食品分析9.ppt

1、12 食品添加剂的测定 ,一、食品添加剂的定义 食品添加剂：是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要加入食品中的化学合成或者天然物质。它不是食品的主要成分。 食品添加剂的作用： 1，改善食品的感官性状：色、香、味、形、质地 2，有利于食品的加工操作：凝固，蓬松 3、提高食品的保存性能：防腐，抗氧化 4、改善食品的营养功能：营养强化剂,食品添加剂的种类,按来源分为天然食品添加剂和人工合成食品添加剂两大类。 按其营养价值来分可分为：营养性和非营养型添加剂 按食品添加剂的功能、用途划分，我国1997年颁布的食品添加剂使用卫生标准将其划分为22类： 1、酸度调节剂（柠檬酸）；2、抗结剂；

2、3、消泡剂； 4、抗氧化剂（BHA，BHT）；5、漂白剂（亚硫酸盐）；6、膨松剂； 7、胶姆糖基础剂；8、着色剂；9、护色剂；10、乳化剂；11、酶制剂 12、增味剂：鸟苷酸，味精；13、面粉处理剂；14、被膜剂；15、水分保持剂； 16、营养强化剂；17、防腐剂：山梨酸钾；18、稳定剂和凝固剂； 19、甜味剂：糖精；20、增稠剂；21、食品香料；22、其他。,食品添加剂的安全使用和管理,食品添加剂存在安全性问题。但食品添加剂在允许范围内按照要求使用一般来说是安全的。 WHOFAO规定了使用食品添加剂的一般原则，订出食品添加剂的ADI（Acceptable daily intake）值。 食品

3、添加剂联合专家委员会（JECFA）：拟订各种食品添加剂的标准、安全性评价方法 食品添加剂法典委员会（CCFA）：每年定期召开会议，对JECFA所拟订的各种食品添加剂的标准、试验方法和评价方法等进行审核及确认，而后提交食品法典委员会（CAC）复审，通过后公布。 1995年我国颁布了食品卫生法 1997年卫生部又颁发了中华人民共和国国家标准食品添加剂使用卫生标准（GB2760-1996），其中对食品添加剂的安全管理做了许多严格的规定，以确保食品添加剂食用安全。,食品添加剂的一般检测方法,食品添加剂有无机物质和有机物质之分，在食品中的含量较少，首先应设法对被分析物质从复杂的混合物中进行分离与富集，以

4、利于下一步的测定。 常用的分离手段有蒸馏法、溶剂萃取法、沉淀分离法、色谱分离法、掩蔽法等。 样品分离后再针对待测物质的物理、化学性质选择适当的分析方法。常用的分析方法有容量法、分光光度法、薄层层析法和高效液相色谱法等。,甜味剂,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甜味剂。 我国GB 2760-1996批准使用的甜味剂有：糖精、甜蜜素、甜味素(阿斯巴甜)、甜菊苷、甘草、安赛蜜(AK糖)、阿力甜、异麦芽酮糖、麦芽糖醇、山梨醇、木糖醇、乳糖醇及三氯蔗糖等共15种。,糖精钠的检测,糖精（钠）是应用较广的人工合成甜味剂，其学名

5、为邻-磺酰苯甲酰亚胺。 糖精为无色到白色结晶或白色晶状粉末，在水中溶解度很低，易溶于乙醇、乙醚、氯仿、碳酸钠水溶液及稀氨水中。对热不稳定。 因糖精难溶于水，故食品生产中常用其钠盐，即糖精钠。糖精钠浓度低时呈甜味，浓度高时有苦味，易溶于水，不溶于乙醚，氯仿等有机溶剂。其热稳定性与糖精类似但较糖精要好，其甜度为蔗糖的300倍。 糖精钠被摄入人体后，不能被吸收利用，不分解，不供给热能，大部分从尿中排出而且不损害肾功能。其致癌作用一直有争议，尚未有确切结论，考虑到人体的安全性，1997年FAOWHO公布，将其ADI值定为05mg/kg体重。 糖精钠测定方法有高效液相色谱法、酚磺酞比色法、薄层色谱法、紫

6、外分光光度法等。,RP-HPLC 测糖精钠,原理: (糖精钠水溶,反相柱,紫外检测器) 样品(如有必要,需加温除去CO2及EtOH?)用氨水调pH约为7,加水定容,过滤,上样分析. (实验:取10微升稀糖精乙醇溶液上样分析,结果会如何?推测:出峰时间有大变化!) HPLC条件： 检测器：紫外检测器，波长230m， 色谱柱：YWG-C18 46mm250mm，10um不锈钢柱，或其他型号 C18柱 ； 流动相：甲醇+002mol/L乙酸铵溶液（5+95）； 流速：10mL/min； 进样量：10L。,1-苯甲酸， 2-山梨酸 3-糖精钠（是直接测定！）,标准的HPLC色谱图,定性与定量的原则：经

