第10章 延长食品的贮藏期限(4)

醋酸钠（又名乙酸钠）在pH值为35~45时是焙烤食品中产芽孢的芽孢杆菌（Bacillus）和黄曲霉（Aspergillusflavus）、烟曲霉（A.fumigatus）、黑曲霉（A.niger）、灰绿曲霉（A.glaucus）、扩展青霉（PenicilliumExpansum）和微小毛霉（MucorPusillus）等霉菌的抑制剂。由于对焙烤用酵母没有影响，醋酸钠被用于焙烤工业。Al-Dagal和Bazaraa发现，将整虾或去皮虾在10%醋酸钠溶液中浸泡2min，可以在微生物和感官方面延长产品的贮藏期限。

醋酸钠（pKa＝475）在01%~20%浓度下可有效地抑制软干酪中霉菌的生长。在pH=54的心脑浸出物肉汤培养基中35℃培养48h后，045%的醋酸钠显示出对单核细胞增生李斯特菌（L.monocytogenes）、大肠杆菌（E.coli）、荧光假单胞菌（PseudomonasFluorescens）、肠炎沙门氏菌（SalmonellaEnteritidis）和腐败希瓦菌（ShewanellaPutrefaciens）有抵制作用，但对金黄色葡萄球菌（S.aureus）、小肠结肠炎耶尔森氏菌（YersiniaEnterocolitica）、莓实假单胞菌（PseudomonasFragi）、粪肠球菌（EnterococcusFaecalis）或发酵乳杆菌（LactobacillusFermentis）没有效果。另外，02%或03%~04%的醋酸钠可以抑制绞碎的牛肉中天然微生物菌落的生长，可在2℃或5℃分别贮藏14d或8d以上。Degnan等人用2M的醋酸钠清洗蓝蟹肉，4℃贮藏6d，可将活单核细胞增生李斯特菌（L.monocytogenes）减少26log。相反，Ajjarapu和Shelef却未发现02%的醋酸钠对2℃或10℃下贮藏的绞碎的牛肉中的大肠杆菌（EscherichiaColi）O157：H7的残活有影响。

我国批准乙酸钠作为防腐剂使用，GB2760—2011规定：乙酸钠可用于复合调味料（1210）和膨化食品（1606），最大使用量分别为100g/kg和10g/kg。

5.双乙酸钠

05%水平的双乙酸钠在麦芽糖浆中是有效的。01%~20%水平的双乙酸钠可延迟软奶酪中霉菌的生长，阻止含有黄油的包装器中霉菌的生长。双乙酸钠在烘焙行业同样是有效的，其抑制力可防止面包霉菌和形成丝状的细菌如糖化菌（BacillusMesentericus）的生长而对酵母属（Saccharomyces）的面包酵母影响较小。pH值为35时，浓度为005%~04%的双乙酸钠可以抑制黄曲霉（AspergillusFlavus）、烟曲霉（A.fumigates）、黑曲霉（A.niger）、灰绿曲霉（AspergillusGlaucus）和展青霉（PenicilliumExpansum）；pH值为45时，015%~05%的浓度可抑制相同的菌株和微小毛霉菌（MucorPusillus）。

温度和酸浓度之间显现出相互作用效应，降低酸的浓度和温度可以抑制微生物的生长。不同温度下的最小抑菌浓度（MIC）分别是：35℃，35mM（pH值为525），20℃，32mM（pH值为54）和5℃，28mM（pH值为555）。双乙酸钠的抑菌效力比醋酸更强，这是因为抑菌效应是由于双乙酸盐自身而不是单独依赖于pH值。

