3天然防腐剂课件

第二章食品防腐剂四、食品防腐剂的防腐机理食品防腐剂防腐的原理是杀死微生物或抑制微生物增殖，从而有效地防止食品的腐败或延缓食品的腐败时间。食品防腐剂对细菌的抑制作用可以通过影响细胞的亚结构而实现。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。

1.破坏微生物细胞膜的结构或者改变细胞膜的渗透性。2.干扰微生物细胞的遗传机制。3.使细胞中蛋白质变性。4.干扰细胞中酶的活力。四、食品防腐剂的防腐机理第二节天然防腐剂1.壳聚糖（Chitosan）为含氮黏多糖类物质，又称几丁质。壳聚糖广泛存在于甲壳类虾、蟹、昆虫等动物的外壳和低等植物中。1811年，法国人H.Bbraconnot从蘑菇提取物。1823年，法国人Ｄier从甲壳昆虫中分离出同样的物质,并命名为甲壳素.1894年，法国人C.Rouget将甲壳素放在浓碱中煮沸,可溶于有机酸.

天然防腐剂－壳聚糖（1）结构：壳聚糖是一种天然高分子聚合物，属于氨基多糖，学名为[（1．4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]，分子式为（C8H13NO5）n，单体之间以β（1-4）糖苷键连接，分子量一般在106左右，理论含氮量6.9%。壳聚糖有α，β，γ三种晶型，其中α-壳聚糖存在最丰富，也最稳定。(2)性状:壳聚糖呈白色粉末，不溶于水、有机溶剂和碱，溶于盐酸、硝酸、硫酸等强酸。(3)性能:壳聚糖对大肠杆菌、荧光假单胞菌、普通变形杆菌、金黄葡萄球菌、枯草杆菌、幽门螺旋杆菌等有很好的抑制作用，并且还有抑制鲜活食品生理变化的作用，壳聚糖可用做食品，尤其是水果的防腐保鲜剂。(4)使用：由于壳聚糖不溶于水，使用时通常是将其溶于稀酸。壳聚糖在果实表面能形成一层无色透明的半透膜。天然防腐剂－壳聚糖天然防腐剂－壳聚糖(5)机理:目前认为有两种可能机制，一种是静电交联作用,即壳聚糖聚阳离子能与细菌表面带负电荷的物质如脂多糖、磷壁质酸、荚膜多糖等相互作用使其膜功能发生紊乱,出现凹陷、变形和泄漏。另一种是壳聚糖透过损伤的细胞外膜进入细菌内进一步与胞质发生作用,并扰乱细菌DNA的转录,从而抑制细菌繁殖。天然防腐剂－壳聚糖天然防腐剂-鱼精蛋白

鱼精蛋白是一种相对分子质量从数千到12000的碱性球形蛋白质，主要来自大马哈鱼、鲱鱼的鱼精。(1)对细菌、醇母菌、霉菌有广谱抗菌作用。特别对G＋抗菌作用更强，对枯草杆菌、巨大芽孢秆菌、地衣形芽孢杆菌、凝固芽抱杆茵、胚芽乳秆菌、干酪乳杆菌等有效。(2)鱼精蛋白在碱性介质中有较高的抗菌能力，在酸性介质中抗菌能力效低。在钙、镁等二价阳离子及磷酸、蛋白质等存在时有抑制抗菌力倾向。(3)鱼精蛋白抽提物热稳定性高，在210℃

