（一）食品防腐剂
1.酸型防腐剂
酸型防腐剂目前用量最多、使用范围最广，其抑菌效果主要取决于它们未解离的酸分子，pH对其效果影响较大。一般，酸性越大，效果越好，碱性条件下几乎无效。
（1）山梨酸类 山梨酸类包括山梨酸、山梨酸钾、山梨酸钙。山梨酸不溶于水，须先溶于乙醇或硫酸氢钾，使用不便且有刺激性，一般不常用；山梨酸钙因FAO/WHO规定其使用范围小，也不常使用；山梨酸钾易溶于水，使用范围广。山梨酸钾属不饱和六碳酸盐，分子式C6H7KO2，其结构式见图6-3。白色或浅黄色鳞片状结晶、晶体颗粒或晶体粉末，无臭味或微臭，易吸潮、易氧化而变褐色，对光、热稳定，其1%溶液的pH为7～8。
山梨酸钾为常用的山梨酸类防腐剂，具较高的抗菌性能。其抑菌机理是通过抑制生物体内的脱氢酶系统，从而抑制微生物的生长，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；抑菌效果随pH的升高而减弱，pH为3时效果最好，pH为6时仍有抑菌能力。
山梨酸、山梨酸钾、山梨酸钙的作用机理相同，毒性比苯甲酸类、酯型防腐剂小，是一种相对安全的食品防腐剂；在我国可用于酱油、醋、酱及酱制品、复合调味料、乳酸菌饮料、浓缩果蔬汁和果酒等食品。
（2）苯甲酸类 苯甲酸类常用的有苯甲酸、苯甲酸钠。苯甲酸又称为安息香酸，苯甲酸钠又称为安息香酸钠。苯甲酸常温下难溶于水，在空气（尤其是热空气）中微挥发，有吸湿性，易溶于热水，可溶于乙醇、氯仿、非挥发性油。苯甲酸钠在空气中稳定且易溶于水，故使用较多。
苯甲酸钠分子式C7H5O2Na，其结构式见图6-3。苯甲酸钠为白色颗粒或晶体粉末，无臭或微带安息香气味，微甜，有收敛性；在空气中稳定；易溶于水，其水溶液的pH为8。
图6-3 常用防腐剂的结构
苯甲酸钠防腐最佳pH为2.5～4.0，在碱性条件下无杀菌、抑菌作用。亲油性较大，易穿透细胞膜进入细胞体内，干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系统的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。
苯甲酸、苯甲酸钠在我国可用于果酱、蜜饯、酱油、酱制品、饮料等食品中，但国家明确规定不能用于果冻类食品中。
（3）丙酸类 丙酸类包括丙酸、丙酸钠、丙酸钙。丙酸为无色液体，有与乙醇类似的刺激味，能与水、醇、醚等有机溶剂相混溶。丙酸钠为白色颗粒或粉末，无臭或微臭，易溶于水，溶于乙醇。丙酸钙溶于水，不溶于乙醇。
丙酸及其盐类对引起面包产生黏丝状物质的好气性芽孢杆菌有抑制效果，但对酵母几乎无效，国内外广泛应用于面包及糕点类的防腐。在我国，可用于豆类制品、面包、糕点、醋、酱油、生湿面制品（面条、馄饨皮、饺子皮、烧麦皮）。
2.酯型防腐剂
酯型防腐剂指对羟基苯甲酸酯类，又称尼泊金酯类，包括甲、乙、丙、异丙、丁、异丁等酯。对羟基苯甲酸酯类多呈白色晶体，稍有涩味，几乎无臭，无吸湿性，对光和热稳定，微溶于水，而易溶于乙醇和丙二醇。在pH为4～8范围内均有较好的防腐效果。其抑菌机理是抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性，破坏微生物的细胞膜结构，对霉菌、酵母有较强的抑制作用，对细菌尤其是革兰氏阴性杆菌和乳酸菌作用较弱。
酯型防腐剂中，对羟基苯甲酸丁酯抗菌效果最好。在我国，对羟基苯甲酸酯类及其钠盐（对羟基苯甲酸甲酯钠、对羟基苯甲酸乙酯及其钠盐）可用于酱油、醋、酱及酱制品、果酱、饮料等，最大使用量应遵循最新的国标规定。
3.无机型防腐剂
无机型防腐剂包括二氧化硫、亚硫酸及其盐类、亚硝酸盐类、二氧化碳等。
（1）二氧化硫、亚硫酸及其盐类 二氧化硫又称为亚硫酸酐，常温下是一种无色且有强烈刺激性臭味的气体，可由硫磺燃烧形成。当空气中二氧化硫超过20mg/m3时，对眼睛和呼吸道黏膜有强烈刺激。二氧化硫易溶于水形成亚硫酸，亚硫酸不稳定，常温下如不密封，易放出二氧化硫。二氧化硫是强还原剂，主要用于处理植物性食品，可减少植物组织中氧的含量，抑制氧化酶和微生物的活动，从而阻止食品腐败变质、变色和维生素C的损失。
亚硫酸对微生物的防腐作用，与它在食品中存在的状态有关。不解离的亚硫酸分子在防腐上最为有效，形成离子（HSO3-或SO32-）或呈结合状态后，其作用就降低。亚硫酸的解离程度决定于食品酸度，在pH 3.5以下时保持分子状态。因此，亚硫酸在酸性条件下能较好发挥防腐作用。
