高中化學(xué)《合理選擇飲食--安全使用食品添加劑》文字素材1 新人教版選修1

1、疏松劑中的化學(xué)知識(shí)疏松劑是以小麥粉為主要原料的糕點(diǎn)、餅干等焙烤儀器及膨化食品生產(chǎn)用的添加劑，亦稱膨松劑、膨脹劑和面團(tuán)調(diào)節(jié)劑。在和面工序中加入疏松劑，在焙烤或油炸過(guò)程中它受熱而分解，產(chǎn)生氣體使面胚起發(fā)，體積脹大，內(nèi)部形成均勻致密海棉狀多孔組織，使食品具有酥脆、疏松或柔軟等特征。疏松劑變用于水產(chǎn)品、豆制品、羊奶和代乳品。 疏松劑可分為堿性疏松劑、酸性疏松劑、復(fù)合疏松劑和生物疏松劑。我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中列入的疏松劑列于表1 一、堿性疏松劑1碳酸氫鈉碳酸氫鈉，化學(xué)式為NaHCO3相對(duì)分子質(zhì)量84.01（1）性狀 碳酸氫鈉為白色晶體粉末，無(wú)臭，味咸，相對(duì)密度2.20，熔點(diǎn)270。加熱自

2、50起開始失去CO2；熱至100成為倍半碳酸鈉（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）；熱至270300經(jīng)2小時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕c。在干燥空氣中穩(wěn)定,在潮濕空氣中緩慢分解,失去CO2。易溶于水,8.8g/mL（15）;11.2g/100mL; （30);13.86g/100mL(45）。水溶液呈弱堿性，pH為8.3，遇弱酸則強(qiáng)烈分解。水溶液放置稍久，或振搖，或加熱，堿性則增強(qiáng)。不溶于乙醇。（2）疏松性能 碳酸氫鈉受熱分解放出二氧化碳，使食品產(chǎn)生多孔海棉狀疏松組織，但由于產(chǎn)氣過(guò)快，容易使食品出現(xiàn)大空洞。此外，碳酸氫鈉分解后形成的碳酸鈉，使食品的堿性增強(qiáng)，不但影響口味，還會(huì)破壞某些

3、維生素；甚而導(dǎo)致食品發(fā)黃或雜有黃斑，使食品質(zhì)量降低。（3）毒性 鈉離子是人體內(nèi)正常成分，一般長(zhǎng)期攝入碳酸氫鈉對(duì)身體無(wú)害。此外。碳酸氫鈉與碳酸在體內(nèi)形成NaHCO3/H2CO3緩沖體系，對(duì)多量酸或堿性物進(jìn)入體內(nèi)起緩沖作用，使pH無(wú)顯著變化。一次服用大量碳酸氫鈉，可引起胃膨脹，甚至胃破裂。（4）制法 由碳酸鈉濃溶液或結(jié)晶碳酸鈉吸收二氧化碳而得。（5）應(yīng)用 按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，碳酸氫鈉的使用范圍和最大使用量見表1。在餅干、糕點(diǎn)生產(chǎn)中，常與碳酸氫銨復(fù)配使用，配合比視原料性質(zhì)、成品形態(tài)和操作條件而異，添加總量為小麥粉的0.5%1.5%。使用時(shí)為了便于均勻分散和防止出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)，應(yīng)將其溶于冷

4、水中，隨后立即添加。也用作蘇打汽水和鹽汽水的二氧化碳發(fā)生劑，在蘇打汽水中使用量為0.1%，在鹽汽水中使用量為0.61%。還可用作果蔬的護(hù)色劑，如洗滌果蔬時(shí)添加約0.1%0.2%的碳酸氫鈉，可使綠色穩(wěn)定。在果蔬加工中也用作處理劑，如用于食品燙漂、去澀味等。碳酸氫鈉能使pH升高，可提高蛋白質(zhì)的持水性，促使食品組織細(xì)胞軟化，促進(jìn)澀味成分溶出。此外對(duì)羊奶有去膻作用，用量為0.001%0.002%。2碳酸氫銨碳酸氫銨，分子式NH4HCO3，相對(duì)分子質(zhì)量79.06。（1）性狀 碳酸氫銨為白色晶體粉末，有氨臭，相對(duì)密度1.586，熔點(diǎn)3660。性質(zhì)不穩(wěn)定，在36以上分解為二氧化碳、氨和水，60可完全分解，而

