第九章食品添加剂_食品化学

1、第九章第九章 食品添加剂食品添加剂一、食品添加剂（一、食品添加剂（food additives）的定义：）的定义：指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐和加工工艺指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐和加工工艺需要而加入食品的化学合成或天然物质需要而加入食品的化学合成或天然物质19831983年年FAO/WHOFAO/WHO的的CACCAC定义：指本身不作为食品消费，也定义：指本身不作为食品消费，也不是食品特有成分的任何物质，而不管其有无营养价值不是食品特有成分的任何物质，而不管其有无营养价值它们在食品生产加工、处理、包装、运输、贮存等过程它们在食品生产加工、处理、包装、运输、贮存等过程中为其

2、技术目的而添加的物质中为其技术目的而添加的物质 你在享用食物时，想过食品的颜色、味道是怎样产生的吗？有的食物为什么可以存放很长时间呢？二、食品添加剂的分类二、食品添加剂的分类1.按添加剂来源分类 （1）天然食品添加剂：动植物中提取或微生物代谢产物。 （2）化学合成添加剂：化学方法合成品。2.按功能分类：最常见分16类 （1） 防腐剂（2）抗氧化剂 （3）发色剂 （4） 漂白剂（5）酸味剂 （6）甜味剂 （7） 凝固剂（8）疏松剂 （9）增稠剂 （10）乳化剂（11）抗结剂 （12）品质改良剂 （13）消泡剂（14）着色剂 （15）香料 （16）其它3.根据安全评价资料分为A、B、C三类A 类

3、A（1）类：经FAO/WHO的JEFCA认为已有ADI者或者安全无毒无需ADI者。 ADI者或者安全无毒无需ADI者。 A（2）类：JEFCA已制定暂定ADI者，但毒理学资 料不完善。 B（1）类：JEFCA曾进行过评价，由于毒理资料不足未制订者 B（2）类：JEFCA未进行评价者。 C（1）类：JEFCA根据毒理学资料认为在食品中不安全者。 C（2）类：JEFCA根据毒理学资料认为在食品中特殊使用者。 天然食品添加剂种类少、价格较高天然食品添加剂种类少、价格较高化学合成食品添加剂种类齐全、价格低、用量少化学合成食品添加剂种类齐全、价格低、用量少一般天然食品添加剂毒性比化学合成添加剂毒性弱一般

4、天然食品添加剂毒性比化学合成添加剂毒性弱天然食品添加剂是食品工业领域的研究热点之天然食品添加剂是食品工业领域的研究热点之一一三、食品添加剂的使用要求三、食品添加剂的使用要求经食品毒理学安全性评价，证明在使用限量内长期使用对人经食品毒理学安全性评价，证明在使用限量内长期使用对人体安全无毒体安全无毒应有中华人民共和国卫生部颁布并批准执行的使用卫生标准应有中华人民共和国卫生部颁布并批准执行的使用卫生标准和质量标准和质量标准对营养成分不应有破坏作用对营养成分不应有破坏作用食品添加剂摄入人体后，最好能参与人体正常的物质代谢或能食品添加剂摄入人体后，最好能参与人体正常的物质代谢或能被正常解毒过程解毒后全部

5、排出体外；在达到一定目的后，能够被正常解毒过程解毒后全部排出体外；在达到一定目的后，能够经过加工、烹调或储存被破坏或排除经过加工、烹调或储存被破坏或排除禁止以掩盖食品腐败变质或以掺假、掺杂、伪造为目的而使用禁止以掩盖食品腐败变质或以掺假、掺杂、伪造为目的而使用食品添加剂；不得经营和使用无卫生许可证、无产品检验合格证食品添加剂；不得经营和使用无卫生许可证、无产品检验合格证及污染变质的食品添加剂及污染变质的食品添加剂未经卫生部允许婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂未经卫生部允许婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂四、食品添加剂的卫生管理四、食品添加剂的卫生管理（一）我国对食品添加剂的卫生管理（一）我国对

6、食品添加剂的卫生管理1 1、制定食品添加剂使用标准和法规、制定食品添加剂使用标准和法规2 2、执行新食品添加剂审批程序、执行新食品添加剂审批程序3 3、食品添加剂生产经营和使用的管理：、食品添加剂生产经营和使用的管理：（一）丁基羟基茴香醚又称叔丁基羟回香醚(BHA)1. 结构2. 性质 BHA为白色或微黄色蜡样粉末，稍有异味，它通常是3-BHA和2-BHA两种异构体的混合物，熔点为5765，随混合比不同而异。 对热相当稳定，在弱碱的条件下不易皮坏。 BHA的抗氧化作用，其用量在0.02%比0.01%的抗氧化效果高10%左右，但增高到超过0.02%以上，则其抗氧化作用反而降低，而且3-BHA的可