亚硫酸盐类具有酸性防腐剂特性，但主要作为漂白剂使用。一般亚硫酸盐残余的二氧化硫可能会引起过敏反应，尤其对哮喘者，美国食品药品监督管理局（FDA）于1986年禁止其在新鲜果蔬中作为防腐剂。
在生产中，可用气熏法、浸渍法、直接加入法对食品进行二氧化硫处理。气熏法常用于果蔬干制、厂房和储藏库的消毒。浸渍法是将原料放入一定浓度的亚硫酸或亚硫酸钠溶液中。直接加入法是将亚硫酸或亚硫酸钠直接加入食品内。一般用亚硫酸处理的果蔬制品往往需在较低温度下贮藏，以防二氧化硫的有效浓度降低。
（2）二氧化碳 高浓度的二氧化碳能阻止微生物的生长，因而能保藏食品。高压下其溶解度比常压下大。生产碳酸饮料时，CO2除了产生清凉感和舒适的刹口感外，还可阻止微生物的生长，延长产品货架期，起到防腐作用。
对于肉类、鱼类产品可采用气调保鲜法，高浓度的CO2可明显抑制腐败微生物生长，抑菌效果随CO2浓度升高而增强。一般，CO2浓度在20%以上，在气调保鲜中就能发挥抑菌作用。贮存烟熏腊肉，CO2浓度在100%也可进行。贮存鸡蛋，一般认为CO2浓度在2.5%为宜。
用CO2贮藏果蔬，可降低导致成熟的合成反应，抑制酶的活动，减少挥发性物质产生，干扰有机酸的代谢，减弱果胶物质分解，抑制叶绿素的合成和果实的脱绿，改变各种糖的比例。CO2也常和冷藏法结合，用于果蔬保藏。通常用于水果气调的CO2含量为2%～3%，蔬菜气调在2.5%～5.5%。过高的CO2含量会对果实产生不利的影响，如苹果褐变，就是CO2含量过高，导致果蔬窒息而造成细胞死亡的结果。
（3）其他无机防腐剂 次氯酸钙、次氯酸钠为常用的消毒剂，在水中会形成次氯酸，它是有效的杀菌剂和强烈的氧化剂。次氯酸钙中的次氯酸根（ClO-）含有直接和氧相连的氯原子，遇到酸就会释放出游离氯，游离氯是杀菌的主要因素，故称之为“有效氯”。氯进攻微生物细胞的酶或破坏核蛋白的巯基，或抑制其他的对氧化作用敏感的酶类，从而导致微生物的死亡。碘在食品加工中也有应用，用浸透碘的包装可延长水果贮藏时间。乳制品用具清洗消毒时，采用碘、湿润剂、酸配制而成的碘混合剂。硝酸盐、亚硝酸盐都有抑制微生物生长的作用，能抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长，防止肉类中毒，且能保持肉类色泽，在食品中作为护色剂使用。过氧化物有强氧化作用，也有显著的杀菌效果。过氧化物有过碳酸钠、过丙酸、过氧化氢等，但是，过氧化氢在有些国家不准使用。
4.生物防腐剂
生物防腐剂是指从植物、动物或微生物代谢产物中提取出来的一类物质，也称为天然防腐剂。它具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点。
（1）溶菌酶 溶菌酶又称胞壁质酶，化学名称为N—乙酰胞壁质聚糖水解酶。它是一种碱性球蛋白，其分子由129个氨基酸组成。它是一种无毒、无害、安全性很高的高盐基蛋白质，且具有一定的保健作用。它不仅能选择性地分解微生物，而且又不作用于其他物质。该酶对革兰氏阳性菌的枯草杆菌、耐辐射微球菌有强力分解作用，对大肠杆菌、普通变球菌和副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌也有一定程度的溶解作用，最有效浓度为0.05%。其同植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等结合使用，可大大提高防腐效果。
溶菌酶作为一种天然蛋白质，在肠胃内作为营养物被消化吸收，对人体无毒性，也不会在体内残留，是一种安全性很高的食品防腐剂、营养保健品，集药量、保健、防腐三种功能于一体。它已被广泛应用于肉制品、乳制品、方便食品、水产、熟食、冰淇淋等食品的防腐。具体如下：①在冷却肉保鲜中的应用。分割的肉块经喷雾或浸渍（溶菌酶浓度1%～3%），沥水20～30min，再进行真空或托盘包装；②在软包装或小包装方便食品中的应用。相关食品在真空包装之前，添加一定量的溶菌酶，然后再进行巴氏杀菌，杀菌效果好，产品品质优；③在乳制品中的应用。溶菌酶较耐高温，适用于超高温瞬时杀菌奶，包装前添加，添加剂量为300～600mg/L。溶菌酶不仅对乳酸菌生长有利，又能抑制污染菌引起的酪酸发酵，故在奶酪生产中适用；④在水产品中的保鲜应用。水产品在0.05%溶菌酶和3%食盐溶液中浸渍5min后，沥去水分，可延长货架期。将0.05%溶菌酶喷洒在鱼丸等水产品上，可起到防腐保鲜的功效；⑤在糕点和饮料上的应用。在糕点中加入溶菌酶，有防腐作用。在pH 6.0～7.5的饮料和果汁中加入一定量的溶菌酶，具有较好的防腐作用。
