食品化學08第八章 食品添加劑

1、1第八章 食品添加劑2第一節(jié)第一節(jié) 概述概述食品中的添加成分包括1 正常的配料（Normal ingredients ）2 操作助劑（Processing aids ）4 食品添加劑（Food additives ）3 污染物（Contaminants ）能單獨作為食品食用的那部分配料。如：肉、大米、果蔬等等。農(nóng)藥的殘留物、從包裝或其他食品轉(zhuǎn)移過來的物質(zhì)和由污染的微生物所產(chǎn)生的物質(zhì)。如：農(nóng)殘、重金屬、毒素等等在食品加工和原料處理過程中，為使之能夠順利進行，加入某些輔助物質(zhì)。這些物質(zhì)本身與食品無關(guān)，如助濾、澄清、潤滑、脫膜、脫色、脫皮、提取溶劑等，它們一般應(yīng)在食品成品中除去而不應(yīng)成為最終食品的成

2、分，或僅有殘留。不是必須，或者可能有害的食品配料 ?3第一節(jié)第一節(jié) 概述概述劑 它們必須有確切的規(guī)格和能提供下述四種功能之一或幾種：（1）保持營養(yǎng)質(zhì)量；（2）為具有特殊膳食需求的食品消費群體提供某種必需的配料；（3）有助于保持食品質(zhì)量或改進食品感官品質(zhì)；（4）提供一種操作助劑。4第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 含量較少，分離純化困難，生產(chǎn)成本高。2 穩(wěn)定性較差3 染著力較差，染著不易均勻。4 專用性較強，應(yīng)用局限性。1 物質(zhì)本身的化學結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)2 有效濃度3 作用時間52 食品添加劑的作用很多，基本可以歸結(jié)為以下幾個方面：食品添加劑的作用很多，基本可以歸結(jié)為以下幾個方面：（1）增加食品的保藏性能

3、，延長保質(zhì)期，防止微生物引起的腐敗和由氧化引起的變質(zhì)。（2）改善食品的色香味和食品的質(zhì)構(gòu)如色素、香精、各種調(diào)味品、增稠劑和乳化劑等。（3）有利于食品的加工操作，適應(yīng)機械化、連續(xù)化大生產(chǎn)。如用葡萄糖酸內(nèi)酯作為豆腐凝固劑，有利于大規(guī)模生產(chǎn)安全、衛(wèi)生的盒裝豆腐。（4）保持和提高食品的營養(yǎng)和保健價值。如營養(yǎng)強化劑、食品功能因子等。6第一節(jié)第一節(jié) 概述概述3 74食品添加劑的使用標準食品添加劑的使用標準 我國在1997年2月1日正式實施的國家標準：GB27601996食品添加劑使用衛(wèi)生標準第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 該標準提供了安全使用食品添加劑的定量指標 ，它包括允許使用的食品添加劑品種，使用目的(用途)

4、，使用范圍(對象食品)，以及最大使用量(或殘留量)，有的還注明使用方法。最大使用量以gkg為單位。 該標準的制定是以食品添加劑使用情況的實際調(diào)查與毒理學評價為依據(jù)。為了消費者的利益，凡生產(chǎn)、經(jīng)營、使用食品添加劑者均要嚴格執(zhí)行。 85 食品添加劑的安全性和衛(wèi)生管理食品添加劑的安全性和衛(wèi)生管理 任何一種新食品添加劑都應(yīng)對其進行毒理學評價，我國衛(wèi)生部公布了食品安全性毒理學評價程序，分為四個階段：第一階段急性毒性試驗。 第二階段蓄積毒性試驗，致突變試驗及代謝試驗。第三階段亞慢性毒性試驗（包括繁殖，致畸試驗）。第四階段慢性毒性試驗 （包括致癌試驗）。9 急性毒性試驗是指給予一次較大的劑量后，對動物產(chǎn)生的

