第9章-食品添加剂课件

1、第九章 食品添加剂Chapter 9 Food Additives内容提要1. 食品添加剂概述食品添加剂的基本概念；食品添加剂的种类；食 品添加剂使用原则及注意事项等。2. 常用非天然食品添加剂酸度调节剂；防腐剂；抗氧化剂；甜味剂；膨松剂；水分保持剂；稳定剂和增稠剂；其它。3. 常用天然食品添加剂常用的天然食品防腐剂；常用的天然食品抗氧化剂；常用的天然增味剂；常用的天然食品乳化剂；常用的天然食品增稠剂。教学目的与要求1. 了解新型食品添加剂开发的研究动态；2. 理解食品添加剂的概念；3. 掌握常用常见添加剂的作用机理、使用范围及其在食品加工中的应用。1. 食品添加剂概述1.1 食品添加剂的概念

2、中华人民共和国食品卫生法 食品添加剂是指“为改善食品的品质和色、香、味以及为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或人工合成的属于天然营养范围的食品添加剂”。1. 食品添加剂概述1.2 食品添加剂的使用意义没有食品添加剂就没有现代食品工业；食品添加剂是食品工业的灵魂。“使用添加剂是人类区别于动物的一个重要标志，动物是有什么吃什么，人类的食品是经过加工的，加工的过程就是对食品添加剂使用的过程。” 国际食品添加剂联盟1. 食品添加剂概述1.2 食品添加剂的使用意义（1） 改善和提高食品色、香、味及口感等感官指标；（2） 保持和提高

3、食品的营养价值；（3）有利于食品保藏和运输，延长食品的保质期；（4）增加食品的花色品种；（5）有利于食品加工操作；（6）满足不同人群的需要；（7）提高经济效益和社会效益。1. 食品添加剂概述1.3 对食品添加剂的一般要求（1） 应经过充分的毒理学鉴定，证明在使用限量范围内对人体无害，长期摄入后对食用者不引起中毒；（2） 进入体内后，最好能参与人体正常代谢，或被正常解毒过程解毒后排除体外，或不被消化吸收而全部排除体外，不在人体内分解或不与食品作用产生对人体有害的物质；（3）在达到一定的工艺效果后，若能再后续的加工、贮藏、烹调过程中消失或被破坏，避免被摄入人体，则更为安全；（4）对食品的营养成分不

4、应有破坏作用，也不应该影响食品的质量及风味；1. 食品添加剂概述1.3 对食品添加剂的一般要求（5） 要有助于在食品生产、加工制造和贮藏等过程中保存食品营养素，防止腐败变质，增强感官性状，提高产品质量，并在较低用量条件下有显著的效果；（6） 应有严格的质量标准，有害杂质不得超过标准规定的允许限量；（7）价格低廉，来源充足；（8）使用方便、安全，易于贮存、运输及检测。1. 食品添加剂概述1.4 食品添加剂的安全性评价及使用标准（1） 安全性评价：毒理学评价 急性毒性试验（24 h内）； 亚急性毒性试验（3个月）； 慢性毒性试验（2年）； 特殊试验：繁殖试验、致癌、致畸、致突变、致敏试验等。1.

5、食品添加剂概述1.4 食品添加剂的安全性评价及使用标准（2） 使用标准：安全使用的定量指标1. 食品添加剂概述1.5 食品添加剂的分类按来源进行分类：天然食品添加剂（来源于植物或微生物）化学合成食品添加剂按应用特性分类：直接食品添加剂（如食用色素、甜味剂）加工助剂（如消泡剂）间接食品添加剂1. 食品添加剂概述1.5 食品添加剂的分类按其在食品中的功能进行分类：（最常用） 防止食品腐败变质的添加剂：防腐剂、抗氧化剂和杀菌剂； 改善食品感官性状的添加剂：鲜味剂、甜味剂、酸味剂、色素、香料、香精、发色剂、漂白剂和抗结块剂； 保持和提高食品质量的添加剂：组织改良剂、面粉面团质量改良剂、膨松剂、乳化剂、

