食品添加剂及分析方法.PPT

食品添加剂及其分析方法,辽宁省疾病预防控制中心,第一节食品添加剂,食品添加剂的定义食品添加剂的分类食品添加剂的使用要求,一、食品添加剂的定义中华人民共和国食品卫生法规定：食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味以及为了防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。”营养强化剂是指“为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养范围的食品添加剂。”,二、食品添加剂的分类：按其功能分类；22类，1700多种1、酸味调节剂2、抗结剂3、消泡剂4、抗氧化剂5、漂白剂6、膨松剂,7、胶母糖基础剂8、着色剂9、护色剂10、乳化剂11、酶制剂12、增味剂13、面粉处理剂14、被膜剂15、水分处理剂,16、营养强化剂17、防腐剂18、稳定和凝固剂19、甜味剂20、增稠剂21、食品香料22、其他食品添加剂,三、食品添加剂的使用要求1、添加剂必须经过毒理学安全性评价，在使用范围内，对人体安全无害，不含有其他有毒杂质，长期摄入也不会引起人体毒性危害；2、加入添加剂后不影响食品的感官理化性质，不会破坏食品的营养成分；3、食品添加剂应有严格的使用卫生标准和质量标准；4、食品添加剂在达到一定的使用目的后，经加工、烹调或贮存，能够被破坏、排除或有微量残留。,5、食品添加剂的使用必须符合食品添加剂使用卫生标准的规定；6、不得使用食品添加剂作为掩盖食品腐败和缺陷或作为伪造食品的手段；7、购入食品添加剂时，要索取食品添加剂的当年有效的省级卫生许可证和产品检验合格单。,四、食品添加剂标准中常见的限定指标,感官指标理化指标微生物指标,五、常用复合食品添加剂限定指标,1、面粉及其制品复合添加剂2、肉制品复合食品添加剂3、复合调味剂4、复合甜味剂,第二节食品添加剂的分析方法,防腐剂和甜味剂食品着色剂食品抗氧化剂食用香料食品增味剂其他食品添加剂,一、防腐剂和甜味剂,由于食品中多数防腐剂和甜味剂具有类似的理化性质，因此许多分析技术均把它们放在一起分析。采用高效液相色谱法、气相色谱法、薄层色谱法、高效毛细管电泳法、离子色谱法等进行分析，其中高效液相色谱法，气相色谱法和离子色谱法已成为三大主要分析手段。,防腐剂和甜味剂样品的前处理,样品前处理：大多数防腐剂和甜味剂都溶于水，提取时用水做提取溶剂的前处理技术占绝大多数。对于基质较为复杂的酱油、果奶型饮料、肉制品等样品，则需采用水提取、沉淀蛋白等简单净化技术。对于分析含有酯型防腐剂的样品，如对羟基苯甲酸酯类提取溶剂往往用有机溶剂甲醇、乙腈、乙酸乙酯、乙醚等。分析时既可以液相色谱法也可采用气相色谱法。,防腐剂和甜味剂高效液相色谱法,色谱分析技术：液相色谱柱一般选择C18反相柱，流动相较多地使用甲醇和水配比，并加入磷酸及其盐、醋酸铵、柠檬酸铵等缓冲盐试剂改善色谱分离效果。色谱分析技术：在分析糖类和糖醇类甜味剂时较多采用糖柱或氨基柱。,防腐剂和甜味剂高效液相色谱法,一般选择的检测器为紫外检测器；由于糖类和糖醇类甜味剂在紫外吸收波长较低，主要选择示差检测器或蒸发光散射检测器；对邻苯基苯酚、多菌灵和噻菌灵等防霉剂还可选择荧光检测器。,防腐剂和甜味剂气相色谱法,气相色谱法主要应用于酯型防腐剂样品处理:样品用盐酸或硫酸酸化，使之转化为有机分子，再用有机溶剂如石油醚、乙醚、乙酸乙酯等提取，饱和氯化钠溶液洗去干扰成分，如有必要时可增加沉淀蛋白等简单步骤。,防腐剂和甜味剂气相色谱法,气相色谱柱的常用固定液包括丁二酸乙二醇酯（DEGS）、聚乙二醇、SE-30、OV-1等极性较大的色谱柱，通常根据需要按照担体13的比例加入磷酸等以调节酸度。检测器选择FID检测器。