食品化學08第八章 食品添加劑

1第八章食品添加劑2第一節(jié)概述食品中的添加成分包括1正常的配料（Normalingredients）2操作助劑（Processingaids）4食品添加劑（Foodadditives）3污染物（Contaminants）能單獨作為食品食用的那部分配料。如：肉、大米、果蔬等等。農(nóng)藥的殘留物、從包裝或其他食品轉(zhuǎn)移過來的物質(zhì)和由污染的微生物所產(chǎn)生的物質(zhì)。如：農(nóng)殘、重金屬、毒素等等在食品加工和原料處理過程中，為使之能夠順利進行，加入某些輔助物質(zhì)。這些物質(zhì)本身與食品無關，如助濾、澄清、潤滑、脫膜、脫色、脫皮、提取溶劑等，它們一般應在食品成品中除去而不應成為最終食品的成分，或僅有殘留。不是必須，或者可能有害的食品配料?3第一節(jié)概述定義：我國《食品衛(wèi)生法》規(guī)定食品添加劑的定義是：

食品添加劑是指食品在生產(chǎn)、加工、貯藏等過程中為了改良食品品質(zhì)及其色、香、味，改變食品的結(jié)構，防止食品氧化、腐敗、變質(zhì)和為了加工工藝的需要而加入到食品中的天然物質(zhì)或化學合成物質(zhì)。聯(lián)合國的食品法規(guī)委員會定義P340

它們必須有確切的規(guī)格和能提供下述四種功能之一或幾種：（1）保持營養(yǎng)質(zhì)量；（2）為具有特殊膳食需求的食品消費群體提供某種必需的配料；（3）有助于保持食品質(zhì)量或改進食品感官品質(zhì)；（4）提供一種操作助劑。4第一節(jié)概述分類：

1按添加劑來源分類

（1）天然食品添加劑：動植物中提取或微生物代謝產(chǎn)物;

（2）化學合成添加劑：化學方法合成品.1含量較少，分離純化困難，生產(chǎn)成本高。2穩(wěn)定性較差3染著力較差，染著不易均勻。4專用性較強，應用局限性。1物質(zhì)本身的化學結(jié)構和理化性質(zhì)2有效濃度3作用時間52食品添加劑的作用很多，基本可以歸結(jié)為以下幾個方面：（1）增加食品的保藏性能，延長保質(zhì)期，防止微生物引起的腐敗和由氧化引起的變質(zhì)。（2）改善食品的色香味和食品的質(zhì)構如色素、香精、各種調(diào)味品、增稠劑和乳化劑等。（3）有利于食品的加工操作，適應機械化、連續(xù)化大生產(chǎn)。如用葡萄糖酸內(nèi)酯作為豆腐凝固劑，有利于大規(guī)模生產(chǎn)安全、衛(wèi)生的盒裝豆腐。（4）保持和提高食品的營養(yǎng)和保健價值。如營養(yǎng)強化劑、食品功能因子等。6第一節(jié)概述3按功能分類：最常見分16類（1）防腐劑（2）抗氧化劑（3）發(fā)色劑（4）漂白劑（5）酸味劑（6）甜味劑（7）凝固劑（8）疏松劑（9）增稠劑（10）乳化劑（11）抗結(jié)劑（12）品質(zhì)改良劑（13）消泡劑（14）著色劑（15）香料（16）其它74．食品添加劑的使用標準我國在1997年2月1日正式實施的國家標準：GB2760—1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》第一節(jié)概述

該標準提供了安全使用食品添加劑的定量指標，它包括允許使用的食品添加劑品種，使用目的(用途)，使用范圍(對象食品)，以及最大使用量(或殘留量)，有的還注明使用方法。最大使用量以g／kg為單位。

該標準的制定是以食品添加劑使用情況的實際調(diào)查與毒理學評價為依據(jù)。為了消費者的利益，凡生產(chǎn)、經(jīng)營、使用食品添加劑者均要嚴格執(zhí)行。85食品添加劑的安全性和衛(wèi)生管理任何一種新食品添加劑都應對其進行毒理學評價，我國衛(wèi)生部公布了《食品安全性毒理學評價程序》，分為四個階段：第一階段急性毒性試驗。

第二階段蓄積毒性試驗，致突變試驗及代謝試驗。第三階段亞慢性毒性試驗（包括繁殖，致畸試驗）。第四階段慢性毒性試驗（包括致癌試驗）。9

急性毒性試驗是指給予一次較大的劑量后，對動物產(chǎn)生的作用進行判斷。通過急性毒性試驗可以考查攝入該物質(zhì)后在短時間內(nèi)所呈現(xiàn)的毒性，從而判斷對動物的致死量（LD）或半數(shù)致死量（LD50）。半數(shù)致死量是通常用來粗略地衡量急性毒性高低的一個指標。是指能使一群試驗動物，中毒死亡數(shù)達到一半所需的劑量，其單位是毫克/千克（體重）。對于食品添加劑來說，主要采用經(jīng)口服的半數(shù)致死量。受試物質(zhì)的毒性分級如表。毒性級別LD50大白鼠毒性級別LD50大白鼠極劇毒<1低毒501～5000劇毒1～50相對無毒5001～15000中毒51～500實際無毒>15000經(jīng)口服半數(shù)致死量與毒性分級