01%或02%双乙酸钠、25%或33%乳酸钠或1%柠檬酸钠缓冲液添加到装袋蒸煮的火腿中，弯曲乳酸杆菌（LactobacillusCurvatus）和单核细胞增生李斯特杆菌（L.monocytogenes）的初始水平为104/g和102/g。产品真空包装后4℃存放长达40d。含01%和02%双乙酸钠或1%柠檬酸钠缓冲液的产品中弯曲乳酸杆菌（L.curvatus）在2~25w到达结束点107/g，含25%和33%乳酸钠的产品分别为3w和5w。单核细胞增生李斯特杆菌（L.monocytogenes）被乳酸钠和02%的双乙酸钠抑制。然而单核细胞增生李斯特杆菌（L.monocytogenes）在含柠檬酸钠缓冲液的产品3周内大约增加到106/g。添加双乙酸钠会影响产品的感官品质从而阻碍了它的使用。在碎牛肉中添加03%的双乙酸钠可有效地抑制总耗氧菌数。除单核细胞增生李斯特杆菌（L.monocytogenes）外，二乙酸钠是对出血性大肠杆菌（E.coli）、荧光假单胞菌（PseudomonasFluorescens）、肠炎希瓦氏菌（S.Shewanella）、腐败希瓦氏菌（ShewanellaPutrefaciens）、蜡状芽孢杆菌（B.cereus）也有效，对莓实假单胞菌（PseudomonasFragi）、小肠结肠炎耶尔森菌（Y.enterocolitica）、粪肠球菌（EnterococcusFaecalis）、发酵乳杆菌（LactobacillusFermentans）或金黄色葡萄球菌（S.aureus）则无效。

浓度01%~03%的双乙酸钠与浓度2%~3%的乳酸钠是同样有效的肉类抗李斯特菌化合物，且对产品的pH值和感官特性影响不大。研究表明，在5℃和10℃贮藏的牛肉大腊肠中单独或者联合使用25%乳酸钠和02%双乙酸钠时均可以减少多株单核细胞增生李斯特杆菌（L.monocytogenes）。

粉状的双乙酸钠以1~3mg/cm2的量洒在鸡块的表面，溶解在鸡胴体表面的水中，产生乙酸和乙酸钠并在表面形成大约48的pH值，可延长2℃时的贮藏期限大约4d。用2M的双乙酸钠处理蟹肉4℃贮藏6d后，可减少生长的单核细胞增生李斯特杆菌（L.monocytogenes）26个对数值。

食品分类号食品名称最大使用量

/（g/kg）食品分类号食品名称最大使用量

/（g/kg）

0201基本不含水的脂肪和油10

0802预制肉制品30

0803熟肉制品30

04040102豆干类10

04040103豆干再制品100904熟制水产品（可直接食用）100601原粮10120调味品25

060201大米02①1210复合调味料10006050204粉圆401606膨化食品10

0702糕点40

①残留量≤30mg/kg。

6.脱氢乙酸

脱氢乙酸（DehydroaceticAcid，DHA）在酸化剂中具有最高的解离常数（pKa=527）因而在较高的pH值范围内保持有效抗菌性。尽管DHA在0005%~01%浓度下对真菌具有抑制作用，但在03%和01%水平分别对产气肠杆菌（EnterobacterAerogenes）和胚芽乳杆菌（L.plantarum）有抵制作用。脱氢乙酸钠在pH=50时对啤酒酵母的有效性是苯甲酸钠的2倍，对灰绿青霉（P.glaucum）和黑曲霉（A.niger）是苯甲酸钠的25倍。

脱氢乙酸大鼠经口的LD50为1000mg/kg。大鼠每天接受10mg/kg，30mg/kg或100mg/kg的脱氢乙酸持续34天，没有发现异常效应。但300mg/kg会导致明显的体重损失和损害内脏。雄性和雌性大鼠喂养002%，005%和01%的脱氢乙酸2年，未发现其生长、死亡、外观、血液和组织病理学有变化。对猴子每周5次以50mg/ag和100mg/kg的剂量喂养1年，未观察到毒性反应，但200mg/kg的剂量会导致生长和器官的变化。长期接触脱氢乙酸钠对兔子的表皮无刺激性。