5、在室外溫下相當(dāng)穩(wěn)定。在空氣中易風(fēng)化，有吸濕性，潮解后分解加快。易溶于水，17.4g/100mL（20），水溶性呈堿性，0.08%水的溶液的pH為7.8。溶于甘油，不溶于乙醇。（2）疏松性能 碳酸氫銨受熱后分解產(chǎn)生二氧化碳和氨氣，使食品形成海棉狀疏松結(jié)構(gòu)體。碳酸氫銨分解時(shí)產(chǎn)生的氨氣溶于食品的水中生成一水合氨，可使食品的堿性的增加，還會(huì)影響食品的風(fēng)味，即有氨的臭味。此外，一水合氨還有皂化油脂的缺陷。（3）毒性 碳酸氫銨的分解產(chǎn)物為二氧化碳和氨均為人體代謝物，適量攝入對(duì)人體健康無(wú)害。美國(guó)食品和藥物管理局（1985）將碳酸氫銨列為一般公認(rèn)安全物質(zhì)。（4）制法 以氨水吸收二氧化碳生成碳酸氨銨，冷卻析出結(jié)

6、晶，經(jīng)離心分離，干燥脫水而得。若有必要精制，則將其溶于水，添加乙醇，使之重結(jié)晶。（5）應(yīng)用 按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，碳酸氫銨的使用范圍和最大使用量見表1。作為疏松劑，通常與碳酸氫鈉復(fù)配使用，也可單獨(dú)使用。與碳酸氫鈉復(fù)配時(shí)用于食品中配方如下：酥性餅干：碳酸氫銨0.2%0.3%，碳酸氫鈉0.5%0.6%韌性餅干：碳酸氫銨0.35%5.4%，碳酸氫鈉0.7%0.8%甜酥餅干：碳酸氫銨0.15%0.2%，碳酸氫鈉0.3%0.4%酥性糕點(diǎn)：碳酸氫銨0.2%0.6%，碳酸氫鈉0.16%0.45亦可與發(fā)酵粉復(fù)配使用。用于綠色蔬菜、竹筍等燙漂時(shí)，用量為0.1%0.3%。輕質(zhì)碳酸鈣輕質(zhì)碳酸鈣即沉淀碳酸鈣，

7、化學(xué)式CaCO3，相對(duì)分子質(zhì)量100.09。（1）性狀 輕質(zhì)碳酸鈣為白色微細(xì)輕質(zhì)粉末，無(wú)臭，無(wú)味，相對(duì)密度2.52.7。在空氣中穩(wěn)定，不發(fā)生化學(xué)變化，易吸收臭氣，有輕微吸濕性。強(qiáng)熱至82589.6時(shí)發(fā)生分解，釋出二氧化碳，變?yōu)檠趸}。幾乎不溶于水和乙醇，如有銨鹽或二氧化碳存在可提高溶解度。在含有二氧化碳的水溶液中，生成溶解性重碳酸鈣。溶于稀酸，產(chǎn)生二氧化碳。（2）疏松性能 碳酸氫鈉、明礬等與輕質(zhì)碳酸鈣復(fù)配得到的疏松劑，遇熱則緩慢地釋出二氧化碳，使食品產(chǎn)生均質(zhì)、細(xì)膩的膨松結(jié)構(gòu)體，可提高糕點(diǎn)、面包、餅干的品質(zhì)。此外還有強(qiáng)化鈣的作用。（3）毒性 鈣為人體的正常成分，需經(jīng)常由食物補(bǔ)充。內(nèi)服無(wú)毒性反應(yīng)。

