食品有機(jī)工藝-苯甲酸與苯甲酸鈉鹽

1、食品有機(jī)工藝防腐劑之苯甲酸與苯甲酸鈉引言 在食品的生產(chǎn)加工過(guò)程中，由于某些需要，有意識(shí)地向食品中添加少量化學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)，在食品工藝學(xué)上把這些物質(zhì)稱為食品添加劑。食品添加劑按其來(lái)源分為天然與合成天然食品添加劑與人工合成食品添加劑兩類。天然食品添加劑主要來(lái)自于動(dòng)、植物組織或微生物的代謝產(chǎn)物。人工合成食品添加劑是通過(guò)化學(xué)手段使元素或化合物發(fā)生氧化、還原、縮合、聚合、成鹽等一系列化學(xué)反應(yīng)而制成。我國(guó)的食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)將食品添加劑分為22類：防腐劑、抗氧化劑、發(fā)色劑、漂白劑、酸味劑、凝固劑、疏松劑、增稠劑、消泡劑、甜味劑、著色劑、乳化劑、品質(zhì)改良劑、抗結(jié)劑、增味劑、酶制劑、被膜劑、發(fā)泡劑、

2、保鮮劑、香料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、其他添加劑。摘要隨著人民生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)飲食提出了越來(lái)越高和越來(lái)越新的要求。一方面要求色、香、味、形俱佳，營(yíng)養(yǎng)豐富；另一方面要求食用方便，清潔衛(wèi)生，無(wú)毒無(wú)害，確保安全，此外還要適應(yīng)快節(jié)奏和滿足不同人群的消費(fèi)要求。簡(jiǎn)介食品添加劑是為改善食品質(zhì)量、方便加工、延長(zhǎng)保存期、增強(qiáng)食品營(yíng)養(yǎng)成分為目的，在食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中添加的精細(xì)化學(xué)品。這即可以是天然物質(zhì)，也可以是化學(xué)合成物質(zhì)。防腐劑是能防止由微生物作用引起食品腐敗變質(zhì)、延長(zhǎng)食品保存期的一種食品添加劑，它還有防止食物中毒的作用。在GB2760中允許使用的防腐劑適用范圍一般只限于蛋白質(zhì)含量較低有食品。允

3、許使用的防腐劑中使用其鈉鹽或鉀鹽的主要原因一般是為了提高其溶解度。這些防腐劑的毒性都較低，苯甲酸、山梨酸等由于代謝過(guò)程參與體內(nèi)現(xiàn)有的代謝渠道，因此毒性很低。有些防腐劑還有其它用途，如亞硫酸及其鹽類常用作漂白劑；硝酸鹽與亞硝酸鹽主要用作肉類制品腌制時(shí)的發(fā)色劑，國(guó)外使用山梨酸、山梨酸鉀代替發(fā)色劑亞硝酸鹽，既防止肉毒梭菌芽孢的發(fā)育又降低亞硝酸鹽的含量。我國(guó)允許使用的防腐劑品種分為無(wú)機(jī)防腐劑和有機(jī)防腐劑兩類，有機(jī)防腐劑主要有苯甲酸（及其鈉鹽）、山梨酸（及其鉀鹽）、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、乳酸及醋酸、脫氫乙酸和乙酸衍生物、丙酸、2-（4-噻唑）-苯并咪唑（TBZ）、低級(jí)脂肪酸甘油酯、氨基酸、維生素等，無(wú)機(jī)防腐

4、劑主要有硝酸鹽和亞硝酸鹽、亞硫酸及其鹽類、游離氯與次氯酸鹽、二氧化碳等。苯甲酸及其鈉鹽是我國(guó)及其世界各國(guó)最普遍使用的防腐劑之一。具有成本低廉、供應(yīng)充足、毒性較低的優(yōu)點(diǎn)。在酸性（pH<4）食品中作用效果較好。作用機(jī)理苯甲酸又稱為安息香酸，故苯甲酸鈉又稱安息香酸鈉。苯甲酸在常溫下難溶于水，在空氣（特別是熱空氣）中微揮發(fā)，有吸濕性，大約常溫下0.34g/100ml；但溶于熱水；也溶于乙醇、氯仿和非揮發(fā)性油。而苯甲酸鈉在都使用苯甲酸鈉；苯甲酸和苯甲酸鈉的性狀和防腐性能都差不多。苯甲酸鈉大多為白色顆粒，無(wú)臭或微帶安息香氣味，味微甜，有收斂性；易溶于水（常溫）53.0g/100ml左右，PH在8左右

