化学防腐剂
一.苯甲酸及其盐
防腐机理:苯甲酸钠亲油性大,易穿透进入细胞体内,干扰的通透性,抑制对氨基酸的吸收,并抑制细胞的呼吸酶系的活性,从而达到防腐的目的。日本已全面取缔其在食品中的应用。
呼吸酶是参与细胞呼吸的酶,总称之为呼吸酶。特殊意义上氧直接反应的酶是血红蛋白,并称之为呼吸酶。呼吸酶就是在红细胞上正常呼吸氧化酶,是由细胞质和线粒体基质内的核糖体组成,定位在核糖体内膜上。
与细胞呼吸有关的酶都属于呼吸酶,包括有氧呼吸有关的酶和无氧呼吸有关的酶,均存在于细胞基质和线粒体中。
二.山梨酸及其盐
山梨酸钾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。PH值达到6时仍有抑菌能力,但低浓度不能低于0.2%。毒性比尼泊金酯还要小。
三.脱氢乙酸及钠盐
脱氢乙酸的抑菌机理主要是通过有效渗透到微生物细胞体内,抑制其呼吸作用,从而达到防腐、防霉、保鲜、保湿的效果。这种作用机制使得脱氢乙酸及其钠盐对酵母菌、霉菌和细菌具有很好的抑制作用,可以延长食品的存放期,避免霉变损失。具体来说,脱氢乙酸通过以下方式发挥作用:
1.渗透作用:脱氢乙酸能够有效地渗透到微生物的细胞体内,干扰其正常的生理功能。
2.抑制呼吸作用:通过抑制微生物的呼吸作用,减少其能量产生,从而抑制微生物的生长和繁殖。
人体内存在多种脱氢酶,其中乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶是两种重要的脱氢酶。乙醇脱氢酶主要存在于肝脏中,负责将摄入的酒精转化为乙醛,进而在乙醛脱氢酶的作用下转化为乙酸,最终代谢出体外。乙醇脱氢酶的数量和活性可以用于协助诊断肝脏疾病。乳酸脱氢酶则主要参与糖分转化为能量和蛋白质的代谢过程,存在于肾脏、心肌、骨骼肌等组织中,其水平升高通常与心肌损伤、肝脏损伤等情况有关。
此外,人体内的乳酸脱氢酶同工酶有5种,分别是LDH1到LDH5,它们在体内的分布和功能各有不同。乙醇脱氢酶的数量在人体内是固定的,而乙醛脱氢酶的数量则因人而异,这解释了为什么不同人对酒精的耐受性和代谢能力有所不同。
乳酸脱氢酶在医学上通常指的是乳酸脱氢酶,其作用主要是催化体内的糖分转化为能量,并参与蛋白质的代谢,是一种存在机体内的一种酶类物质。
1、儿童乳酸脱氢酶正常值:10-20U/L;
2、成人乳酸脱氢酶正常值:50-200U/L。乳酸脱氢酶主要存在于人体的各种组织中,以肾脏、心肌、骨骼肌等组织含量最高,其次是肝脏和骨骼肌组织。所以当体内的乳酸脱氢酶水平升高时,首先考虑是心肌损伤、肝脏损伤等情况,如心肌炎、心肌梗死、肝炎、肝硬化、白血病、恶性肿瘤等。其次考虑甲状腺功能减退、甲状腺功能亢进等内分泌疾病,也可能与营养不良有关。乳酸脱氢酶水平下降时,则考虑是甲状腺功能亢进症、营养不良等因素引起;
3、儿童乳酸脱氢酶正常值:20-40U/L。乳酸脱氢酶升高常见于急性心肌梗死、心肌炎、肝硬化、白血病、恶性肿瘤、甲状腺功能亢进、营养不良等情况,而乳酸脱氢酶降低则考虑是甲状腺功能减退、白血病等内分泌疾病引起。
四.尼泊金酯(即对羟基苯甲酸酯类)
产品有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯等。其中对羟基苯甲酸丁酯防腐效果。尼泊金酯类防腐机理是:破坏微生物,使细胞内的蛋白质变性,并能抑制细胞的呼吸酶系的活性。
呼吸酶是参与细胞呼吸的酶,总称之为呼吸酶。特殊意义上氧直接反应的酶是血红蛋白,并称之为呼吸酶。呼吸酶就是在红细胞上正常呼吸氧化酶,是由细胞质和线粒体基质内的核糖体组成,定位在核糖体内膜上。
与细胞呼吸有关的酶都属于呼吸酶,包括有氧呼吸有关的酶和无氧呼吸有关的酶,均存在于细胞基质和线粒体中。
五.双乙酸钠
一种常用于酱菜类的防腐剂,在人体内终分解产物为水和二氧化碳。双乙酸钠的抑菌原理主要是通过溶于水时释放的单分子乙酸抗菌。这种释放的单分子乙酸能够透过霉菌的细胞壁,进入微生物体内,干扰酶的相互作用,使细胞内蛋白质变性,从而抑制霉菌的生长和繁殖。具体来说,双乙酸钠对绿色木霉、李斯特菌属、黑根霉和黄曲霉等有较好的效果。
六.丙酸钙
丙酸是人体内氨基酸和脂肪酸氧化的产物,所以丙酸钙是一种安全性很好的防腐剂.ADI(每日人体每公斤允许摄入量)不作限制规定.对霉菌有抑制作用,对细菌抑制作用小,对酵母无作用,常用于面制品发酵及奶酪制品防霉等.