（2）鱼精蛋白 鱼精蛋白是从鱼类精子细胞中提取到的一种碱性蛋白质，具有抗菌活性，尤其是革兰氏阳性菌对其特别敏感。食品中添加适量的鱼精蛋白，可延长保存期。据相关报道，在牛奶、鸡蛋、布丁中添加0.05%～0.1%的鱼精蛋白，能在15℃保存5～6d，而不添加的食品在第4d就腐败了。
（3）乳酸链球菌素 乳酸链球菌素是从乳酸链球菌发酵产物中提取的一种多肽抗生素，能抑制部分革兰氏阳性菌的生长。它可抑制细菌细胞壁中肽聚糖的合成，使细胞膜和磷脂化合物的合成受阻，从而导致细胞内物质外泄，甚至引起细胞裂解。乳酸链球菌素已在乳制品（阻止干酪中梭菌生长和毒素的形成，降低食盐和磷酸盐用量；解决消毒奶中由于耐热性芽孢繁殖而变质的问题）、罐头食品（防止热敏性微生物生长）、肉制品（控制细菌生长，降低亚硝酸盐含量）、酿造工业（防止杂菌污染，降低杀菌温度，减少杀菌时间）中得到广泛应用。
（4）纳他霉素 纳他霉素是一种多烯类抗生素，由相关链霉菌发酵生成，抗真菌能力强，能有效抑制酵母菌和霉菌生长，阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成。其抗菌机理是能与细胞膜上的甾醇类化合物反应，引发细胞膜结构改变而破裂，导致细胞内容物渗透，使细胞死亡。纳他霉素已在乳制品（延长乳酪、酸奶货架期）、肉制品（浸泡或喷涂肉类产品，防霉菌生长）、果蔬制品（抑制酵母菌和霉菌生长，防止果汁发酵）、酿造食品（防酱油、醋变质，延长酒类保质期）中得到广泛应用。
（5）其他天然防腐剂 聚赖氨酸、果胶分解物、琼脂低聚糖、壳聚糖、茶多酚、蜂胶、甜菜碱、类黑精（美拉德反应产物）、植物提取物（竹叶提取物、银杏叶提取物、板栗壳提取物、肉桂提取物、丁香提取物、迭迭香提取物、红曲提取物、甘椒提取物、辣椒提取物）都是有效的防腐剂，在食品生产中得到不同程度的应用。
1.防止食品酸败的抗氧化剂
这类抗氧化剂在油脂食品中可以很好地发挥抗氧化作用，防止食品酸败。广泛使用的有丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）等。
（1）丁基羟基茴香醚（BHA）丁基羟基茴香醚又称叔丁基—4—羟基茴香醚，简称BHA，分子式C11H16O2，结构式如图6-4所示。
丁基羟基茴香醚为无色或微黄色结晶状粉末，具有特异的酚类臭气及刺激性味道，不溶于水，可溶于脂及乙醇、丙酮等非极性有机溶剂；对热稳定，无吸湿性，在弱碱条件下不易破坏，这就是它在焙烤食品中仍能有效使用的原因。市售的BHA通常是3-BHA与2-BHA的混合物，其中3-BHA的含量往往超过90%。3-BHA的抗氧化性效果比2-BHA高1.5～2倍。两者混合后有一定的协同作用。BHA对动物脂肪的抗氧化性较强，对不饱和的植物油的抗氧化性较弱。
图6-4 丁基羟基茴香醚（BHA）的结构
BHA的抗氧化作用是由它放出的氢原子阻断油脂自动氧化而实现的。在猪脂肪中加入0.005%的BHA，其酸败期延长4～5倍，添加0.01%时可延长6倍。与其他抗氧化剂混用或与增效剂（如柠檬酸）等并用，效果更显著。BHA除具有抗氧化作用外，还具有相当强的抗菌力，可阻止寄生曲霉孢子的生长和黄曲霉毒素的生成。BHA抗霉效力比对羟基苯甲酸丙酯还大。
BHA对人体安全性极高，1989年食品添加剂联合专家委员会（JECFA）规定，依照人体体重，每日每千克体重允许摄入量的估计值（ADI）为0～0.5mg/kg。
我国食品添加剂使用标准规定，BHA可用于油脂、油炸面制品、干鱼制品、饼干、坚果、膨化食品、腌腊肉制品、即食谷物等，最大使用量不得超过0.2g/kg（以油脂中的含量计）。BHA与铁离子等混合时会变色。
（2）二丁基羟基甲苯（BHT）二丁基羟基甲苯又称2，6—二叔丁基对甲酚，简称BHT，分子式C15H24O，结构式见图6-5。二丁基羟基甲苯为白色结晶或结晶粉末，无味、无臭，不溶于水及甘油和丙二醇，能溶于乙醇、油脂等有机溶剂，对热稳定，与金属离子反应不会着色。具有升华性，加热时能与水蒸气一起挥发。抗氧化作用较强，耐热性好，在普通烹调温度下影响不大。用于长期保存的食品与焙烤食品效果较好。抗氧化效果良好。BHT同其他抑制酸败的抗氧化剂相比，稳定性高，抗氧化效果好。在猪油中加入0.01%的BHT，能使其氧化诱导期延长2倍。它没有没食子酸丙酯（PG）与金属离子反应着色的缺点，也没有BHA的异臭，而且价格便宜，但其急性毒性相对较高。BHT与柠檬酸、抗坏血酸或BHA复配使用，能显著提高抗氧化效果。它是目前我国生产量最大的抗氧化剂之一。
图6-5 二丁基羟基甲苯（BHT）的结构