7、以和效果比2-BHA强1.52倍，两者混合后有一定的协同左右。3. 用途 BHA可用于油炸食品、干鱼制品、饼干、速煮面、干制食品和罐头等，每日允许摄入量ADI想、暂定为00.5mg/kg，允许最大是使用量为0.02%。又称2，6-二叔丁基对甲酚，简称BHT。1. 结构2. 性质 BHT为白色结晶或粉末结晶，无味，无臭，熔点为69.570.5，沸点为256 ，溶于水及甘油，能溶于有机溶剂。 对热稳定，与金属离子反应不会着色，具有升华性，加热时能与水蒸气一起蒸发。抗氧化作用较强。用于长期保存食品与焙烤食品效果好。3. 用途 每日允许摄入量ADI暂定为00.125kg/kg，允许最大使用量为0.02

8、%。一般多于BHA合用，并用柠檬酸或其他他、有机酸作为增效剂。 BHT和BHA混合使用时，总量不得超过0.02%。如在植物油中:BHT:BHA：柠檬酸=2：2：1。 又称叔丁基又称叔丁基-4-羟基茴香醚。羟基茴香醚。2. 性质 PG为白色至淡黄色粉末状结晶，无臭，稍有苦味，其水溶液无味。易溶于乙醇、丙酮、乙醚，难溶于氯仿、脂肪与水，对热比较稳定。 PG对猪油抗氧化作用比BHA和BHT强，PG加入增效剂吗、柠檬酸后可使其抗氧化作用更强，但不如PG与BHT和BHA混合使用时抗氧化作用强。3. 用途 PG的使用范围和BHA大致相同，每日允许摄入量ADI暂定为00.2mg/kg。允许最大使用量为0.0

9、1%。与柠檬酸或酒石酸等混合使用，不仅起增效作用，而且还可以防止由金属离子引起的呈色作用。生育酚（VE）1. 结构2. 性质 生育酚为黄褐色，无臭的透明粘稠液体，相对密度为0.933-0.955，溶于乙醇，不溶于水，可与油脂任意混合。许多植物油的抗氧化能力强，主要是含有生育酚。如大豆油中生育酚含量为最高，大约0.09%-0.28%，其次是玉米油和棉籽油，含量分别为0.090.25%和0.080.11%3. 用量 VE适用于婴儿食品，疗效食品及乳制品等食品的抗氧化剂或营养强化剂使用。全脂奶粉、奶油或人造奶油可添加0.005%0.05%，动物油脂可添加0.0010.5%，植物油脂添加0.030.0

10、7%，在肉制品、水产加工品、脱水蔬菜、果汁饮料、冷冻食品、方便食品等食品中，其用量一般为该食品油脂含量的0.010.2%左右。每日允许摄入量ADI为02mg/kg。（一）抗坏血酸及钠盐 抗坏血酸熔点在166218之间，白带黄色结晶或粉末状结晶，无臭，易溶于水、乙醇，但不溶于苯、乙醚等溶剂。使用其作抗氧化剂，应在添加后尽快与空气隔绝，否则，在空气中长时间放置，则会氧化而失效，因此，该品亦不能预先配制溶液放置，只能使用前将其溶解并立即加入制品中。正常剂量的抗坏血酸对人体无毒害作用，每日允许量ADI为015mg/kg。（二）植酸 植酸大量存在于米糠、麸皮及很多植物种子皮层中，在植物中与镁、钙或钾构成

11、盐类。 植酸为淡黄色或黄褐色的粘稠液体，易溶于水、乙醇和丙酮，几乎不溶于无水乙醚、苯、氯仿。对热比较温度。植酸有较强的金属螯合作用。除具有抗氧化作用外，还有调节ph及缓冲作用和除去金属的作用。 食品乳化剂是食品加工中使互不相溶的液体（如油与水）形成稳定乳浊液的添加剂。 根据油在水中分散或水在油中分散的不同性质，乳化剂大体上可分为水包油型乳化剂和油包水型乳化剂两大类。（一）单硬脂酸甘油酯 微黄色的蜡状固体，凝固点不低于56，不溶于水，但与热水强烈震荡混合时可分散在水中，可分为水/油及油/水乳化剂。（二）大豆磷脂 精 制的大豆磷脂为半透明的粘稠物质，稍有特异臭，在空气中或光照下迅速变成黄色，逐渐变

