食品化学08第八章 食品添加剂

1、1第八章 食品添加剂2第一节第一节 概述概述食品中的添加成分包括1 正常的配料（Normal ingredients ）2 操作助剂（Processing aids ）4 食品添加剂（Food additives ）3 污染物（Contaminants ）能单独作为食品食用的那部分配料。如：肉、大米、果蔬等等。农药的残留物、从包装或其他食品转移过来的物质和由污染的微生物所产生的物质。如：农残、重金属、毒素等等在食品加工和原料处理过程中，为使之能够顺利进行，加入某些辅助物质。这些物质本身与食品无关，如助滤、澄清、润滑、脱膜、脱色、脱皮、提取溶剂等，它们一般应在食品成品中除去而不应成为最终食品的成

2、分，或仅有残留。不是必须，或者可能有害的食品配料 ?3第一节第一节 概述概述剂 它们必须有确切的规格和能提供下述四种功能之一或几种：（1）保持营养质量；（2）为具有特殊膳食需求的食品消费群体提供某种必需的配料；（3）有助于保持食品质量或改进食品感官品质；（4）提供一种操作助剂。4第一节第一节 概述概述1 含量较少，分离纯化困难，生产成本高。2 稳定性较差3 染着力较差，染着不易均匀。4 专用性较强，应用局限性。1 物质本身的化学结构和理化性质2 有效浓度3 作用时间52 食品添加剂的作用很多，基本可以归结为以下几个方面：食品添加剂的作用很多，基本可以归结为以下几个方面：（1）增加食品的保藏性能

3、，延长保质期，防止微生物引起的腐败和由氧化引起的变质。（2）改善食品的色香味和食品的质构如色素、香精、各种调味品、增稠剂和乳化剂等。（3）有利于食品的加工操作，适应机械化、连续化大生产。如用葡萄糖酸内酯作为豆腐凝固剂，有利于大规模生产安全、卫生的盒装豆腐。（4）保持和提高食品的营养和保健价值。如营养强化剂、食品功能因子等。6第一节第一节 概述概述3 74食品添加剂的使用标准食品添加剂的使用标准 我国在1997年2月1日正式实施的国家标准：GB27601996食品添加剂使用卫生标准第一节第一节 概述概述 该标准提供了安全使用食品添加剂的定量指标 ，它包括允许使用的食品添加剂品种，使用目的(用途)

4、，使用范围(对象食品)，以及最大使用量(或残留量)，有的还注明使用方法。最大使用量以gkg为单位。 该标准的制定是以食品添加剂使用情况的实际调查与毒理学评价为依据。为了消费者的利益，凡生产、经营、使用食品添加剂者均要严格执行。 85 食品添加剂的安全性和卫生管理食品添加剂的安全性和卫生管理 任何一种新食品添加剂都应对其进行毒理学评价，我国卫生部公布了食品安全性毒理学评价程序，分为四个阶段：第一阶段急性毒性试验。 第二阶段蓄积毒性试验，致突变试验及代谢试验。第三阶段亚慢性毒性试验（包括繁殖，致畸试验）。第四阶段慢性毒性试验 （包括致癌试验）。9 急性毒性试验是指给予一次较大的剂量后，对动物产生的

5、作用进行判断。通过急性毒性试验可以考查摄入该物质后在短时间内所呈现的毒性，从而判断对动物的致死量（LD）或半数致死量（LD50）。半数致死量是通常用来粗略地衡量急性毒性高低的一个指标。是指能使一群试验动物，中毒死亡数达到一半所需的剂量，其单位是毫克/千克（体重）。对于食品添加剂来说，主要采用经口服的半数致死量。受试物质的毒性分级如表。毒性级别LD50大白鼠毒性级别LD50大白鼠极剧毒15000经口服半数致死量与毒性分级经口服半数致死量与毒性分级 (单位：单位：mg/kg) 慢性毒性试验是指少量受试物质长期作用下所呈现的毒性，从而可确定受试物质的最大无作用量和中毒阈剂量。慢性毒性试验在毒理研究中