BHT急性毒性比BHA大一些，但不致癌。其ADI为0～0.0125mg/kg。我国食品添加剂使用标准规定，BHT可用于油脂、油炸面制品、干水产品、饼干、坚果与籽类罐头、膨化食品、腌腊肉制品、即食谷物等，最大使用量不得超过0.2g/kg（以油脂中的含量计）。使用范围及最大使用量与BHA相同，二者混合使用时，总量不得超过0.2g/kg（以油脂中的含量计）。以柠檬酸为增效剂与BHA复配时，复配比例为BHT∶BHA∶柠檬酸=2∶2∶1。BHT也可用于包装材料，用量为0.2～1g/kg（包装材料）。
BHT对于油炸食品所用油脂的保护作用较小，对人造黄油贮存期间没有足够的稳定性作用。一般很少单独使用。
（3）没食子酸丙酯（PG）没食子酸丙酯又称为棓酸丙酯，简称PG。结构式见图6-6。
图6-6 没食子酸丙酯（PG）的结构
没食子酸丙酯纯品为白色至淡褐色的结晶状粉末，或为乳白色的针状结晶，无臭，稍有苦味，水溶液无味，有吸湿性，难溶于水，易溶于乙醇、丙酮、乙醚，对热非常稳定，易与铜、铁离子反应呈紫色或暗绿色，光线可以促进其分解。
没食子酸丙酯对猪油抗氧化作用较BHA和BHT都强些，加增效剂柠檬酸后使抗氧化作用更强，但不如与BHA和BHT混合使用时的抗氧化效果好，混合使用时，再加增效剂柠檬酸则抗氧化作用最好。对于含油的面制品如奶油饼干的抗氧化作用，不及BHA和BHT。PG的缺点是易着色，在油脂中溶解度小。
没食子酸丙酯在机体内被水解，大部分变成4-O—甲基没食子酸，内聚为葡萄糖醛酸，随尿排出体外。其ADI为0～0.2mg/kg。我国食品添加剂使用标准规定，PG使用范围与BHA、BHT相同，最大使用量为0.1g/kg（以油脂中的含量计）。PG用量达0.1%时即能自动氧化着色，故一般不单独使用，而与BHA复配使用，或与柠檬酸、异抗坏血酸等增效剂复配使用。PG与BHA、BHT混合使用时，BHA、BHT总量不得超过0.1g/kg，PG不得超过0.05g/kg（以油脂中的含量计）。与柠檬酸等混合使用，不仅起增效作用，而且还可以防止由金属离子引起的呈色作用。
使用没食子酸丙酯时应避光密闭保存，避免使用铁、铜器。
2.防止食品褐变的抗氧化剂
防止食品褐变的抗氧化剂，常用的有抗坏血酸类、异抗坏血酸及其盐、植酸、乙二胺四乙酸二钠、氨基酸类、肽类、香辛料和糖醇类等。
（1）防止食品褐变的机理 在切开、削皮、碰伤的水果蔬菜、罐头原料上，发生氧化反应，会使色泽变暗或呈褐色。这种褐变是氧化酶类的酶促反应，使酚类和单宁物质氧化变为褐色。酚类变成醌，再经二次羟化作用生成三羟苯化物，并与邻醌生成羟醌，羟醌聚合生成褐色素。利用抗氧化剂可通过抑制酶的活性和消耗氧达到抑制褐变的目的。
（2）L—抗坏血酸L—抗坏血酸又称为维生素C，分子式C6H8O6，相对分子质量176.13。L—抗坏血酸的几种异构体的结构式见图6-7。
图6-7 L—抗坏血酸的结构
白色至微黄色结晶或晶体粉末和颗粒，无臭、带酸味，熔点190℃，遇光颜色逐渐变黄褐。干燥状态性质较稳定，但热稳定性较差，在水溶液中易受空气氧化而分解，中性或碱性溶液中更易分解，pH 3.4～4.5时较稳定。它易溶于水（20g/100mL）和乙醇（3.33g/100mL），不溶于乙醚、氯仿和苯。
L—抗坏血酸有强还原性能，用作啤酒、无醇饮料、果汁的抗氧化剂，能防止变色、褪色、风味变劣等，还能抑制水果和蔬菜的酶促褐变并钝化金属离子。它能氧化消耗食品和环境中的氧，使食品中的氧化还原电位下降到还原范畴，并且减少不良氮化物的产生。它不溶于油脂，且对热不稳定，故不用作无水食品的抗氧化剂，若以增溶的形式与维生素E复配使用，能显著提高维生素E的抗氧化性能，可用于油脂的抗氧化。
L—抗坏血酸除可用作抗氧化剂外，还可用作营养强化剂。在鲜肉、腌肉中添加0.5g/kg，可防止变色。水果罐头中添加0.03%，能防止褐变。在果汁中添加0.005%～0.02%，无醇饮料中添加 0.005%～0.03%，啤酒中添加 0.003%，葡萄酒中添加0.015%，冷冻食品浸渍液里添加0.1%～0.5%，可长期保持其风味。在乳粉中添加0.02%～0.2%，果蔬加工品中添加1%～4%，可起到良好的抗氧化效果。在生乳、炼乳中添加0.001%～0.01%，能保持良好的风味。
（3）异抗坏血酸 异抗坏血酸分子式为C6H8O6，相对分子质量176.13。异抗坏血酸为维生素C的一种立体异构体，化学性质与维生素C相似。异抗坏血酸为白色至浅黄色结晶或晶体粉末，无臭，有酸味，在熔点166～172℃分解，遇光逐渐变黑。干燥状态在空气中相当稳定，在溶液中暴露于大气时迅速变质。其抗氧化性能优于抗坏血酸，但耐热性差，还原性强，重金属离子能促进其分解，异抗坏血酸极易溶于水，40g/100mL；溶于乙醇，5g/100mL；难溶于甘油；不溶于乙醚和苯，1%的水溶液pH为2.8。