12、成不透明的褐色，不溶于水，在水中膨润呈胶体溶液。溶于氯仿、乙醚、石油醚、四氯化碳，有吸湿性。（三）其他 蔗糖脂肪酸脂、丙二醇脂肪酸脂、山梨醇酐脂肪酸脂等。1. 乳化作用2. 对淀粉和蛋白质的作用 乳化剂可与直链淀粉结合成稳定的络合物，因此淀粉制品冷却后直链淀粉难以结晶析出，所以有助于延缓淀粉老化作用，是淀粉柔软保鲜剂，可使面包、馒头、包子、蛋糕长时间保持新鲜、松软和良好的切片性、 乳化剂和面粉中的脂类和蛋白质形成氢键和偶联络合物，起到面团调理剂作用。加入乳化剂，强化了面团网络结构，提高了面团的弹性和吸水性，增加了揉面时空气混入量，缩短发酵时间，使面团制品蓬松、内心柔软、孔隙分布均匀，使面条煮时

13、不易碎烂。因此乳化剂广泛应用于面包、糕点、饼干、面条等米面制品的淀粉食品中。3. 调节粘度作用 乳化剂降低粘度作用，因此可作为饼干、口香糖的脱模剂，使制品表面光滑，巧克力生产中，乳化剂降低粘度提高物料的流散性，便于生产操作。4. 润湿和分散作用 奶粉、可可粉、麦乳精、速溶咖啡、粉末饮料和汤味料等食品中使用乳化剂，可提高其分散性、悬浮性和可溶性，有助于方便食品在冷水和热水中的速溶和复水。5. 控制结晶作用 促进或阻碍结晶的生长。6. 增溶作用7. 抗菌、保险作用 蔗糖酯具有一定的抗菌作用，可以作为果蔬的涂抹保鲜剂。 膨松剂又叫疏松剂，是糕点、饼干生产中主要的添加剂，通常在和面过程中加入，当烘烤热

14、时膨松剂受热分解，产生气体使面坯膨化，在内部形成均匀致密的多孔性组织，从而使成品具有酥脆疏松的特点。 膨松剂可分为碱性膨松剂和复合疏松剂两大类。（一）碳酸氢钠 碳酸氢钠为白色结晶性粉末，无臭，味咸；在潮湿空气中或热空气中即缓慢分解，产生二氧化碳，如加热至270失去全部二氧化碳，易溶于水，不溶于乙醇。 碳酸氢钠分解后残留碳酸钠，使成品呈碱性，影响口味 ，使用不当还会使成品表面成橙黄色斑点。 碳酸氢铵为白色粉末状结晶，有氨臭，对热不稳定，在空气中风化。固体在58水溶液在70 分解出氨和二氧化碳，稍有吸湿性，易溶于水，不溶于乙醇。 碳酸氢铵分解产生气味比碳酸氢钠多，其发能力大，但易使产品过松，同时产

15、品还会残留一些氨气，而影响产品风味，所以用量要适宜。 一般多于碳酸氢钠配合使用，可以减弱各自的弱的，此外一些维生素在碱性条件下也容易破坏。 但碱性膨松剂具有价格低廉，保存性较好，使用时稳定性较高等优点。因此在糕点、饼干生产中广泛使用。为了减少或克服碱性膨松剂的缺点，可用不同配方配制成各种复合膨松剂。复合膨松剂一般由三种成分组成。1. 碳酸盐类：常用的是碳酸氢钠，其用量约占2040，它的作用是与酸反应而产生二氧化碳。2. 酸性物质：如柠檬酸、酒石酸、延胡索酸。乳酸、酸性磷酸盐和明矾等。其用量约占3550。3. 淀粉、脂肪酸等，其用量约占1040。作用:增加膨松剂的保存性，防止吸潮结块和失效；调节