7、高效液相色谱柱分离后，以其标准溶液峰的保留时间(及该物质的光谱吸收峰形)为依据进行定性，以其峰面积求出样液中被测物质的含量。,酚磺酞比色法测定糖精的含量(略),原理 样品中的糖精钠在酸性条件下转变成糖精，用乙醚萃取糖精，然后与酚和硫酸在175作用生成酚磺酞，酚磺酞再与氢氧化钠反应产生红色酚磺酞二钠，用比色法可间接测定样品中糖精钠的含量。,175 C,TLC法的原理及注意事项,TLC法的提取原理同酚磺酞比色法：在酸性条件下，使食品中的糖精钠转变为糖精，再用乙醚提取，挥去乙醚后，用乙醇溶解残留物。点样于硅胶GF254薄层板上，展开后喷显色剂(0.04%溴甲酚紫的50%乙醇溶液)显色，再与标准比较。

8、进行定性和半定量测定。 另外, 若欲较准确的定量分析,可刮样,溶于碳酸钠溶液中,在270纳米下进行吸光度测定,注意空白的制备. （1）糖精易溶于乙醚，而糖精钠难溶于乙醚，为了便于乙醚提取，使糖精钠转化成糖精，样品溶液需进行酸化处理。 （2）为防止用乙醚萃取时发生乳化，可在样品溶液中加入CuSO4和NaOH，沉淀蛋白质；对于富含脂肪的样品，可先在碱性条件用乙醚萃取脂肪，然后酸化，再用乙醚提取糖精。 （3）因酒精既可溶于乙醚，又可溶于水，当用乙醚萃取时易乳化，分层不清，故含酒精的饮料应先加热挥去酒精；对含CO2的饮料，应先除去CO2，否则将影响样液体积。,其他测定糖精（钠）的方法,气相色谱法 糖精

9、难挥发，必须首先和甲基化试剂(碘化甲烷、重氮甲烷等)进行反应生成甲基糖精，然后用气相色谱法测定。 此法检测下限为10 mg/kg，（此说法是不正确的！）回收率和重现性都很好。,其他几种重要甜味剂(略),环己基氨基磺酸钠商品名为甜蜜素，是人工合成的非营养型甜味素，稀释溶液的甜度约为蔗糖的30倍，对酸、碱、光、热稳定。摄食环己氨基磺酸钠后约40从尿中排出，60从粪便中排出。对其致癌作用引起了世界各国的争议，至今都没有达成一致看法。1994年FAO/WHO对ADI值规定为011mg/kg体重。 乙酰磺胺酸钾又名安赛蜜，对光、热（225）均稳定，甜感持续时间长，味感优于糖精钠。经动物毒性试验证明，本品

10、是安全的。FAOWHO 于1997年规定其ADI值为015mg/kg体重。 山梨糖醇的甜度与蔗糖相近。易溶于水，稳定性高，不易与氨基酸、蛋白质等发生褐变反应。我国和FAO/WHO对ADI值均未作特殊规定。我国允许在冷饮类、糕点、浓果汁、饼干、面包、酱菜类和糖果中按正常生产需要使用。 （山梨糖醇GC检测法原理：用水从样品中提取山梨糖醇，减压浓缩将水分全部除去后，制备乙酰山梨糖醇，用乙醚萃取乙酰山梨糖醇，浓缩至干，用丙酮定容，然后进行气相色谱分析。以保留时间定性、峰高或峰面积定量。）,几种常用的防腐剂的检测,防腐剂是能防止食品腐败、变质，抑制食品中微生物繁殖，延长食品保存期的的一类物质总称。 防腐

11、剂总趋势：在现阶段尚有定作用，随着食品保藏新工艺、新设备的不断完善，防腐剂将逐步减少使用，但它不会在食品工业中消失。 目前，我国许可使用的品种有：苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙、对羟基苯甲酸乙酯和丙酯、脱氢醋酸等。,苯甲酸钠和山梨酸钾的检测,苯甲酸又名安息香酸，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。在酸性条件下可随水蒸汽蒸馏。化学性质较稳定。苯甲酸钠易溶于水，难溶于有机溶剂，在酸性条件下（pH254）能转化为苯甲酸。在酸性条件下苯甲酸及苯甲酸钠防腐效果较好，适宜用于偏酸的食品（pH 455）。苯甲酸的毒性较小，1996年FAO/WHO限定苯甲酸及盐的ADI值以苯甲酸计为05