5、作用進行判斷。通過急性毒性試驗可以考查攝入該物質(zhì)后在短時間內(nèi)所呈現(xiàn)的毒性，從而判斷對動物的致死量（LD）或半數(shù)致死量（LD50）。半數(shù)致死量是通常用來粗略地衡量急性毒性高低的一個指標。是指能使一群試驗動物，中毒死亡數(shù)達到一半所需的劑量，其單位是毫克/千克（體重）。對于食品添加劑來說，主要采用經(jīng)口服的半數(shù)致死量。受試物質(zhì)的毒性分級如表。毒性級別LD50大白鼠毒性級別LD50大白鼠極劇毒15000經(jīng)口服半數(shù)致死量與毒性分級經(jīng)口服半數(shù)致死量與毒性分級 (單位：單位：mg/kg) 慢性毒性試驗是指少量受試物質(zhì)長期作用下所呈現(xiàn)的毒性，從而可確定受試物質(zhì)的最大無作用量和中毒閾劑量。慢性毒性試驗在毒理研究中

6、占有十分重要的地位，對于確定受試物質(zhì)能否作為食品添加劑使用具有決定性的作用。最大無作用量（MNL）又稱最大無效量、最大耐受量或最大安全量，是指長期攝入該物質(zhì)仍無任何中毒表現(xiàn)的每日最大攝入劑量，其單位是毫克/公斤（體重）10 對某種食品添加劑來說，其使用情況制定標準的一般程序如下：（1）由動物毒理學試驗確定最大無作用劑量（MNL）。（2）從動物毒理學試驗結(jié)果，確定人體每日允許攝入量（ADI）。人體和動物存在差異，故應(yīng)定出一個合理的系數(shù)，一般把動物的最大無作用劑量（MNL）除以100（安全系數(shù)），求得人體的每日允許攝入量。（3）將每日允許攝入量ADI乘上平均體重就得到一個人的每日允許攝入總量。11

7、第二節(jié)第二節(jié) 防腐劑（防腐劑（antiseptic ）大多數(shù)食品的保藏是通過熱加工冷凍干燥發(fā)酵冷藏使用防腐劑的情況當不能采取熱處理方法加工產(chǎn)品時作為其他保藏方法的一個補充以減輕其他處理方法的強度，同時使產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)、感官或其他方面的質(zhì)量得到提高在一定條件下，配合使用防腐劑作為一種保存輔助手段，對防止某些易腐食品的變質(zhì)有顯著的效果，而且使用簡便，一般不需要特殊設(shè)備，所以現(xiàn)階段防腐劑在食品防腐方面尚起著一定的作用。12第二節(jié)第二節(jié) 防腐劑（防腐劑（antiseptic ）13第二節(jié)第二節(jié) 防腐劑（防腐劑（antiseptic ）14第二節(jié)第二節(jié) 防腐劑（防腐劑（antiseptic ） 常用的防腐劑

8、是有機酸（如苯甲酸、山梨酸和脫氫醋酸），以分子形式并發(fā)揮防腐作用， 所以只有pH較低時有利于 防腐劑的抑菌。苯甲酸（3.05.0）、山梨酸（5.5）、脫水醋酸（6.5）。 一般來講微生物的污染情況較低時防腐劑的抑菌效果就好，但當食品中微生物污染嚴重時則防腐劑的抑制效果差甚至完全不起作用，所以防腐劑應(yīng)及時加入并防止食品的二次污染。 防腐劑均勻分布于整體之中才能發(fā)揮抑菌作用，否則一處微生物大量繁殖可以污染其它部分，最后導致整個食品的腐敗變質(zhì)。故此對于難溶防腐劑可以采取堿溶、醇溶或熱溶的方法溶解后加入。15防腐劑與物理保藏如冷藏、加熱、輻射等結(jié)合一起更能有效地發(fā)揮作用，如殺菌處理可以將微生物數(shù)量降低