8、美國(guó)食品和藥物管理局（1985）將輕質(zhì)碳酸鈣列為一般公認(rèn)安全物質(zhì)。（4）制法 在石灰乳中通入二氧化碳而得。也可由碳酸鈉與氯化鈣作用來(lái)制備。（5）應(yīng)用 按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，輕質(zhì)碳酸鈣用于配制發(fā)酵粉和罐頭中，用量按正常生產(chǎn)需要而定。在日本，輕質(zhì)碳酸鈣用作疏松劑，一般食品中用量為1%。輕質(zhì)碳酸鈣在食品制造還可用作營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、堿性劑、抗結(jié)塊劑、凝固劑，面胚調(diào)節(jié)劑和用于酵母食品。堿性膨松劑的使用及其優(yōu)缺點(diǎn)碳酸氫鈉和碳酸氫銨都是堿性化合物，受熱后它們產(chǎn)生氣體的反應(yīng)式如下：2NaHCO3CO2+H2O+Na2CO3 NH4HCO3CO2+NH3+H2O 碳酸氫鈉分解后殘留碳酸鈉，使成品呈堿性，影響

9、口味，使用不當(dāng)時(shí)還會(huì)使成品表面呈黃色斑點(diǎn)。碳酸氫銨分解后產(chǎn)生氣體的量比碳酸氫鈉為多，起發(fā)能力大，但容易造成成品過(guò)松，使成品內(nèi)部或表面出現(xiàn)大的空洞。此外加熱時(shí)產(chǎn)生帶強(qiáng)烈刺激性的氨氣，雖然很容易揮發(fā)，但成品中還可能殘留一些，從而帶來(lái)不良的風(fēng)味，所以使用時(shí)要適當(dāng)控制其用量。一般將碳酸氫鈉與碳酸氫銨混合使用，可以減弱各自的缺陷，獲得較好的效果。這些堿性膨松劑除具有上述缺點(diǎn)外，其氣體產(chǎn)生量比優(yōu)質(zhì)的復(fù)合膨松劑為少；此外食品中的有些維生素，在堿性條件下加熱也容易被破壞。堿性膨松劑具有價(jià)格低廉、保存性較好、使用時(shí)穩(wěn)定性較高等優(yōu)點(diǎn)；所以它仍是現(xiàn)在餅干、糕點(diǎn)生產(chǎn)中廣泛使用的膨松劑。二、酸性疏松劑1鉀明礬鉀明礬亦稱

10、明礬，學(xué)名硫酸鋁鉀，化學(xué)式AlK(SO4)2·12H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為474.39。（1）性狀 鉀明礬為無(wú)色透明結(jié)晶，或白色晶體粉末，無(wú)臭，味微甜帶澀，在空氣中由于風(fēng)化而變得不透明，熔點(diǎn)92.5，加熱至200以上失去全部結(jié)晶水而成為白色粉末，稱為燒明礬。相對(duì)密度1.757，可溶于水，5.42g/100mL（0）；9.25g/100mL（15）；12.2g/100mL（25）；54.5g/100mL（60）；28.3g/100mL（100）。18%水溶液的pH為3.3，1%水溶液的pH為1.0。鉀明礬在水中水解成氫氧化鋁膠體沉淀；不溶于乙醇；緩慢地溶于甘油。（2）疏松性能 硫酸鋁鉀為

11、酸性鹽，主要用于中和堿性疏松劑，產(chǎn)生二氧化碳和中性鹽，可避免食品產(chǎn)生不良?xì)馕叮挚杀苊庖驂A性增大而導(dǎo)致食品品質(zhì)下降，還能控制疏松劑產(chǎn)生的快慢。鉀明礬與碳酸氫鈉反應(yīng)較慢，產(chǎn)氣較緩和，降低堿性可使食品酥脆。鉀明礬有收斂作用，能和蛋白質(zhì)結(jié)合導(dǎo)致蛋白質(zhì)形成疏松凝膠而凝固，使食品組織致密化，有防腐作用。（3）毒性 鉀明礬濃溶液有腐蝕性。2g鉀明礬可引起胃痛、惡心和嘔吐，大量?jī)?nèi)服可導(dǎo)致炎癥，甚至引起致死性腐蝕現(xiàn)象。鉀明礬是我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)使用的食品添加劑，在政常使用量范圍內(nèi)，無(wú)明顯的毒性影響。（4）制法 主要采取煅燒法制取。以明礬石為原料，經(jīng)煅燒、提取、結(jié)晶而得。（5）應(yīng)用 按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，鉀明