脱氢乙酸或其钠盐按照良好生产规范使用时是GRAS。用脱氢乙酸钠溶液浸泡水果特别是浆果或在表面喷雾可有效地降低呼吸、延迟成熟。

/（g/kg）食品分类号食品名称最大使用量

/（g/kg）

02020101黄油和浓缩黄油030702糕点0504020203腌渍的蔬菜030704焙烤食品馅料及表面用挂浆05

04030203腌渍的食用

菌和藻类030802预制肉制品05

040402发酵豆制品030803熟肉制品05060502淀粉制品101210复合调味品050701面包05140201果蔬汁（浆）03

防腐剂

毒理学指标

LD50ADIGRAS

苯甲酸2530mg/kg，大鼠经口0~5mg/kgFDA-21CFR1841021苯甲酸钠6300mg/kg。

双乙酸钠3310mg/kg，小鼠经口。

4960mg/kg，大鼠经口0~15mg/kgFDA-21CFR1841754。

（二）尼泊金酯和脂肪酸酯类

1.尼泊金酯

尼泊金酯（Parabens）又称对羟基苯甲酸酯（AlkylEstersp-hydroxybenzoicAcid），是一系列苯甲酸羧基酯化产物的统称（其结构见图2-3），主要包括甲酯、乙酯、丙酯、丁酯和庚酯。20世纪20年代，尼泊金酯就被确认具有抗菌活性。

尼泊金酯具有广泛的抑菌能力，包括对革兰氏阴性菌和阳性菌均有抑制作用，其抑菌活性随烷基链长度的增加而增大。对于革兰氏阳性菌而言，尼泊金酯的抑菌活性还明显地随着极性的减弱而增大，但革兰氏阴性菌则不如阳性菌明显。Eklund以及Freese等人认为这可能是由于革兰氏阴性菌的细胞壁脂多糖层产生的屏蔽作用的缘故。Fukahori等人发现尼泊金酯显示抑菌活性所需的浓度与烷基链长的对数成反比。

与细菌相比，真菌对尼泊金酯更敏感。尼泊金酯对一些与食品相关的真菌的抑菌有效性见表2-7。尼泊金酯抗真菌活性也与其烷基链长有关，烷基链长越长，活性越大。Thompson比较了尼泊金甲酯、乙酯、丙酯和丁酯对曲霉菌属、青霉菌属和镰刀菌属的产毒素菌株的抑制活性，发现丙酯和丁酯最有效，MIC为10～20mM。研究表明，在095及以上的水分活度（Aw）范围，500μg/mL的尼泊金丙酯显著地延长了拟轮生镰刀菌（FusariumVerticillioides）和再育镰刀菌（FusariumProliferatum）的滞后期，降低了它们的生长速率，并能完全抑制这两株镰刀菌产生伏马毒素（FumonisinToxin）。

革兰氏阳性菌

蜡状芽孢杆菌（BacillusCereus）15001000350150续表

甲酯乙酯丙酯丁酯

巨大芽孢杆菌（BacillusMegaterium）15001500350150枯草芽孢杆菌黑色变种（BacillusSubtilisvar.niger）850650200100藤黄八叠球菌（SarcinaLuyeas）25002000400200白色葡萄球菌（StaphylococcusAlbus）20002000450200金黄色葡萄球菌（StaphylococcusAureus）1000750350150革兰氏阴性菌，粪产碱杆菌（AlcaligenesFaecalis）1000800350200大肠杆菌（EscherichiaColi）850700400300。

绿铜假单胞菌（PseudomonasAeruginose）200015009001500猪霍乱沙门氏菌（SalmonellaCholeraesuis）1000650500350黏质沙雷菌（SerratiaMarcescens）800650450300尼泊金酯主要作用于细菌的细胞质膜造成细胞内物质的泄露，泄露量与尼泊金酯的烷基链长成正比。这种泄露能中和建立正常膜梯度的化学和电子势，抑制细胞质膜的输送体系。尼泊金酯也能够抑制细菌的电子传递体系，引起氨基酸吸收的降低。

Bargiota等人指出，真菌细胞中的脂类组成与其对尼泊金酯的抵抗力有关，总脂和磷脂酰甘油比例越大，环丙烷脂肪酸越少，抵抗力越强。Volkova等人报道了一株阴沟肠杆菌（EnterobacterCloacae）能够产生水解尼泊金酯的酯酶，从而表现出对尼泊金酯的抵抗性。