1食品防腐剂的作用机理
选用食品防腐剂的标准是“高效低毒”。高效是指对微生物的抑制效果较好，而低毒是指对人体不产生可观察到的毒害。尽管生物界的基本代谢过程有很多相同与相似之处，但每一类生物的代谢是有很大差异的。人通过消化系统分解各种营养素，对食物进行第一次筛选，弃去不可分解物；通过各类肠壁细胞吸收营养素，进行第二次筛选，弃去不能吸收的物质；通过血液与肝脏的选择性利用与吸收，分解与排除人体不能利用的物质。而微生物的代谢过程就简单得多，一般各种物质都是直接通过细胞膜进入细胞内反应，任何对其生理代谢产生干扰的物质都可干扰微生物的生长。因此很多物质对人体无任何不良影响，但对微生物的生长影响很大。由于不同类的微生物的结构特点、代谢方式是有差异的，因而同一种防腐剂对不同的微生物效果不一样。
防腐剂抑制与杀死微生物的机理是十分复杂的，目前使用的防腐剂一般认为对微生物具有以下几方面的作用：
a）作用于细胞膜，导致细胞膜的通透性增加，细胞内物质的外流，从而使细胞失去活力。如苯甲酸和酚类物质。
b）使细胞活动必需的酶失活。很多抗菌剂的作用就是通过抑制细胞中酶的活性或酶的合成来实现。这些酶既可以是基础代谢的酶，也可能是合成细胞重要成分的酶，如蛋白质或核酸合成的酶类。
c）破坏细胞质内的遗传物质或使其失去功能。
原则上说，对霉菌细胞有作用的抗菌剂对人体细胞同样有作用。但是这些抗菌剂在人体内不像在霉菌细胞内那样容易达到有效作用的浓度。除非它们在人体内有积累效应，如氟化物和硼酸。大多数抗菌剂在人体内会很快分解或直接排出体外，如山梨酸类。 食品中添加了有效浓度的抗菌剂后，经一定时间总可以杀死其中的一些霉菌。然而，添加抗菌剂的目的是将食品中霉菌数目控制在腐败水平以下，而不是对食品生产、运输和储藏中不良的卫生条件所造成的霉菌大量繁殖后的补救措施。这就要求在生产实际中把握添加时机，一般在食品中霉菌数目较少时，即其中的霉菌还在延滞期时就采取防腐措施，这样就能以较低的用量发挥有效的作用，而到对数生长期后，即使用量很高也不一定能达到要求。
2常用蛋糕面包防腐剂
一般而言，酸具有很强的防腐作用。实际上，大多数有效且广泛应用的防腐剂都是各种酸，如山梨酸、苹果酸和丙酸盐等等。这些防腐剂在低pH值下较之在高pH值条件下更为有效。其中，只有尼泊金酯在pH接近中性时仍具有有效的抗菌作用。
（1）山梨酸类
在培养基上已证实了山梨酸盐对肉毒梭菌及蜡状芽孢杆菌芽孢萌发的抑制作用。
由于山梨酸类抗菌剂作为添加剂未发现对人有什么毒害作用，且抗菌谱很广，几乎在所有pH值低于6.0的食品中都可使用。在焙烤食品中山梨酸虽没有丙酸用得广泛，但因其抑制真菌作用较丙酸强，且在较高pH值仍有效，故仍是有用的。只是在使用中应注意，如饼、甜食，则应尽早加入，以便均匀分布。焙烤食品中使用限量1g/kg产品。
（2）丙酸（calcium propionate）
丙酸为无色透明液体，有刺激性气味，可与水混溶。其钙盐、钠盐为白色粉末，水溶性好，气味类似丙酸。丙酸及丙酸盐均很易为人体吸收，并参与人体的正常代谢过程，无危害作用。世界很多国家都公认其为安全食品添加剂。 丙酸的抗菌作用没有山梨酸类和苯甲酸类强。丙酸主要对霉菌有抑制作用，在化学发酵剂生产的产品中，一般应使用丙酸钠，因钙离子会影响发酵剂的作用。在面包中最好是用丙酸钙，因为钙可以增进产品的营养，但焙烤食品中使用限量2.5g/kg产品。