12、mg/kg体重。 山梨酸难溶于水，易溶于乙醇、乙醚，在酸性条件下可随水蒸汽蒸馏，化学性质稳定。山梨酸钾易溶于水，难溶于有机溶剂，与酸作用生成山梨酸。山梨酸及其钾盐也是用于酸性食品的防腐剂，适合于在pH56以下使用。它是通过与霉菌、酵母菌酶系统中的巯基结合而达到抑菌作用。但对厌氧芽孢杆菌、乳酸菌无效。几乎对人体没有毒性，是一种比苯甲酸更安全的防腐剂。FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会1996年提出的山梨酸和山梨酸钾的ADI值以山梨酸计为025mg/kg体重。 糖精钠在酸性条件下也能转化为糖精！三个弱酸！,注意：,（一）气相色谱法 请比较（二）,原理 样品酸化后，用乙醚提取苯甲酸、山梨酸，用带

13、氢火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定，与标准系列比较定量。测出苯甲酸、山梨酸量后，再分别乘以适当的相对分子质量比，求出苯甲酸钠，山梨酸钾量。 说明 本法为国家标准方法，可同时测定食品中苯甲酸和山梨酸的含量，山梨酸保留时间为173秒，苯甲酸保留时间为368秒。适用于酱油、果汁、果酱。最低检出限为1ug（科学的，但单位有误！），用于色谱分析的样品为1g时，最低检出浓度为1mg/kg （采用相同的提取方法）。 糖精难挥发，必须首先和甲基化试剂反应才能GC,注意：,（二）高效液相色谱法,原理 样品加温除去二氧化碳和乙醇，调节pH至近中性，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

14、面积进行定性和定量。（提取液中是酸还是盐？） 说明与讨论 （1）本法为国家标准分析方法，可同时测定食品中苯甲酸盐、山梨酸盐和糖精钠的含量，适用于酱油、果汁、果酱。 （2）含二氧化碳的样品需经加热除去，含酒精的样品加氢氧化钠溶液调至碱性（为什么？），于沸水浴中加热以除去酒精。 （3）对共存物进行干扰试验表明：蔗糖在230nm处无吸收，柠檬酸吸收很少（调节出峰时间可以避免干扰），在此色谱条件下，咖啡因和人工色素不被洗脱（where then ？），因此这些共存物质不影响苯甲酸、山梨酸和糖精钠的定性、定量分析。,薄层色谱法及紫外分分光法测定苯甲酸,（三）薄层色谱法原理 样品 酸化 后，用乙醚提取 苯

15、甲酸、山梨酸 （和糖精）。 (四)紫外分分光度法测定苯甲酸原理 样品中苯甲酸在 酸 性溶液中可以随水蒸气蒸馏出来，与样品中 非挥发性 成分分离，用 碱液 吸收苯甲酸，然后用 重铬酸钾 和 硫酸 溶液在加热的条件下进行激烈氧化，使除苯甲酸以外的其它有机物氧化分解，将此氧化后的溶液再次蒸馏，用 碱液 吸收苯甲酸，第二次所得的蒸馏液中基本不含除苯甲酸以外的其它杂质。根据苯甲酸钠在225nm有最大吸收，故测定吸光度可计算出苯甲酸含量。 （P220：适用于牛奶等有机物含量高的样品）,其他防腐剂的检测（略）,（一）食品中对羟基苯甲酸乙酯、丙酯的检测 对羟基苯甲酸乙酯、丙酯分别又名尼泊金乙酯、丙酯，均为苯甲

16、酸的衍生物，都是结晶性粉末，无臭或有轻微的特殊香气，味微苦，灼麻。在水中难溶，但易溶于丙酮、乙醇。因其是酯类，不易受pH的影响。在pH48内防腐效果很好（存在的理由！）。其毒性低于苯甲酸，而高于山梨酸。FAOWHO联合食品添加剂专家委员会于1994年规定对羟基苯甲酸乙酯与丙酯的ADI值均为010mg/kg体重。 RP-HPLC法测定：样品中的对羟基苯甲酸酯类，用乙腈提取后，经过滤后进液相色谱仪进行测定，与标准比较定性、定量。对羟基苯甲酸甲酯、丙酯保留时间为42min、76min。 （二）食品中脱氢醋酸的检测 脱氢醋酸及其钠盐属于广谱防腐剂，特别对霉菌和酵母的抑制能力强，为苯甲酸钠的210倍。日

