教学素材：食品防腐剂

【教材研究】 食品防腐剂 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】防腐剂（Preservatives）也称抑菌剂、保鲜剂，是一种重要的食品添加剂，需具备性质稳定、无毒、低浓度有效、无刺激味等特征，旨在抑制微生物的生长和繁殖，从而延长食品的保质期，常见种类包括苯甲酸、山梨酸钾等有机化合物及亚硝酸盐等无机类。常用于食品、药品、化妆品或生物标本等，起到延缓相应产品腐败速度的作用。 一、食品防腐剂的分类 防腐剂是指通过破坏微生物细胞结构或干扰代谢发挥作用，能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保质期的添加剂，主要通过抑制或杀灭微生物来保持食品的新鲜度和品质。 （1）酸型防腐剂：包括苯甲酸、山梨酸、丙酸、脱氢醋酸及其盐类等。这些防腐剂通常具有酸性，能有效抑制细菌、霉菌和酵母等微生物的生长。 （2）酯型防腐剂：主要是指对羟基苯甲酸酯类，这类防腐剂也具有较强的抗菌能力。 （3）生物型防腐剂：目前唯一允许使用的为乳酸链球菌肤（一种细菌素），它来源于天然发酵过程，对人体无害且具有广谱抗菌性。 二、防腐剂的作用机制 防腐剂的主要作用是抑制微生物的生长和繁殖，从而延长食品的保质期。具体来说，防腐剂可以通过以下方式发挥作用： （1）干扰微生物的代谢：防腐剂能够破坏微生物的细胞膜或细胞壁，干扰其代谢过程，使其无法继续生长和繁殖。 （2）抑制微生物的酶活性：防腐剂可以抑制微生物体内酶的活性，从而降低其代谢速率和生长速度。 （3）改变微生物的生长环境：防腐剂可以改变食品中的pH值、渗透压等条件，使微生物的生长环境变得不利于其生长。 三、应用范围：防腐剂在食品工业中有着广泛的应用。 （1）乳制品：如牛奶、酸奶等，通过添加防腐剂可以延长其保质期。 （2）肉制品：如香肠、火腿等，防腐剂可以抑制细菌的生长，防止腐败变质。 （3）水果制品：如果酱、果汁等，防腐剂可以防止微生物的污染和繁殖，保持产品的品质。 （4）粮食制品：如面包、饼干等，防腐剂可以延长其货架期，防止霉变。 四、使用注意事项 （1）合规性：在使用防腐剂时，必须严格遵守国家相关法规和标准，确保防腐剂的种类和使用量符合食品安全要求。 （2）适用性：不同类型的防腐剂适用于不同的食品类型和加工条件。因此，在选择防腐剂时，需要根据食品的特点和加工需求进行选择。 （3）安全性：虽然防腐剂在延长食品保质期方面发挥了重要作用，但过量使用或不当使用可能会对人体健康造成潜在威胁。因此，在使用防腐剂时，需要严格控制使用量，并遵循产品的具体说明书使用。 （4）标签标识：食品生产商应在产品标签上明确标注所使用的防腐剂种类和使用量，以便消费者了解并做出选择。 【情景创设】阅读下列科普短文，回答相关问题。 食品防腐剂 防腐剂抑制或阻止微生物的生长，防止食品腐败变质，从而延长食品的保存期。 我国目前广泛使用的防腐剂有苯甲酸钠、山梨酸钾、脱氢醋酸钠等。不同防腐剂在中性条件下对细菌的抑制效果差别很大，抑菌圈的大小如图所示（抑菌圈越大，对细菌的抑制效果越好）。 苯甲酸钠（C6H5COONa）是苯甲酸（C6H5COOH）的钠盐，有防止变质发酸、延长保质期的效果。苯甲酸钠为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜，易溶于水，溶液的酸碱度：7＜pH＜8.5。苯甲酸（C6H5COOH）和碳酸氢钠发生复分解反应，生成苯甲酸钠（C6H5COONa）、水和二氧化碳，再经过脱色、过滤、浓缩、干燥得到最后的产品。 苯甲酸钠是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用。苯甲酸钠的抑菌效果受环境的pH影响，研究0.1%的苯甲酸钠溶液在不同pH条件下对目标菌的抑制效果，结果见下表（“－”表示无菌生长，“＋”表示有菌生长，“＋”越多表示生长越旺盛）。 菌株编号培养基 Y1 Y2 Y3 4.4 － － － 4.8 ＋＋ ＋＋ ＋＋ 5.2 ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ 5.5 ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ （1）防腐剂的作用是 。 （2）在中性条件下，抑菌效果较差的两种添加剂是 。 （3）脱氢乙酸钠（C8H7NaO4）又常被称作脱氢醋酸钠，作为防腐剂大家族的一员，因其拥有良好的抗菌能力而在各类产品中被使用。 ①脱氢乙酸钠由 种元素组成，其相对分子质量为 ； ②脱氢乙酸钠中碳、氧两种元素的质量比为 （填最简整数比）； ③脱氢乙酸钠中氢元素的质量分数为（计算结果精确到0.1%）。 （4）苯甲酸钠的水溶液呈 （填“中性”“酸性”或“碱性”）。 （5）写出制取苯甲酸钠的化学方程式 。 （6）苯甲酸钠的抑菌效果受pH影响的规律是 。 参考答案 （1）抑制或阻止微生物的生长，防止食品腐败变质，从而延长食品的保存期；（2）苯甲酸钠、山梨酸钾；（3）①4；190；②3∶2；③3.7%；（4）碱性；（5）C6H5COOH＋NaHCO3＝C6H5COONa＋CO2↑＋H2O；（6）在酸性介质中，pH越小，苯甲酸钠的抑菌效果越好，pH越大，苯甲酸钠的抑菌效果越差。 学科网（北京）股份有限公司 $