摘要：食品中所含碳水化合物、蛋白质等营养物质比例相对平衡，有利于微生物的生长繁殖，易造成食品腐败。随着食品工业的发展，真空、罐装、气调等多种包装方法，高温、高压、辐照等新型杀菌技术应用于食品保藏，极大地改善了食品的保存效果，但上述杀菌新技术在控制微生物的同时，对食品

食品中所含碳水化合物、蛋白质等营养物质比例相对平衡，有利于微生物的生长繁殖，易造成食品腐败。随着食品工业的发展，真空、罐装、气调等多种包装方法，高温、高压、辐照等新型杀菌技术应用于食品保藏，极大地改善了食品的保存效果，但上述杀菌新技术在控制微生物的同时，对食品的色、香、味会产生影响，限制了这些新技术的推广应用，而防腐剂的使用可以克服这些缺点。

防腐剂是指能防止由微生物所引起的食品腐败变质、提高食品保存性能，延长食品保存期的食品添加剂。它应具有显著的杀菌或抑菌作用，并应尽可能具有破坏病原性微生物的作用，但不应该阻碍肠道酶类作用，也不能影响肠道有益正常菌群的活动。

一、食品防腐剂的分类

按照来源和性质分类，可分为有机防腐剂、无机防腐剂、生物防腐剂等。有机防腐剂主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、丙酸盐类等；无机防腐剂主要包括硝酸盐类、二氧化硫（SO2）、亚硫酸及其盐类等；生物防腐剂主要指由微生物产生的具有防腐作用的物质，如乳酸链球菌素和纳他霉素等。

二、国标2760中允许用于肉制品的防腐剂

GB2760中可用于食品中的防腐剂26类，其中可以用于肉制品中的10类，列表如下：

备注：具体详见GB2760-2024, 如纳他霉素的使用方式，亚硝酸钠的残留量同时做出了规定且不同肉制品残留量不同。

三、肉制中常见微生物

肉的营养物质丰富，是微生物生长的良好培养基，如果控制不当很容易引起污染，导致腐败变质，从而缩短货架期。根据进化水平和各种性状上的差别，可把这些微生物粗略的分为细菌、真菌。

1、肉制品中常见的细菌

细菌（bacteria）是一类细胞细短（直径约0.5μm，长度0.5-5μm）、结构简单、细胞壁坚韧、多以二分裂繁殖和水生性较强的原核生物。已发现肉中的细菌主要是革兰氏阳性需氧菌，同时也有少量革兰氏阴性兼性厌氧菌。

1.1 主要腐败性细菌

引起肉类腐败的细菌很多，但主要包括假单胞菌属、不动杆菌属、莫拉氏菌属、气单胞菌属、肠杆菌属等。

1.2 主要致病性细菌

这些细菌一般不会引起肉的腐败，但能传播疾病，造成食物中毒。肉中的致病性细菌主要包括金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、耶尔森氏菌等。

2、肉制品中常见的真菌

真菌是真核微生物，个体较细菌大。细胞结构也比细菌发达，遗传物质被核膜与细胞质隔开。细胞壁的主要物质为甲壳质。所有的真菌都为化学异养型，需要碳水化合物和有机物来生存。

依据它们的繁殖方法、结构和生活方式，真菌主要分为酵母菌和霉菌。

1.1 酵母菌

酵母是单细胞生物，直径一般为2-120μm，较细菌大，无鞭毛，不能游动。形状一般为球状或者椭圆状，也有杆状结构。酵母菌生长所需的Aw较低，最适pH为4.5-5.0，最适生长温度20-30℃。在肉与肉制品中主要存在着五种酵母菌。

1.2 霉菌

霉菌包括所有丝状真菌和接合菌。霉菌是复杂的多细胞生物，通常形成各种类型的孢子。霉菌既可以无性繁殖也可以有性繁殖，即使在同一菌体中也可以两种同时存在。但主要是无性繁殖，其中分生孢子繁殖是无性繁殖中最常见的一种。分生孢子不能运动，较轻，可以借助空气传播。

