食品添加剂的测定优秀课件

第十章食品添加剂的测定

§1概述

一、食品添加剂的定义和分类定义：食品添加剂——是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。这些物质本身不作为食用目的，也不一定有营养价值。但不包括污染物、残留农药和营养强化剂。分类：1.按来源可分为：天然食品添加剂利用动、植物组织或分泌物及以微生物的代谢产物为原料，经过提取、加工所得到的物质。化学合成添加剂

通过一系列化学手段所得到的有机或无机物质。按不同用途可分成很多种类：1防腐剂（苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠）饮料、果浆中用；2抗氧化剂（BHA、BHT、PG等）；3发色剂（亚硝酸盐、硝酸盐NaNO3）腌肉用；4漂白剂（如蘑菇罐头，一般加工时氧化褐变，所以用亚硫酸盐浸泡，还有生产粉条也如此，如SO2等，制出产品白色）；5增稠剂（如淀粉、糖浆等）6甜味剂（如糖精钠、糖精等，不产生能量的木糖醇等）；7着色剂（食用染料、色素）饮料及糖果里加入；8调味剂（味精谷氨酸钠，各种香精单体等）；以上的添加剂大部分都是化学合成的。它们是通过氧化、还原、缩合、聚合等合成反应制得，有的具有毒性，所以对于添加剂的含量多少与规格、剂量都要进行分析、标定。在目前推广使用天然添加剂有VC、淀粉、糖浆、红曲等天然色素。测定意义：1、合成添加剂具有毒性，对添加剂的剂量加以限制，保障人民身体健康；2、通过检测能保证食品的卫生质量。ADI——AcceptableDailyIntakeForMan

（由联合国粮农组织、世界卫生组织规定）

名称ADI（mg/kg体重）NaNO20——0.2

苯甲酸0——5山梨酸0——25一些食品添加剂在不同的食品中添加的限量

添加剂名称食品加入限量（mg/kg)NaNO2午餐肉125NaNO3午餐肉500SO2白糖20苯甲酸干酪制品1000山梨酸果汁类600EDTA果汁类250各种食品添加剂有自己的质量标准：

（主要限制有害物质的含量）例：山梨酸GB1905-2000EDTA二钠GB2760—96甜菊糖甙GB8270-1999《食品添加剂中铅的测定方法》

GB/T5009.75—2003《食品添加剂中砷的测定》

GB/T5009.76--2003

§2几种甜昧剂的检测甜味剂是指赋予食品甜味的食品添加剂，按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；按其营养价值可分为营养型和非营养型。一、糖精钠的检测

糖精是应用较为广泛的人工甜味剂

其学名为邻—磺酰苯甲酰亚胺其结构式为：

性质：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。（2）呈甜性能

糖精钠在水中离解出来的阴离子有极强的甜味，但分子状态却无甜味而反有苦味，故高浓度水溶液亦有苦味。使用时浓度应低于0.02%，在酸性介质中加热，甜味消失，并可形成邻氨基磺酰苯甲酸而呈苦味。

（3）应用

按我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-1996）规定：糖精钠用作甜味剂。相同浓度时甜度是蔗糖的500倍，等甜度下仅是蔗糖价格的1/20。糖精钠与酸复配使用有爽快的甜味，适合用作清凉饮料的甜味剂；与其他甜味剂复配（例如与糖精钠甜蜜素1：10）可调出接近蔗糖的甜味。糖精钠不产生热量，适合用作糖尿病、心脏病、肥胖病人的甜味剂，还可用于低热量食品生产。另外，糖精钠在食品生产中不会引起食品染色和发酵。