12、礬的使用范圍和最大使用量列于表1。用于油炸食品，如油條，用量為1030g/kg，用量多，制品質(zhì)地硬而脆，如北京小吃焦圈、薄脆等使用量高于最大用量。用量過(guò)多會(huì)給食品帶上澀味。在蝦片中參考用量為6g/kg。用于配制發(fā)酵粉，在有些配方中鉀明礬占50%左右。在果蔬加工中可用作保脆劑，用量為0.1%。還可用作抗氧化劑防止果蔬變色，如加工白糖藕片時(shí)，在燙煮過(guò)程中加入鮮藕量0.8%的鉀明礬和3%的碳酸鈉，可防止藕片變色，又可使制品品質(zhì)提高。能凝聚水中的雜質(zhì)，故可用作凈水劑，用量為0.01%。還可用作魚類的保鮮劑，如腌制海蜇和銀魚等用。2銨明礬銨明礬又稱鋁銨礬或銨礬，學(xué)名硫酸鋁銨，化學(xué)式AlNH4(SO4)&

13、#183;12H2O，相對(duì)分子質(zhì)量453.33。（1）性狀 銨明礬為無(wú)色透明堅(jiān)硬的晶體顆?；蚍勰?，無(wú)臭，味微甜帶澀，有較強(qiáng)的收斂性，相對(duì)密度1.645，熔點(diǎn)94.5。加熱至120失去10個(gè)結(jié)晶水，至250成為無(wú)水物，至250開始分解。它溶于水和甘油，在水中溶解5g/100mL（常溫）；66g/100mL（66）。水溶液呈酸性。不溶于乙醇。（2）疏松性能 銨明礬是硫酸鋁和硫酸銨的復(fù)鹽，水解生成弱堿、強(qiáng)酸、水溶液呈酸性，其性能與鉀明礬同。（3）毒性 銨明礬的毒性與鉀明礬相同，參看鉀明礬。（4）制法 用礬石或鋁礬土與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁銨，再經(jīng)過(guò)濾、濃縮、冷卻析出結(jié)晶而制得。（5）應(yīng)用 按我國(guó)食品添加

14、劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，銨明礬的使用范圍和最大使用量列于表1。用作疏松劑，在面包、糕點(diǎn)中使用量為小麥粉的0.15%0.5%。例如在威夫餅干中用量為0.45%以上。在某些食品中利用銨明礬的收斂作用，可改善食品的咀嚼感。與鉀明礬一樣可作果蔬的保色劑。3 磷酸氫鈣磷酸氫鈣，化學(xué)式為CaHPO4·0-2H2O，相對(duì)分子質(zhì)量172.09（無(wú)水物）。（1）性狀 磷酸氫鈣為白色晶體粉末，無(wú)臭，無(wú)味，相對(duì)密度2.32，在空氣中穩(wěn)定不發(fā)生變化。它微溶于水，0.02g/100mL（25）；不溶于乙醇；易溶于稀鹽酸、稀硝酸和檸檬酸銨溶液；微溶于稀乙酸。加熱至75以上失去結(jié)晶水，成為無(wú)水鹽，強(qiáng)熱則變?yōu)榻沽姿猁}。（2

15、）疏松性能 磷酸氫鈣分解緩慢，產(chǎn)氣亦較慢，有遲效性，能使食品組織稍有不規(guī)則的缺點(diǎn)，但口味與光澤為好。（3）毒性 磷和鈣為人體必需元素，是食品的正常成分。磷酸氫鈣對(duì)人體無(wú)毒性，但在工業(yè)生產(chǎn)中可能混入氟化物，而對(duì)人體有不良影響，氟含量超標(biāo)時(shí)不可食用。（4）制法 使磷酸與碳酸鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，生成磷酸氫二鈉，然后再與氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，即生成磷酸氫鈣，再經(jīng)洗滌、分離、干燥、粉碎而得。（5）應(yīng)用 按我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，磷酸氫鈣的使用范圍和最大用量見表1。此外，在鈣質(zhì)餅干、鈣質(zhì)面包和鈣質(zhì)糖果中，它代替磷酸鈣作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑使用。也用于制造面包時(shí)的酵母培養(yǎng)基的緩沖劑和面團(tuán)改良劑。酒石酸氫鉀酒石酸氫鉀