6、占有十分重要的地位，对于确定受试物质能否作为食品添加剂使用具有决定性的作用。最大无作用量（MNL）又称最大无效量、最大耐受量或最大安全量，是指长期摄入该物质仍无任何中毒表现的每日最大摄入剂量，其单位是毫克/公斤（体重）10 对某种食品添加剂来说，其使用情况制定标准的一般程序如下：（1）由动物毒理学试验确定最大无作用剂量（MNL）。（2）从动物毒理学试验结果，确定人体每日允许摄入量（ADI）。人体和动物存在差异，故应定出一个合理的系数，一般把动物的最大无作用剂量（MNL）除以100（安全系数），求得人体的每日允许摄入量。（3）将每日允许摄入量ADI乘上平均体重就得到一个人的每日允许摄入总量。11

7、第二节第二节 防腐剂（防腐剂（antiseptic ）大多数食品的保藏是通过热加工冷冻干燥发酵冷藏使用防腐剂的情况当不能采取热处理方法加工产品时作为其他保藏方法的一个补充以减轻其他处理方法的强度，同时使产品的质构、感官或其他方面的质量得到提高在一定条件下，配合使用防腐剂作为一种保存辅助手段，对防止某些易腐食品的变质有显著的效果，而且使用简便，一般不需要特殊设备，所以现阶段防腐剂在食品防腐方面尚起着一定的作用。12第二节第二节 防腐剂（防腐剂（antiseptic ）13第二节第二节 防腐剂（防腐剂（antiseptic ）14第二节第二节 防腐剂（防腐剂（antiseptic ） 常用的防腐剂

8、是有机酸（如苯甲酸、山梨酸和脱氢醋酸），以分子形式并发挥防腐作用， 所以只有pH较低时有利于 防腐剂的抑菌。苯甲酸（3.05.0）、山梨酸（5.5）、脱水醋酸（6.5）。 一般来讲微生物的污染情况较低时防腐剂的抑菌效果就好，但当食品中微生物污染严重时则防腐剂的抑制效果差甚至完全不起作用，所以防腐剂应及时加入并防止食品的二次污染。 防腐剂均匀分布于整体之中才能发挥抑菌作用，否则一处微生物大量繁殖可以污染其它部分，最后导致整个食品的腐败变质。故此对于难溶防腐剂可以采取碱溶、醇溶或热溶的方法溶解后加入。15防腐剂与物理保藏如冷藏、加热、辐射等结合一起更能有效地发挥作用，如杀菌处理可以将微生物数量降低

9、；但注意的是多数防腐剂可随水蒸汽一起挥发，故应在加热完成后再加入，以免防腐剂的损失。（1）协同作用：）协同作用：一种防腐剂抑菌效果是有限的，当二种以上的防腐剂共同应用时 ，其抑菌效果会大大增强。（2）增效作用：）增效作用：食品中的一些成分本身无抑菌作用，但它们却能增强或削弱防腐剂的抑菌能力，如柠檬酸、葡萄糖酸、Vc等 。（3）拮抗作用：）拮抗作用：降低防腐剂的抑菌能力如CaCl2。 16第二节第二节 防腐剂（防腐剂（antiseptic ）COOHCOONa17又称安息香酸，是白色有荧光的结晶体，无味或略带安息香气味，天然存在于酸果蔓、梅干、肉桂、丁香中是一种芳香族酸，有时候也可以作为香料添加

10、。是苯甲酸的钠盐无味或略带安息香气味，在空气中十分稳定，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克苯甲酸相当于1.18克苯甲酸钠。苯甲酸苯甲酸苯甲酸钠苯甲酸钠18 苯甲酸钠的防腐机理与苯甲酸相同。在酸性较强的食品中，苯甲酸钠的防腐效果最好， 由于它具有亲油性，容易渗透细胞膜，进入细胞体内，从而干扰了微生物细胞膜的通透性抑制细胞膜对氨基酸的吸收。 进入细胞体内的苯甲酸分子，会被电离酸化，抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。192021CH3CHCHCHCHCOOHCH3CHCHCHCHCOOK22 山梨酸化学名称为2,4一己二烯酸，又名花楸酸

