第四章食品添加剂检测

现代食品安全检测技术授课老师：张珍林生物与制药工程学院食品工程教研室现代食品安全检测技术第四章食品添加剂检测第一节食品添加剂概述第二节防腐剂分析检测技术第三节抗氧化剂分析检测技术第四节甜味剂分析检测技术目录：第四章食品添加剂检测第五节合成色素分析技术第六节发色剂分析检测技术第四章食品添加剂检测

学习目标：通过本章学习，进一步熟悉食品添加剂的定义和分类，了解食品添加剂的生产和市场概况、使用规范、过量使用食品添加剂的危害，掌握常见食品添加剂的分析检测方法。§1概述

一、食品添加剂的定义和分类按照GB2760-2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》对食品添加剂的定义为“为了改善食品品质和色、香、味以及为满足防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成物或者天然物质。”该法还规定了食品强化剂的定义是“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”。第四章食品添加剂检测目前我国允许使用的有22类1500种（世界现在有4000多种），具体分类如下：酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶母糖基础剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定剂、凝固剂、甜味剂、增稠剂、食品香料、其它。都制订了相应的国家标准《食品添加剂使用卫生标准》。第四章食品添加剂检测（一）食品添加剂的使用要求1．食品添加剂应该是无毒无害的

各种食品添加剂必须严格按《食品安全性毒理学评价程序与方法》，证明其在使用限量范围内长期使用对人体安全无害，或国外使用的依据充分证明其无毒无害，也不应有其它有毒杂质。二、食品添加剂的安全使用和管理第四章食品添加剂检测

2．不破坏食品的营养成分，不影响食品的感官性状，对食品的质量及风味不发生不良影响。3．应是使用最低剂量，而达到提高食品品质量的显著效果。第四章食品添加剂检测

4．不得用来掩盖食品的缺陷或作为伪造手段，粗制滥造,欺骗消费者。

如：异味蛋糕：以黄色素代替鸡蛋，糖精代替沙糖，化肥（碳酸铵、硫酸铵）代替小苏打，所制蛋糕氨味浓，故称为异味蛋糕。三精汽水（糖精、色素精、香精）。第四章食品添加剂检测5．食品添加剂生产应有严格的卫生标准和质量标准，并经中华人民共和国卫生部正式批准、公布。6．食品添加剂生产单位经卫生部批准的单位，其生产受到严格的监督。7．食品添加剂加到食品中以后应能被分析鉴定出来，有利于监督。第四章食品添加剂检测（二）食品添加剂使用原则1各种食品添加剂必须经过一定的毒理学安全性评价，符合卫生标准和管理办法；2具有一定毒性的添加剂，应尽可能不用或少用，必须使用时，应严格控制使用范围和使用量；第四章食品添加剂检测3应有助于食品的生产、加工和贮存等过程；具有保持营养、防止腐败、改善感官和提高质量等作用；4不得以掩盖食品腐败变质，或伪造、掺假目的而使用添加剂；不得销售和使用污染或变质的添加剂；第四章食品添加剂检测5专供婴儿的主辅食品，除可加入食品营养强化剂外，不得加入人工甜味剂、色素、香精等不适宜的添加剂；6复合食品添加剂中的单项物质，必须符合添加剂的各有关规定；第四章食品添加剂检测7生产新的食品添加剂，事先提出卫生学评价资料，经逐级审批后，报卫生部和国家标准局批准，按规定执行；8进口食品添加剂必须符合我国规定的品种和质量标准；9注意添加剂的使用方法，避免产生不良变化。第四章食品添加剂检测食品添加剂是食品工业的基础原料，对食品的生产工艺、产品质量、安全卫生都起到至关重要的作用。但是违禁、滥用以及超范围、超标准使用添加剂，都会给食品质量、安全卫生以及消费者的健康带来巨大的损害。食品添加剂的种类和数量越来越多，对人们健康的影响也就越来越大。随着研究的不断改进和发展，原来认为无害的添加剂，近年来发现还可能存在慢毒性、致癌作用、致畸作用及致突变作用等各种潜在的危害，因而更加不能忽视。第四章食品添加剂检测食品加工企业必须严格遵照执行食品添加剂的卫生标准，加强卫生管理，规范、合理、安全地使用添加剂，保证食品质量，保证人民身体健康。食品添加剂的分析与检测，则对食品的安全起到了很好的监督、保证和促进作用。第四章食品添加剂检测