9、；但注意的是多數(shù)防腐劑可隨水蒸汽一起揮發(fā)，故應(yīng)在加熱完成后再加入，以免防腐劑的損失。（1）協(xié)同作用：）協(xié)同作用：一種防腐劑抑菌效果是有限的，當二種以上的防腐劑共同應(yīng)用時 ，其抑菌效果會大大增強。（2）增效作用：）增效作用：食品中的一些成分本身無抑菌作用，但它們卻能增強或削弱防腐劑的抑菌能力，如檸檬酸、葡萄糖酸、Vc等 。（3）拮抗作用：）拮抗作用：降低防腐劑的抑菌能力如CaCl2。 16第二節(jié)第二節(jié) 防腐劑（防腐劑（antiseptic ）COOHCOONa17又稱安息香酸，是白色有熒光的結(jié)晶體，無味或略帶安息香氣味，天然存在于酸果蔓、梅干、肉桂、丁香中是一種芳香族酸，有時候也可以作為香料添加

10、。是苯甲酸的鈉鹽無味或略帶安息香氣味，在空氣中十分穩(wěn)定，易溶于水。由于比苯甲酸更易溶于水，因此比苯甲酸更常用。1克苯甲酸相當于1.18克苯甲酸鈉。苯甲酸苯甲酸苯甲酸鈉苯甲酸鈉18 苯甲酸鈉的防腐機理與苯甲酸相同。在酸性較強的食品中，苯甲酸鈉的防腐效果最好， 由于它具有親油性，容易滲透細胞膜，進入細胞體內(nèi)，從而干擾了微生物細胞膜的通透性抑制細胞膜對氨基酸的吸收。 進入細胞體內(nèi)的苯甲酸分子，會被電離酸化，抑制細胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰輔酶A縮合反應(yīng)，從而起到食品防腐的目的。192021CH3CHCHCHCHCOOHCH3CHCHCHCHCOOK22 山梨酸化學名稱為2,4一己二烯酸，又名花楸酸

11、。n山梨酸：山梨酸：山梨酸為無色針狀結(jié)晶或白粉末狀結(jié)晶，無臭或稍帶刺激性氣味，耐光，耐熱，但在空氣中長期放置，易被氧化變色，而降低防腐效果。山梨酸微溶于水，而溶于有機溶劑，所以多用其鉀鹽。 山梨酸山梨酸山梨酸鉀山梨酸鉀山梨酸鉀山梨酸鉀：山梨酸鉀為白色或淡黃色鱗片狀結(jié)晶，易溶于水。對霉菌、酵母及需氧菌有明顯抑制作用，但對乳酸菌及厭氧性芽孢菌無效。有效pH值不超過6.5.23 作用機理：作用機理： 山梨酸能與微生物酶系統(tǒng)中巰基結(jié)合，從而破壞許多重要酶系，達到抑制微生物增殖及防腐的目的。 山梨酸對霉菌、酵母和好氣性細菌均有抑制作用，但對嫌氣性細菌與嗜酸桿菌幾乎無效。其防腐效果隨pH升高而降低。pH為

12、8時喪失防腐作用，適用于pH在5.5以下的食品防腐。代謝：代謝： 山梨酸是一種不飽和脂肪酸，在機體內(nèi)正常地參加代謝作用，氧化生成二氧化碳和水，所以幾乎無毒，是一種比較安全的防腐劑。24 使用注意事項使用注意事項 配制山梨酸溶液時，可先將山梨酸溶解在乙醇、碳酸氫鈉或碳酸鈉的溶液中，隨后再加入食品中。 山梨酸用于需要加熱的產(chǎn)品時，為防止山梨酸受熱揮發(fā)，應(yīng)在加熱過程的后期添加。 山梨酸在食品被嚴重污染，微生物數(shù)量過高的情況下，不僅不能抑制微生物繁殖，反而會成為微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，加速食品腐敗，因此，應(yīng)特別注意食品衛(wèi)生。 山梨酸與山梨酸鉀同時使用時，以山梨酸計不得超過最大使用量，不得延長保質(zhì)期。由于1山