3、肉制品中微生物生长的影响因素

3.1 生长pH值

微生物需要在一定酸碱度下才能正常生长繁殖。pH对微生物生命活动影响很大。pH或者氢离子浓度能影响微生物细胞膜上的电荷性质，从而影响细胞正常物质代谢的进行。每种微生物都有自己的最适pH和一定的pH范围。大多数细菌的最适pH为6.5-7.5。霉菌、酵母菌和少数细菌可在pH4.0以下生长。具体如下表：

3.2 水分活度（Aw）

水分是微生物生长繁殖必需的物质。一般来说，肉品水分含量越高，越易腐败。但微生物的生长繁殖并不决定于肉品的水分总含量，而取决于微生物能利用的有效水分，即Aw的大小。Aw是指食品在密闭容器内的水的蒸汽压力与同温度下纯水的蒸汽压力之比，纯水的Aw是1.0。细菌比霉菌和酵母菌所需的Aw高，大多数腐败细菌的Aw下限为0.94，致腐酵母菌为0.88，致腐霉菌为0.8。降低水分活度的效应是延长微生物的延迟期，降低微生物生长速度。

四、常用防腐剂及其抑菌机理

四、常用防腐剂及其抑菌机理

一般认为，食品防腐剂对微生物的抑制作用主要是通过影响细胞亚结构而实现，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。由于每个亚结构对于菌体而言都是必需的，因此，食品防腐剂只要作用于其中的一个亚结构便能达到杀菌或抑菌的目的。常用防腐剂的简介及作用机理：

1、山梨酸及其盐类

1.1 理化性质简介

山梨酸（2,4-己二烯酸）是一种直链脂肪族酸，该物质在人体内与天然脂肪酸代谢完全一样，被视作食品安全成分。山梨酸的有效抑菌范围pH值≤6.5，活性随着pH降低而增强，pH达到3时抑菌作用达到顶峰，解离和未解离形式的山梨酸都有抑菌性，但是未解离酸的抑菌效果是解离酸的10-600倍。它能够阻止霉菌的生长，而且浓度高达0.3%（按质量计）时也几乎无味道。

因为山梨酸的溶解度较小，所以食品行业常常使用溶解度较大的山梨酸钾。分子式C6H7O2K，结构式CH3-CH=CH-CH=CH-COOK，分子量150.22，是白色或者类白色的颗粒或者粉末，在空气中容易褐变。

1.2 抑菌机理

一是阻碍微生物细胞中脱氢酶的功能，从而抑制真菌的新陈代谢和生长；二是山梨酸对巯基酶（包括富马酸酶、天冬氨酸酶、琥珀酸脱氢酶和乙酸脱氢酶）产生抑制作用，抑制微生物新陈代谢；三是山梨酸根降低细胞膜质子梯度，减弱甚至消除质子驱动力（PMF），从而抑制氨基酸的转运，最终对微生物的纤维素酶产生抑制，抑制菌体细胞壁形成。

1.3 抑菌谱及使用注意

山梨酸钾是一种广谱抗菌剂，能有效地抑制真菌（霉菌、酵母）、好氧性菌、丝状菌的活性，还能抑制肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长繁殖，但对兼性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益菌几乎无效。

2、乳酸链球菌素（Nisin）

2.1 理化性质简介

乳酸链球菌素又称乳链菌肽，是一种由原核细菌乳酸链球菌以蛋白质为原料经发酵提取的一种多肽抗菌素物质，由34种氨基酸构成的一种多肽物质，分子式C143H230N42O37S7，相对分子质量3354.08。在中性或碱性条件下溶解度较小，因此仅对酸性食品有防腐作用。