异抗坏血酸抗氧化能力远远超过维生素C，且价格便宜。在肉制品中与亚硝酸钠配合使用，可提高肉制品的成色效果，又可防止肉质氧化变色。此外，它能强化亚硝酸钠抗肉毒杆菌的效能，并能减少亚硝胺的产生。
（4）异抗坏血酸钠 异抗坏血酸钠分子式为C6H7NaO6· H2O，相对分子质量216.13。异抗坏血酸钠为白色至黄白色晶体颗粒或晶体粉末，无臭，微有咸味，熔点200℃以上（分解），在干燥状态下暴露在空气中相当稳定，但在水溶液中，当有空气、金属、热、光时，则发生氧化。它易溶于水（55g/kg），几乎不溶于乙醇，2%水溶液pH为6.5～8.0。
3.天然抗氧化剂
我国列入食品天然抗氧化剂的有茶多酚、植酸和甘草等。国外使用的天然抗氧化剂有植酸、愈创木酚、正二氢愈创酸、米糠素、生育酚混合浓缩物、胚芽油提取物、栎精及芦丁等。
（1）生育酚 生育酚即维生素E，广泛存在于高等动、植物组织中，具有防止脂溶性成分氧化变质的功能。生育酚混合浓缩物是其7种异构体的混合物。生育酚混合浓缩物为黄至褐色透明黏稠状液体，不溶于水，溶于乙醇，可与丙酮、乙醚、油脂自由混合；对热稳定，耐酸不耐碱；对氧气十分敏感，空气及光照会氧化变黑。
一般来说，生育酚对动物油的抗氧化效果比对植物油好。另外，生育酚的抗氧化效果不如BHA、BHT。但生育酚的耐光、耐紫外线、耐放射性也较强，而BHA、BHT则较差。这对于利用透明薄膜包装材料包装食品很有意义，因为太阳光、荧光灯等产生的光是促进食品氧化变质的一个因素。
生育酚在全脂奶粉、奶油、人造奶油中的添加量为0.005%～0.05%；在动物油中添加量为0.001%～0.05%；在植物油中添加量为0.03%～0.07%；在香肠中添加量为0.007%～0.01%；在其他农产、畜产、水产制品中用量为0.01%～0.05%。
（2）植酸 植酸又称肌醇六磷酸，简称PH，分子式C6H18O24P6，相对分子质量660.08。结构式见图6-8。植酸为浅黄色或褐色黏稠状液体，广泛存在于高等植物内。易溶于水、95%乙醇、丙二醇和甘油，微溶于无水乙醇、苯、乙烷和氯仿，对热较稳定。植酸分子有12个羟基，能与金属螯合成白色不溶性金属化合物，1g植酸可螯合铁离子500mg。其水溶液具有调节pH及缓冲作用。在国外，植酸已广泛用于水产品、酒类、果汁、油脂食品，作为抗氧化剂、稳定剂和保鲜剂。它可以延缓含油脂食品的酸败；可以防止水产品的变色、变黑；可以清除饮料中的铜、铁、钙、镁等离子；延长鱼、肉、速煮面、面包、蛋糕、色拉等保藏期。
图6-8 植酸的结构
（3）茶多酚 茶多酚又称维多酚，是一类多酚化合物的总称，主要包括儿茶素、黄酮、花青素、酚酸4类化合物，其中儿茶素的数量最多，占茶多酚总量的60%～80%。
茶多酚是从茶中提取的抗氧化剂，为浅黄色或浅绿色的粉末，有茶叶味，易溶于水、乙醇、醋酸乙酯。在酸性和中性条件下稳定，最适宜pH为4.0～8.0。茶多酚抗氧化作用的主要成分是儿茶素。(www.xing528.com)
茶多酚与柠檬酸、苹果酸、酒石酸有良好的协同效应，与柠檬酸的协同效应最好，与抗坏血酸、生育酚也有很好的协同效应。茶多酚对猪油的抗氧化效能优于生育酚混合浓缩物和BHA、BHT。由于植物油中有生育酚，所以茶多酚用于植物油中可以更加突出其出色的抗氧化能力。
茶多酚还可防止食品褪色，并且能杀菌消炎，强心降压，能增强人体血管的抗压能力。能促进维生素C对人体的作用，对尼古丁、吗啡等有害生物碱有解毒作用。
茶多酚无毒，对人体无害。我国《GB 2760—2014食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定，茶多酚可用于油脂，最大用量0.4g/kg；用于坚果、油炸面制品、即食谷物和方便米面制品，最大用量为0.2g/kg；用于糕点、焙烤食品馅料及表面用挂浆（仅限含油脂馅料）、腌腊肉制品，最大用量为0.4g/kg；用于酱卤肉制品、油炸肉类、西式火腿、发酵肉制品、水产品，最大用量为0.3g/kg。使用方法是先将茶多酚溶于乙醇，加入一定量的柠檬酸配制成溶液，然后以喷涂或添加的形式用于食品。