13、梨酸鉀水溶液的pH為78，可使食品pH升高而不利于抑菌。 25第三節(jié)第三節(jié) 甜味劑（甜味劑（ sweeteners ）26第三節(jié)第三節(jié) 甜味劑（甜味劑（ sweeteners ）OCSO2NNa27NHSO3Na28NH2CHCOCOOHNHCHCOOCH3CH229 30第三節(jié)第三節(jié) 甜味劑（甜味劑（sweeteners ） 31第四節(jié)第四節(jié) 抗氧化劑抗氧化劑定義：抗氧化劑是能阻止或推遲食品氧化，提高穩(wěn)定性和延長貯存期的一類食品添加劑。對于含油較多的食品來說，氧化是導致食品質(zhì)量變劣的主要因素之一。油脂氧化可影響食品的風味和引起褐變，破壞維生素和蛋白質(zhì)，甚至還能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。一、概述32

14、根據(jù)作用機理可將抗氧化劑分成兩類第一類為主抗氧化劑是一些酚型化合物又叫酚型抗氧化劑，它們是自由基接受體，可以延遲或抑制自動氧化的引發(fā)或停止自動氧化中自由基鏈的傳遞。食品中常用的主抗氧化劑是人工合成品，包括丁基羥基茴香醚（BHA）、丁基羥基甲苯（BHT）、倍酸丙酯（PG）以及叔丁基氫醌（TBHQ）等。有些食品中存在的天然組分也可作為主抗氧化劑，如生育酚是通常使用的天然主抗氧化劑。第二類抗氧化劑又稱為次抗氧化劑這些抗氧化劑通過各種協(xié)同作用，減慢氧化速率也稱為協(xié)同劑，如檸檬酸、抗壞血酸、酒石酸以及卵磷脂等。二、分類33三、常用抗氧化劑1 丁基羥基茴香醚（Butyl-Hydroxy-Anisol）丁基

15、羥基茴香醚 又稱為特丁基羥基茴香醚，簡稱為BHA，特丁基羥基茴香醚為白色或微黃色蠟樣結(jié)晶狀粉末，BHA具有典型的酚味，當油受到高溫時，酚味就相當明顯了。 它通常是3-BHA和2-BHA兩種異構(gòu)體混合物。熔點為5765，隨混合比不同而異，如3-BHA占95%者，熔點為62。34 BHA對熱相當穩(wěn)定，在弱堿性的條件下不容易破壞，這就是它在焙烤食品中，仍能有效使用的原因。與金屬離子作用不著色。 3-BHA的抗氧化效果比 2-BHA 強1.5-2倍，兩者混合后有一定的協(xié)同作用，因此，含有高比例的3-BHA混合物，其效力幾乎與純3-BHA相仿。商品BHA中3-BHA大于 90%。 實驗證明BHA的抗氧化

16、效果在低于0.02%時隨濃度的增高而增大，而超過0.02%時，其抗氧化效果反而下降。-濃度過高或過低均不利。三、常用抗氧化劑1 丁基羥基茴香醚（Butyl-Hydroxy-Anisol）352 二丁基羥基甲苯（Dibutyl Hydroxy Toluene）三、常用抗氧化劑1 丁基羥基茴香醚（Butyl-Hydroxy-Anisol） 又稱2,6-二特丁基對甲酚，簡稱為BHT，BHT為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無味，無臭，熔點69.570.5（其純品為69.7），沸點為265，不溶于水及甘油，能溶于有機溶劑。性質(zhì)類似BHA，對熱穩(wěn)定，與金屬離子不反應(yīng)著色。具有升華性，加熱時能與水蒸氣一起揮發(fā)。抗氧