食品添加剂的检测也是先分离再测定。分离——蒸馏法、溶剂萃取法、色层分离等。测定——比色法、紫外分光光度法、TLC、HPLC等。测定的意义：为了保障食品安全！三、食品添加剂检验方法第四章食品添加剂检测§2几种常用防腐剂的检测一、概述防腐剂是能防止食品腐败、变质、抑制食品中微生物繁殖，延长食品保存期的一类物质的总称。防腐剂还在烟草、化妆品、牙膏、药品中应用。第四章食品添加剂检测防腐剂是一种能够抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质。如果按照国家规定的数量使用，不仅可以防止食品生霉，而且可以防止食品变质或腐败，并能延长保存时间，同时对食用者也不会引起什么危害。因此，对防腐剂的使用必须控制一定的使用量，而且应具备以下特点：第四章食品添加剂检测⑴凡加入食品中的防腐剂，首先是对人体无毒、无害、无副作用的；⑵长期使用添加防腐剂的食品，不应该使机体组织产生任何的病变，更不能影响第二代发育、生长；⑶加入防腐剂之后，对食品的质量不能有任何的影响和分解；⑷食品加入防腐剂之后，不能掩蔽劣质食品的质量或改变任何感官性状。第四章食品添加剂检测防腐剂的品种：

苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、脱氢乙酸、丙酸及其盐等。新开发的:

果胶分解产物、香辛料提取物、琼脂低聚糖、甜菜碱、日扁柏醇、类黑精、葡萄糖氧化酶、富马酸二甲酯、溶菌酶、鱼精蛋白等。禁用的防腐剂：水杨酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、焦碳酸二乙酯等。第四章食品添加剂检测苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐是防腐剂中两种我国允许使用最广泛。苯甲酸及其盐类使用范围：酱油、醋、果汁类、果酱类、葡萄糖、罐头，最大使用剂量1g／公斤；酒、汽水、低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露，每公斤最多使用0.5g。山梨酸及其盐类在酱油、醋、果酱类中，每公斤最多允许使用1g；对低盐酱菜类、面酱类、蜜饯类等使用0.5g/㎏。第四章食品添加剂检测二、主要防腐剂的性质与毒性

苯甲酸及其钠盐是我国及其世界各国最普遍使用的防腐剂之一。具有成本低廉、供应充足、毒性较低的优点。在酸性（pH<4）食品中作用效果较好。苯甲酸为白色叶状或针状结晶，溶点122.4℃，化学性质较为稳定。微带安息香及苯甲醛气味，无臭味，在空气中微有挥发性，水溶液呈酸性，由于其在在水中溶解度较低，实际生产中多用其钠盐。苯甲酸钠使用量超过0.1%时可尝出其味道。2023/2/623第四章食品添加剂检测苯甲酸对大白鼠LD50为2700mg/kg（经口服）。以1%浓度加入饲料中饲喂大鼠，对生长、生殖无不良影响。人体每日体内可合成0.7-1.7克苯甲酸，并与甘氨酸结合转为马尿酸，由体内排出。WHO规定人体每日允许摄入量（ADI,acceptabledailyintake）为5mg/kg体重。