（4）愈创树脂 愈创树脂是原产于拉丁美洲的愈创树的树脂，其主要成分是愈创木脂酸、愈创木酸以及少量胶质、精油等。愈创树脂为绿褐色至红褐色玻璃样块状物，其粉末在空气中逐渐变为暗绿色，有香脂气味，稍有辛辣味，熔点85～90℃，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和碱性溶液，难溶于二氧化碳和苯，不溶于水，对油脂有良好的抗氧化作用。
愈创树脂是最早使用的天然抗氧化剂之一，也是公认安全性高的抗氧化剂。其ADI值为0～2.5mg/kg。愈创树脂本身有红棕色，在油脂中的溶解度小，成本高。国外用于牛油、奶油等易酸败食品的抗氧化，一般只需加0.005%即有效。愈创树脂在油脂中的用量为1g/kg以下。此外，愈创树脂还具有防腐作用。
（5）正二氢愈创酸 正二氢愈创酸存在于许多植物的花、叶、果实中，简写NDGA，分子式C18H22O4，相对分子质量302.36，结构式见图6-9。
图6-9 正二氢愈创酸的结构
正二氢愈创酸为白灰色至白色结晶粉末，熔点为183～185℃，易溶于乙醇、乙醚、甘油和丙二醇，油脂中约溶解0.5%，微溶于热水，难溶于冷水。正二氢愈创酸抗氧化效果好，还具有一定的防毒能力，与柠檬酸、抗坏血酸有协同作用。
猪油添加0.01%的正二氢愈创酸，在室温和阳光下，经19个月仍不变色、不酸败。由于价格高，仅适用于高档食品或军用食品。
（6）米糠素 米糠素又称谷维素，是以三萜（烯）醇为主体的阿魏酸酯的几种混合物。米糠素为白色至浅黄色粉末或结晶性粉末，无臭，易溶于乙醇和丙酮，不溶于水，油溶性好，对于油脂有良好的抗氧化作用。
米糠素属于无毒性物质，可用作油溶性抗氧化剂，还可用于制药。
（7）栎精 栎精为栎树皮中含有的物质，分子式为C6H10O7，相对分子质量302。栎精为含有2分子结晶水的黄色晶体，加热至95～97℃失去水分成为无水物，在314℃发生分解。栎精溶于水、无水乙醇和冰醋酸，其乙醇溶液呈苦味。栎精为五羟黄酮，其分子中2、3位间有双键，3、4位处有2个羟基，故具有能作为金属螯合作用或油脂等抗氧化过程中产生游离基团接受体的功能，可作为油脂、抗坏血酸的抗氧化剂，同时还可作为食品的黄色素。
（8）甘草抗氧物 甘草抗氧物，又称为甘草抗氧灵、绝氧灵，其主要成分是黄酮类、类黄酮类物质，是从提取甘草浸膏或甘草酸之后的甘草渣中提取的一组脂溶性混合物。甘草抗氧物为棕色或棕褐色粉末，略带有甘草的特殊气味，熔点为70～90℃，不溶于水，可溶于乙酸乙酯，在乙醇中的溶解度为11.7%。
甘草抗氧物能抑制油脂的光氧化作用；耐热性好，能有效地抑制高温炸油中羧基价的升高，能从低温到高温（250℃）范围内发挥抗氧化作用；还具有较强的清除自由基作用，尤其对清除氧自由基的作用效果较好，因而可抑制油脂酸败。此外，对油脂过氧化丙二醛的生成，也有明显的抑制作用。
甘草抗氧物为无毒性物质，安全性高。我国规定其可用于油脂、油炸食品、肉制品、腌制鱼及饼干等含油食品，最大使用量为0.2g/kg。
4.脱氧剂
脱氧剂又叫吸氧剂、除氧剂、去氧剂，能在常温下与包装容器内的游离氧和溶解氧发生氧化反应形成氧化物，并将密封容器内的氧气吸收掉，使食品处在无氧状态下贮藏而久不变质。脱氧剂是易氧化物质，在常温下与包装容器内的溶解氧发生氧化反应，吸收包在容器内的氧使食品处于无氧状态，抑制霉菌等微生物的生长繁殖和防止虫害的发生，防止食品营养成分及风味、香味等成分的氧化变质，防止食品褪色和果蔬的过熟，从而达到保质保鲜。
（1）脱氧剂的优点 不同于通常的物理除氧法，脱氧剂不仅能除去包装内的游离氧，而且能吸收从外界进入的氧；与食品防腐剂不同，与食品同袋包装，没有副作用，不含致癌物，安全性高；脱氧剂保藏食品无需经杀菌处理，能保持食品原有风味、色泽，特别对低盐、低糖食品更有效；比真空包装、惰性气体包装简单，使用方便，成本低；能扩大商品流通量，减少食品变质损耗与流通损耗，延长食品保藏期，方便食品运输。
（2）脱氧剂的种类 按主剂成分进行分类，可分为两类。一是无机型脱氧剂，应用最广的是铁系脱氧剂，铁氧化后生成Fe（OH）3，1g铁除氧能力为300mL，折合空气1500mL，除氧效果好，且经济；另一种为有机系除氧剂，如抗坏血酸，除氧能力佳，葡萄糖碱性物在一定条件下产生很多分解物而除氧。
（三）保鲜剂
果蔬表面经保鲜剂涂膜，不但起到保护、阻隔作用，还可减少擦伤，并且可减少有害病菌的入侵。涂蜡柑橘可延长保藏期。用蜡包裹奶酪可防止其在成熟过程中长霉。涂膜材料如树脂、蜡等可以使产品带有光泽，提高产品的商品价值。保鲜剂的种类主要包括：
1.类脂
类脂包括石蜡、蜂蜡、矿物油、蓖麻子油、菜籽油、花生油、乙酰单甘酯及其乳胶体等，可以单独或与其他成分混合在一起用于食品涂膜保鲜。一般来讲，这类薄膜易碎，常与多糖类物质混合使用。