,防腐剂和甜味剂离子色谱法,离子色谱法通常用于分析酸型防腐剂、部分甜味剂时样品前处理非常简单，只需用水提取、稀释、定容、滤膜过滤即可。色谱柱主要选择阴离子交换柱。检测方式主要采用抑制电导检测，淋洗液多用Na2CO3+NaOH的稀溶液，再生液多用25mmol/LH2SO4水溶液。,二、食品着色剂,色谱技术最早被应用就是从分离色素开始的，迄今为止，除使用方便的纸色谱（目前也通常被称为平面色谱）仍在被广泛使用外，薄层色谱和高效液相色谱也大量被使用，其中高效液相色谱由于具有分离能力强，可变波长的有利条件使得检测具有了更强的针对性。,食品着色剂前处理技术,主要包括聚酰胺吸附法、液液分配法、阴离子交换分离法、溶剂分离与柱色谱组合法、季胺滤柱法、基质固相分散法、蛋白酶固相萃取法、助滤剂柱层析法和阴离子交换树脂液液分配法。其中在我国使用最广泛的是聚酰胺吸附法。,食品着色剂前处理技术,聚酰胺吸附法指在加热的样品溶液中加入聚酰胺粉搅拌，加20柠檬酸溶液调pH4，过滤，水洗可除去水溶性杂质，甲醇、甲酸可洗去天然色素。水洗至中性，用氨水乙醇解吸色素，溶液蒸除氨后定容，可进行色谱分析此方法对酸性合成色素含有单偶氮结构的日落黄、柠檬黄、胭脂红、苋菜红、新红、诱惑红、三苯甲烷族的亮蓝、靛族的靛蓝有较强的吸附能力，但对氧杂蒽结构的赤藓红吸附后，用甲醇甲酸洗除天然色素杂质时，赤藓红会损失40。,食品着色剂纸层析法,常用的展开剂丙酮：异戊醇：蒸馏水(6：5：4)；丁酮：丙酮：水：氨水(7：3：30.5)；正丁醇：无水乙醇：1氨水(6：2：3）；2.5柠檬酸钠：氨水：乙醇(8：1：2)，采用上行法展开。,食品着色剂纸层析法,含有靛蓝样品采用纸层析，用正丁醇：无水乙醇：1氨水(6：2：3)展开，以免靛蓝退色。,食品着色剂薄层色谱法,一般色素采用硅胶薄层板，也有采用聚酰胺板和聚酰胺和硅胶G混合薄层板的。展开剂：乙酸乙酯：甲醇：28氨水(3：1：1)；乙醚：苯：乙醇：水(20：22：40：15)；乙醇：异戊醇：氨水(6：13：6)等。,食品着色剂高效液相色谱法,色谱柱基本选择C18反相柱。流动相较多地使用甲醇与0.02mol/L乙酸铵缓冲液配比，其它缓冲液还有磷酸、磷酸二氢钾、柠檬酸三铵、磷酸二氢铵，也有使用离子对试剂四丁基溴化铵。乙腈作流动相的使用较少。,食品着色剂高效液相色谱法,对于色素多组份分离时流动相多使用线性梯度洗脱，如果是单波长检测时，较多选择254nm处检测，也可在220nm、230nm、240nm处进行测定，如使用液相色谱仪配有二级管阵列检测器，选择其最大吸收波长处进行检测可有效提高分析的灵敏度。,三、食品抗氧化剂,目前抗氧化剂检验方法的发展趋势是各类食品中抗氧化剂的多组分同时测定。色谱技术如高效液相色谱、气相色谱、离子色谱已成为抗氧化剂分析的主要手段。其中高效液相色谱法占主导地位，基本上能进行所有抗氧化剂的分析，气相色谱法主要应用于脂溶性抗氧化剂的分析，离子色谱法主要应用于水溶性抗氧化剂的分析。,食品抗氧化剂前处理,脂溶性抗氧化剂一般用正己烷、石油醚、乙醚等非极性溶剂提取，再与乙腈等极性溶剂液液分配萃取，取极性溶剂相进行色谱分析，有时也可以直接用乙腈或甲醇等极性溶剂提取进行分析。水溶性抗氧化剂前处理更为简单，样品只需水溶液提取稀释即可用高效液相色谱、离子色谱法检测。,食品抗氧化剂液相色谱法测定,液相色谱法参考条件：柱子:反相C18柱流动相:脂溶性抗氧化剂甲醇-水；乙腈-水；甲醇-乙腈-水；并用乙酸或磷酸调节酸度，对于多组份分离一般使用梯度洗脱。,食品抗氧化剂液相色谱法测定,水溶性抗氧化剂的流动相可选择含磷酸盐的水溶液，也可加入一定比例的甲醇。检测波长脂溶性抗氧化剂的检测波长大多选择在280nm处。,食品抗氧化剂气相色谱,气相色谱法：样品直接用乙腈或甲醇等极性溶剂提取即可分析。