防腐剂是指天然或合成的化学成分，用于加入食品、药品、颜料、生物标本、化妆品等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。

食品、药品、化妆品等的原料或成品易受微生物侵蚀，容易导致产品变质，变质的产品不但会影响产品的销售，造成经济损失，而且会危害消费者的健康。因此，防腐剂作为保持产品品质的一种有效手段而在食品、药品、化妆品工业生产中广泛使用。防腐剂可以抑制微生物的活动，防止产品腐败变质，延长产品的保质期。

防腐剂的防腐原理，大致有如下3种：一是干扰微生物的酶系，破坏其正常的新陈代谢，抑制酶的活性；二是使微生物的蛋白质凝固和变性，干扰其生存和繁殖；三是改变细胞浆膜的渗透性，抑制其体内的酶类和代谢产物的排除，导致其失活。其实在安全使用范围内，对人体是无毒副作用的。我国防腐剂使用有严格的规定，防腐剂应符合以下标准：①合理使用对人体无害；②不影响消化道菌群；③在消化道内可降解为食物的正常成分；④不影响药物抗菌素的使用；⑤对食品热处理时不产生有害成分。我国到目前为止已批准了32种食物防腐剂，其中最常用的有苯甲酸钠、山梨酸钾等。苯甲酸钠的毒性比山梨酸钾强，而且在相同的酸度值下抑菌效力仅为山梨酸的1/3，因此许多国家逐渐用山梨酸钾。但因苯甲酸钠价格低廉，在我国仍普遍使用，主要用于碳酸饮料和果汁饮料。山梨酸钾抗菌力强，毒性小，可参与人体的正常代谢，转化为CO₂和水。从防腐剂的发展趋势上看，以生物发酵而成的生物防腐剂将成为未来的发展趋势。

在食品工业中，防腐剂是一种重要的食品添加剂。理想的食品防腐剂应该具有以下的特点：①应用广谱性，对绝大多数的造成食品腐败变质的微生物有抑制，最好有杀灭作用；②对人体安全；③使用量尽量到最少，在其最低浓度下就可以抑菌；④对食品本身不会造成异味的产生和颜色的变化以及保持原有风味；⑤来源丰富且价格低廉。食品防腐剂有助于提高食品保存性和延长食品食用价值的功效。目前常用的食品防腐剂按作用可分为杀菌剂和抑菌剂两类。具有杀死微生物作用的食品添加剂称为杀菌剂，能抑制微生物生长繁殖的添加剂称为抑菌剂。但是两者常因浓度高低、作用时间长短和微生物种类等不同而很难区分，所以多数情况下通称防腐剂。防腐剂按组分和来源主要分为化学类食品防腐剂和天然类食品防腐剂。

化学类食品防腐剂一般可分为三大类，分别是酸性防腐剂、酯型防腐剂、无机盐防腐剂。酸性防腐剂如苯甲酸、山梨酸和丙酸以及它们的盐类。这类防腐剂的特点是体系酸性越大，其防腐效果越好，而在碱性条件下几乎无效。酯型防腐剂主要包括对羟基苯甲酸酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯等。这类防腐剂的特点就是在很宽的pH值范围内都有效，毒性也比较低。目前我国国标规定，对羟基苯甲酸酯类系列中只有乙酯、丙酯可以用于食品中。无机盐防腐剂主要包括含硫的亚硫酸盐、焦亚硫酸盐等，其有效成分是亚硫酸分子，亚硫酸的杀菌作用机理主要是消耗食品中O₂使好氧性微生物因缺氧而致死，并能抑制某些微生物生理活动中酶的活性。由于使用这些盐后残留的二氧化硫能引起过敏反应，尤其是对哮喘病人，因此现在一般只将其列入特殊的防腐剂中。天然食品防腐剂一般是从植物、动物、微生物中直接分离提取的，具有防腐作用的一类物质，也称作生物防腐剂，是食品防腐剂开发的主要方向之一。根据来源可分为3种类型：动物源天然防腐剂、植物源天然防腐剂、微生物源天然防腐剂。动物源天然防腐剂是指从动物体内提取出来的防腐剂。常用的主要包括：蜂胶、鱼精蛋白、壳聚糖等。研究植物提取物作为防腐剂是国内外开拓食品防腐剂新领域的研发热点。国内外许多研究者在这方面进行了大量的研究工作，也取得了大量成果。微生物防腐剂具有安全、高效和健康的特点。常见的有细菌素、乳酸链球菌素、纳他霉素等。我国目前使用的防腐剂主要是苯甲酸、山梨酸等化学合成防腐剂。随着人们生活水平的提高以及保健意识的增强，化学防腐剂受到严峻挑战，开发抗菌性强、安全无毒、适用性广和性能稳定的天然食品防腐剂成为食品科学研究的新热点之一，天然防腐剂也是今后防腐剂市场的主要方向。近年来，我国的科研单位及生产单位开发了不少天然食品防腐剂，其中不少品种正在大力推广应用。

