山梨酸钾和苯甲酸钠防腐比较

宋凯 朱圻琳

摘 要 本文通过概述山梨酸钾和苯甲酸钠的成本，防腐作用，毒副作用三方面的比较，对它们综合性能的优劣进行一个总体性评价，希望找到一个两者使用的最佳平衡点，作为日常食品添加剂的使用的参照指标。

关键词 山梨酸钾 苯甲酸钠 防腐作用 毒副作用

中图分类号：TS207.3文獻标识码：A

食品防腐剂作为一类添加剂，旨在维护食品整体性和有益成分。截止现在，我国已批准了32种可使用的低毒、安全性较高的食物防腐剂品种。在食品防腐剂的分类中，山梨酸类和苯甲酸类应用最为广泛，它们在食品防腐应用方面总共占据近70%。而山梨酸钾和苯甲酸钠分别是这两类的典型代表，对它们进行综合性比较，可以使食品防腐剂得到更好的使用，为企业生产运用提供参考。

1山梨酸钾和苯甲酸钠防腐作用比较

1.1山梨酸钾的防腐作用

在酸类中，山梨酸具有不饱和性，它的分子结构中具有羧基。游离基非常方便与双键相结合，食物间所含微生物酶的巯基和它们再结合，形成共价键。如此这般可达到毁坏含有硫氢基的酶系，压抑微生物生长的目的。山梨酸钾是山梨酸的钾盐，它的防腐机理与山梨酸类似，均为利用降低脱氢酶系统的威胁性，挟制有害物质繁殖，从而防腐。现在市场上的防腐剂多用山梨酸钾主要是基于山梨酸钾的易溶水性和相对稳定性。

山梨酸钾百分之一的水溶液呈中性，这样的特性大大的便捷了实际生产中防腐剂的大规模使用。它的防腐作用强度与PH值的变化息息相关，随PH值下降防腐作用增强。山梨酸钾最佳PH值为3，但在PH值6.0-6.5的食品中依然能起到很好的防腐效果。

在食品生产中，山梨酸钾不仅对压制霉菌、酵母菌和亲近氧气的细菌的存活率有着良好的效果，还能阻止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物滋生，它对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效，一般在诸如酸奶类制品的生产中可与有益微生物复配使用。

1.2苯甲酸钠的防腐作用

苯甲酸对酿母菌、曲霉和一些细菌有着良好的运用效果。在最大运用的状况下，如PH值小于4.5 （防腐最佳 PH值2.5～4.0），不同的菌类都可以得到抑制。苯甲酸钠是苯甲酸的钠盐，没有经过解离的苯甲酸钠HLB值低，穿过细胞膜概率大。进入细胞内之后，它会滋扰细菌类微生物细胞膜的通透性，妨碍吸收氨基酸。它所携带的苯甲酸分子，令细胞内贮存的碱性物质变酸，降低细胞内呼吸酶系活性，防止乙酰辅酶A收缩，以来防腐。与山梨酸钾和山梨酸的使用比较具有相似之处，苯甲酸钠与苯甲酸相比更易溶于水，另外，它在空气中不易分解，相同条件下克制酿母菌和细菌的性能更为优秀。苯甲酸钠的防腐最佳PH是2.5-4.0，在PH大于4时其水溶液杀菌效果不佳。实际生产中作为防腐剂，常用于储存高酸性水果、果酱、饮品、果实糖浆等酸类食物。

2山梨酸钾和苯甲酸钠毒副作用比较

2.1山梨酸钾的毒副作用

山梨酸钾具有不饱和性，人体代谢系统可接收分化成水与碳酸气，无残留，普遍观点认为其毒副作用较小。在密封状态下性质稳定，一般认为是安全的，但接触潮湿空气氧化变色后可能产生毒性。溶于水后易导致ph值升高，产生微弱的碱性，对于人的皮肤和内部肠胃具有刺激作用的。假设过度口服，时间过长，骨骼生长速度会变慢，对肾、肝脏构成威胁。

2.2苯甲酸钠的毒副作用

苯甲酸钠ADI为 0-5 mg/kg -1 （苯甲酸和它的盐的总数量按照苯甲酸计）（以联合国粮农组织和世界卫生组织1994年公布的标准为参考），LD50为4070 mg.kg -1。从这两项指标比较来看，苯甲酸钠的毒性要明显高于山梨酸钾。

2.2.1破坏细胞膜结构

苯甲酸钠能使细胞膜结构的顺序性遭到毁坏，膜的功能性混乱，以致断裂细胞数量增加，细胞平衡系统粉碎，它还会与一些自在活动的氢氧基产生苯，导致毒物增生。苯及苯的化合物是目前公认的常见化学致癌物。在实际生产食品时，苯甲酸钠与食品染色剂柠檬黄或食品甜味剂糖精钠混合使用时毒性有叠加作用，可能对细胞膜造成二次破坏。

