赵国林，赵也哲，沈佳斌*
浙江树人学院生物与环境工程学院，杭州 310015
摘要：防腐剂是人们日常生活中必不可少的食品保鲜剂，按种类可分为化学合成防腐剂和天然防腐剂。本文以辩论赛的形式讨论了化学合成与天然防腐剂之间的优劣，以趣味生动的方式让读者了解不同防腐剂防腐的基本原理和方式。
关键词：化学合成防腐剂；天然防腐剂；抗菌
Chemical synthesis VS natural preservatives, who is in charge?
Guolin Zhao,Yezhe Zhao, Jiabin Shen*
School of Biological and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China
Abstract:Preservatives are essential food preservatives in people's daily lives. They can be divided into chemical synthetic preservatives and natural preservatives according to type. This article discusses the advantages and disadvantages between chemical synthesis and natural preservatives in the form of a debate competition, allowing readers to understand the basic principles and methods of different preservatives in an interesting and vivid way.
Keywords:Chemically synthesized preservatives; natural preservatives; antibacterial
主持人:“舞台已完备，辩手们请入场！”
图1 防腐剂的作用机理
在这个充满活力的舞台上，聚光灯聚焦于两支备受瞩目的队伍——化学合成防腐剂队与天然防腐剂队。众所周知，防腐剂就是通过抑制细菌的呼吸作用，使得细菌体内的ATP和NADH浓度降低，抑制了蛋白质代谢，从而使活性的动态细胞膜功能无法保留，最后发生细胞自溶（如图1）[]，来对食物进行保鲜。所以，这不仅仅是一场比赛，更是一次关于食品安全、健康与环保理念的深度碰撞，它与我们每个人都息息相关。观众席上，好奇的目光随灯光闪烁，期待见证这场辩论大赛的精彩瞬间。现在，让我们跟随镜头，进入这场别开生面的辩论之旅。
1 辩题揭晓，双方就位
主持人：本次辩题为“化学合成防腐剂与天然防腐剂，谁能更胜一筹？”，让我们期待两支队伍的精彩辩论吧！
正方代表（化学合成防腐剂队）率先介绍道：“尊敬的评委、亲爱的观众朋友们，大家好！我们是化学合成防腐剂队，我们团队的成员分别有酸型防腐剂苯甲酸、酯型防腐剂对羟基苯甲酸和无机盐型防腐剂亚硝酸钠（如图2），自诞生之日起，我们便肩负着守护食品安全的重任。我们的成员遍布全球食品产业链，无论是超市货架上的零食包装，还是餐厅后厨的半成品冷藏，都有我们的身影。我们以高效、稳定著称，能在低浓度下迅速消灭微生物，确保食品在长途运输和长时间储存过程中依然新鲜可口，为人们保留下最美味、最新鲜的味道。”
图2 化学合成防腐剂分类
反方代表（天然防腐剂队）也随之介绍道：“各位同仁：你们好！我们是自然之子，来自自然家族。我们的根深扎于广袤的大地，从古老的森林到蔚蓝的海洋，从繁星般的花朵到沉默的岩石，皆有我们家族的兄弟姐妹。我们秉承“自然即是最好”的信念，以植物精油、微生物代谢物等形式，为食品提供温和而持久的防护。这次我们出战的成员有来自蜂巢的蜂胶、大蒜家族产出的大蒜辣素以及链霉菌产生的纳他霉素（如图3）。大自然生育了我们，因此我们相信，最纯净的保护才能带来最纯粹的味道，才能带来最安全的食物。”
图3 天然防腐剂分类
2 观点阐述，分庭对立
2.1 正方陈述
化学合成防腐剂，作为现代科技的产物，具有高效、方便、廉价等特点，并且还拥有无可比拟的精准度和可控性。我们能够精确控制添加量，确保食品防腐效果的同时，最大限度地减少对食品口感的影响。此外，我们经过严格的安全测试，只有在确认对人体无害的前提下才获准使用，因此，我们在保障食品安全与健康之间找到了完美的平衡点。而且，我们能够根据食物所生存的环境而定向投入相应的防腐剂，如加工鱼肉中的山梨酸钾、饼干中的对羟基苯甲酸和腌制品中的亚硝酸钠等，这种专一性也让我们能更好地保证食物的新鲜度，也是我们长久以来一直被用于食品保鲜的重要法宝。
2.2 反方陈述