（3）脱氢醋酸钠
脱氢醋酸钠是新研制的食品防腐保鲜剂，应用于食品中，能抑制或杀死霉菌和某些细菌等微生物，从而起到食品的防腐保鲜作用，使食品贮存期延长。脱氢醋酸钠与苯甲酸相比，防霉效果强25倍，而且水溶液稳定，在食品中不留任何异味，对人体无毒负作用。焙烤食品中使用限量0.5g/kg产品。
（4）多种防腐剂同时使用
复配型防腐剂由多种材料复配而成，具有改善品质和防霉双重作用，相互间有很好的协同作用。但应满足食品添加剂的使用规定：同一功能的食品添加剂（相同色泽着色剂、防腐剂、抗氧化剂）在混合使用时，各自用量占其最大使用量的比例之和不应超过1。
3防腐剂的合理使用及注意事项
（1）正确选用防腐剂 不同的防腐剂理化特性不一样。防腐剂的风味与理化特性与食品相容，则可用于这些食品，相反则不能。另外，每种防腐剂往往只对一类或某几种微生物有抑制作用，由于不同的食品中染菌的情况不一样，需要的防腐剂也不一样。如醋酸抗酵母菌和细菌的效果好，常用于蛋黄酱、醋泡蔬菜中，苯甲酸抗酵母和霉菌能力较强，常用于酸性食品、饮料及水果制品。丙酸对酵母菌基本无效，对其他菌有一定抑制力，所以主要用于焙烤食品。
（2）注意防腐剂有效的pH值范围 苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂。食品pH值对酸性防腐剂的防腐效果有很大的影响，pH值越低防腐效果越好。一般认为，苯甲酸、苯甲酸钠适用于pH值4.5-5以下，山梨酸及山梨酸钾在pH值5-6以下。酸性防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液的未电离分子。如果溶液中氢离子浓度增加，电离被抑制，未电离分子比例就大，由于未电离分子比较容易渗透微生物细胞膜，而改变其局部的pH值，而微生物对内部pH值的变化更敏感，所以低pH值的防腐作用较强。
（3）防腐剂的溶解与分散 防腐剂必须在食品中均匀分散，如果分散不均匀就达不到较好的防腐效果，所以防腐剂要充分溶解而分散于整个食品中。溶解时溶剂的选择要注意，有的制品不能有酒味，就不能用乙醇作为溶剂；有的食品不能过酸，就不能用太多的酸溶解。溶解后的防腐剂溶液，也有不好分散的情况，由于加入到食品中化学环境改变，局部防腐剂过浓，会有防腐剂析出。如醇溶解的对羟基苯甲酸酯类，加到水相后，如未及时均质，则会很快析出，浮于水相表面，不仅降低防腐剂的有效浓度，还影响食品的外观。
（4）食品的热处理 一般情况下加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加人防腐剂，杀菌时间可以缩短。例如在56℃时，使酵母营养细胞数减少到1/10需要180分钟，若加入对羟基苯甲酸丁酯0.01％，则缩短为48分钟，若加入0.5％，则只需要4分钟。
（5）防腐剂并用 各种防腐剂都有各自的作用范围，在某些情况下两种以上的防腐剂并用，往往具有协同作用，而比单独作用更为有效。
（6）减少食品的染菌 防腐剂一般杀菌作用很小，只有抑菌的作用，如果食品带菌过多，添加防腐剂是不起任何作用的。因为在食品中的微生物基数大，尽管其生长受到一定程度的抑制，微生物增殖的绝对量仍然很大，最终通过其代谢分解使防腐剂失效。因此不管是否使用防腐剂，加工过程中严格的卫生管理都是十分重要的。