5、；苯甲酸鈉也是酸性防腐劑，在堿性介質(zhì)中無(wú)殺菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0。苯甲酸鈉親油性較大，易穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)，干擾細(xì)胞膜的通透性，抑制細(xì)胞膜對(duì)氨基酸的吸收；進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)電離酸化細(xì)胞內(nèi)的堿儲(chǔ)，并抑制細(xì)胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰輔酶縮合反應(yīng)，從而起到食品防腐的目的。具體的作用機(jī)理如下：能使微生物的蛋白質(zhì)凝固或變性，從而干擾其生長(zhǎng)和繁殖。 防腐劑對(duì)微生物細(xì)胞壁、細(xì)胞膜產(chǎn)生作用。由于能破壞或損傷細(xì)胞壁，或能干擾細(xì)胞壁合成的機(jī)理，致使胞內(nèi)物質(zhì)外泄，或影響與膜有關(guān)的呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)，從而具有抗微生物的作用。 作用于遺傳物質(zhì)或遺傳微粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的

6、翻譯等。 作用于微生物體內(nèi)的酶系，抑制酶的活性，干擾其正常代謝。 食品的貯藏方法有物理法（加熱、干燥、冷凍）、化學(xué)法（藥劑法）、物理化法（煙熏法）及生理法（氣體、低溫、發(fā)酵）。防腐劑是防止因微生物作用而引起食品腐敗變質(zhì)，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的一種食品添加劑，屬于化學(xué)法。 各國(guó)使用的防腐劑有苯甲酸及其鹽、山梨酸及其鹽、對(duì)羥基苯甲酸及其酯類和丙酸及其鹽類這四大類。 苯甲酸又稱安息香酸，是一種常用的有機(jī)殺菌劑，在PH值2.54之間，對(duì)很多微生物都有效。苯甲酸進(jìn)入人體后，大部分與甘氨酸化合成馬尿酸，剩余部分與葡萄糖醛酸化合而解毒，并全部從尿中排出，不在人體內(nèi)蓄積。ADI值為05mg/Kg、LD50為2.70

7、4.44g/Kg。主要用于汽水、果汁、醬油、酒類等。不允許用于食用肉類。生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)方法甲苯甲苯氯化法和鄰二甲酸脫羧法制得，但目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的工業(yè)生產(chǎn)方法以甲苯為原料的液相催化空氣氧化法。將溶有催化劑（萘酸鈷、環(huán)氧酸鈷或醋酸鈷）的甲苯和空氣分別連續(xù)泵入氧化塔（或釜）中，在140-165和0.4兆帕的壓力下氧化生成苯甲酸。塔頂尾氣用冷凝和活性炭吸附的方法回收甲苯后放空；塔釜反應(yīng)液經(jīng)常壓蒸餾回收未反應(yīng)的甲苯、苯甲醇和苯甲醛等輕組分后，再減壓蒸餾得苯甲酸；回收的甲苯等返回氧化塔，甲苯的單程轉(zhuǎn)化率可控制在35以上。 在中和鍋中用32的純堿溶液將苯甲酸中和至PH=7.5，中和溫度控制在75中和液用

8、0.3的活性炭脫色后真空吸濾，吸濾液經(jīng)濃縮、干燥即成粉狀苯甲酸鈉產(chǎn)品。工藝生產(chǎn)流程CH3COOHCOONaO2Na2CO3苯甲酸與苯甲酸鈉防腐劑存在問(wèn)題苯甲酸類防腐劑在我國(guó)可以使用在面醬類、果醬類、醬菜類、罐頭類和一些酒類等食品中，現(xiàn)在國(guó)家明確規(guī)定苯甲酸類不能使用在果凍類食品中；苯甲酸類毒性較大，國(guó)家限制了苯甲酸及其鹽的使用范圍，許多國(guó)家已用山梨酸鉀取代。苯甲酸與苯甲酸鈉作為防腐劑使用中應(yīng)注意的問(wèn)題、了解防腐劑的抗菌譜、最低抑菌濃度和食品所帶的腐敗菌種類，做到有的放矢。、了解所用防腐劑的物理性質(zhì)，如溶解性、PH值條件等。、了解食品加工、貯藏條件、保質(zhì)期等。、充分考慮影響防腐效果的因素，如分配系