天然防腐剂代表着一种回归简单、崇尚自然的生活态度。我们源于大自然，蕴含着地球母亲千百万年来积累的智慧。我们的加入不会给环境造成负担，反而能促进生态循环，减少化学污染。更重要的是，许多天然的防腐剂本身就是宝贵的营养来源，如抗氧化剂、维生素等。这意味着在保护食品的同时，我们还能为消费者的身体健康添砖加瓦，同时我们还具备了许多对方无可比拟的优势,如安全无毒、抗菌力强、热稳定性高、水溶性强、功效范围广泛等[1]。
3 正面交锋，火花四溅
苯甲酸率先发出疑问：“我作为酸型防腐剂的代表之一，我们低毒无味，具有广泛的抗菌谱和稳定的性能，在各种酸性环境中都能有效抑制细菌和霉菌生长，尤其适用于碳酸饮料和果汁等产品中的防腐[]。请问反方，你们能确保自身的活性成分在不同食品体系中都能保持稳定以及抗菌效果一致吗？”
蜂胶随即反驳道：“感谢对方提出的问题，我们天然防腐剂能应用于大多数环境介质中，这也归功于我们强大的活性成分，就拿我自身来说，我是一种来自蜜蜂巢穴的天然树脂状混合物，体内富含黄酮类化合物、酚酸和其他生物活性成分，其中具有大量活跃的还原因子，因此具有强大的抗菌能力，并且还能增强人体的免疫功能[1]。尽管产量受季节和地理因素限制，但通过现代科技手段，如微生物发酵技术和基因工程，大大提高了蜂胶或类似活性成分的生产效率。同时，蜂胶的使用也体现了绿色可持续发展的理念，避免了像化学合成防腐剂对环境和人体健康带来危害。那么请问正方，你们在人体内代谢后是否会生成有害副产品而污染环境呢？”
对羟基苯甲酸酯不紧不慢的回答道：“对此我们可以保证，我们的用量都是以食品添加剂使卫生标准(GB2760-2007)投放的，并且我们的安全性也得到了广泛验证，包括在体内代谢后的副产品也被认为对人体无害。然而，天然防腐剂虽然源自天然，但在加工过程中的热处理或长时间储存条件下，你们的活性成分可能会被降解，导致防腐效果下降。请问你们又将如何克服呢？”
大蒜辣素回应：“这一方面，我们虽未完全克服，但已有所成就。拿我们大蒜辣素来说，我们是大蒜中的一种主要抗菌成分，属于硫化物家族[]。科学家们通过超临界CO2萃取法利用超临界状态下的CO2作为溶剂（如图4），因为在这种状态下CO2具有良好的溶解能力和较低的粘度，最大限度地保留了我们的生物活性，同时利用纳米技术将我们封装，这既增强了我们的稳定性，又提高了我们在复杂食品环境中的适用性[]。而化学防腐剂，比如亚硝酸盐，虽然在肉制品中常用作发色剂和抑菌剂，但它在高温烹饪时易形成亚硝胺这类致癌物质，这你们又该如何规避呢？”
图4 超临界CO2萃取流程图
亚硝酸钠谨慎地回答道：“关于亚硝胺形成的担忧确实存在，但我们通过精确控制添加量以及改善加工条件，已能大幅降低亚硝胺的风险。此外，新型的低亚硝胺技术也在不断发展，科学家们在前体物质、加工条件、外源成分和降解四个方面分别对亚硝胺的减缓进行了研究，发现可通过寻找能部分取代亚硝酸盐功能的替代品，或者通过严格控制加工温度、pH、渗透压、水分活度等条件来降低生物胺含量。此外，加工时向其中添加抑制生物胺形成的菌种或添加剂或者通过高压、真空包装、冷冻、辐照等技术处理食品也可控制微生物的生长繁殖[]，以进一步保障食品安全。由此可以说明通过控制亚硝酸钠的用量和环境条件，能大大降低致癌物质的生成。然而，反方的另一种天然防腐剂——纳他霉素，在实际应用中是否真的能够达到所需的防腐水平？”
纳他霉素则自信地说：“我们是由链霉菌发酵后形成的一类天然抗真菌物质，是多烯大环内酯类药物，因为我们可以通过内酯环与真菌细胞膜表面的类固醇(甾醇)作用，形成抗生素—甾醇化合物，从而破坏真菌的细胞质膜的结构（如图5）[]。这些抗生素让我们不仅可以有效抑制奶酪、烘焙产品和水果表面中各种霉菌、酵母菌的生长，更能抑制真菌毒素的产生。又由于我们本身的高度特异性，当某些微生物细胞膜上不存在甾醇化合物时，我们就无法对其产生作用，正因如此我们才不会影响生火腿、腊肠等食品的自然风干过程，不会导致食物变质和腐败。”
图5 纳他霉素防腐机理
4 合作共赢，共创未来
正方总结： 在这场较量中，我们并非敌人，而是同行者。化学合成防腐剂将继续发挥其在大规模食品生产中的优势，同时积极探索更加绿色、健康的合成路径。我们相信，科技进步将为我们带来更多惊喜。
反方总结：同样地，天然防腐剂也将不断完善自身，提升性能，扩大影响力。我们倡导的是一种平衡的生活方式，既尊重自然法则，也顺应社会发展需求。未来，天然防腐剂有望成为食品防腐领域的主导力量之一。
主持人发言：“感谢双方精彩的辩论！事实上，化学合成防腐剂与天然防腐剂并不是零和游戏，两者各有千秋，互为补充。在全球化背景下，食品安全与健康已经成为全人类共同关心的话题。我们期待，在不久的将来，通过技术创新和政策支持，化学合成防腐剂与天然防腐剂能够找到最佳的协同模式，共同绘制一幅更加安全、健康、可持续的美好食品画卷。
今天的辩论赛暂时落下帷幕，但关于食品安全与健康生活方式的讨论永远不会停止。我们每个人既是这场竞赛的观众，也是参与者。让我们携起手来，共同探索、实践，让每一次餐桌上的选择都成为一次向更好未来迈进的小小步伐。记住，无论是化学合成防腐剂，还是天然防腐剂，它们都在努力守护着那份属于我们的美味与安全。愿我们都能在美食的世界里，找到属于自己的幸福滋味。”
参考文献
