为了保留食品的色、香、味、鲜等品质，延长食品的储存期，提高食品稳定性等使用的一类添加剂统称为食品保藏与保鲜剂。主要包括防腐剂、抗氧化剂、保鲜剂等。

1.防腐剂

食品中含有丰富的营养物质，很适宜微生物生长繁殖，微生物侵入食品则导致食品腐败变质，防腐剂在目前食品防腐方面起着重要的作用。防腐剂是一类具有抗菌作用，能有效地杀灭或抑制微生物生长繁殖，防止食品腐败变质的物质。添加食品防腐剂并配合其他食品保存方法对防止食品腐败变质有显著的效果，并且使用方便。目前国内外使用的食用防腐剂约有50余种，主要种类有天然防腐剂、苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、丙酸及其盐类和对羟基苯甲酸酯类等。

1.1天然防腐剂

天然防腐剂是由生物体分泌或者体内存在的具有抑菌作用的物质，经人工提取或者加工而成为食品防腐剂。此类防腐剂为天然物质，有的本身就是食品的组分，故对人体无毒害，并能增进食品的风味品质，因而是一类有发展前景的食品防腐剂。

动物源天然食品防腐剂的种类主要有鱼精蛋白、壳聚糖、蜂胶等。植物源天然防腐剂的种类主要有葡萄糖氧化酶、溶菌酶、聚赖氨酸、果胶分解物、茶多酚、香精油、甜菜碱、大蒜素等。

近年来，我国众多学者进行了植物源天然食品防腐剂的研究。已经研究了大蒜、生姜、丁香等50多种香辛科植物及大黄、甘草、银杏叶等200多种中草药及其他植物如竹叶等提取物的抗菌试验，发现有150多种具有广谱的抑菌活性，各提取物之间也存在抗菌性的协同增效作用，并作为天然防腐剂应用在某些食品中。

乳链球菌素（Nisin）是由乳酸乳球菌产生的小肽，由34个氨基酸组成，其中碱性氨基酸含量高，因此带正电荷。乳链球菌素与溶菌酶一起使用有协同作用；与其他杀菌措施结合可以更有效地防止食品腐败。Nisin的作用位点主要是细胞膜，其作用机制很可能是插入细胞膜中后，在细胞膜上形成有一定孔径的膜通道，导致细胞质的外泄，引起细胞的死亡。Nisin主要用于蛋白质含量高的食品的防腐，如肉类、豆制品等，不能用于蛋白质含量低的食品中，否则，反而被微生物作为氮源利用。

聚赖氨酸（PLL）是日本新开发的广谱防腐剂，是由链霉菌属的生产菌产生的代谢产物，经分离提取精制而获得的发酵产品，是继Nisin（乳链球菌素）之后又一种新型天然防腐剂。其单体赖氨酸是一种必需氨基酸，因此安全性高。聚赖氨酸的热稳定性高，水溶性好，在中性至微酸性范围内有较好的抑菌效果，但在酸性及碱性pH范围内效果不好。

鱼精蛋白是以鱼类精巢为原料分离得到的具有广谱杀菌作用的蛋白质，具有热稳定性好，安全无毒，适用pH范围广（在中除或偏碱性条件下杀菌效果更好）等优点。但是，鱼精蛋白的价格高，添加量大，难于应用于普通食品。

溶菌酶可以水解细菌细胞壁肽聚糖的β-1,4-糖苷键，导致细菌自溶死亡，而且即使是己经变性的溶菌酶也有杀菌效果，这是由于它是碱性蛋白的缘故，故可用于食品防腐。当溶菌酶与EDTA一起使用时，EDTA可以络合掉脂多糖维持其结构所必需的钙离子，破坏其结构，使溶菌酶可以作用于其细胞壁。常与甘氨酸等配合使用于面类、水产熟食品、色拉等食品防腐。

2.其他防腐剂

除前面介绍的5类以外，我国目前批准使用的防腐剂还有邻苯基苯酚(OPP）及其钠盐、富马酸二甲酯、脱氢醋酸及其钠盐、甘氨酸等。以富马酸二甲酯(DMF)较为重要。

富马酸二甲酯，学名反丁烯二酸二甲酯，分子式为C₆H₆O₄，富马酸二甲酯又称延胡索酸二甲酯，为白色结晶，熔点102～104℃，易升华。微溶于水，溶于乙醇、乙酸乙酯、氯仿等。富马酸二甲酯具有广谱、高效的抗菌特性，抗菌活性不受pH值影响，对霉菌有特殊的抑制效果，它具有很强的生物活性，又因升华而具有熏蒸性，具有熏蒸杀菌和接触杀菌的双重作用。可用于食品、粮食、饲料、淀粉、水果、蔬菜、纺织品、皮革、化妆品及药物等的防霉防虫。

富马酸二甲酯的合成大都以顺丁烯二酸酐或富马酸为原料，与甲醇直接酯化合成。工业上使用的催化剂主要有浓H₂SO₄、盐酸、对甲苯磺酸、磷钨酸、BF₃等。酯化反应如下：

生产工艺流程（见图4-5)说明如下。

将富马酸、甲醇及催化剂投入反应罐D101中，加热搅拌，反应6～8h后，将产物投入结晶罐D102中进行冷却结晶，然后在L101中离心分离：再投入精制罐D103，加入溶剂，加热搅拌1～2h,再进行冷却结晶。然后经L102离心分离、洗涤，最后干燥得到富马酸二甲酯成品。