化妆品用防腐剂按目前化妆品领域比较常用的几十种防腐剂，大致可分为以下几类：①醇类，主要有苯甲醇、苯氧基乙醇等。②甲醛供体或醛类衍生物，如甲醛、咪唑烷基脲等。③苯甲酸及其衍生物。如苯甲酸、山梨酸等。苯甲酸的防腐机制：苯甲酸钠亲油性大，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，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，从而达到防腐的目的。其防腐最佳pH值为2.5～40，在pH值5.0以上的产品中，杀菌效果不是很理想。因为其安全性只相当于山梨酸钾的1/40，日本已全面取缔其在食品中的应用。山梨酸及其盐类，山梨酸钾为酸性防腐剂，具有较高的抗菌性能，抑制霉菌的生长繁殖，其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物和起到防腐的作用。对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用。防腐效果明显高于苯甲酸类，是苯甲酸盐的5～10倍。产品毒性低，相当于食盐的一半。其防腐效果随pH值的升高而减弱，pH=3时防腐效果最佳。pH值达到6时仍有抑菌能力，但最低浓度不能低于0.2％，毒性比尼泊金酯还要小，在我国可用于酱油、醋、面酱类，饮料、果酱类等中。

天然防腐剂也称天然有机防腐剂，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。如酒精、有机酸、甲壳素和壳聚糖、某些细菌分泌的抗生素等都能对食品起到一定的防腐保藏作用。

(1)动物源天然食品防腐剂的产品种类及应用

①精蛋白：精蛋白是在鱼类精子细胞中发现的一种细小而简单的含高精氨酸的强碱性蛋白质，它对枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣型芽孢杆菌、凝固芽孢杆菌、胚芽乳杆菌、干酪乳杆菌、粪链球菌等均有较强抑制作用，但对革兰氏阴性细菌抑制效果不明显。研究发现，鱼精蛋白可与细胞膜中某些涉及营养运输或生物合成系统的蛋白质作用，使这些蛋白质的功能受损，进而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡。鱼精蛋白在中性和碱性介质中的抗菌效果更为显著。广泛应用于面包、蛋糕、菜肴制品(调理菜)、水产品、豆沙馅、调味料等的防腐中。

②蜂胶：蜂胶是蜜蜂赖以生存、繁衍和发展的物质基础。各国科学家经过研究证实，蜂胶是免疫因子的激活剂，它含有的黄酮类化合物和多种活性成分，能显著提高人体的免疫力，对糖尿病、癌症、高血脂、白血病等多种顽症有较好预防和治疗效果。同时，蜂胶对病毒、病菌、霉菌有较强的抑制、杀灭作用，对正常细胞没有毒副作用。因此在食品中添加蜂胶不仅是一种天然的高级营养品，而且可以作为天然的食品添加剂。近年来研究还发现，蜂胶经过特殊工艺加工处理后可制成天然口香糖。其中的有效成分具有洁齿、护牙作用，可防止龋齿的形成，同时还可以逐渐消除牙垢。

③壳聚糖：壳聚糖又叫甲壳素，是由蟹虾、昆虫等甲壳质脱乙酰后的多糖类物质，对大肠杆菌、普通变形杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用而不影响食品风味。广泛应用于腌渍食品、生面条、米饭、豆沙馅、调味液、草莓等保鲜中。近几年来，国内外有关刊物发表了不少关于壳聚糖以及壳聚糖衍生物的制备及应用等研究报道。随着科研工作者对甲壳素的研究深入，其应用也必然越来越广泛。