苯甲酸是一种属于芳香族酸的未离解酸,具有抗菌活性。苯甲酸钠是苯甲酸的盐,无味或略带安息香气味。苯甲酸钠在酸性物质中能转化为有活性的苯甲酸,其防腐机理与苯甲酸相同。苯甲酸钠比苯甲酸更易溶于水,在空气中较为稳定,对酵母菌和细菌的作用力更强,因此更常用于防腐剂中。
苯甲酸和苯甲酸钠被广泛用作食品和药品的防腐剂,可以有效防止食物和药剂的变质发酸,延长其保质期。然而,由于其成本较低,不法厂商常常滥用苯甲酸和苯甲酸钠于食品和药品中,导致人们在食用过程中不可避免地摄入过量的苯甲酸和苯甲酸钠,对肝脏产生危害甚至可能致癌。因此,对苯甲酸和苯甲酸钠的残留量进行检测至关重要,目前主要采用分光光度法、高效液相色谱法、离子排斥色谱法、气相色谱法、薄层色谱法、非水滴定法、高效毛细管电泳法和气相色谱质谱法等方法。
苯甲酸是一种酸性防腐剂,具有抗菌活性。在pH 2.5~4.0的酸性环境中,其活性最强;但在碱性介质中无杀菌和抑菌作用。苯甲酸钠在酸性食品中能转化为具有活性的苯甲酸,其防腐机理与苯甲酸相同。苯甲酸钠具有较强的亲脂性,能够穿透细胞膜进入细胞内,干扰细胞膜的通透性;同时抑制细胞膜对氨基酸的吸收,酸化细胞内的储备碱,并选择性地抑制细胞内的呼吸酶活性,有效阻止乙酰辅酶A缩合反应,从而达到防腐的目的。
苯甲酸和苯甲酸钠作为食品和药品的防腐剂,能够有效防止食物和药剂的变质发酸,延长其保质期。然而,对其添加量有严格的限制。多年来的应用试验和毒性试验表明,在药剂中以0.06 g/kg的添加量使用苯甲酸时,苯甲酸不具有致癌、致畸和致突变的作用。
我国《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB 2760-2011)明确规定了苯甲酸和苯甲酸钠在21类食品中的最大使用量,除此之外,食品不允许添加苯甲酸和苯甲酸钠作为防腐剂。实验数据还显示,苯甲酸在人体内不会蓄积和产生抗原作用,即苯甲酸能够被人体迅速吸收,大部分与甘氨酸结合形成马尿酸(甘氨酸苯甲酰),剩余部分与葡萄糖醛酸结合形成1-苯甲酰葡萄糖醛酸。约80%的苯甲酸在6小时内从人体排出,剩余约20%在4小时后全部排出体外。这种解毒作用使得苯甲酸不会在体内蓄积;然而,长期食用苯甲酸可能对人体产生多种毒副作用。研究表明,猫对苯甲酸较为敏感,接触或过量摄入苯甲酸会导致神经过敏、兴奋、失去平衡和视力损失等症状。因此,在生产宠物食品和药剂时应予以注意。此外,眼药水中添加苯甲酸和苯甲酸钠等防腐剂会对眼部的角膜、结膜和泪膜组织造成损害,导致角膜、结膜上皮细胞脱落和变性,破坏泪膜,进而导致视力下降,严重情况下甚至会导致角结膜溃疡和失明。
研究表明,摄入过量的苯甲酸钠可能引起流涎、腹泻、腹痛和心跳加快等症状。苯甲酸钠能够破坏细胞膜的有序结构,改变膜的功能,导致细胞发生破坏性断裂,破坏细胞的平衡机制。此外,苯甲酸钠能与体内的氢氧自由基结合生成有害物质苯,从而引起癌变,并具有轻度的蓄积毒性。研究还表明,苯甲酸钠与维生素C反应会生成苯,因此在含有维生素C的食品和药剂中禁止使用苯甲酸钠。