Nisin是一种安全的天然食品防腐剂，是目前惟一允许作为防腐剂在食品中使用的细菌素。可被蛋白水解酶所降解，安全性较高。

2.2 抑菌机理

Nisin是带正电荷的疏水多肽，在一定的膜电位存在下，吸附于敏感菌的细胞膜上，通过C末端的作用侵入膜内，形成一个离子性通透管道，导致小分子细胞质成分如钾离子、核苷酸等物质流出、膜电位下降、细胞能量代谢异常和中间代谢物缺乏，影响RNA、DNA、蛋白质、多糖的合成，最终致使细胞死亡。

一般情况下它不能杀死芽孢，但孢子发芽膨胀时，Nisin可使细胞质膜中巯基失活，使细胞质如三磷酸腺苷渗出，导致细胞溶解致死。

2.3 抑菌谱及局限性

抑制革兰氏阳性菌（葡萄球菌属、芽孢杆菌属、链球菌属等），尤其对产芽孢的细菌如杆菌、肉毒梭菌有强的抑制作用，但对真菌和革兰氏阴性菌基本没有作用，因而只适用于革兰氏阳性菌引起的食品腐败的防腐。

Nisin的作用范围相对较窄，需与其他防腐剂搭配使用。

3、双乙酸钠（Sodium diacetate）

3.1 理化性质简介

双乙酸钠，简称SDA。它是乙酸钠和乙酸分子之间以短氢键相螯合的分子复合物，分子式CH3COONa·CH3COOH·H2O，白色晶体，具有吸湿性及乙酸气味。双乙酸钠主要用作真菌和霉菌抑制剂。在肉类中添加0.01%-0.04%的双乙酸钠，可使保存期延长2星期以上。

3.2 抑菌机理

双乙酸钠含有分子状态的乙酸，可降低产品的pH；乙酸分子与类酯化合物互溶性较好，可以更有效的穿透微生物的细胞壁，干扰细胞间酶的相互作用，使细胞内蛋白质变性，从而起到抗菌作用。

3.3 抑菌图谱及局限性

双乙酸钠是一种广谱、高效、无毒的防腐剂。由于它安全、无毒、无残留、无致癌、无致畸变，被列为国际组织开发的食品防霉保鲜剂。

需要注意的是双乙酸钠在自然状态下会缓慢的放出乙酸，可降低产品的pH 值。

4、单辛酸甘油酯（Monooctyl glyerate）

4.1 理化性质简介

单辛酸甘油酯即C8MG，是由直连饱和辛酸与甘油1:1比例作用形成的酯，相对分子质量218.29，常温下呈现液态，它在体内和脂肪一样能代谢分解，无任何不良反应。在肉制品中添加浓度0.05％～0.06％时，对细菌、霉菌、酵母完全抑制，肉肠中最大使用量为0.5g／kg。

4.2 抑菌机理

目前主要有“脂肪酸及其酯类与微生物膜的关系假说”、“培养基与微生物细胞之间防腐剂的移动平衡”两种假说。总之，它主要是通过抑制细胞对氨基酸、有机酸、磷酸盐等物质的吸收来抑制微生物的生长繁殖。

4.3 抑菌谱及局限性

单辛酸甘油酯是一种新型无毒高效广谱防腐剂，对革兰氏菌、霉菌、酵母均有抑制作用。

5、脱氢乙酸及其钠盐

5.1 理化性质简介

脱氢乙酸又称脱氢醋酸，简称DHA，分子式C8H8O4，相对分子质量168.15，是一种抗菌谱很广的特殊酸。对热稳定，在120℃条件下，加热20min其抗菌能力不下降。脱氢乙酸对腐败菌、病原菌一样起作用，其抑制霉菌、酵母菌的作用强于对细菌的抑制作用，尤其对霉菌作用最强，是广谱高效的防霉防腐剂。

极低的游离酸含量使其在较广的pH范围内有效的抑制微生物，抗菌力随pH而变化，不受其他因素影响。用酿酒酵母、产气杆菌、乳杆菌来比较脱氢乙酸及其钠盐的抑菌活性发现，脱氢乙酸钠对同一菌种的抑制效果是脱氢乙酸的2倍。在pH＜5.0时，脱氢乙酸钠对酿酒酵母的抑制效果是苯甲酸钠的2倍；对青霉和黑曲霉的抑制效果则在25倍以上。