婴幼儿食品、病人食品、主食中禁用。果酒、露酒、黄酒、啤酒、白酒、肉类、水产类、水果蔬菜类罐头中禁止使用糖精。《食品添加剂使用卫生标准》规定：酱菜类、复合调味料、蜜饯、配料酒、雪糕、冰淇淋、冰棍、糕点、饼干和面包，糖精汁、果汁（味）型饮料按稀释倍数的80%加入用于瓜子用于话梅、陈皮类可与规定的其他甜味剂混合使用。最大用量为0.15g/kg1.2g/kg5.0g/kg（一）HPLC法样品经加温除去二氧化碳和乙醇，调pH至近中性，过滤后进高效液相色谱仪。经反相色谱分离后，以其标准溶液峰的保留时间为依据进行定性，以峰面积求出样液中被测物质的含量。（二）酚磺酞比色法1原理样品中的糖精钠在酸性条件下用乙醚提取分离后，与酚和硫酸在175℃作用，生成酚磺酞，再与氢氧化钠反应产生红色溶液，与标准系列比较定量。

2说明①本法受温度影响较大，要使糖精充分与酚在硫酸作用下生成酚磺酞，应严格控制在175士2℃温度下反应2小时。②苯甲酸等有机物对测定有干扰，故要通过碱性氧化铝层析柱以排除干扰。（四）其他方法简介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二、其他几种重要的甜味剂1.阿斯巴甜（蛋白糖）

学名：天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯是天冬氨酸+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。2.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。NHSO3Na3.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。（1）性状

环己基氨基磺酸钠为白色结晶或白色晶体粉末，无臭，味甜，易溶于水，难溶于乙醇，不溶于氯仿和乙醚。对热、光、空气稳定。加热后微有苦味，分解温度280℃。以酸性条件下略有分解，在碱性条件下稳定。（2）呈甜性能环己基氨基磺酸钠的甜度为蔗糖的40-50倍，为无营养甜味剂。其浓度大于0.4%时带苦味，溶于亚硝酸盐、亚硫酸盐含量高的水中，产生石油或橡胶样的气味。此外，环己基氨基磺酸钠没有吸湿性，无不良后味，还具有掩盖苦味的能力。

（3）应用甜蜜素有一定的后苦味，常与糖精9：1或10：1的比例混合使用，能够互相掩盖对方的不良风味，从而可提高味质。与天门冬酰苯丙氨酸甲酯混合使用也有增甜、改善味质的效果。4.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。

甜菊糖可广泛应用于食品、饮料、医药、日用化工、酿酒、化妆品等行业，并且较应用蔗糖可节省成本70%。甜菊糖色泽纯白，口感适宜、无异味，是发展前景广阔的新糖源。甜菊糖是目前世界已发现并经我国卫生部、轻工业部批准使用的最接近蔗糖口味的天然低热值甜味剂。是继甘蔗甜菜糖之外第三种有开发价值和健康推崇的天然蔗糖替代品，被国际上誉为“世界第三糖源”。5.三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，它适用于从碳酸饮料到焙烤食品等多种产品。

蔗糖素甜味剂以糖为原料制成，比糖大约甜600倍，其口味特性与糖十分相似。

蔗糖素甜味剂性能非常稳定，在诸如巴氏杀菌、灭菌、超高温加工和焙拷等高温食品加工过程中仍然保持其甜度不变。此外，蔗糖素甜味剂即使在长保质期产品中、甚至在pH值较低的货架期食品中也能保持其甜度的稳定性。而且蔗糖素甜味剂不含热量，不会引起龋齿。蔗糖素则是甜味剂常用的成分标注名。

20年来，蔗糖素甜味剂经受了严格而又广泛的安全性评估。100多份科学研究报告得出的安全数据表明，食用蔗糖素甜味剂是安全可靠的。环境学研究报告进一步证实了蔗糖素甜味剂对鱼类和水生生物均无害处，并可生物降解。在一些国家，许多使用蔗糖素甜味剂增甜的产品迄今已达十年之久。蔗糖素甜味剂以晶粉状或25%水溶液供应。干粉在水中极易溶解，在低温也是如此，使它可以在溶合于大多数食品中。蔗糖素甜味剂溶液易于处理，在泵送或搅拌时也不会产生过量泡沫。

蔗糖素甜味剂一向按照美国食品和药物管理局（FDA）的《精良加工细则（GMP）》生产，符合联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会的要求，遵守食品化学法典的具体规定。

