工業(yè)化以前，人們采用曬干、鹽漬、糖漬、發(fā)酵等傳統的方法來(lái)保藏食品；現代食品工業(yè)的發(fā)展，人們采用很多新技術(shù)來(lái)保藏食品，如采用罐藏、真空包裝、充氣調理、包裝等多種包裝方法來(lái)保藏食品，同時(shí)也采用多種殺菌技術(shù)，如高壓滅菌、輻照殺菌、電子束殺菌等，儲藏一般采用冷藏、凍藏等方式。

但不管采用哪一種技術(shù)，都不能確保萬(wàn)無(wú)一失，因而對大多數食品而言，使用防腐劑作為第二道防線(xiàn)來(lái)確保食品的貨架期顯得尤為重要。

一、食品防腐劑的防腐機理

食品防腐劑是一類(lèi)具有抑制微生物增殖或殺死微生物的化合物。防腐劑可以防止食品在儲存、流通過(guò)程中受到微生物繁殖而引起的變質(zhì)，提高食品的保存性，保持食品的優(yōu)良品質(zhì)和營(yíng)養成分，延長(cháng)食品的食用價(jià)值。

開(kāi)發(fā)和選用食品防腐劑的標準是“高效低毒”，高效是指對微生物的抑制效果好，而低毒是指對人體不產(chǎn)生可觀(guān)察到的毒害。盡管生物的基本代謝過(guò)程有很多相同和相似之處，但每一類(lèi)生物的代謝是有很大差異的，一般各種物質(zhì)都是直接通過(guò)微生物的細胞膜進(jìn)入細胞內反應，任何對其生理代謝產(chǎn)生干擾的物質(zhì)都可以干擾微生物的生長(cháng)。因此很多物質(zhì)對人體無(wú)任何不良影響，但對微生物的生長(cháng)影響很大，由于不同類(lèi)微生物的結構特點(diǎn)、代謝方式是有差異的，因而同一種防腐劑對不同的微生物效果不一樣。

防腐劑抑制與殺死微生物的機理十分復雜，目前使用的防腐劑對微生物主要有以下幾方面的作用：

1）防腐劑破壞微生物細胞膜結構，或干擾細胞壁的合成，或改變細胞膜的滲透性，使得微生物體內的物質(zhì)逸出細胞外，或影響與膜有關(guān)的呼吸鏈電子傳遞系統，導致微生物正常的生理平衡被破壞而失活；

2）防腐劑作用于微生物體內的酶系，抑制酶的活性，干擾其正常代謝。如防腐劑與酶的巰基作用，破壞多種含硫蛋白酶的活性，干擾微生物體的正常代謝，從而影響其生存和繁殖。通常防腐劑作用于微生物的呼吸酶系，如乙酰輔酶A縮合酶、脫氫酶、電子傳遞酶系等；

3）防腐劑作用于遺傳物質(zhì)或遺傳微粒結構，進(jìn)而影響到遺傳物質(zhì)的復制、轉錄、蛋白質(zhì)的翻譯等；

4）其他作用：包括防腐劑作用于蛋白質(zhì)，導致蛋白質(zhì)部分變性、蛋白質(zhì)交聯(lián)而導致其他的生理作用不能進(jìn)行等。

二、防腐劑使用條件及注意事項

1、防腐劑應具備的條件

目前世界各國用于食品防腐的藥劑種類(lèi)很多，食品防腐劑應該符合衛生標準，食品防腐劑本身應該性質(zhì)較穩定，與食品不發(fā)生化學(xué)反應；加入到食品中后在一定的時(shí)期內有效，在食品中有很好的穩定性；防腐劑應在低濃度下具有較強的抑菌作用；防腐劑本身不應具有刺激氣味和異味；防腐劑不應阻礙消化酶的作用，不影響腸道內有益菌的作用，對人體正常功能無(wú)影響；防腐劑應價(jià)格合理、使用方便等。

2、防腐劑使用的注意事項

與各類(lèi)食品添加劑一樣，防腐劑必須嚴格按中國《食品添加劑使用衛生標準》規定添加，不能超標使用。在食品的生產(chǎn)加工過(guò)程中，由于防腐劑在種類(lèi)、性質(zhì)、使用范圍、價(jià)格和毒性等不同的情況下，應嚴格按規定使用。

1）正確選用防腐劑

不同的防腐劑理化特性不一樣，防腐劑的風(fēng)味和理化特性與食品相容，則可用于這些食品，相反則不能。另外，每種防腐劑往往只對一類(lèi)或某幾種微生物有抑制作用，由于不同食品中污染菌的情況不一樣，需要的防腐劑也不一樣。應了解各類(lèi)防腐劑所能抑制的微生物種類(lèi)，有些防腐劑對霉菌有效果，有的對酵母有效果，只有掌握防腐劑的這一特性，才能對癥下藥，一般以復配形式來(lái)進(jìn)行綜合防腐保鮮的較多。