5.2 抑菌机理

利用离子破壁原理，使离子有效渗透到细胞体内，抑制微生物的呼吸作用。

5.3 抑菌谱及局限性

是一种广谱的抗菌剂，对酵母菌、霉菌和细菌发育具有较强的抑制作用，尤其是防霉作用不受酸碱度和加热的影响；另外，双乙酸钠对黑曲霉、黑根霉、黄曲霉、绿色木霉的抑制效果优于山梨酸钾，安全性也优于山梨酸钾。

脱氢乙酸及其钠盐对革兰氏阳性菌抗菌效果差。因脱氢乙酸及其钠盐为酸性食品防腐剂，所以对中性食品基本无效。

6、纳他霉素（Natamycin）

6.1 理化性质简介

纳他霉素也称游链霉素，是多烯大环内酯类抗真菌剂。分子式C33H47O13N，相对分子质量665.75，熔点280℃，等电点6.5，近白色至奶油黄色结晶粉末，几乎无臭无味。它是一类两性物质，分子中有一个碱性集团和一个酸性集团，在水和极性有机溶剂中溶解度较低，不溶于非极性溶剂，易溶于碱性和酸性水溶液，其转变为胆酸盐后溶解度迅速增加。

纳他霉素对霉菌和酵母菌表现出非常明显的抑制作用，阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成其。最小抑菌浓度均为0.001g／L。

6.2 抑菌机理

纳他霉素与细胞膜中的胆固醇，特别是麦角固醇这样的固醇类形成复杂的复合物，从而改变细胞渗透性，抑制菌体的生长。

6.3 抑菌谱及局限性

已有研究显示，纳他霉素对几乎所有的真菌和酵母都具有抗性，但对细菌和病毒则无效；纳他霉素的低水溶性不利于其抑菌效果，它必须经溶解后扩散到目标物的活性部位，并且和目标物结合才能发挥作用。因此，它很少用于食品内部，常用于食品表面喷洒抗菌。

7、月桂酸单甘油酯（Glycerol Monolaurate，GML）

7.1 理化性质简介

月桂酸单甘油酯又名十二酸单甘油酯、2,3-二羟基丙醇十二酸酯，分子式C15H30O4，分子量274.21，外观为鳞片状或者油状、白色或浅黄色的细粒状结晶。它是一种亲脂性的非离子型表面活性剂，天然存在于母乳和一些植物中的化合物，是一种世界公认的优良食品乳化剂，也是一种安全、高效、广谱的抑菌剂，同时具有良好的抗病毒功能。

GML具有非pH值依赖性，在肠道内不会解离，所以能够在被肝脏降解前发挥抗菌抗病毒的功效。

7.2 抑菌机理

GML具有亲水基团和易溶于生物膜的疏水基团，通过影响细胞壁、细胞膜的通透性和流动性，导致细胞自溶，同时还可以通过抑制酶系活力以及氧的摄入来抑制细胞的呼吸作用、氨基酸进入细胞以及生物大分子的合成来实现。GML 主要通过作用于某些芽孢杆菌的芽孢壁，降低芽孢对热的抗性，抑制芽孢杆菌芽孢萌发，进而抑制芽孢杆菌的活性，提高芽孢杆菌的失活率。

7.3 抑菌谱及局限性

对食品中常见的细菌、酵母菌和霉菌均具有较强作用。对细胞壁肽聚糖交联程度高的G+菌（链球菌属、金黄葡萄球菌、肉毒芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等）、细胞壁由脂寡糖（LOS）幽门G-菌（幽门螺杆菌、嗜血杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌等）以及黑曲霉、青霉等真菌和酵母都有较好的抑制作用。缺点是不溶于水，限制了其应用。