第四章食品添加剂检测山梨酸及其钾盐（Sorbicacid&sorbatepotassium）也是世界各国最普遍使用的防腐剂。山梨酸的化学名称为已二烯-（2，4）-酸，是一种不饱和脂肪酸，为无色针状结晶或白色结晶粉末，无臭味，稍有刺激性，溶于水及乙醇等有机试剂，对光、热稳定。钾盐为白色或淡黄色鳞片状结晶，易溶于水、乙醇，空气中吸湿易氧化分解。2023/2/625第四章食品添加剂检测山梨酸在机体可正常参加代谢，最后分解成二氧化碳和水，几乎无毒，因此山梨酸和山梨酸钾是迄今为止毒性最低的防腐剂。毒理学试验表明，山梨酸对大白鼠LD50为7400-10500mg/kg（经口服）。以5%浓度加入饲料中饲喂大鼠，对生长、生殖、存活率、消化等无不良影响。WHO建议人体每日允许摄入量为25mg/kg体重。第四章食品添加剂检测对羟基苯酸酯类包括其乙酯、丙酯和丁酯，以及对羟基苯甲酸异丁酯、异丙酯、对羟基苯甲酸乙酯纯品为无色或白色结晶粉末，无臭或有轻微的特殊香气，味微苦，灼麻。对光、热稳定，无吸湿性，微溶于水，溶于乙醇等溶剂。对羟基苯甲酸酯类的抗菌作用比苯甲酸和山梨酸强，对细菌特别是革兰氏阴性菌效果较差，但比苯甲酸效果好，适用的pH范围为4-8。其作用主要在于抑制微生物细胞的呼吸酶系和电子传递酶系的活性，以及破坏微生物的细胞膜结构。其ADI为10mg/kg。2023/2/627第四章食品添加剂检测丙酸（CH3CH2COOH）及丙酸盐（CH3CH2COONa）也是酸型防腐剂，其对霉菌、好气芽胞产生菌、革兰氏阴性菌有效。对酵母无效，特别是对使面包生成丝状粘质的细菌有效，其毒性极低，可认为是食品的正常成分，是各国广泛用于面包、糕点及发酵制品的防霉防腐剂。在防霉的同时也可防止产生黄曲霉毒素。2023/2/628第四章食品添加剂检测三食品中苯甲酸、山梨酸及其盐的测定苯甲酸、山梨酸及其盐的分析方法主要有酸碱滴定法（中和法）、紫外吸收法、比色法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。2023/2/629第四章食品添加剂检测（一）气相色谱分析法本方法适用于果汁、果酱、酱油、醋中苯甲酸（钠）、山梨酸（钾）的测定，方法简便、快速，是目前应用较多的方法。1、原理样品经盐酸酸化，以乙醚提取并浓缩，用石油醚：乙醚混合溶液定容，通过附氢火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定，与标准系列比较进行定量。2023/2/630第四章食品添加剂检测试剂（1）乙醚：不含过氧化物（2）石油醚：沸程30-60℃（3）盐酸

（4）无水硫酸钠（5）盐酸（1+1）

（6）氯化钠酸性溶液（40g/L）

第四章食品添加剂检测（7）山梨酸、苯甲酸混合标准溶液：准确称取山梨酸、苯甲酸各0.2000g置于100mL容量瓶中，用石油醚-乙醚（3+1）混合溶剂溶解后并稀释至刻度。此溶液每毫升相当于2.0mL山梨酸和苯甲酸。（8）山梨酸、苯甲酸标准使用液：吸取适量的山梨酸、苯甲酸标准溶液，以石油醚-乙醚（3+1）混合溶剂稀释至每毫升相当于50,100,150,200,250mg山梨酸或苯甲酸。3仪器

