第二章食品防腐劑四、食品防腐劑的防腐機理食品防腐劑防腐的原理是殺死微生物或抑制微生物增殖，從而有效地防止食品的腐敗或延緩食品的腐敗時間。食品防腐劑對細菌的抑制作用可以通過影響細胞的亞結構而實現。這些亞結構包括細胞壁、細胞膜，與代謝有關的酶、蛋白質合成系統及遺傳物質。

1.破壞微生物細胞膜的結構或者改變細胞膜的滲透性。2.干擾微生物細胞的遺傳機制。3.使細胞中蛋白質變性。4.干擾細胞中酶的活力。四、食品防腐劑的防腐機理第二節天然防腐劑1.殼聚糖（Chitosan）為含氮黏多糖類物質，又稱幾丁質。殼聚糖廣泛存在于甲殼類蝦、蟹、昆蟲等動物的外殼和低等植物中。1811年，法國人H.Bbraconnot從蘑菇提取物。1823年，法國人Ｄier從甲殼昆蟲中分離出同樣的物質,并命名為甲殼素.1894年，法國人C.Rouget將甲殼素放在濃堿中煮沸,可溶于有機酸.

天然防腐劑－殼聚糖（1）結構：殼聚糖是一種天然高分子聚合物，屬于氨基多糖，學名為[（1．4）-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖]，分子式為（C8H13NO5）n，單體之間以β（1-4）糖苷鍵連接，分子量一般在106左右，理論含氮量6.9%。殼聚糖有α，β，γ三種晶型，其中α-殼聚糖存在最豐富，也最穩定。(2)性狀:殼聚糖呈白色粉末，不溶于水、有機溶劑和堿，溶于鹽酸、硝酸、硫酸等強酸。(3)性能:殼聚糖對大腸桿菌、熒光假單胞菌、普通變形桿菌、金黃葡萄球菌、枯草桿菌、幽門螺旋桿菌等有很好的抑制作用，并且還有抑制鮮活食品生理變化的作用，殼聚糖可用做食品，尤其是水果的防腐保鮮劑。(4)使用：由于殼聚糖不溶于水，使用時通常是將其溶于稀酸。殼聚糖在果實表面能形成一層無色透明的半透膜。天然防腐劑－殼聚糖天然防腐劑－殼聚糖(5)機理:目前認為有兩種可能機制，一種是靜電交聯作用,即殼聚糖聚陽離子能與細菌表面帶負電荷的物質如脂多糖、磷壁質酸、莢膜多糖等相互作用使其膜功能發生紊亂,出現凹陷、變形和泄漏。另一種是殼聚糖透過損傷的細胞外膜進入細菌內進一步與胞質發生作用,并擾亂細菌DNA的轉錄,從而抑制細菌繁殖。天然防腐劑－殼聚糖天然防腐劑-魚精蛋白

魚精蛋白是一種相對分子質量從數千到12000的堿性球形蛋白質，主要來自大馬哈魚、鯡魚的魚精。(1)對細菌、醇母菌、霉菌有廣譜抗菌作用。特別對G＋抗菌作用更強，對枯草桿菌、巨大芽孢稈菌、地衣形芽孢桿菌、凝固芽抱桿茵、胚芽乳稈菌、干酪乳桿菌等有效。(2)魚精蛋白在堿性介質中有較高的抗菌能力，在酸性介質中抗菌能力效低。在鈣、鎂等二價陽離子及磷酸、蛋白質等存在時有抑制抗菌力傾向。(3)魚精蛋白抽提物熱穩定性高，在210℃