8、乳酸及其钠盐

8.1 理化性质简介

乳酸属于酸度调节剂，可以改变食品中微生物适合生长的pH值（6.5-7.5），从而发挥防腐效果，还能增加苯甲酸、山梨酸等防腐剂的抗菌效果。主要对结核分支杆菌和产孢细菌有抑制作用，而且随着pH的降低其作用效果逐渐提升，对于酵母和霉菌抑制作用相对较小。

乳酸钠是乳酸右旋体的钠盐。分子式C3H5O3Na，分子量112.06，是无色或微黄色的糖浆状液体。它在GB2760中以抗氧化剂、稳定剂的作用可适当用于各类食品中。

8.2 抑菌机理

一是可减低产品的水分活性、乳酸根可抑制细胞膜的转运过程，未发生解离的弱酸因其脂溶性而迅速穿越细胞膜进入细胞内部，进入细胞膜的脂肪酸在微生物生理pH条件下几乎会全部解离，从而引起蛋白质变性，达到抑菌目的；二是乳酸可作为质子穿梭物能有效利用能量循环，并通过在细胞膜上的分散与特定组分发生交换，形成抑菌功能团，从而产生良好的抑菌效果。

8.3 抑菌谱及局限性

乳酸钠能够有效地抑制食品中的致病菌，如李斯特单核增生菌、肉毒梭状芽孢杆菌、沙门氏菌和HT大肠杆菌等微生物；但是对于能耐受pH3-4的微生物如酵母菌、霉菌则作用不明显。

五、各种防腐剂抑菌简介、汇总

六、防腐剂的应用

同一种防腐剂，特别是抑菌效果中等的防腐剂，不仅对不同种的细菌抑菌效果不同，而且对于同种不同株的细菌，其抑菌效果也不尽相同，甚至相差很大。对于肉制品研发来说，因为肉制品营养价值高，容易滋生多种微生物、引起腐败变质。为达到较好的防腐效果，我们需要把不同的防腐剂搭配使用以扩大抑菌谱、增强抗菌效果。

1、防腐剂使用原则

1.1 不超标使用：国家标准限量限范围使用的，避免超标使用，复配防腐剂要符合所有品种限量比例之和小于1。

1.2 协同作用：选择同类型防腐剂复配使用，可协同增效、扩宽抑菌谱，避免拮抗作用。

1.3 考虑初始菌：结合产品熟制、杀菌工艺和初始菌数情况，合理选择防腐剂复配比例。

1.4 考虑产品类型和肠衣材质：根据不同产品包装材质阻隔性不同，合理选择防腐剂复配比例。

2、几类肉制品中防腐剂的使用选择

2.1 高温PVDC肠衣类产品：首选山梨酸钾，在杀菌参数低于108℃时，再考虑添加乳酸钠或者乳酸链球菌素。

2.2 低温熏煮火腿类：选乳酸链球菌素、脱氢乙酸钠混合使用。

2.3 低温熏煮香肠类：选山梨酸钾、乳酸链球菌素复配使用，在乳化香肠类产品中可以添加适量GDL。

2.4 麦芽糖浆、乳酸钠可以根据使用量添加，常温流通产品中必须添加，常用添加比例：麦芽糖浆3.2%，乳酸钠1.8%。

3、几类常见肉制品中防腐剂的复配比例

4、天然防腐剂

近期涌现出很多天然防腐剂，包括生物发酵防腐剂和生物提取防腐剂，如乳清发酵物、蔗糖发酵物、玉米发酵物、植物提取防腐剂、香料复配防腐剂等，迎合了天然、健康的概念，将会是下一步研究和应用的重点。

a、广谱抑菌：抑制细菌（0.02%-0.1%）、霉菌（0.04%-0.1%）、芽孢菌（0.02%-0.1%），还抑制包括大肠杆菌、革兰氏阴、阳性菌、大肠杆菌、乳杆菌属、假单胞菌属等。

b、抑菌酸碱度范围广：PH2-7间均具有良好抑菌效果。

c、热稳定性好：优于传统防腐剂。

d、添加量不限：各类食品中按需要适量添加。

七、总结

来源：福建省食品工业协会