丙酸钙防霉作用机理:
1)丙酸单分子在霉菌细胞周围形成高渗透压,使霉菌细胞脱水,而抑制其生长;
2)丙酸解离出H+可穿透霉菌细胞壁,抑制胞内酶活性,阻碍霉菌繁殖。对需氧芽孢杆菌、黄曲霉有较好的抑制作用。丙酸钙防霉效果受饲料中水分和p H影响。丙酸盐优点在于不挥发、耐高温、刺激性小,适合长期贮存的饲料产品。
七.乳酸钠
乳酸钠的防腐原理
1.抑制微生物生长:乳酸钠是一种弱酸性物质,其在食品中会释放出乳酸根离子,使食品呈现酸性环境。大多数微生物无法在酸性环境中繁殖生长,因此乳酸钠可以通过调节食品的pH值来抑制微生物的生长,从而起到防腐作用。
2.阻碍微生物代谢:乳酸钠可以干扰微生物的代谢过程,影响其生存能力。乳酸钠分子可以渗透到微生物细胞内部,干扰微生物的酶系统和膜结构,从而阻碍微生物的代谢活动,抑制其生长繁殖。
3.抗氧化作用:乳酸钠具有一定的抗氧化能力,可以抑制食品中的氧化反应。在食品加工过程中,乳酸钠可以与氧气结合,减少氧气对食品中的营养成分和风味物质的破坏,延长食品的保质期。
生物食品防腐剂
一.乳酸链球菌素
由多种氨基酸组成的多肽类化合物,可作为营养物质被人体吸收利用。能有效抑杀革兰氏阳性细菌,尤其对细菌的芽孢有很好抑制效果。能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等引起的食品腐败。一般对霉菌、酵母菌和革兰氏阴性细菌是无效的。对细菌的抗菌机理有:可以抑制细胞壁中肽聚糖的生物合成。适活性PH值为3,在碱性条件下溶解度很小,稳定性也差,因此对碱性食品的防腐保鲜效果不显著。
二.那他霉素(又称霉克)
抑菌机制
1.抗真菌作用:那他霉素是一种广谱抗生素,可以抑制真菌细胞膜的合成,在临床上主要用于治疗念珠菌病、隐球菌脑膜炎等疾病。其主要通过与真菌细胞膜中的固醇结合,干扰真菌细胞壁的生物合成,从而起到杀菌的作用。
2.抗菌谱:那他霉素对革兰氏阳性菌和阴性菌均有较好的抗菌活性,如金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、大肠埃希菌等。同时,该药物还具有抗病毒作用,可用于治疗病毒感染引起的呼吸道感染、皮肤软组织感染等疾病。
三.聚赖氨酸
是由链霉素产生的一种具有抑菌功效的多肽,进入人体后可以完全被消化吸收,不但没有任何毒副作用,而且可以作为一种赖氨酸的来源。它具有抑菌谱广、水溶性好、安全性、抑菌范围广等特点。赖氨酸发酵液对多种菌有抑制作用。其中作用明显的有金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、红酵母。同时聚赖氨酸也具有一定的抗噬菌体的能力。它能吸附到上,破坏微生物的结构,引起细胞的物质、能量和信息传递中断,并导致胞内溶酶体膜破裂而诱导微生物产生自溶作用,终导致细胞死亡。聚赖氨酸的应用处于研发阶段,在食品方面目前尚未列入使用卫生标准。