蔗糖素甜味剂性能卓越，甜度质量高，是一种用途广泛的甜味剂，可应用于各类饮食产品。6.甘草甜素

甘草甜素是甘草甜味的有效成分，是一种非常有前景的纯天然甜味剂，它具有甜度高（甜度大约为蔗糖80-300倍）、低热能、安全无毒和较强的医疗保健功效，是高血压、肥胖症、糖尿病、心脏病患者使用的最理想甜味剂，它可以弥补蔗糖精等甜味剂诱发上述疾病的弊端7.纽甜

纽甜是通过美国FDA批准,在食品和饮料中使用的新型强力甜味剂。它是阿斯巴甜的衍生物,其甜味比蔗糖甜7000～13000

倍，比阿斯巴甜甜30～60倍。但它能量值几乎为零且甜味纯正。纽甜不仅可以广泛用于食品和饮料中，而且可以单独使用或与其他强力甜味剂或多糖混合使用。它在干燥或中性的条件下都十分稳定，尤其在含水的食品体系中比阿斯巴要相对稳定。

8.安赛蜜AK糖(醋磺内脂钾)从1988年开始AK糖或醋磺内脂钾作为一种低热量甜味剂被允许使用。它是一种有机合成盐，其口味酷似蔗糖，甜度为蔗糖的200倍，与其他甜味剂使用时具有协同增甜效果。它容易保存，并具有热稳定性，可以经过人的消化系统排泄出来而不发生变化。由于它具有甜度大、性质稳定、口感清爽、风味良好，不带苦、金属、化学等不良后味，以及价格便宜等优点，同时大量的广泛深入的毒理试验结果证实它安全无副作用，因此在国际甜味剂市场倍受青睐。§3几种常用防腐剂的检测一、概述防腐剂是能防止水平腐败、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。虽然有些防腐剂被认为是比较安全的，但长期或大量使用不行，应尽量少用甚至不用。防腐剂还在烟草、化妆品、牙膏、药品中应用。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：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。我国允许使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯及丙酯等。其中前两种应用广泛。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；汽酒、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/㎏。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。一、苯甲酸及其盐类的测定测定方法：（1）中和法（碱滴定法）--应用广泛（2）紫外分光光度法（3）薄层层析法（4）气相色谱法（5）高压液相色谱法苯甲酸又名安息香酸。为白色有丝光的鳞片或针状结晶，微溶于水，使用不便，实际生产多用其钠盐。

苯甲酸钠易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂，与酸作用生成苯甲酸。

COOHCOONa苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐，在pH2.5—4其抑菌作用较强，当pH＞5.5时，抑茵效果明显减弱。对霉菌和酵母菌效果甚差。

苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸结合形成无害的马尿酸，其余部分与葡萄糖醛酸结合生成苯甲酸葡萄糖醛酸甙从尿中排出，不在人体积累。苯甲酸的毒性较小。（一）中和法1、原理在弱酸条件中，用乙醚将样品中的苯甲酸提取出来，将乙醚挥发后，用中性酒精或醇醚混合物溶解内容物，用酚酞做指示剂，采用0.1N标准NaOH滴定至终点，然后根据氢氧化钠消耗的体积计算苯甲酸或苯甲酸钠的含量。2、试剂

3、样品的处理⑴固体或半固体样品（各种果酱）称100g样→于500ml容量瓶中→加200ml水→加NaCl直到不溶解为止（降低苯甲酸在水中溶解度）→用10%NaOH调为碱性（这时苯甲酸生成苯甲酸钠，并以苯甲酸钠状态存在）→用饱和NaCl定容500ml→静置2小时→过滤→弃去初液→收集滤液.⑵含酒精样品（各种汽饮料等）取250ml样→于烧杯中→加10%NaOH呈碱性→置水浴蒸发至100ml（除去C2H5OH）→移入250ml容量瓶→加30gNaCl溶解后→用饱和NaCl定容→放置2小时→过滤→收集滤液。⑶含多量脂肪样品于上述制备好的滤液中→加NaOH使之成为碱性→加50ml乙醚提取→静置分层后→弃去醚层→溶液供测定用。4、操作方法