下维持90min仍有一定的抗菌能力。

天然防腐剂-鱼精蛋白(4)鱼精蛋白的作用机制是抑制线粒体与传递系统中的一些特定成分，抑制一些与细胞膜有关的新陈代谢过程。经鱼精蛋白处理后的食品，发现细胞ATP含量降低，氨基酸的转运受到抑制，影响涉及营养运输或生物合成系统的蛋白质，从而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡。(5)鱼精蛋白在水产品、米面制品、畜肉、蛋、奶、果蔬中都取得较好的防腐效果。常将鱼精蛋白和其它药剂或其它保存方法并如鱼精蛋白与山梨酸并用。天然防腐剂-海藻糖（1）海藻糠是白色晶体，入口清凉．一分子海藻糖含有两分子结晶水.（2）能溶于水、冰酷酸和热乙醇，不溶于乙醚。（3）海藻糖对热、酸都非常稳定，是天然双糖中最稳定的糖质。在pH3-10,100℃,24h,还有99%殘存。天然防腐剂-海藻糖(4)海藻糖不能被一般的酶分解，只为具有特异性的海藻糠酶水解(5)海藻糖具有良好的防腐作用，是由它的抗干燥持性决定的。它是一种非特异性保护剂，几乎对所有的生物分子部具有一定的保护功能。(6)据研究，当蛋白质的结构水失去时，海藻糖在干燥生物分子的失水部位．以氢键形式连接，构成一层保护膜代替失去的结构水膜。此外，海藻糖还能形成一种类似水晶玻璃的玻璃体，保护冷冻生物分子。因此，添加海藻糖的食品经冷冻、干燥后，不仅能起到良好的防腐作用，而且在品质上也不会发生变化。天然防腐剂-香辛料提取物具有抗菌作用的有丁香、花椒、高良姜、甘草、乌梅等。其油剂和乙醇提取物具有强的抑菌作用.丁香的抑菌成分富集子丁香油中。丁香的抑菌成分主要为丁子香酚，其化学名称为2-甲氧基-4-烯丙基苯酚。丁香对霉菌、酵母菌、细菌均有抑制作用，它是一种广谱的抑杀)菌剂，随着其浓度的增加，抑(杀)菌能力增强。

紫苏、桂皮、大蒜、白胡椒、豆蔻等也有抑菌作用

天然防腐剂-乳酸链球菌素(1)乳酸链球菌素也称尼生素，是某些乳酸链球菌发酵产生的一种小分子多肽抗菌物质。由34个氨基酸残基组成，为灰白色固体粉末，是一种高效、无毒、安全、无副作用的天然食品防腐剂。(2)乳酸链球菌素的溶解度和稳定性与溶液的pH有关。一般随PH下降稳定性增强.(3)安全性:乳酸链球菌素对蛋白水解酶特别敏感，在消化道中很快被胰凝乳蛋白酶分解。它对人体基本无毒性，也不与医用抗菌素产生交叉抗药性，能在肠道中无害地降解。天然防腐剂-乳酸链球菌素（5）乳酸链球菌素能有效地抑制许多革兰氏阳性菌，如金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、链球菌、利斯特氏菌的生长和繁殖，尤其对革兰氏阳性菌如枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用。广泛用于乳制品、罐装食品、植物蛋白制品和肉制品的防腐保鲜。杀菌剂（1）防腐剂与杀菌剂的区别防腐剂是以破坏微生物或抑制微生物生长与活动来起作用的，杀菌剂是致死生长着的微生物，两者在微生物死亡率方面是有区别的。通常，加大防腐剂的用量到一定浓度，可以使其具有杀菌剂的作用。反之，减少杀菌剂的用量，也可以使其成为防腐剂。防腐剂强调的是对食品中微生物生长繁殖的长期抑制效果，要求广谱抑菌，一般是通过防腐挑战实验来评价。杀菌剂强调的是短时间内的杀灭效果，主要是通过测定短时间内（1-30分钟）对微生物的杀灭率和保持效果等来评价。杀菌剂分类

（1）氧化型杀菌剂

氧化型杀菌剂包括过氧化物和氯制剂两类。在食品保藏中常用的有过氧化氢、过氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其他的氧化型杀菌剂。氧化型杀菌剂使用时应注意以下事项：过氧化物和氯制剂都是以分解产生的新生态氧或游离氯进行杀菌消毒