11、。n山梨酸：山梨酸：山梨酸为无色针状结晶或白粉末状结晶，无臭或稍带刺激性气味，耐光，耐热，但在空气中长期放置，易被氧化变色，而降低防腐效果。山梨酸微溶于水，而溶于有机溶剂，所以多用其钾盐。 山梨酸山梨酸山梨酸钾山梨酸钾山梨酸钾山梨酸钾：山梨酸钾为白色或淡黄色鳞片状结晶，易溶于水。对霉菌、酵母及需氧菌有明显抑制作用，但对乳酸菌及厌氧性芽孢菌无效。有效pH值不超过6.5.23 作用机理：作用机理： 山梨酸能与微生物酶系统中巯基结合，从而破坏许多重要酶系，达到抑制微生物增殖及防腐的目的。 山梨酸对霉菌、酵母和好气性细菌均有抑制作用，但对嫌气性细菌与嗜酸杆菌几乎无效。其防腐效果随pH升高而降低。pH为

12、8时丧失防腐作用，适用于pH在5.5以下的食品防腐。代谢：代谢： 山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在机体内正常地参加代谢作用，氧化生成二氧化碳和水，所以几乎无毒，是一种比较安全的防腐剂。24 使用注意事项使用注意事项 配制山梨酸溶液时，可先将山梨酸溶解在乙醇、碳酸氢钠或碳酸钠的溶液中，随后再加入食品中。 山梨酸用于需要加热的产品时，为防止山梨酸受热挥发，应在加热过程的后期添加。 山梨酸在食品被严重污染，微生物数量过高的情况下，不仅不能抑制微生物繁殖，反而会成为微生物的营养物质，加速食品腐败，因此，应特别注意食品卫生。 山梨酸与山梨酸钾同时使用时，以山梨酸计不得超过最大使用量，不得延长保质期。由于1山

13、梨酸钾水溶液的pH为78，可使食品pH升高而不利于抑菌。 25第三节第三节 甜味剂（甜味剂（ sweeteners ）26第三节第三节 甜味剂（甜味剂（ sweeteners ）OCSO2NNa27NHSO3Na28NH2CHCOCOOHNHCHCOOCH3CH229 30第三节第三节 甜味剂（甜味剂（sweeteners ） 31第四节第四节 抗氧化剂抗氧化剂定义：抗氧化剂是能阻止或推迟食品氧化，提高稳定性和延长贮存期的一类食品添加剂。对于含油较多的食品来说，氧化是导致食品质量变劣的主要因素之一。油脂氧化可影响食品的风味和引起褐变，破坏维生素和蛋白质，甚至还能产生有毒有害物质。一、概述32

14、根据作用机理可将抗氧化剂分成两类第一类为主抗氧化剂是一些酚型化合物又叫酚型抗氧化剂，它们是自由基接受体，可以延迟或抑制自动氧化的引发或停止自动氧化中自由基链的传递。食品中常用的主抗氧化剂是人工合成品，包括丁基羟基茴香醚（BHA）、丁基羟基甲苯（BHT）、倍酸丙酯（PG）以及叔丁基氢醌（TBHQ）等。有些食品中存在的天然组分也可作为主抗氧化剂，如生育酚是通常使用的天然主抗氧化剂。第二类抗氧化剂又称为次抗氧化剂这些抗氧化剂通过各种协同作用，减慢氧化速率也称为协同剂，如柠檬酸、抗坏血酸、酒石酸以及卵磷脂等。二、分类33三、常用抗氧化剂1 丁基羟基茴香醚（Butyl-Hydroxy-Anisol）丁基

15、羟基茴香醚 又称为特丁基羟基茴香醚，简称为BHA，特丁基羟基茴香醚为白色或微黄色蜡样结晶状粉末，BHA具有典型的酚味，当油受到高温时，酚味就相当明显了。 它通常是3-BHA和2-BHA两种异构体混合物。熔点为5765，随混合比不同而异，如3-BHA占95%者，熔点为62。34 BHA对热相当稳定，在弱碱性的条件下不容易破坏，这就是它在焙烤食品中，仍能有效使用的原因。与金属离子作用不着色。 3-BHA的抗氧化效果比 2-BHA 强1.5-2倍，两者混合后有一定的协同作用，因此，含有高比例的3-BHA混合物，其效力几乎与纯3-BHA相仿。商品BHA中3-BHA大于 90%。 实验证明BHA的抗氧化