6、增稠剂和被膜剂； 改善和提高食品营养的添加剂：纤维素、氨基酸和无机盐； 便于食品加工制造的添加剂：消泡剂、净化剂； 其它功能的添加剂：胶奶糖基质材料、酸化剂、酶制剂、酿造用添加剂和防虫剂等。酸度调节剂（01），抗结剂（02），消泡剂（03），抗氧剂（04），漂白剂（05），膨松剂（06），胶奶糖基础剂（07），着色剂（08），护色剂（09），乳化剂（010），酶制剂（011)，增味剂（012），面粉处理剂（013），被膜剂（014），水分保持剂（015），营养强化剂（016），防腐剂（017），稳定和凝固剂（018），甜味剂（019），增稠剂（020），香料（021），其他（00）共22类，括

7、号内数字为规定的分类序号。我国现行的食品添加剂分类1. 食品添加剂概述1.6 食品添加剂的发展趋势 研究开发天然食品添加剂和研究改性天然食品添加剂； 大力研究生物性食品添加剂（如红曲色素、乳酸链球菌素、黄原胶和溶菌酶等）； 研究新型食品添加剂的合成工艺（大孔树脂吸附工艺制备甜菊糖苷）； 研究食品添加剂的复配（增效作用或派生出新功效）； 研究专用的食品添加剂； 研究高分子型食品添加剂（食用安全性大大提高，热值低，效用持久化）。2. 常用非天然食品添加剂 目前，允许直接使用的非天然食品添加剂品种达4000种，常用的约680种。特性使用方法2. 常用非天然食品添加剂2.1 酸度调节剂（acidity

8、 regulators） 亦称pH调节剂，是用于食品加工过程中控制pH或调节食品酸碱度的食品添加剂，一般分为酸味剂、碱性剂以及缓冲剂3类。 酸味剂：赋予食品以酸味，改善食品风味；防腐作用；不同酸味剂有不同的味觉，（如柠檬酸有清凉感，苹果酸有苦味，磷酸、乳酸及富马酸有涩味，醋酸有刺激味）。 碱性剂：增强面制品的弹性和延展性；提高蔬菜制品的硬度和脆性；改善食品质量，但会使食品产生苦味。 缓冲剂：使食品在制造过程中或使最终产品pH保持稳定，一般是弱酸或弱碱及其盐类，如酒石酸、琥珀酸、柠檬酸等有机酸及其盐类、磷酸盐。2. 常用非天然食品添加剂2.1 酸度调节剂（acidity regulators）（

9、1）柠檬酸（盐）（citric acid） 特性：由淀粉或糖质原料经发酵精制而成，外观呈无色半透明结晶或白色结晶状颗粒，味极酸，易溶于水和乙醇，微溶于乙醚。 使用：主要用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、风味增进剂、胶凝剂、调色剂等。主要用于碳酸饮料、果汁饮料、乳酸饮料和腌制品等。约占酸味剂总消耗量的2/3。2. 常用非天然食品添加剂2.1 酸度调节剂（acidity regulators）（1）柠檬酸（盐）（citric acid）应用举例： 水果罐头中添加柠檬酸：保持或改进风味，提高酸度抑制微生物生长、减弱微生物的抗热性； 糖果中加入柠檬酸：作为酸味剂易于和果味协调； 凝胶食

10、品（果酱、果冻）中使用柠檬酸：降低果胶的负电荷，从而使果胶分子间通过氢键结合而胶凝； 柠檬酸具有螯合作用，能够清除某些有害金属具有抗氧化等作用。2. 常用非天然食品添加剂2.1 酸度调节剂（acidity regulators）（2）乙酸（acetic acid） 特性：可通过乙醇或乙醛氧化制得，也可采用溶剂萃取焦木油后分离制得。可与水、乙醇、甘油、乙醚等混合，pK值4.75。 使用：可用作酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等。可使pH降低至低于微生物最适生长所需pH，从而抑制微生物。是我国应用最早，使用最广的酸味剂，主要用于复合调味料、配制醋、罐头、干酪、果冻等。2. 常用非天然食品添