吸滤液100ml→于500ml分液漏斗→加1︰1HCl5ml酸化→用150ml乙醚分三次提取→每次振荡不能太激烈以防乳化→合并醚层→连接蒸馏装置→回收乙醚（50℃水浴）→用10ml中性乙醇+10ml水溶解残渣→加2滴酚酞→用0.1NNaOH滴出微红色（同时要求做空白实验）。（二）紫外分光光度法1、原理样品中苯甲酸在酸性溶液中可以用水蒸汽蒸馏的方法蒸馏出来，与样品中不挥发性成分分离，然后用强酸氧化，使苯甲酸以外的其它有机物氧化分解，氧化后的溶液再次蒸馏，蒸馏液中除苯甲酸外的其它杂质基本都被分解了，根据苯甲酸的吸收波长225nm下测定消光值。样品中加1ml磷酸经水蒸汽蒸馏，得到的馏液主要是苯甲酸，还有其它酸物，再加入0.2N的K2Cr2O7和4N的H2SO4，将其它酸性物质氧化，再经过蒸馏，得到无杂物的苯甲酸，在225nm下测定。苯甲酸用紫外的原因是甲酸同苯形成p-π共轭体系，适合紫外分光光度仪测定。此实验要求做空白，空白中不加磷酸，因苯甲酸在碱性溶液中不能被蒸馏出来的特点（样品+1NNaOH5ml）→蒸馏苯甲酸（g/㎏）=C/W

*

1000二、山梨酸及其盐的测定测定方法：（1）比色法（硫代巴比妥酸比色法）（2）紫外分光光度法（3）薄层层析法（4）气相色谱法（5）高压液相色谱法山梨酸又名花楸酸

(CH3CH=CHCH=CHCOOH）己二烯—（2，4）—酸为无色、无嗅的针状结晶，难溶于水。

山梨酸钾易溶于水，难溶于有机溶剂，与酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在体内最后成CO2和水。（一）硫代巴比妥酸比色法1、原理样品中的山梨酸在酸性溶液中，用水蒸汽蒸馏出来，然后用K2Cr2O7氧化成丙二醛和其它产物，丙二醛与硫代巴比妥酸反应，生成红色物质，颜色的深浅与山梨酸含量成正比。（530nm下测定）2、操作方法⑴

样品制备称取100g左右的样品→加蒸馏水250ml→在高速捣碎机上打浆→定容500ml→过滤→收集滤液⑵山梨酸的提取准确吸取两份滤液各20ml→分别放入两个250ml蒸馏瓶中→一个瓶加1ml磷酸、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒→另一瓶加1NNaOH5ml、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒→蒸馏→分别用装有10ml0.1NNaOH的100ml容量瓶接收馏液→当馏液收集到80ml停止蒸馏，用少量水洗涤冷凝管→定容→分别吸10ml溶液→分别置于两个100ml容量瓶→用0.01NNaOH定容→供样液、空白测定用。⑶测定准确吸样液、空白液2ml→于25ml比色管中→加水3ml→加2ml（K2Cr2O7+硫酸）混合液→在100℃水浴5分钟→加0.5%硫代巴比妥酸2ml→沸水浴加热7分钟→冷却→定容→于1cm比色杯在530nm处比色。⑷标准曲线绘制