17、本1973年曾报道，该类防腐剂有导致肾结石等问题，因此其安全性受到怀疑。目前日本已经限制使用该类防腐剂。欧共体也禁止使用。我国年生产能力约200吨，主要用于饲料。但也用于袋装酱菜防腐，用002浓度约60天无霉变。脱氢乙酸的ADI值未作规定。（安全性值得再研究！） 测定方法：RP-HPLC：样品中脱氢乙酸加热溶解后，离心分离，经过滤后直接进液相色谱仪中分离测定，与标准品比较定量。,第四节 发色剂的检测,发色剂也称 护色剂或呈色剂 ，主要指一些能够使肉与肉制品呈现良好色泽的物质，最常用的是 硝酸盐 和 亚硝酸盐 。 亚硝酸盐和硝酸盐添加在制品中后转化为 亚硝酸 ， 亚硝酸 分解出亚硝基(NO)，亚

18、硝基会很快与 肌红蛋白 反应生成鲜艳的、亮红色的 亚硝基肌红蛋白(MbNO) ，亚硝基肌红蛋白遇热后，放出 琉基(-SH)，变成了具有鲜红色的亚硝基血色原，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 肉毒梭状芽抱杆菌 有特殊抑制作用。亚硝酸盐与仲胺反应生成具有致癌作用的 亚硝胺 。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。 FAO规定以亚硝酸钠计ADI 002mgkg，以硝酸钠计ADI05mg/kg。 硝酸盐和亚硝酸盐的测定方法很多，公认的测定法为格里斯试剂比色法、镉柱法。,亚硝酸盐的检测,格里斯试剂比色法 原理 样品经（

19、NaOH AND 硫酸锌）沉淀蛋白质、（加水加热-冷却）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后，再与N-1-萘基乙二胺偶合形成紫红色物质，其最大吸收波长为550nm。,硝酸盐的检测,镉柱法 原理：样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后，溶液通过镉柱，使硝酸根离子被还原成亚硝酸根离子，再按照亚硝酸盐的测定方法测得亚硝酸盐总量，由总量减去亚硝酸盐含量即得硝酸盐含量。 在镉柱中，镉定量地将NO3还原成NO2而镉被氧化成氧化镉，经使用后的镉柱，用稀盐酸及水除去表面的氧化镉可重新使用。 说明与讨论 （1）本法为国家标准方法，最低检出限为1.4mg/kg。 （2）在制取海绵状镉和装填镉柱时最好在水中

20、进行，勿使镉粒暴露于空气中以免氧化。镉柱每次使用完毕后，应先以25mL01mol/L HCl洗涤，再以水洗2次，每次25mL，最后用水覆盖镉柱。 （5）镉是有害的元素之一，再制作海绵状镉或处理镉柱时，其废弃液中含有大量的镉，不要将这些有害的镉放入下水道污染水源和农田，要经过处理之后再放入下水道。另外，不要用手直接接触镉，同时不要弄到皮肤上，一旦接触，立即用水冲洗。,漂白剂二氧化硫及亚硫酸盐的检测,漂白剂是指可使食品中有色物质经化学作用分解转变为无色物质，或使其褪色的食品添加剂。有还原型漂白剂和氧化型漂白剂两类。还原型漂白剂有：二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等，氧化型漂白

21、剂有：过氧化氢、次氯酸等。 目前，在我国食品行业中，使用较多的是二氧化硫和亚硫酸盐。两者对人体健康有一定影响，因此在食品中添加应加以限制。1994年FAOWHO规定了亚硫酸盐的ADI值为007mg/kg体重。并要求在控制使用量的同时还应严格控制SO2的残留量。 我国食品添加剂使用卫生标准GB 27601996规定，亚硫酸盐可使用于葡萄酒、果酒，用量为025g/kg，残留量（以二氧化硫计）不得超过05g/kg。最大使用量：蜜饯、葡萄糖、食糖、冰糖、糖果、液体葡萄糖、竹笋、蘑菇及蘑菇罐头为040060g/kg，薯类淀粉为020g/kg；残留量（以二氧化硫计）：竹笋、蘑菇及蘑菇罐头不得超过004g/kg，液体葡萄糖不得超过02g/kg，蜜饯、葡萄、黑加仑浓缩汁不得超过005g/kg，薯类淀粉不得超过003g/kg。 测