2.2.2致癌作用

以添加过苯甲酸钠的碳酸饮料为蓝本，观察酵母细胞的活动性和相关指标变化，发现苯甲酸钠与维生素C反应生成苯环，会破坏线粒体，造成人体免疫功能的下降。还有实验可证，饮用含苯甲酸钠的碳酸饮料时间过长会诱使儿童不当行为频率增生。

2.2.3损害神经系统

苯甲酸有时是由胃液与苯甲酸钠碰撞融合而成。苯甲酸低毒，但频频过量超标，慢性苯中毒近在咫尺。具体表现为四肢软绵、头昏脑涨、夜有惊梦或辗转反侧等官能性症状，血液逐渐发生变化，白细胞减少，接着血虚症候产生，血小板数量降低，人体危如累卵，白血病或再生障碍性贫血随时可能拜访。苯甲酸钠对猫类有着猫薄荷般的“奇效”。食用含有苯甲酸钠的食品过度可导致大脑体积缩水，神经系统遭遇伤害，癌症的可诱性增强。

2.2.4其他

在搅拌不够均匀分散的酸性环境中，苯甲酸钠难溶于水，可能引起部分物质中有苯甲酸结晶逸出，造成少幅产品添加剂指标过度，产生毒副作用。苯甲酸还与氯化钙有拮抗作用。这种拮抗作用会导致人体对必要元素吸收利用率降低，产生不利的生理作用和生化反应。苯甲酸钠还能致使血清蛋白毁伤，其图像波折，诱发反复发作的急性荨麻疹，血管浮肿。

从毒理学评价和毒副作用的影响来比较，山梨酸钾的安全性要高于同是酸性防腐剂的苯甲酸钠。

3山梨酸钾和苯甲酸钠生产工艺及成本比较

3.1山梨酸钾的生产工艺和成本

山梨酸钾的生产方法主要有三种，（1）中和法。这也是市面上采用的最主要的方法。以山梨酸为原料，借助中和反应原理，加入KOH或K2CO3，制成山梨酸钾。（2）滤压脱水法。把山梨酸放入反应器皿，接着添加为山梨酸质量66%的水，保持45℃恒温，滴加49%的氢氧化钾溶液，直至反应液PH=8为止，反应约需45min。适量活性炭放入后，抽出过滤，尽量确保空气无残留。过滤后的液体降低压力，维持40～45℃生产温度，蒸发三到四小时。达标后，升高温度到70℃，放出废弃物料。离心脱水，取出结晶，母液回收;最后在105℃下烘干得到产品。（3） 丁烯醛，乙烯酮制造法。采用丁烯醛以及乙烯酮为材料，在规定条件下进行进一步衍生。乙醛收缩促进丁烯醛出现，乙酸裂解生成出乙烯酮，之后用两者所含的山梨酸与氢氧化钾反应，山梨酸钾成品诞生，其本质仍是中和反应原理，反应式如下：CH3CH=CHCHO+CHZ=CO→CH3=CHCH=CHCOOH（1）

CH3CH=CHCH=CHCOOH+KOH→CH3CH=CHCH=CHCOOK+H2O（2）

截止现在，我国市面上山梨酸钾的成本价是3万元/吨。国际市场上的成本价大约波动在2—4万元/吨。

3.2苯甲酸钠的生产工艺和成本

已知的苯甲酸钠生产方法有两种。在中和器皿中投入苯甲酸与氢氧化钠投行中和反应，将它们的化合物控制为中性，生产温度控制在95～98℃之间，反应时间为30～40min，使中和反应完全进行;把活性炭加入初步形成的苯甲酸钠溶液，开始脱色，脱色时间一般是四十到四十五分钟，过滤压力调整到0.3～0.4Mpa，过滤后得到再加工的干净的苯甲酸钠溶液。干燥、胶黏和成粒操作后最终可得半径为0.75～1mm的球体。这种方法原理清晰，应用广泛，但价格偏高。第二种方法属于工业制法，采用苯酚钠与二氧化碳在高温高压下反应制得苯甲酸钠，反应机理目前尚不清晰，但价格较第一种偏低。

目前为止，我国市场上苯甲酸钠的成本价约为8000元/吨。

从生产工艺及成本价格来看，山梨酸钾的生产工艺更为复杂，所需原料要多于苯甲酸钠。山梨酸钾在市场上的成本价几乎要达到苯甲酸钠的三倍。就工艺和利润而言，使用山梨酸钾的企业是吃亏的。

4结论

综合来论，山梨酸钾的防腐作用和毒副作用均优于苯甲酸钠，与苯甲酸钠相比，它具有无色无味无臭，安全系数高，对人体危害性小的特性，非常符合现代人们对“绿色”“健康”的期望。在国际上，在食品运用方面，山梨酸钾占有上风，有着安适和不变的优点。但在生产和成本方面，山梨酸钾制备复杂，原料消耗多，成本价远远高于苯甲酸钠。在我看来，如果山梨酸钾能够解决自身生产工艺繁复，成本价高的问题，性能更为良好的山梨酸钾将会逐步取代苯甲酸钠，成为日常使用的更适宜的食品添加剂。

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