐保鲜。

2.1.2 酯型防腐剂及其作用机理酯型防腐剂主要包括对羟基苯甲酸酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯等。

常用的食品添加剂①防腐剂和杀菌剂：防腐剂：指虽不能杀灭微生物，但可以抑制微生物的生长活动以及组织其生长的物质；杀菌剂：可以杀灭微生物的物质。

常用的防腐剂有：（1）苯甲酸及其钠盐：未电离时苯甲酸抗菌作用较强，而且最适pH 为2.5-4.0，适合于酸性食品。

苯甲酸钠的水溶性好，在酸性食品中可转变为苯甲酸。

苯甲酸主要抑制酵母和细菌，对霉菌的作用不大。

（2）山梨酸及其盐类：主要用语抑制霉菌和酵母生长，随pH 的降低山梨酸的抑菌效果增加，一般6.5，未电离时抑菌效果好。

（3）丙酸钙及丙酸钠：丙酸盐的抑菌谱较窄，主要作用于霉菌，对细菌作用有限，对酵母无作用，所以丙酸言常用做面包发酵和乳酪制造的抑菌剂。

在同一剂量下丙酸钙抑制霉菌的效果比丙酸钠好，但会影响面包的膨松性，实际常用钠盐。

丙酸盐pH 越小抑菌效果越好，一般pH5.5。

杀菌剂：常用的杀菌剂有：漂白粉、次氯酸钠、H2O2、K2MnO4、环氧化合物、，常用于饮用水、包装容器和加工用具的消毒。

②抗氧化剂③乳化剂乳化剂是加入到食品中促进油水体系匀称化的一类物质，乳化剂在食品体系中的作用有：（1）乳化；（2）促进蛋白质的面团形成和防止淀粉的老化；（3）调整食品的粘稠度，作为饼干、口香糖的脱模剂，巧克力中提高物料的流淌性；（4）润湿、分散的作用：速溶咖啡、豆奶粉等；（5）抑制结晶，在巧克力中加入土乳化剂可以使其微细匀称，不结块；（6）增溶作用：脂溶性维生素、色素等；（7）抗菌、保鲜，如蔗糖酯。

④漂白剂抑制或破坏食品中的各种发色因素，使其褪色或免于色变。

常用的漂白剂有氧化型和还原型两类。

氧化型的有过氧化苯甲酰，H2O2、CaClO3 等，还原型的有亚硫酸及其盐类。

亚硫酸盐的漂白作用机理有：（1）使有色物质还原为无色物质，而使食品褪色；（2）使氧化酶失活而防止酶促褐变；（3）能抑制Maillard 反应。

⑤膨松剂面团调整剂，增大面团的体积有化学和生物两大类，常用的化学膨松剂主要是以碳酸氢盐和明矾为住的复合盐，生物膨松剂主要是以酵母为主。

《食品添加剂应用技术》课程标准课程名称：食品添加剂应用技术适用专业：食品生物技术1．课程定位和设计思路1.1课程定位《食品添加剂应用技术》是一门研究食品添加剂性质以及其在食品工业中的应用的一门学科，是食品类专业的一门重要的专业课。

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1.2设计思路1.2.1课程设计原则课程设置与产业技术进步、与企业岗位技术应用情况相一致，体现为后续课程服务、为行业、企业服务的宗旨，积极打通“教、学、做一体化”的培养途径，拓展技术与技能培养的教育资源，突出理论与实践并重的教育特色，保证教学质量。

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（2）理论知识适度化课程中所涉及的专业理论的内容和深度以理论在指导实践工作中能达到“必需、够用、可发展”作为总的要求，严格按照职业岗位工作的需要和发展去螺旋上升式地精选内容适合深度适当的专业理论知识，强调理论在实际工作中的应用，突出专业理论在生产实践中的直效性。

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