11、加剂2.1 酸度调节剂（acidity regulators）（3）乳酸（lactic acid） 特性：无色到浅黄色固体或糖浆状澄明液体；有特异收敛性，味微酸、酸味阈值0.004%，有吸湿性；与水、乙醇或乙醚能任意混合。 使用：作为防止杂菌繁殖的液体酸味剂用于日本酒业；在啤酒生产中用于调节糖化过程的pH；乳酸钙作为钙的营养强化剂，乳酸亚铁作为铁的强化剂，乳酸锌作为锌的强化剂；乳酸钠作为食品保鲜剂、调味剂、防冻剂、保湿剂等；乳酸甲酯用于松脆糕点、乳酸乙酯是常用的香料；硬脂酸乳酸钙和硬脂酸乳酸钠可改变面包内部结构，是面包变得疏松、柔软。2. 常用非天然食品添加剂2.1 酸度调节剂（acidity

12、 regulators）（4）L-苹果酸（L-malic acid） 特性：酸味柔和，持久性长，有可能代替柠檬酸作为食品酸味剂。 使用：碳酸和非碳酸饮料、糖果、糖浆、蜜饯等食品中苹果酸的用量有所增加；可与其它酸味剂复配使用。（5）酒石酸（tararic acid） 特性：酸味阈值0.0025%，酸味强度约为柠檬酸的1.21.3倍，口感稍涩，具有金属离子螯合作用。 使用：作为啤酒发泡剂；特别适合用做葡萄汁的酸味剂。2. 常用非天然食品添加剂2.1 酸度调节剂（acidity regulators）（6）富马酸（fumaric acid） 特性：溶解度较差，吸水率低；有强缓冲作用，以保持水溶液pH

13、在3.0左右；有涩味。 使用：在食品中主要用于肉制品、鱼制品加工等。（7）琥珀酸（succinic acid） 特性：无色结晶体，味酸，可燃，溶于水、乙醇和乙醚，不溶于氯仿、二氯甲烷。 使用：可用于豆酱、酱油、日本酒、调味料等；琥珀酸钠可用于火腿、香肠、水产品、调味液等。2. 常用非天然食品添加剂2.2 防腐剂（preservatives） 指一类能够抑制微生物的生长繁殖或杀灭微生物的化学物质（广义概念）。从抗微生物的作用来衡量，具有杀菌作用的物质称为杀菌剂，而仅具抑菌作用的物质称为防腐剂（狭义概念）。 热杀菌：食品色、香、味及质地等方面带来损失； 传统的盐腌、糖渍、烟熏等保藏方法：食品风味和

14、营养价值破坏； 高压杀菌、静电杀菌、X射线杀菌：设备投资较大。基本概念与意义2. 常用非天然食品添加剂2.2 防腐剂（preservatives） 防腐剂应具有显著的杀菌或抑菌作用，并应尽可能具有破坏病原性微生物的作用，但不应该阻碍肠道酶类作用，也不能影响肠道有益正常菌群的活动。 酸型防腐剂 酯型防腐剂 无机防腐剂 乳酸链球菌素等生物防腐剂 取材与各种生物的天然防腐剂基本要求与分类防腐剂分类 酸型防腐剂：由未离解的酸分子其作用，防腐效力随pH而定，酸性越强效果越好，碱性中几乎无防腐能力，如山梨酸、苯甲酸、丙酸等及其盐类。 酯型防腐剂：对霉菌及酵母的抑菌作用较强，对细菌特别是G-细菌及乳酸菌作用

15、较差，但总体杀菌作用强于酸型防腐剂；防腐效果不因pH的改变而改变，水溶性较差，限制了应用范围。 无机防腐剂：主要为亚硫酸及其盐类（我国列为漂白剂）、硝酸盐及亚硝酸盐（我国列为护色剂）、次氯酸盐等。 乳酸链球菌素等生物防腐剂： 取材于各种生物的天然防腐剂：野茉莉提取物；瓦蒿提取物；鱼精蛋白；日偏柏醇；果胶分解物；朴树提取物；聚赖氨酸；连翘提取物（日本厚生省1992年公布）。2. 常用非天然食品添加剂2.2 防腐剂（preservatives）（1）苯甲酸及其钠盐 基本特性：苯甲酸，又名安息香酸，一种白色鳞片或针状结晶体，防腐效果好，对人体比较安全。 抑菌对象：在酸性条件下对多种微生物（酵母、霉菌