16、，化學(xué)式為C4H5KO6相對(duì)分了質(zhì)量188.18，結(jié)構(gòu)式為： （1）性狀 酒石酸氫鉀為白色晶體粉末，無(wú)臭，有快活的清涼酸味，相對(duì)溶于熱水，6.9g/100mL（100）；17下飽和水溶液的pH為3.66（2）疏松性能 其性能與磷酸氫鈣相似，產(chǎn)氣較緩慢。（3）毒性 與酒石酸同。（4）制法 由D-酒石酸與碳酸鉀中和后，再加D-酒石酸溶液使酒石酸氫鉀結(jié)晶析出而得。也可用葡萄釀造的副產(chǎn)物獲得。（5）應(yīng)用 主要用于焙烤食品，用量不作規(guī)定，最高可達(dá)疏松劑總量的1/2。此外，D-酒石酸也用作疏松劑，具有速效疏松作用。在焙烤食品中用量為0.1%，在布丁類中用量為0.006%。3復(fù)合疏松劑復(fù)合疏松劑是

17、由多種成分配合而成的，如發(fā)酵粉即是。發(fā)酵粉亦稱焙粉，一般是用碳酸氫鹽（如鈉鹽、銨鹽）、（如酒石酸、檸檬酸、乳酸等）、酸性鹽（如酒石酸氫鉀、富馬酸一鈉、磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、焦磷酸二氫鈣、磷酸鋁鈉等）、明礬（如鉀明礬、銨明礬、燒銨明礬等）及淀粉（阻酸、堿作用和防潮作用等）配制而成。（1）性狀 發(fā)酵粉為白色粉末，遇水加熱產(chǎn)生二氧化碳。一般產(chǎn)生的二氧化碳量高于20%。2%水溶液產(chǎn)氣后的pH為6.57.0。（2）疏松性能 發(fā)酵粉較單純堿性鹽產(chǎn)氣量大，在涼面坯中產(chǎn)氣緩慢，加熱后產(chǎn)氣多而均勻，分解后的殘留物對(duì)食品的風(fēng)味、品質(zhì)影響也較小。（3）毒性 各組分凡符合食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)者，對(duì)人體無(wú)毒。（4）制法 表2

18、列出一些發(fā)酵粉的配方。 按表中各組分比例，將堿性鹽和酸性鹽分別與部分淀粉混合，然后再混合一起而成。在調(diào)配發(fā)酵粉時(shí)，酸性鹽與堿性鹽的比例要匹配，以避免中和后殘留過(guò)量的酸性鹽或堿性鹽。（5）應(yīng)用發(fā)酵粉根據(jù)需要制成快速發(fā)酵粉、慢速發(fā)酵粉和雙重反應(yīng)發(fā)酵粉?？焖侔l(fā)酵粉通常在食品焙烤前已開始產(chǎn)生二氧化碳，而焙烤時(shí)得不到需要膨脹之氣體，致使食品易塌陷，相反，若使用慢性發(fā)酵粉，在焙烤后期，食品組織凝固后才釋放出大量的二氧化碳，食品體積不能膨脹，因此失去了疏松劑的意義。而雙重反應(yīng)發(fā)酵粉克服了這兩種缺陷，由于它是將快性和慢性的酸性鹽適當(dāng)配合，使加熱前后都能釋放出適量的氣體，以滿足焙烤食品膨脹之需。發(fā)酵粉用于生產(chǎn)糕點(diǎn)、饅頭等，用量為13%。4生物疏松劑生物疏松劑是指酵母。酵母在發(fā)酵過(guò)程中由于酶的作用，使糖類發(fā)酵生成酒精和二氧化碳，而使面坯起發(fā)，體積增大，經(jīng)焙烤后使食品形成膨松體，并具有一定的彈性。同時(shí)在食品中還產(chǎn)生醛類、酮類和酸類等特殊風(fēng)味物質(zhì)，此外酵母體也含有蛋白質(zhì)、糖、脂肪和維生素，使食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯提高。目前還未將生物疏松列入食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。市售的酵母有3種：（1）鮮酵母 鮮酵母是將優(yōu)良酵母菌種經(jīng)培養(yǎng)、繁殖后，將發(fā)酵液進(jìn)行離心分離、壓榨除去大部分水后，壓成