2）注意防腐劑的使用量和使用范圍

應了解各類(lèi)防腐劑的毒性和使用范圍，按照安全使用量和使用范圍進(jìn)行添加。隨著(zhù)食品添加劑的不斷開(kāi)發(fā)與相應獨立實(shí)驗的研究進(jìn)展，添加劑的種類(lèi)與使用范圍也在不斷地進(jìn)行調整和變化，有些傳統的防腐劑已不再被列入食品添加劑的名單中，并被禁止在食品加工中使用。

因此，對防腐劑的使用種類(lèi)、范圍及限量的分析檢測是對食品添加劑管理的主要內容之一。如苯甲酸鈉，因其毒性較強，在有些國家已被禁用，中國也嚴格規定了其只能在醬類(lèi)、果醬類(lèi)、醬菜類(lèi)、罐頭類(lèi)和一些酒類(lèi)中使用。

3）注意防腐劑有效的pH值范圍

由于未電離分子比較容易滲透微生物的細胞膜，所以pH值是決定防腐劑效果的重要因素。應了解各類(lèi)防腐劑的有效使用環(huán)境，酸性防腐劑只能在酸性環(huán)境中使用，其在酸性環(huán)境中強有效的防腐作用，用于中性或偏堿性的環(huán)境中沒(méi)有多少作用。

食品pH值對酸性防腐劑的防腐效果有很大的影響，一般來(lái)說(shuō)，苯甲酸及苯甲酸鈉適用于pH4.5～5.0以下，山梨酸及山梨酸鉀在pH5.0～6.0以下，對羥基苯甲酸酯類(lèi)使用范同為pH4.0～8.0，而酯型防腐劑中的尼泊金酯類(lèi)也能在pH4.0～8.0之間使用，且效果較好。酸性防腐劑的防腐作用主要是依靠溶液內的未電離分子。如果溶液中氫離子濃度增加，電離被抑制，未電離分子比例就增大，所以低pH值的防腐作用較強。

4）防腐劑的溶解與分散

防腐劑必須在食品中均勻分散，如果分散不均勻就達不到較好的防腐效果。所以防腐劑要充分溶解而分散于整個(gè)食品中。溶解時(shí)溶劑的選擇要注意，有的食品不能有酒味，就不能用乙醇作溶劑；有的食品不能過(guò)酸，就不能用太多的酸溶解。

溶解后的防腐劑溶液，有時(shí)存在不好分散的情況，由于加入到食品中化學(xué)環(huán)境改變，局部防腐劑過(guò)濃，會(huì )有防腐劑析出。如醇溶解的對羥基苯甲酸酯類(lèi)，加入到水相后，如未及時(shí)均質(zhì)，則會(huì )很快析出，浮出水相表面，會(huì )降低防腐劑的有效濃度，影響食品的外觀(guān)。苯甲酸鹽、山梨酸鹽加到酸性食品中，如某一局部太多，也會(huì )析出苯甲酸或山梨酸鹽的塊狀物。

5）食品的熱處理

一般情況下加熱可增強防腐劑的防腐效果，在加熱殺菌時(shí)加入防腐劑，殺菌時(shí)間可以縮短。

6）減少食品的污染菌

防腐劑一般殺菌作用很小，只有抑菌的作用，在添加防腐劑之前，應保證食品滅菌完全，不應有大量的微生物存在，否則防腐劑的加入將不會(huì )起到理想的效果。因為在食品中的微生物基數大，盡管其生長(cháng)受到一定程度的抑制，微生物增殖的絕對量仍然很大，最終通過(guò)其代謝分解產(chǎn)物使防腐劑失效。

如山梨酸鉀，不但不會(huì )起到防腐的作用，反而會(huì )成為微生物繁殖的營(yíng)養源。因此不管是否使用防腐劑，加工過(guò)程中嚴格的衛生管理都是十分重要的。

7）防腐劑的并用及其他因素

各種防腐劑都有各自的作用范圍，在某些情況下兩種以上防腐劑的并用，往往具有協(xié)同作用，而比單獨作用更為有效。例如飲料中并用苯甲酸鈉與二氧化硫，有的果汁中并用苯甲酸鈉與山梨酸，可達到擴大抑菌范圍的效果。

防腐劑的使用往往結合一定的殺菌處理和密封或隔絕等措施，來(lái)達到防腐或保鮮的目的，為了充分發(fā)揮防腐劑的作用和達到較好的防腐或保鮮效果，應在使用防腐劑之前考慮別的影響因素，如選擇的防腐劑種類(lèi)是否適宜加工的食品；食品的形態(tài)是否對防腐劑的形式和防腐效果有影響；體系酸堿度是否利于防腐劑的溶解和分散等因素。

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