16、、细菌）有明显抑菌作用，但对产酸菌作用较弱。 抑菌机理：使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，使三羧酸循环（TCA）中乙酰辅酶A乙酰醋酸及乙酰草酸 柠檬酸之间的循环难于进行，并阻碍细胞膜的正常生理作用。最适作用pH为2.54.0，pH5.5以上对很多霉菌无抑制效果。 范围与用量：主要用于果汁、果酱、清凉饮料这些酸性食品，使用量0.1。2. 常用非天然食品添加剂2.2 防腐剂（preservatives）（2）山梨酸及其钾盐 基本特性：又名花椒酸，白色结晶，难溶于水，可溶于有机溶剂；山梨酸钾的抑菌效果为同质量山梨酸的74；山梨酸代谢后生成CO2和H2O，对人体无害。 抑菌对象：对霉菌、酵母菌和好气性细

17、菌有抑制作用。 抑菌机理：损害微生物细胞中的脱氢酶系统，并使分子中的共轭双键氧化，产生分解和重排。抑菌活性后酸碱度严格控制，最适pH 6.0。 范围与用量：主要用于果汁、果酒、果酱、低盐酱菜、面酱、酱油、醋等酸性食品中，用量为0.050.1%。2. 常用非天然食品添加剂2.2 防腐剂（preservatives）（3）对羟基苯甲酸酯 基本特性：又名尼泊金酯，商品名对羟基安息香酸，无色结晶或白色结晶粉末，无臭，无味，微溶于水，可溶于氢氧化钠和乙醇。 抑菌对象：对霉菌、酵母菌作用较强，对细菌特别是革兰氏阴性杆菌作用较差 。 抑菌机理：抑制微生物的化学酶系与电子传递酶系活性，以及破坏微生物细胞膜的结

18、构，抑菌活性受pH影响较小。 范围与用量：经表面处理的新鲜果蔬（0.012）；果酱、酱油、酱制品（0.25）；糕点馅料（0.5）。2. 常用非天然食品添加剂2.2 防腐剂（preservatives）（4）丙酸及其盐类 基本特性：丙酸是食品的正常成分，也是人体代谢的中间产物，基本无毒，常以钠盐或钙盐作为防腐剂添加。 抑菌对象：丙酸对霉菌有良好的防腐效果，而对细菌的抑制作用较小，对酵母无作用；丙酸钙对各种霉菌、需氧芽孢杆菌、G+杆菌都有较强的抑制作用，对引起食品发粘的枯草杆菌效果尤其显著，对防止黄曲霉毒素的产生有特效。 抑菌机理：抑制微生物合成-丙氨酸而起抑菌作用，必须在酸性环境中才能产生抑菌作

19、用，最适合pH7时几乎不溶解，pH较低时，高温加热不改变活性，但pH4时，加热能迅速失活；一些酶制剂（如-胰蛋白酶）能使其降解失活；与其他防腐因素，如酸味剂、盐、热处理和冷冻联合使用活性大大增加。 应用：已在50多个国家推广使用与牛奶、奶酪、灌装食品、鱼肉制品、啤酒、饮料、日用甜食和莎拉等的防腐保鲜。（2）乳酸链球菌素（Nisin）3. 常用天然食品添加剂3.1 常用的天然食品防腐剂 溶菌酶：多数商品溶菌酶是从蛋清中提取的，包括5种，及N-乙酰己糖胺酶、酰胺酶、内肽酶、-1,3和-1,6葡聚糖和甘露聚糖酶以及壳多糖酶；机理是切断N-乙酰胞壁酸和乙酰葡萄糖胺直接的-1, 4糖苷键，对G+细菌有较