下維持90min仍有一定的抗菌能力。

天然防腐劑-魚精蛋白(4)魚精蛋白的作用機制是抑制線粒體與傳遞系統中的一些特定成分，抑制一些與細胞膜有關的新陳代謝過程。經魚精蛋白處理后的食品，發現細胞ATP含量降低，氨基酸的轉運受到抑制，影響涉及營養運輸或生物合成系統的蛋白質，從而抑制細胞的新陳代謝而使細胞死亡。(5)魚精蛋白在水產品、米面制品、畜肉、蛋、奶、果蔬中都取得較好的防腐效果。常將魚精蛋白和其它藥劑或其它保存方法并如魚精蛋白與山梨酸并用。天然防腐劑-海藻糖（1）海藻糠是白色晶體，入口清涼．一分子海藻糖含有兩分子結晶水.（2）能溶于水、冰酷酸和熱乙醇，不溶于乙醚。（3）海藻糖對熱、酸都非常穩定，是天然雙糖中最穩定的糖質。在pH3-10,100℃,24h,還有99%殘存。天然防腐劑-海藻糖(4)海藻糖不能被一般的酶分解，只為具有特異性的海藻糠酶水解(5)海藻糖具有良好的防腐作用，是由它的抗干燥持性決定的。它是一種非特異性保護劑，幾乎對所有的生物分子部具有一定的保護功能。(6)據研究，當蛋白質的結構水失去時，海藻糖在干燥生物分子的失水部位．以氫鍵形式連接，構成一層保護膜代替失去的結構水膜。此外，海藻糖還能形成一種類似水晶玻璃的玻璃體，保護冷凍生物分子。因此，添加海藻糖的食品經冷凍、干燥后，不僅能起到良好的防腐作用，而且在品質上也不會發生變化。天然防腐劑-香辛料提取物具有抗菌作用的有丁香、花椒、高良姜、甘草、烏梅等。其油劑和乙醇提取物具有強的抑菌作用.丁香的抑菌成分富集子丁香油中。丁香的抑菌成分主要為丁子香酚，其化學名稱為2-甲氧基-4-烯丙基苯酚。丁香對霉菌、酵母菌、細菌均有抑制作用，它是一種廣譜的抑殺)菌劑，隨著其濃度的增加，抑(殺)菌能力增強。

紫蘇、桂皮、大蒜、白胡椒、豆蔻等也有抑菌作用

天然防腐劑-乳酸鏈球菌素(1)乳酸鏈球菌素也稱尼生素，是某些乳酸鏈球菌發酵產生的一種小分子多肽抗菌物質。由34個氨基酸殘基組成，為灰白色固體粉末，是一種高效、無毒、安全、無副作用的天然食品防腐劑。(2)乳酸鏈球菌素的溶解度和穩定性與溶液的pH有關。一般隨PH下降穩定性增強.(3)安全性:乳酸鏈球菌素對蛋白水解酶特別敏感，在消化道中很快被胰凝乳蛋白酶分解。它對人體基本無毒性，也不與醫用抗菌素產生交叉抗藥性，能在腸道中無害地降解。天然防腐劑-乳酸鏈球菌素（5）乳酸鏈球菌素能有效地抑制許多革蘭氏陽性菌，如金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌、鏈球菌、利斯特氏菌的生長和繁殖，尤其對革蘭氏陽性菌如枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌等有很強的抑制作用。廣泛用于乳制品、罐裝食品、植物蛋白制品和肉制品的防腐保鮮。殺菌劑（1）防腐劑與殺菌劑的區別防腐劑是以破壞微生物或抑制微生物生長與活動來起作用的，殺菌劑是致死生長著的微生物，兩者在微生物死亡率方面是有區別的。通常，加大防腐劑的用量到一定濃度，可以使其具有殺菌劑的作用。反之，減少殺菌劑的用量，也可以使其成為防腐劑。防腐劑強調的是對食品中微生物生長繁殖的長期抑制效果，要求廣譜抑菌，一般是通過防腐挑戰實驗來評價。殺菌劑強調的是短時間內的殺滅效果，主要是通過測定短時間內（1-30分鐘）對微生物的殺滅率和保持效果等來評價。殺菌劑分類

（1）氧化型殺菌劑

氧化型殺菌劑包括過氧化物和氯制劑兩類。在食品保藏中常用的有過氧化氫、過氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其他的氧化型殺菌劑。氧化型殺菌劑使用時應注意以下事項：過氧化物和氯制劑都是以分解產生的新生態氧或游離氯進行殺菌消毒