气相色谱仪附氢火焰离子化检测器第四章食品添加剂检测4分析步骤（1）样品提取称取2.50g预先混合均匀的样品，置于25mL带塞量筒中，加0.5mL盐酸（1+1）酸化，用15mL,10mL乙醚提取两次，每次振摇1min，将上层乙醚提取液吸入另一带塞量筒中。合并乙醚提取液用3mL氯化钠酸性溶液洗涤两次，静止15min，用滴管将乙醚层通过无水硫酸钠滤入25mL容量瓶中。加乙醚至刻度，混匀。准确吸取5mL乙醚提取液于5mL带塞试管中，置40℃水浴上挥干，加入2mL石油醚-乙醚（3+1）混合溶剂溶解残渣，备用。第四章食品添加剂检测（2）色谱参考条件

色谱柱：3mm×2m玻璃柱，内填充5%DEGS（丁二酸二乙二醇聚酯）+1%磷酸/ChromosorbW,AW,DMCS,60目。

检测器：氢火焰离子化检测器

温度：柱温170℃；进样品温度230℃；检测器温度230℃

气体流速：载气（氮气）50mL/min,氢气0.9kg/cm2，空气1.3kg/cm2（气体比例按各仪器型号不同选择各自的最佳比例条件）2023/2/634第四章食品添加剂检测

（3）测定进样2μL标准系列中各浓度标准使用液于气相色谱仪中，测定各浓度山梨酸、苯甲酸的峰高，以浓度为横坐标，相应的峰高为纵坐标，绘制标准曲线。同时进样2μL样品溶液。测得峰高与标准曲线比较定量。第四章食品添加剂检测5计算

式中：X1——样品中山梨酸或苯甲酸的含量，g/kg；

m1——测定用样品液中山梨酸或苯甲酸的质量，μg；

V1——加入石油醚-乙醚（3+1）混合溶剂的体积，mL

V2——测定时进样的体积，mL

m2——样品的质量，g；5——测定时吸取乙醚提取液的体积，mL25——样品乙醚提取液的总体积，mL

由测得苯甲酸的量乘以1.18，即为样品中苯甲酸钠的含量。测定结果取算术平均值的二位有效数字，允许相对相差≤10%。第四章食品添加剂检测（二）高效液相色谱法1原理样品加温除去二氧化碳和乙醇，调节pH至中性，过滤后进高效液相色谱仪，经反相色谱分离后，根据保留时间和峰面积进行定性和定量分析。第四章食品添加剂检测2试剂本方法中所用试剂，除另有规定外，均为分析试剂，水为蒸馏水或同等纯度水，溶液为水溶液。（1）甲醇：经滤膜（FH0.5μm）过滤（2）稀氨水（1+1）：氨水加水等体积混合。（3）乙酸铵溶液（0.02mol/L）：称取1.54g乙酸铵，加水至1000mL，溶解，经滤膜（HA0.45μm）过滤。（4）碳酸氢钠溶液（20g/L）：称取2g碳酸氢钠（优级纯），加水至100mL，振摇溶解。

第四章食品添加剂检测（5）苯甲酸标准贮备液：准确称取0.1000g苯甲酸，加碳酸氢钠溶液5mL，加热溶解，移入100mL容量瓶中，加水定容至100mL，此溶液每毫升含苯甲酸1mg。（6）山梨酸标准贮备液：准确称取0.1000g山梨酸，加碳酸氢钠溶液5mL，加热溶解，移入100mL容量瓶中，加水定容至100mL，此溶液每毫升含山梨酸1mg。（7）苯甲酸、山梨酸混合标准使用液：取苯甲酸、山梨酸标准贮备液各10.0mL，放入100mL容量瓶中，加水至刻度。此溶液每毫升含苯甲酸、山梨酸各0.1mg。经滤膜（HA0.45μm）过滤后备用（同时测定糖精钠时可加糖精钠标准液）。第四章食品添加剂检测