2.蛋白质
植物蛋白来源的成膜蛋白质包括玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和棉籽蛋白等，动物蛋白来源的成膜蛋白质包括胶原蛋白、角蛋白、明胶、酪蛋白和乳清蛋白等。对蛋白质溶液的pH进行调整会影响其成膜性和渗透性。由于大多数蛋白质膜都是亲水的，因此对水的阻隔性差。干燥的蛋白质膜，如玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白、胶原蛋白，对氧有阻隔作用。
3.树脂
天然树脂来源于树中，合成树脂一般是石油产物。紫胶由紫胶桐酸和紫胶酸组成，与蜡共生，可赋予涂膜食品以明亮的光泽。紫胶和其他树脂对气体的阻隔性较好，对水蒸气的阻隔性一般，其广泛应用于果蔬和糖果中。松脂可用于柑橘类水果的涂膜剂。苯并呋喃—茚树脂也可用于柑橘类水果。苯并呋喃—茚树脂是从石油或煤焦油中提炼的物质，有不同的质量等级，常作为“溶剂蜡”用于柑橘产品。
4.糖类
由多糖形成的亲水性膜有不同的黏度规格，对气体的阻隔性好，但隔水能力差。其用于增稠剂、稳定剂和乳化剂已有多年的历史。用于涂膜的多糖类包括纤维素衍生物、淀粉类、果胶、海藻酸钠和琼脂等。
5.甲壳素类
甲壳素又名几丁质，属多糖衍生物，主要从节肢支物如虾、蟹壳中提取，是仅次于纤维素的第二大可再生资源。甲壳素化学名称为无水N—乙酰基-D—氨基葡糖，分子式为（C8H13NO5）n。
甲壳素经脱钙、脱蛋白质和脱乙酰基，可制取用途广泛的壳聚糖。壳聚糖及其衍生物用作保鲜剂，主要是利用其成膜性和抑菌作用。壳聚糖或轻度水解的壳聚糖是很好的保鲜剂，0.2%左右就能抑制多种细菌物生长。以甲壳素/壳聚糖为主要成分配制成果蔬被膜剂，涂于苹果、柑橘、青椒、草莓、猕猴桃等果蔬的表面，可形成致密均匀的膜保护层，此膜具有防止果蔬失水、保持果蔬原色、抑制果蔬呼吸强度、阻止微生物侵袭和降低果蔬腐烂率的作用。
壳聚糖还可用作小黄鱼、鸡蛋等肉、蛋类的保鲜剂，对腌菜、果冻、面条、米饭等均具有保鲜作用。
【案例】
三聚氰胺事件
2008年6月28日，兰州军区解放军第一医院收治了首例“肾结石”患儿，至9月8日来自甘肃岷县的 14名婴儿被诊断患有肾结石，其中一名婴儿仅8个月就被诊断为“输尿管结石”和“双肾多发结石”。至9月11日，甘肃省共发现肾结石患儿59例，部分患儿病症已到中晚期，死亡 1人。与此同时，宁夏、陕西、山东、江苏、江西、安徽、湖南、湖北等地也有类似婴幼儿病例报告。
经相关部门调查，这些患儿一出生就一直食用三鹿集团所产的三鹿婴幼儿配方奶粉，高度怀疑是三鹿婴幼儿配方奶粉受到三聚氰胺污染所致。国家相关部门立即开展三聚氰胺大排查。
国家质检总局会同有关部门对市场上所有婴幼儿奶粉及其他乳制品进行全面检验检查。结果显示，除三鹿外，多家企业多批次婴幼儿奶粉中检出三聚氰胺，三鹿牌婴幼儿配方乳粉中三聚氰胺的最高含量高达2563mg/kg。2008年9月30日，质检总局公布了专项检测情况，三鹿、雅士利等21家企业31批次奶粉中检出三聚氰胺，其中三鹿牌高铁高锌配方奶粉中三聚氰胺含量高达6197mg/kg。问题奶粉被要求立即下架召回，必须销毁不得重新回流市场。
三聚氰胺分子式为C3H6N6，俗称蜜胺、蛋白精，白色无味，微溶于水，属于微毒、低毒化学物质，主要用途是生产三聚氰胺甲醛树脂的原料，不可用于食品加工或食品添加物。不法分子添加三聚氰胺于乳粉中，是想利用乳品中蛋白质含量检测方法的漏洞，使乳品中蛋白质测定值虚高，以鱼目混珠。
三聚氰胺事件是国际国内影响很大的敏感性事件，事关国民健康，引发了全社会对食品安全的广泛关注。
“起云剂”事件：揭开塑化剂的真面目
对于饮料，不同的人有不同的偏好。有许多饮料的卖点在于有点味道、有点黏度，甚至有点色调。因为许多“味道”是脂溶性的，需要存在于油中。要把油均匀分布到水中，就需要乳化剂的帮助。而油比水轻，所以油滴会上浮而导致分层，又需要加入一些食品胶来增稠。这样，可以把油、乳化剂、增稠剂进行均质化处理得到浓缩的黏稠乳液。把它们加到饮料或者其他液体食物中，就会产生浑浊、均匀的外观和良好的口感与风味。这样的浓缩乳液，就是台湾所说的起云剂。
2011年3月，我国台湾发生起云剂事件。起云剂即乳化稳定剂，其本身是一种合法食品添加物，是没有毒的，经常使用于果汁、果酱、饮料等食品中，是由阿拉伯胶、乳化剂、棕榈油及多种食品添加物混合制成。但因棕榈油价格昂贵，售价为塑化剂的五倍，某些不法公司遂以便宜却有毒性的塑化剂取代，加入到“起云剂”中以节省成本，酿成一次重大食品安全事故。