§4发色剂的检测1.定义：发色剂又名护色剂或呈色剂，是能够使肉与肉制品呈现良好色泽的物质。

常用的有亚硝酸盐、硝酸盐。2.作用机理：亚硝酸盐和硝酸盐亚硝基(NO)+肌红蛋白硝基肌红蛋白(MbNO)巯基(一SH)亚硝基血色原从而赋予食品鲜艳的红色。同时，亚硝酸盐对抑制微生物的增殖有一定作用，与食盐并用可增加抑菌，对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊抑制作用。鲜红色的分解退热后放出3.硝酸盐固体加热放出氧亚硝酸盐4.亚硝酸盐和硝酸盐作为食品添加剂，过多地使用对人体产生毒害作用。亚硝酸盐与仲胺反应生成具有致癌作用的亚硝胺。5.亚硝酸盐对氰化物中毒者是最好的解毒剂。一、亚硝酸盐的检测(一)格里斯试剂比色法1.原理样品经沉淀蛋白质，除去脂肪后，在弱酸条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化，再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，其最大吸收波长为538nm，可测定吸光度并与标准比较，定量。二、硝酸盐的检测(一)镉柱法1.原理样品经沉淀蛋白质、去除脂肪后，得到提取液，将提取液通过镉柱，在pH9.6～9.7的氨缓冲液中，使其中的硝酸根还原为亚硝酸根，然后利用盐酸萘乙二胺法测定亚硝酸盐的总量，由总量减去还原前亚硝酸盐含量即为由硝酸盐还原产生的亚硝酸盐含量。再乘以换算系数，即得硝酸盐含量。在镉柱中，镉定量地将NO3-还原成NO2-Cd十N03-CdO十N02-

镉柱经使用后用稀盐酸除去表面的氧化镉可重新使用

CdO十2HClCdCl2十H2O注意：在制取海绵状镉和装填镉柱时最好在水中进行，勿使镉粒暴露于空气中以免氧化。

§5漂白剂——二氧化硫及亚硫酸盐的测定漂白剂是为使食品保持特有的色泽、退色或不褐变。依靠漂白剂的氧化或还原能力，破坏食品的变色因子。

1.食品中的漂白剂本身无营养价值。2.严格控制使用量，因为对人体健康有一定影响。3.要求对食品的品质、营养价值及保存期不应有不良影响。一、盐酸副玫瑰苯胺比色法(一)原理亚硫酸盐或二氧化硫，与四氯汞钠反应生成稳定的络合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色物质，其色泽深浅与亚硫酸含量成正比，可比色测定。反应式如下：α—羟基磺酸盐酸副玫瑰苯胺黄色副玫瑰苯胺Α—羟基磺酸（二)说明：

①颜色较深样品，需用活性炭脱色。②样品中加入四氯汞钠吸收液以后，溶液中的二氧化硫含量在24小时之内稳定，测定需在24小时内进行。（四氯汞钠作为萃取剂，如果用水萃取，易造成SO2的丢失，20℃时，1体积水溶解40体积SO2）。③此方法适用于含SO2＜50ppm,含量高时适于用碘量法及中和法测定。④四氯汞钠毒性甚大，有人研究用EDTA代替。二、蒸馏滴定法(一)原理在密闭容器中对样品进行酸化并加热蒸馏，蒸出二氧化硫，然后用乙酸铅溶液吸收，用浓盐酸酸化，再用碘标准溶液滴定。三、离子色谱法

(一）原理样品中的亚硫酸盐在弱酸性条件下加热溢出，用pH6的水承接，然后以淀粉作指示剂，用碘标准溶液滴定至终点，根据碘标准溶液消耗量计算出样品中二氧化硫的含量。SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI§6食用合成色素的检测天然食品及食品原料多数本身具有特有的色泽和香味，人们在长期的生活习惯中也认识了各种食品应有的色泽，食品的色泽已经成为食品的一个重要感官指标。然而，食品在保存及加工过程中，其色泽往往会有不同程度的变化，为了改善食品的色泽，使食品尽可能恢复原来的颜色，除采取一定护色措施外，往往还得添加一定量的食用色素，进行着色。天然色素的优缺点：1、优点：⑴其色素是从一些动物、植物组织中提取出来；⑵安全性高；2、缺点：⑴稳定性差（对光、热、酸、碱等条件敏感）；⑵着色能力差；⑶难以调出任意的色泽；⑷资源短缺，不能满足食品工业的需求；⑸价格昂贵。合成色素优缺点：1、优点：⑴资源十分丰富（来自于煤焦油及其副产品）；⑵稳定性好、色泽鲜艳、着色力强、能调出任意颜色；⑶价格低廉；⑷应用广泛；