9、數(shù)、水分活度、食品的污染程度等。苯甲酸與苯甲酸鈉本身存在的問(wèn)題、健康危害： 對(duì)皮膚有輕度刺激性。蒸氣對(duì)上呼吸道、眼和皮膚產(chǎn)生刺激。本品在一般情況下接觸無(wú)明顯的危害性。 、環(huán)境危害： 對(duì)環(huán)境有危害，對(duì)水體和大氣可造成污染。 、燃爆危險(xiǎn)： 本品可燃，具刺激性。 、危險(xiǎn)特性： 遇明火、高熱可燃。問(wèn)題解決現(xiàn)狀由于目前使用的防腐劑大多是人工合成的，超標(biāo)準(zhǔn)使用會(huì)對(duì)人體造成一定損害。因此，我國(guó)對(duì)防腐劑的使用有著嚴(yán)格的規(guī)定。國(guó)家根據(jù)不同的食品對(duì)防腐劑的添加量有著嚴(yán)格的要求，像醬油當(dāng)中的防腐劑的量是食品量的千分之一，汽水當(dāng)中的防腐劑的量是食品量的萬(wàn)分之二。在這個(gè)范圍之內(nèi)，您即使每天都食用帶有防腐劑的食品，也不會(huì)

10、對(duì)身體造成不良的影響，您盡可以放心食用。國(guó)家不僅對(duì)防腐劑的使用量有嚴(yán)格規(guī)定，而且對(duì)它的使用范圍也有嚴(yán)格的限制，防腐劑僅限于用在醬油、醋、果醬、調(diào)味品、果汁、葡萄酒、汽酒、汽水等食品中，還有含有鹽分不是很高、容易變質(zhì)的低鹽分醬菜和含有糖分的蜜餞中。因此，食品生產(chǎn)部門只要按照國(guó)家食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)來(lái)使用防腐劑，消費(fèi)者的健康就能夠得到保證。防腐劑發(fā)展趨勢(shì)總的來(lái)說(shuō)，理想的食品防腐劑應(yīng)該具有以下的特點(diǎn)： 應(yīng)用廣譜性，對(duì)絕大多數(shù)的造成食品腐敗變質(zhì)的微生物有抑制，最好有殺滅作用。 對(duì)人體安全。 使用量盡量到最少，在其最低濃度下就可以抑菌。 對(duì)食品本身不會(huì)造成異味的產(chǎn)生和顏色的變化以及保持原有風(fēng)味。 來(lái)源豐富

11、且價(jià)格低廉。單一的防腐劑或保鮮方法通常都存在著一定的缺陷，必須采用復(fù)合保鮮技術(shù)，才能發(fā)揮互補(bǔ)和相乘效果，有效地阻止微生物的生長(zhǎng)和其它不利因素，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相得益彰的口的。因此采用防腐劑復(fù)配技術(shù)，增強(qiáng)防腐劑對(duì)食品中雜菌的針對(duì)性，利用配料中各個(gè)組分的互補(bǔ)、增效作用，可以獲得滿意的抑菌和殺菌效果，這是食品防腐劑發(fā)展的一個(gè)發(fā)展方向。結(jié)束語(yǔ)食品添加劑是構(gòu)成現(xiàn)代食品工業(yè)的重要因素，它對(duì)于改善食品的色、香、味，增加食品營(yíng)養(yǎng)，提高食品品質(zhì)，改善加工條件，防止食品變質(zhì)，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期有極其重要的作用。因此，食品添加劑在食品工業(yè)中占據(jù)重要地位，可以說(shuō)沒(méi)有食品添加劑就不可能有現(xiàn)代食品工業(yè)。它已經(jīng)成為加工食品、人造食品及快餐業(yè)的重要支柱。 我們應(yīng)在現(xiàn)有食品工藝中多引入和開(kāi)發(fā)天然防腐劑，運(yùn)用高新科技的發(fā)展，依靠完整的技術(shù)開(kāi)發(fā)來(lái)改善我們的防腐劑。天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無(wú)毒、水溶性好，熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等合成防腐劑無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。因此近年來(lái)，天然防腐劑的研究和開(kāi)發(fā)利用成了食品工業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。常見(jiàn)的天然防腐劑有那他霉素、葡萄糖氧化酶、魚精蛋白、溶菌酶、聚賴氨酸、殼聚糖、果膠分解物、蜂膠、茶多酚等。天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無(wú)毒、水溶性好、熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等合成防腐劑無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此開(kāi)發(fā)高效、安全、穩(wěn)定的天然防腐劑已成為食品科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，天然防腐劑不但對(duì)人體健康無(wú)害，