塑化剂，又称增塑剂、可塑剂，是工业上广泛使用的添加剂，有增加塑料等高分子材料的柔韧性的作用。台湾“起云剂”事件中的主角是邻苯二甲酸二（2 —乙基）己酯（DEHP），是邻苯二甲酸酯类物质的一种。邻苯二甲酸酯缩写PAEs，是邻苯二甲酸形成的酯的统称。当其被当作塑化剂使用时，一般指的是邻苯二甲酸与4～15个碳的醇形成的酯，是一类有软化作用的化学品，可以使塑料材料的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而提高伸长率、曲挠性和柔韧性。DEHP为无色，无味的液体，是塑胶制品常用的一种塑化剂，在一般的塑胶制品中通常可发现它的存在。
PAEs可通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体，误服可造成胃肠道刺激，中枢神经系统抑制、麻痹，血压降低等。PAEs的慢性毒性主要表现为肾功能下降，还可产生肝脏毒性、肺毒性、心脏毒性。长期接触PAEs，可引发多发性神经炎、感觉迟钝、麻木等症状。PAEs还对人的生殖系统有毒性。
【拓展】
正确认识食品添加剂
人们由于受到各种社会因素的影响，在科学认识和理性对待食品添加剂的问题上存在一些误区，认为不含任何食品添加剂就是安全食品，反之就是不健康或不安全的食品。这种观念，需要纠正和澄清。
人们之所以对食品添加剂“谈虎色变”，除了当今网络发达，一些不确定的信息混淆视听，一些食品安全事件的刺激也让人们对添加剂格外敏感。“一滴香”、“吊白块”、苏丹红、三聚氰胺等至今让我们心有余悸。但这些东西都不属于食品添加剂，它们都是非食用有害化学物质，属于非法添加物。
确保食品安全，不是要消灭食品添加剂，而是应将其用量控制在可接受的范围内，尽力防止和严厉打击向食品中添加非食用物质的行为。
食品添加剂是现代食品工业的灵魂，没有食品添加剂，就没有现代食品工业。食品添加剂的合理使用，会使食品质量更安全、风味更美好。
非法添加物——食品添加剂“污名化”的罪魁祸首
由于一些食品安全突发事件的存在，人们对食品添加剂的认知出现了污名化趋势，其中“食品添加剂都是有害的”是最为典型的污名化现象。追根溯源，非法添加物是导致食品添加剂“污名化”的罪魁祸首。
非法添加物是向食品中加入的不在食品添加剂国家标准及其相关补充公告内容中的添加物，或虽然在该范围内但超过范围使用或超过限量使用的，也属于非法添加物。非法添加物常常是被不法生产者非法加入食品中的各种不能食用的物质。比如三聚氰胺，放在建筑用混凝土里是高效减水剂，放在塑料制品里是很好的阻燃剂，但放到食品中就是非法添加物。
非法添加物与食品添加剂概念不同，二者的相同点是：都是人为故意添加的，都有可能出现在食品中；不同点是：添加非法添加物是有害的不法行为，合理使用食品添加剂是有益的合法举措。
回想一下近十几年来发生的各种食品安全事件：台湾塑化剂事件、瘦肉精事件、染色馒头事件、乳及乳制品三聚氰胺事件、辣椒酱及红心鸭蛋事件、水产品使用孔雀石绿事件、水产品使用福尔马林事件、腐竹使用吊白块事件、挂面添加甲醛事件、毒大米事件、毛发蛋白水解液酱油事件、工业冰醋酸勾兑食醋事件、山西朔州毒酒案等，在这些事件中，出问题的物质有塑化剂、瘦肉精、着色剂、三聚氰胺、苏丹红、孔雀石绿、福尔马林溶液、吊白块、甲醛、硅油、毛发蛋白水解液、工业冰醋酸、甲醇这13种物质，而其中仅着色剂是食品添加剂，其余全是非法添加物；一系列事件仅染色馒头事件属于食品添加剂（着色剂柠檬黄）的滥用，其余全是非法添加或使用非法添加物而造成的恶性事件。严格地说，食品添加剂超量超范围使用的，也属于非法添加物。然而，一提起食品安全事件，许多人会责怪食品添加剂，这是一个误区，我们应当正视食品添加剂，将其与非法添加物区别开来。
思考题
1.食盐溶液的防腐机理是什么？
2.影响食盐在食品中渗透的因素有哪些？
3.烟熏的目的是什么？
4.烟熏制品发展方向是什么？
5.熏制方法有哪些？
6.熏烟的成分及作用是什么？
7.食品添加剂的使用需具备什么条件？
8.食品化学保藏剂有哪些？
9.化学合成防腐剂有哪些？
10.保鲜剂的作用是什么？
11.什么是食品防腐剂？
12.食品防腐剂的防腐原理是什么？
13.抗氧化剂主要种类有哪些？
14.名词解释：食品腌制加工、盐渍、熟成、干盐渍法、冷熏、温熏、热熏、液熏、电熏、食品添加剂、防腐剂、抗氧化剂。
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