16、气体产生速度或使气泡均匀产生等作用。 酵母，用于面包、馒头中。机理：酵母在发酵过程中，由于酶的作用，使糖类发酵产生酒精和二氧化碳，使面团发起、体积增大，经烘烤定型从而使面包形成蜂窝状膨松体并具有弹性，同时产生醛类、酮类和酸类等特殊风味物质。酵母本身含有大量的蛋白质、糖、脂肪 和维生素，提高了面包的营养价值。一、 发色剂和发色助剂的概念发色剂：在食品加工过程中，添加适量的化学物质，与食品中某些成分作用，使制品呈现良好的色泽，这类物质称为发色剂或显色剂。发色助剂：在使用发色剂的同时，通常加入一些促进发色的物质，责机械物质称为发色助剂。发色剂：硝酸盐、亚硝酸盐。发色助剂：L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠

17、、烟酰胺 能破坏或抑制食品的发色因素，使 食品褪色或使食品免于褐变所使用的添加剂称为漂白剂。 我国实际中常用的漂白剂主要有亚硝酸及其盐类，如亚硝酸钠、焦亚硫酸钠等。 漂白剂可分为还原漂白剂及氧化漂白剂。 还原漂白剂的作用是使食品中的有色物质还原呈现白色或无色，如，亚硫酸盐类和二氧化硫等漂白剂； 氧化漂白剂则使食品中的有色物质氧化呈现白色或无色，如，次氯酸钠或过氧化氢。1. 漂白作用 亚硫酸盐能产生还原性的亚硫酸，亚硫酸在被氧化时将着色物质还原，具有强烈的漂白作用。2. 杀菌、防腐作用（1）亚硫酸和微生物中的醛基发生加成反应，生产磺酸类物质，使微生物的细胞液呈现酸性，造成微生物蛋白质变性，使微生

18、物生命活动受到抑制甚至死亡。（2）亚硫酸盐还是强还原剂，能消耗组织中和氧，抑制好气性微生物的活动。3. 抗氧化作用 亚硫酸盐具有显著的抗氧化作用，由于亚硫酸是强还原剂，它能消耗果蔬组织中的氧气，抑制氧化酶的活性，所以对防止果蔬中VC的氧化破坏有一定作用。4. 护色作用 亚硫酸盐能抑制某些微生物生物活动所需氧酶和氧化酶的活性，。所以亚硫酸盐可防止酶促褐变；另外，亚硫酸盐与葡萄糖发生加成反应，从而抑制非酶褐变。 第七节第七节 酸度调节剂（酸度调节剂（acidulating agent）指食品加工和烹调时，添加于其中的酸味物质指食品加工和烹调时，添加于其中的酸味物质常用的酸度调节剂：包括各种有机酸及

19、其盐类，毒常用的酸度调节剂：包括各种有机酸及其盐类，毒性较低，可按生产需要适量使用性较低，可按生产需要适量使用名称名称ADI值值应用范围应用范围最大使用量最大使用量柠檬酸柠檬酸 无需规定无需规定各类食品各类食品按生产需要适量使用按生产需要适量使用乳酸乳酸无需规定无需规定各类食品各类食品按生产需要适量使用按生产需要适量使用苹果酸苹果酸无需规定无需规定各类食品各类食品按生产需要适量使用按生产需要适量使用第八节第八节 着色剂着色剂(coloring agent)(coloring agent)又称色素，使食品着色后提高其感官性状的一类物质又称色素，使食品着色后提高其感官性状的一类物质( (一一) )

20、天然色素：由动植物组织中提取的有机着色剂。特点：难溶天然色素：由动植物组织中提取的有机着色剂。特点：难溶解、着色不均、难以任意调色、对光、热、解、着色不均、难以任意调色、对光、热、pHpH稳定性差、成本高；稳定性差、成本高；其中藤黄有剧毒不能用于食品其中藤黄有剧毒不能用于食品我国允许使用的天然色素有我国允许使用的天然色素有60余种余种1、红曲米：、红曲米：2、焦糖：、焦糖：3、甜菜红：、甜菜红：4、虫胶红：、虫胶红：5、番茄红素：、番茄红素：6、-胡萝卜素：胡萝卜素：2S2O42 HNO3 + 2NO + H2O 硝酸盐硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸亚硝酸一氧化氮一氧化氮亚硝基肌亚硝基肌红蛋白红