17、化作用較強，耐熱性較好，普通烹調(diào)溫度對其影響不大。用于長期保存的食品與焙烤食品效果較好。價格只有BHA的1/51/8，為我國主要使用的合成抗氧化劑品種。BHT36四四 抗氧化劑的使用注意事項抗氧化劑的使用注意事項（1）添加時機）添加時機 從抗氧化劑的作用機理可以看出，抗氧化劑只能阻礙脂質(zhì)氧化，延緩食品開始敗壞的時間，而不能改變已經(jīng)變壞的后果，因此抗氧化劑要盡早加入。 油炸食品通常能吸收大量的脂肪，因此，必須不斷地將新鮮脂肪加入油炸鍋，與此同時，新鮮的抗氧化劑也被引入，以取代因水蒸氣蒸餾而造成的損失。常在炸油中加入10mgkg以下的甲基聚硅氧烷，雖然它不是抗氧化劑，對終產(chǎn)品的穩(wěn)定性沒有直接的影響

18、，然而它能在油的表面形成一個不溶解的膜，防止油脂暴露在空氣中，從而在油炸過程中保護了熱的油脂。37四四 抗氧化劑的使用注意事項抗氧化劑的使用注意事項（1）添加時機）添加時機（2）適當?shù)氖褂昧浚┻m當?shù)氖褂昧?和防腐劑不同，添加抗氧化劑的量和抗氧化效果并不總是正相關(guān)，當超過一定濃度后，不但不再增強抗氧化作用，反而具有促進氧化的效果。例如，生育酚在較低的濃度，即相當于它在粗植物油中的濃度，就能產(chǎn)生很高的效力，但在某些條件下，生育酚有具有助氧化作用，如當 -生育酚（TH2）濃度較高時，根據(jù)下列反應(yīng)形成自由基產(chǎn)生助氧化作用： ROOH + TH2 = RO+ TH+ H2O38四四 抗氧化劑的使用注意事

19、項抗氧化劑的使用注意事項（1）添加時機）添加時機（2）適當?shù)氖褂昧浚┻m當?shù)氖褂昧浚?）抗氧化劑的協(xié)同作用）抗氧化劑的協(xié)同作用 凡兩種或兩種以上抗氧化劑混合使用，其抗氧化效果往往大于單一使用之和。這種現(xiàn)象稱為抗氧化劑的協(xié)同作用。一種由于不同抗氧化劑可以分別在不同的階段終止油脂氧化的鏈鎖反應(yīng)。另一種協(xié)同作用即主抗氧化劑同其他抗氧化劑和金屬離子螯合劑復(fù)合使用，例如抗壞血酸可以作為主抗氧化劑再生劑（電于給予體）、氧的清除劑、金屬螯合劑、其氧化褐變產(chǎn)物也具有抗氧化活性。上述兩種協(xié)同作用已被實踐證明，并在油脂抗氧化中普遍采用。39四四 抗氧化劑的使用注意事項抗氧化劑的使用注意事項（1）添加時機）添加時機（

20、2）適當?shù)氖褂昧浚┻m當?shù)氖褂昧浚?）抗氧化劑的協(xié)同作用）抗氧化劑的協(xié)同作用（4）溶解與分散）溶解與分散 抗氧化劑在油中的溶解性影響抗氧化效果，如水溶性的抗壞血酸可以用其棕櫚酸酯的形式用于油脂的抗氧化。油溶性抗氧化劑常使用溶劑載體將它們并入油脂或含脂食品，這些溶劑是丙二醇或丙二醇與甘油一油酸酯的混合物。40四四 抗氧化劑的使用注意事項抗氧化劑的使用注意事項（1）添加時機）添加時機（2）適當?shù)氖褂昧浚┻m當?shù)氖褂昧浚?）抗氧化劑的協(xié)同作用）抗氧化劑的協(xié)同作用（4）溶解與分散）溶解與分散（5）金屬助氧化劑和抗氧化劑的增效劑）金屬助氧化劑和抗氧化劑的增效劑 過渡元素金屬，特別是那些具有合適的氧化還原電位的三價