3仪器

高效液相色谱仪（带紫外检测器）

第四章食品添加剂检测4分析步骤（1）样品处理汽水：称取5.00~10.0g样品，放入小烧杯中，微温搅拌除去二氧化碳，用氨水（1+1）调pH至7左右。加水定容至1-~20mL,经滤膜（HA0.45μm）过滤。果汁类：称取5.00-10.0g样品，用氨水（1+1）调pH至约7，加水定容光焕发至适当体积，离心沉淀，上清液经滤膜（HA0.45μm）过滤。配制酒类：称取10.0g样品，放入小烧杯内，水浴加热除去乙醇，用氨水（1+1）调pH至约7，加水定容光焕发至适当体积，上清液经滤膜（HA0.45μm）过滤。第四章食品添加剂检测（2）高效液相色谱参考条件：流动相：甲醇：0.02mol/l乙酸铵溶液（5：95）或磷酸氢二钾和磷酸二氢钾各30克以水溶解并定容到1000mL，流速1mL/min色谱柱：4.6mm×25cm不锈钢柱，10μm的YWG-C18固定相紫外检测器：230nm进样量：10μL2023/2/642第四章食品添加剂检测

（3）测定

分别进标准溶液和样品溶液，绘制色谱图，根据保留时间定性，应用外标法根据峰面积大小定量。第四章食品添加剂检测5计算

式中：X1——样品中山梨酸或苯甲酸的含量，g/kg；m1——进样体积中山梨酸或苯甲酸的质量，mg；

V1——样品稀释液总体积，mLV2——测定时进样的体积，mLm2——样品的质量，g；

44第四章食品添加剂检测四食品中对羟基苯甲酸酯的测定对羟基苯甲酸酯的测定可采用紫外分光光度法、比色法、气相色谱法等。紫外吸收法是根据对羟基苯甲酸酯在250nm左右有最大吸收的特点，将样品中的对羟基苯甲酸酯类物质提取、分离后，在紫外吸收分光光度计上测定其特征吸收曲线及最大吸收峰（250nm左右）处的吸光度，与标准比较定量。比色法则是利用对羟基苯甲酸酯类与硝酸汞作用发生颜色反应的特性，将样品中的待测物质经提取、净化后，显色、比色分析。第四章食品添加剂检测五禁用防腐剂的检验（一）硼酸、硼砂（二）水杨酸的测定2023/2/646第四章食品添加剂检测§3抗氧化剂分析检测

一、概述能阻止或延迟食品氧化，以提高食品稳定性，延长食品安全储藏期限的食品添加剂称为抗氧化剂。第四章食品添加剂检测我国允许使用的油溶性抗氧化剂主要有：丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、叔丁基-对苯二酚（TBHQ）、2，4，5-三羟基苯丁酮（THBP）、乙氧喹（EMQ）以及混合生育酚（VE）、愈创树脂（GR）、卵磷脂等。水溶性的主要有：抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐、植酸除了有抗氧化作用外，还用于食品的护色、保持风味等。第四章食品添加剂检测二、主要抗氧化剂的性质与毒性1、BHT（二丁基羟基甲苯C15H24O）

不溶于水，溶液于油脂及酒精等抗氧化能力强，耐热性好

LD50：1700~2000mg/kg体重

ADI：0.5mg/kg体重2023/2/649C(CH3)3CH3OH

C(CH3)3第四章食品添加剂检测2、BHA（丁基羟基茴香醚C11H16O2）两种异构体：3-BHA和2-BHA不溶于水，溶于油脂和酒精，易溶于丙二醇对热相当稳定，在弱碱性条件下不易被破坏与金属离子不着色抗霉效力较对羟基苯酸丙酯高LD50：2900mg/kg体重ADI：0.5mg/kg体重C(CH3)3OHOCH3C(CH3)3OHOCH3第四章食品添加剂检测3、PG（没食子酸丙酯C10H12O5）易溶于乙醇、乙醚、丙酮，难溶于氯仿、脂肪与水，有吸湿性；对热稳定，见光易分解。易与铜、铁等金属离子反应呈紫色或暗紫色，当与柠檬酸或酒石酸混用时，因鳌合作用，不仅可增效，还可防止变色。它对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强，加增效剂效果更好。LD50：2000~3500mg/kgADI:0.2mg/kg第四章食品添加剂检测三、食品中BHA和BHT的测定GB5009.30-2003规定了气相色谱法、薄层色谱法、比色法测定食品中BHA和BHT含的方法。其中比色法主要适用于BHT的测定。气相色谱法的最低检出量为2μg，比色法最低检出量为10μg。2023/2/652第四章食品添加剂检测§4甜味剂分析检测