16、效果在低于0.02%时随浓度的增高而增大，而超过0.02%时，其抗氧化效果反而下降。-浓度过高或过低均不利。三、常用抗氧化剂1 丁基羟基茴香醚（Butyl-Hydroxy-Anisol）352 二丁基羟基甲苯（Dibutyl Hydroxy Toluene）三、常用抗氧化剂1 丁基羟基茴香醚（Butyl-Hydroxy-Anisol） 又称2,6-二特丁基对甲酚，简称为BHT，BHT为白色结晶或结晶性粉末，无味，无臭，熔点69.570.5（其纯品为69.7），沸点为265，不溶于水及甘油，能溶于有机溶剂。性质类似BHA，对热稳定，与金属离子不反应着色。具有升华性，加热时能与水蒸气一起挥发。抗氧

17、化作用较强，耐热性较好，普通烹调温度对其影响不大。用于长期保存的食品与焙烤食品效果较好。价格只有BHA的1/51/8，为我国主要使用的合成抗氧化剂品种。BHT36四四 抗氧化剂的使用注意事项抗氧化剂的使用注意事项（1）添加时机）添加时机 从抗氧化剂的作用机理可以看出，抗氧化剂只能阻碍脂质氧化，延缓食品开始败坏的时间，而不能改变已经变坏的后果，因此抗氧化剂要尽早加入。 油炸食品通常能吸收大量的脂肪，因此，必须不断地将新鲜脂肪加入油炸锅，与此同时，新鲜的抗氧化剂也被引入，以取代因水蒸气蒸馏而造成的损失。常在炸油中加入10mgkg以下的甲基聚硅氧烷，虽然它不是抗氧化剂，对终产品的稳定性没有直接的影响

18、，然而它能在油的表面形成一个不溶解的膜，防止油脂暴露在空气中，从而在油炸过程中保护了热的油脂。37四四 抗氧化剂的使用注意事项抗氧化剂的使用注意事项（1）添加时机）添加时机（2）适当的使用量）适当的使用量 和防腐剂不同，添加抗氧化剂的量和抗氧化效果并不总是正相关，当超过一定浓度后，不但不再增强抗氧化作用，反而具有促进氧化的效果。例如，生育酚在较低的浓度，即相当于它在粗植物油中的浓度，就能产生很高的效力，但在某些条件下，生育酚有具有助氧化作用，如当 -生育酚（TH2）浓度较高时，根据下列反应形成自由基产生助氧化作用： ROOH + TH2 = RO+ TH+ H2O38四四 抗氧化剂的使用注意事

19、项抗氧化剂的使用注意事项（1）添加时机）添加时机（2）适当的使用量）适当的使用量（3）抗氧化剂的协同作用）抗氧化剂的协同作用 凡两种或两种以上抗氧化剂混合使用，其抗氧化效果往往大于单一使用之和。这种现象称为抗氧化剂的协同作用。一种由于不同抗氧化剂可以分别在不同的阶段终止油脂氧化的链锁反应。另一种协同作用即主抗氧化剂同其他抗氧化剂和金属离子螯合剂复合使用，例如抗坏血酸可以作为主抗氧化剂再生剂（电于给予体）、氧的清除剂、金属螯合剂、其氧化褐变产物也具有抗氧化活性。上述两种协同作用已被实践证明，并在油脂抗氧化中普遍采用。39四四 抗氧化剂的使用注意事项抗氧化剂的使用注意事项（1）添加时机）添加时机（

20、2）适当的使用量）适当的使用量（3）抗氧化剂的协同作用）抗氧化剂的协同作用（4）溶解与分散）溶解与分散 抗氧化剂在油中的溶解性影响抗氧化效果，如水溶性的抗坏血酸可以用其棕榈酸酯的形式用于油脂的抗氧化。油溶性抗氧化剂常使用溶剂载体将它们并入油脂或含脂食品，这些溶剂是丙二醇或丙二醇与甘油一油酸酯的混合物。40四四 抗氧化剂的使用注意事项抗氧化剂的使用注意事项（1）添加时机）添加时机（2）适当的使用量）适当的使用量（3）抗氧化剂的协同作用）抗氧化剂的协同作用（4）溶解与分散）溶解与分散（5）金属助氧化剂和抗氧化剂的增效剂）金属助氧化剂和抗氧化剂的增效剂 过渡元素金属，特别是那些具有合适的氧化还原电位的三价