主要选择中等极性或弱极性色谱柱，使用FID检测器检测。,食品抗氧化剂离子色谱,离子色谱法：样品只需水溶液提取稀释即可用离子色谱检测,四、食用香料,对于采集所得的香气成分浓缩物的再分离、鉴定，通常用色谱法，它包括气相色谱和高效液相色谱，其中尤以气相色谱法最为常用，最早利用填充柱色谱来分离香味成分，但因分离能力所限已改用毛细管柱，大幅度提高了香料分析的技术水平。另外能耐400以上高温的毛细管柱出现，可用来分析更高沸点的成分。,食用香料前处理技术,由于香料大部分是脂溶性成分通常采用乙醚、石油醚等有机溶剂提取，挥干后转入甲醇水等体系中。可以采用液相色谱等方法进行分析，香气成分主要采用顶空气相色谱法进行分析。,食用香料仪器分析,气相色谱检测器主要采用氢火焰离子化检测器，火焰光度检测器和火焰热离子检测器。电子捕获检测器ECD可用于食品中杂环香料成分的检测。色谱质谱联用使质谱在香料成分研究领域的应用大大增加。只需很短时间就可以把一个复杂的混合物分析完毕。,五、食品增味剂,食品增味剂通常采用高效液相色谱法进行分析，多组份可同时进行分析。,食品增味剂样品前处理,核苷酸系列的前处理较为简单，一般用纯水或高氯酸水溶液提取，再经沉淀蛋白、稀碱液调节至中性等步骤即可进样，基质复杂的试样还需运用固相萃取法进行前处理净化。氨基酸系列添加剂离子色谱分析的前处理简单，仅仅用水溶解提取，滤膜过滤即可,食品增味剂色谱条件,核苷酸分析采用HPLC法较多，可以分离测定核苷酸，高效液相色谱法的色谱柱一般选用反相C18柱，流动相多应用磷酸盐缓冲溶液，并调节其pH值至5.6左右，有时也将其与甲醇或乙腈进行配比，检测波长多为254nm或260nm。用离子色谱法测定核苷酸时，色谱柱可选用离子交换柱，流动相为0.2mmol/LKH2PO4溶液（pH4.50），紫外波长260nm。,食品增味剂色谱条件,氨基酸既可采用高效液相色谱法又可采用离子色谱法，离子色谱法分析氨基酸更为简便，快速。高效液相色谱法通常需要经过衍生化，色谱分析时间长，检测成本较高。,六、其他食品添加剂,从化学结构来看，除增稠剂、被膜剂、酶制剂、乳化剂、胶姆糖基础剂和消泡剂等其他食品添加剂添加剂外，大多数食品添加剂属于有机酸类、有机酸盐、无机盐、无机酸和无机碱范畴，这些化合物特别适合采用离子色谱技术进行单组分或多组分检测，而有机酸类还可以采用气相色谱和高效液相色谱技术分析。,其他食品添加剂,离子色谱技术适合各种阴阳离子以及酸度调节剂中各种有机酸的分析。用离子色谱法进行样品分析时应从几个方面来考虑，首先是样品的前处理，其次是选择合适的分离和检测方式，最后确定具体的色谱条件。,其他食品添加剂离子色谱分析,酸度调节剂如柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、偏酒石酸、乙酸（醋酸）、己二酸、富马酸等用离子色谱法分析是极为有效的一种方法。采用离子排斥色谱法、阴离子交换法和流动相色谱法等不同的分离方式。采用电导检测、电化学检测和紫外-可见分光光度检测器。,其他食品添加剂离子色谱分析,无机阴离子和阳离子的分析离子色谱对于多种阴离子的分析具有其它分析方法无法比拟的优越性,可快速、准确地测定食品中的多种阴离子,是目前阴离子分析的首选方法。采用阴离子交换、离子排斥，抑制电导、非抑制电导、紫外检测等方式测定阴离子；采用阳离子交换、电导或抑制电导检测的方式测定阳离子。,其他食品添加剂离子色谱分析,无机阴离子和阳离子的分析检测面包中的BrO3-，采用非抑制型离子交换色谱电导检测器进行测定。样品中1000倍的Cl-对测定没有干扰。,其他添加剂离子色谱分析,无机阴离子和阳离子的分析食品中S032-的分析一直是离子色谱研究的一个热点。以Na2HPO4-甘露醇为提取液,以H2SO4为淋洗液,