一、概述甜味剂是赋予食品甜味的添加剂，可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。第四章食品添加剂检测天然甜味剂中包括蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖等天然糖类和糖的衍生物（如木糖醇、麦芽糖醇等）以及其它天然甜味物（如甜菊糖甙、甘草酸等）。人工合成甜味剂主要是一些具有甜味的化学物质，其甜度一般比蔗糖高出十倍至数百倍，但不具有任何营养价值。我国批准并广泛使用的主要有糖精钠、环已基氨基磺酯钠（甜蜜素）、天门冬酰氨酸甲酯（甜味素）等。2023/2/654第四章食品添加剂检测1、糖精糖精是应用较为广泛的人工甜味剂，学名为邻—磺酰苯甲酰亚胺，结构式为：2023/2/655二、主要甜味剂的性质第四章食品添加剂检测糖精为无色到白色结晶或白色晶粉末。糖精难溶于水，对热不稳定，故生产中常用糖精钠。糖精钠——水溶性好，在酸性条件下溶于乙醚，热稳定性比糖精好，甜度为蔗糖的200—700倍。糖精钠、糖精对人体无营养价值，不分解、不吸收，随尿排出，致癌性有争议，ADI值0—2.5。2023/2/656第四章食品添加剂检测

2.阿斯巴甜（ASPARTAME）（蛋白糖）学名：天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯是天门冬氨酸+苯丙氨酸组成的二肽甜味剂，甜度是蔗糖的180－200倍。在体内不需要胰岛素参与代谢，直接水解成两种氨基酸为人体吸收。第四章食品添加剂检测3.阿力甜（Alitame)是一种以L－天冬氨酸+D－丙氨酸组成的二肽酰胺，甜度比蔗糖高2000－2900倍，比糖精高2－7倍，比甜蜜素高50倍。第四章食品添加剂检测4.甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）

白色粉末，溶于水，对热、光、空气、碱稳定，甜度为蔗糖的30倍。NHSO3Na第四章食品添加剂检测5甜菊糖

甜菊糖是从菊科草本植物甜叶菊中精提的新型天然甜味剂。它具有高甜度、低热能的特点，其甜度是蔗糖的200-350倍，热值仅为蔗糖的1/300。经大量药物实验证明，甜菊糖无毒副作用，无致癌物，食用安全，经常食用可预防高血压、糖尿病、肥胖症、心脏病、龋齿等病症，是一种可替代蔗糖非常理想的甜味剂。第四章食品添加剂检测6.三氯蔗糖

蔗糖素甜味剂是一种新型的、高质量、高浓度的甜味剂。

蔗糖素以糖为原料制成，比糖大约甜600倍，其口味特性与糖十分相似，但蔗糖素甜味剂不含热量，不会引起龋齿。

甜味性能非常稳定，在高温食品加工过程中（如巴氏杀菌、灭菌、超高温加工和焙拷等）仍然保持其甜度不变；在长保质期产品中、在pH值较低的货架期食品中也能保持其甜度的稳定性。第四章食品添加剂检测如：食品中糖精钠的测定（GB/T5009.28－2003）

HPLC、薄层色谱、离子选择性电极法、紫外分光光度法、纳氏比色法荧光法、气相色谱法三、主要测定方法（GB/T5009系列）第四章食品添加剂检测为了弥补食品中本来特有的色泽在加工、储藏中的损失，使其尽可能恢复至原来的