20、强作用而对G-作用较弱；可用于婴儿食品。（3）抗菌肽 是存在于生物体内的一类光谱抗菌活性多肽，也是先天免疫系统中重要的组成部分。目前已从哺乳动物、昆虫及两栖动物和各种海洋生物中发现了几百种抗菌肽。3. 常用天然食品添加剂3.1 常用的天然食品防腐剂（3）抗菌肽 柞蚕抗菌肽：瑞典科学家Boman首次分离，现已从鳞翅目和双翅目昆虫中分离出20多种类似物；作用机理是通过在细胞膜上形成电势依赖通道，改变细胞膜的通透性，使细胞物质泄漏而杀菌。 壳聚糖：即脱乙酰甲壳质，又名几丁聚糖；防腐机理主要是由于壳聚糖能再食品表面形成半透膜，从而有效地控制微生物的侵入，壳聚糖本身能够抑制某些微生物的生长繁殖；脱乙酰程

21、度越高，抗菌活性越强，pH6时呈胶态，活性下降；多用于低酸性和蛋白质含量较低的食品中。3. 常用天然食品添加剂3.2 常用的天然食品抗氧化剂（1）茶多酚 主要组成：以儿茶素类为主体（约80%）的多酚类化合物，包括4种形式的儿茶素，即没食子儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素、儿茶素没食子酸酯、儿茶素。 抗氧化机理：儿茶素及其衍生物结构中的酸性羟基具有供氢活性，能将氢原子提供给不饱和脂肪酸过氧化自由基形成氢氧化物，阻止脂肪酸形成新的自由基，从而中止脂质氧化过程。 茶多酚的协同作用：茶多酚各组分的协同作用；茶多酚与VE的协同作用；茶多酚与VC的协同作用；茶多酚与-胡萝卜素的协同作用；茶多酚与脂溶性茶多酚

22、的协同作用。3. 常用天然食品添加剂3.2 常用的天然食品抗氧化剂（2）抗氧化肽 肌肽：存在于动物肌肉中的天然抗氧化剂，可抑制由金属离子、血红蛋白、脂酶和单线态氧、O2-、OH-、ROO-催化的脂质氧化。 大豆肽：大豆蛋白水解得到的小肽，可事脂质氧化的诱导期从6d延长到28d。 谷胱甘肽：广泛分布于动植物、谷物、油料种子中，在机体的生化防御体系中起着重要的作用，且具有多方面的生理功能；其抗氧化作用主要表现在清除自由基。3. 常用天然食品添加剂3.2 常用的天然食品抗氧化剂（3）维生素E（4）去甲二氢愈创木酚：从沙漠地区拉瑞啊属植物中提取的一种天然抗氧化剂。（5）迷迭香精油：双酚类二萜，主要有效

23、成分为鼠尾草酚、迷迭香酚、迷迭香双酚、鼠尾草酸等。3. 常用天然食品添加剂3.3 常用的天然增味剂 近年来，随着国内外快餐食品、方便食品的迅速发展，鲜味剂特别是营养性鲜味剂的产销量也快速增长。国外营养性天然鲜味剂主要包括： 酵母浸膏：复杂的呈味特性，调味时可赋予浓重的醇厚味，有增咸、缓和酸味、除去苦味的效果，对异味和异臭具有屏蔽的功能等。 水解蛋白：鲜味物质的含量及呈味特性因原料和加工方法而异。 水产抽提物：在日本极为盛行。 其它：美拉德反应产物。3. 常用天然食品添加剂3.4 常用的天然食品乳化剂 磷脂是最常见的天然乳化剂，广泛存在于动植物界，既是一种天然的生物表面活性剂，也是人类及动植物组织细胞膜的组成成分。 商品磷脂主要来源于大豆、蛋黄和玉米，习惯上均称为卵磷脂。 磷脂按其分子结构组成可分为甘油醇磷脂和神经醇磷脂两大类。 天然卵磷脂产品最广泛的用途是用于人造奶油和糖果。 几乎所有的婴儿食品都用亲水或去油卵磷脂作乳化剂。3. 常用天然食品添加剂3.5 常用的天然食品增稠剂 目前使用的食品增稠剂绝大多数是天然增稠剂，主要有以下几种： 瓜尔豆胶：又称长角豆胶，是从瓜尔豆中分离出来的一种可食用的多糖化合物，富含半乳甘露聚糖；用于冰淇淋，能赋予产品润滑和糯性的口感，并能减缓融合速度，同时避免冰淇淋中冰晶的生成而导致的口感粗糙。