有機化學在食品防腐劑中的應用

李倩 梁天

摘 要：作為維持食品新鮮度的重要工具，食品防腐劑的添加促進了現代食品的發展，綜合國內外乳制品等食品的發展現狀，介紹了化學防腐劑和天然防腐劑的生產和應用，分析了目前我國和國外防腐劑普遍使用的方法。

關鍵詞：食品防腐劑;有機化學;乳制品

牛奶和微生物的腐敗霉變對人類的生產和生活產生了重大的影響，造成了巨大的損失。據統計，全球大概有百分之二十的谷類、油品和食品被腐朽所浪費。另外，它還危害著人類的健康。美國每年有7000人死于沙門氏菌等與牙菌相關的食品相關的疾病，2400萬-9000萬人患上了胃腸中毒。直接造成經濟損失200億美元的食品價值。食品防腐劑是保障食品安全的重要措施，但傳統的防腐法，如干燥和鹽處理可以改變加工食品的味道和材質。現代防腐技術，如冷凍干燥、防輻射、電磁殺菌等能源消耗高，不能應用于所有食物，食品防腐劑的添加仍然是有效的食品加工和保護工具，它是一種防止食品腐敗變質的食品添加劑，延長食品保質期的食品添加劑，東西是必要的。食品防腐劑不但是企業生產產品所必需的，而且也是對顧客的健康負責。

一、國外食品防腐劑的發展現狀

據RTS發布的全球食品添加劑市場發展數據顯示，全球食品防腐劑食品銷售額為六億美元在2005年，據數據顯示2007年全球防腐劑消費總量大約為十萬噸，美國是最大的消費國，年消費量約55000-60000噸。防腐劑安息香酸鈉、梨酸鉀、丙酮鈣消費量超過1萬噸，中國有四十多家防腐劑食品企業，總產量為十八萬噸，比2006年上漲了50%，我國的防腐劑維持產業生產能力較高，具有一定的效益，中國是世界上最重要的安息香酸鈉防腐劑生產國，更是世界上最重要的防腐劑出口國，2007年中國的苯甲酸鈉出口量約五萬噸，全國共有七個生產公司。武漢生物工業在全國銷售的苯甲酸鈉和山梨酸鉀的生產能力超過八萬噸，出口量兩萬噸，尤其王龍山梨酸作用最大，王龍山梨酸公司數量大，產值高，其他防腐劑生產單位現在有八個脫氫醋酸鈉、六個納他霉素、四個聚酰胺。世界上可以使用的食品防腐劑種類非常多。美國能使用的食品防腐劑大概有五十種。日本能使用的食品防腐劑有四十個，但中國被授權使用的食品防腐劑只有三十多個，對食品防腐劑進行了大量的科學實驗，食品生產公司所用的防腐劑數量、種類和容量根據國家標準嚴格執行控制，確保不會損害人體健康。刨除曲酸和乳酸菌作為天然防腐劑，剩余的都是化學防腐劑。

二、國內常用食品防腐劑的生產應用狀況

食品防腐劑是根據成分和來源可以分為化學防腐劑和天然防腐劑的化學工業產品。防腐劑價格低廉，在食品新鮮度的維持上仍然廣泛使用，這是最常用的有機化學品，在我國的防腐劑中，常用的防腐劑有山梨酸及山梨酸鹽、苯甲酸和苯甲酸鹽、丙酮及丙酮鹽以及亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等。

2.1苯甲酸和苯甲酸鹽

苯甲酸和苯甲酸鹽是一種酸性防腐劑，活性物質是苯甲酸，具有抑制酵母和霉菌的作用，最適合抗菌活性的pH值是3左右。甲苯氧化法是生產食品苯甲酸的最重要的工藝。苯甲酸食品質量中的酸應符合GB 1902-2005的要求。因此，其技術簡單、價格便宜，廣泛應用在防腐中的蘇打、果汁、醬油、藥果、葡萄酒等，根據世界各個國家的使用歷史和毒性實驗，增加到0.06克/千克的添加苯甲酸和苯甲酸鹽不積聚，不具有引起癌癥或畸形或突變等活性。有機企業有限公司“新康”牌苯甲酸、苯甲酸鈉的年生產能力超過8萬噸。成為世界上最大的苯甲酸鈉生產企業.同時，苯甲酸鈉毒性曝光以及各種新型高效低毒防腐劑的開發應用，在范圍越來越窄的同時也是不被推薦的產品。

2.2山梨酸及山梨酸鹽

山梨酸及山梨酸鹽和鉀鹽是糧食農業組織和世界衛生組織支持的低毒高效防腐劑，他們也是中國發展計劃中最重要的食品添加劑之一，對酵菌、酵母菌和氧氣微生物有明顯的抑制作用，最合適的pH值在五以下，抗菌活性超出苯甲酸5-10倍，但毒性僅為苯甲酸的百分之二十，其次是食味無任何改變。當前全世界廣泛使用乙烯酮化學法工藝生產山梨酸。與此同時，中國發展山梨酸的工藝科學技術及檢驗測試方法上有了很大程度的進步，但是自動控制方面上未有過相關的數據。中國在山梨酸鉀防腐劑上的銷售額已超過七億元。

王隆食品添加劑有限公司是專門生產防腐劑食品的公司，尤其在山梨酸、山梨酸鉀上生產上是國家級尖端技術企業，年產量達1.9萬噸、山梨酸鉀達2萬噸，已成為全球生產最大的山梨酸及山梨酸鉀鹽生產基地。1996年初中國發布了國家標準，并且明確要求了肉類、魚類、雞蛋、鳥類制品（0.085克/千克）、果酒和葡萄酒（0.5克/千克）乳酸菌飲料、醬油、食醋中含有的石梨酸鉀（0.9克/千克）的含量。乳制品是我國的山梨酸的重要消費方面，特別是乳酸飲品中。2019年，衛生部將梨酸鉀在肉類館長中使用最多的量增加到2克/千克。山梨酸及山梨酸鉀又是為了防止肉類產品細菌腐敗最常用的防腐劑。國家標準中對梨酸鉀的使用范圍進一步擴大，廣泛使用在人造甜品和簡便米粉產品上。山梨酸及其鹽類在中國很流行，應用于各個食品加工過程中。

2.3丙酸及其鹽

在我國普遍應用的三種最主要的防腐劑中，丙酮和山梨酸是最經濟的。丙酮又是世界上最安全、最有效的食品防腐劑，丙酮使用最多的是丙酸鈉和丙酮鈣。丙酸強烈抑制所有形態的氧氣孢子和格蘭陽性菌。特別是，發粘的枯草桿菌抑制活性很強。不會對黃曲霉毒素酵母產生影響，因此不會影響面包產品正常發酵。丙酸鈉和丙酮鈣是面粉產品發酵和奶酪產品發酵的關鍵之一，是西方國家在蛋糕食品上使用最多的防腐劑。丙酸鈉和丙酮鈣的最大容量是2.5克/千克和粉或濃縮水溶液，然后將面粉和酵母混合制作面包，可以在食物中產生鈣。生產丙酮的最重要的工藝是丙醛氧化法。

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