21、蛋白高铁肌高铁肌红蛋白红蛋白红蛋白红蛋白一氧化氮亚一氧化氮亚铁血色原铁血色原亚硝基化菌亚硝基化菌红菌酶红菌酶低低PH值值还原性化合物还原性化合物硝酸盐和亚硝酸盐生色反应途径硝酸盐和亚硝酸盐生色反应途径增味剂增味剂(flavour enhancer )(flavour enhancer ) 是指为补充、增强、改善食品中的原有口味或滋味及提高是指为补充、增强、改善食品中的原有口味或滋味及提高食品风味的物质。有的称为鲜味剂或品味剂。按其化学性质分食品风味的物质。有的称为鲜味剂或品味剂。按其化学性质分为氨基酸系列、核苷酸系列两种。我国目前允许使用的增味剂为氨基酸系列、核苷酸系列两种。我国目前允许使用的

22、增味剂有谷氨酸钠、有谷氨酸钠、- -鸟苷酸二钠和鸟苷酸二钠和5 5- -肌苷酸二钠肌苷酸二钠5 5- -呈味核甘酸二钠、呈味核甘酸二钠、琥珀酸二钠和琥珀酸二钠和L-L-丙氨酸。丙氨酸。 谷氨酸钠又名味精，为含有一分子结晶水的谷氨酸钠又名味精，为含有一分子结晶水的L-L-谷氨酸一钠。谷氨酸一钠。其本身属于氨基酸类物质而具有一定的营养价值。但过量摄入会其本身属于氨基酸类物质而具有一定的营养价值。但过量摄入会引起血液中谷氨酸升高，造成一过性头痛、心跳加快、恶心等。引起血液中谷氨酸升高，造成一过性头痛、心跳加快、恶心等。谷氨酸的两个羟基可与金属离子发生鳌合，限制了钙镁的吸收利谷氨酸的两个羟基可与金属离

23、子发生鳌合，限制了钙镁的吸收利用。主要用于增加以肉味和鲜味为主的食品风味用。主要用于增加以肉味和鲜味为主的食品风味核甘酸增味剂均为二钠盐形式存在，广泛的存在于各种食品中。核甘酸增味剂均为二钠盐形式存在，广泛的存在于各种食品中。与氨基酸类增味剂有协同作用与氨基酸类增味剂有协同作用近年来，有开发了许多肉类提取物、酵母抽提物、水解动物蛋近年来，有开发了许多肉类提取物、酵母抽提物、水解动物蛋白和水解植物蛋白等白和水解植物蛋白等防腐剂（防腐剂（preservativepreservative）是指能抑制食品中微生物的繁殖，防止食品腐败变质，延长食是指能抑制食品中微生物的繁殖，防止食品腐败变质，延长食品保

24、存期的物质品保存期的物质防腐剂一般分酸型防腐剂、酯型防腐剂和生物防腐剂防腐剂一般分酸型防腐剂、酯型防腐剂和生物防腐剂（一）酸型防腐剂：苯甲酸、山梨酸和丙酸。其抑菌效果主要（一）酸型防腐剂：苯甲酸、山梨酸和丙酸。其抑菌效果主要取决于它们未解离的酸分子，其效力随取决于它们未解离的酸分子，其效力随PHPH 而定，酸性越大，效而定，酸性越大，效果越好，在碱性环境中几乎无效果越好，在碱性环境中几乎无效1 1苯甲酸及其钠盐：苯甲酸又名安息香酸。由于其在水中溶解苯甲酸及其钠盐：苯甲酸又名安息香酸。由于其在水中溶解度低，故多使用其钠盐。成本低廉。苯甲酸进入机体后，大部度低，故多使用其钠盐。成本低廉。苯甲酸进入

25、机体后，大部分在分在9 9 1515小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排出，剩余部小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排出，剩余部分与葡萄糖醛酸结合而解毒分与葡萄糖醛酸结合而解毒2 2山梨酸及其盐类：又名花楸酸。由于在水中的溶解度有限，山梨酸及其盐类：又名花楸酸。由于在水中的溶解度有限，故常使用其钾盐。山梨酸是一种不饱和脂肪酸，可参与机体的故常使用其钾盐。山梨酸是一种不饱和脂肪酸，可参与机体的正常代谢过程，并被同化产生二氧化碳和水，故山梨酸可看成正常代谢过程，并被同化产生二氧化碳和水，故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的资料可以认为对人体是无害的是食品的成分，按照目前的资料可以认为对人体是无害的3 3丙酸及其盐类：抑菌作用较弱，使用量较高。常用于面包糕丙酸及其盐类：抑菌作用较弱，使用量较高。常用于面包糕点类，价格也较低廉。丙酸及其盐类，其