(單位：mg/kg)

慢性毒性試驗是指少量受試物質(zhì)長期作用下所呈現(xiàn)的毒性，從而可確定受試物質(zhì)的最大無作用量和中毒閾劑量。慢性毒性試驗在毒理研究中占有十分重要的地位，對于確定受試物質(zhì)能否作為食品添加劑使用具有決定性的作用。最大無作用量（MNL）又稱最大無效量、最大耐受量或最大安全量，是指長期攝入該物質(zhì)仍無任何中毒表現(xiàn)的每日最大攝入劑量，其單位是毫克/公斤（體重）10對某種食品添加劑來說，其使用情況制定標準的一般程序如下：（1）由動物毒理學試驗確定最大無作用劑量（MNL）。（2）從動物毒理學試驗結(jié)果，確定人體每日允許攝入量（ADI）。人體和動物存在差異，故應定出一個合理的系數(shù)，一般把動物的最大無作用劑量（MNL）除以100（安全系數(shù)），求得人體的每日允許攝入量。（3）將每日允許攝入量ADI乘上平均體重就得到一個人的每日允許攝入總量。11第二節(jié)防腐劑（antiseptic

）大多數(shù)食品的保藏是通過熱加工冷凍干燥發(fā)酵冷藏使用防腐劑的情況①當不能采取熱處理方法加工產(chǎn)品時②作為其他保藏方法的一個補充以減輕其他處理方法的強度，同時使產(chǎn)品的質(zhì)構、感官或其他方面的質(zhì)量得到提高在一定條件下，配合使用防腐劑作為一種保存輔助手段，對防止某些易腐食品的變質(zhì)有顯著的效果，而且使用簡便，一般不需要特殊設備，所以現(xiàn)階段防腐劑在食品防腐方面尚起著一定的作用。12第二節(jié)防腐劑（antiseptic

）1.定義：食品防腐劑為了防止食品被微生污染，抑制微生物增殖以延長食品的保藏期的一類化學物質(zhì)。一、概述132.防腐劑機理：防腐劑對微生物繁殖的抑制機理有以下幾種：（1）干擾微生物的酶系，破壞其正常的代謝，從而抑制其繁殖。（2）改變胞漿膜的通透性使酶或代謝物逸出而導致菌體失活。第二節(jié)防腐劑（antiseptic

）1.定義：一、概述14第二節(jié)防腐劑（antiseptic

）一、概述二、影響防腐劑抑菌效果的因素：1.pH值：2.食品的微生物污染程度3.分布狀況：

常用的防腐劑是有機酸（如苯甲酸、山梨酸和脫氫醋酸），以分子形式并發(fā)揮防腐作用，所以只有pH較低時有利于防腐劑的抑菌。苯甲酸（3.0~5.0）、山梨酸（<5.5）、脫水醋酸（6.5）。

一般來講微生物的污染情況較低時防腐劑的抑菌效果就好，但當食品中微生物污染嚴重時則防腐劑的抑制效果差甚至完全不起作用，所以防腐劑應及時加入并防止食品的二次污染。

防腐劑均勻分布于整體之中才能發(fā)揮抑菌作用，否則一處微生物大量繁殖可以污染其它部分，最后導致整個食品的腐敗變質(zhì)。故此對于難溶防腐劑可以采取堿溶、醇溶或熱溶的方法溶解后加入。15二、影響防腐劑抑菌效果的因素：1.pH值：2.食品的微生物污染程度3.分布狀況：4.和其他加工工藝同時用防腐劑與物理保藏如冷藏、加熱、輻射等結(jié)合一起更能有效地發(fā)揮作用，如殺菌處理可以將微生物數(shù)量降低；但注意的是多數(shù)防腐劑可隨水蒸汽一起揮發(fā)，故應在加熱完成后再加入，以免防腐劑的損失。5.防腐劑的協(xié)同作用、增效作用和拮抗作用（1）協(xié)同作用：一種防腐劑抑菌效果是有限的，當二種以上的防腐劑共同應用時，其抑菌效果會大大增強。（2）增效作用：食品中的一些成分本身無抑菌作用，但它們卻能增強或削弱防腐劑的抑菌能力，如檸檬酸、葡萄糖酸、Vc等。（3）拮抗作用：降低防腐劑的抑菌能力如CaCl2。16三、常用的防腐劑第二節(jié)防腐劑（antiseptic

）一、概述二、影響防腐劑抑菌效果的因素：1.苯甲酸及其鈉鹽17苯甲酸：又稱安息香酸，是白色有熒光的結(jié)晶體，無味或略帶安息香氣味，天然存在于酸果蔓、梅干、肉桂、丁香中．是一種芳香族酸，有時候也可以作為香料添加。難溶于水，易溶于乙醇苯甲酸鈉：是苯甲酸的鈉鹽．無味或略帶安息香氣味，在空氣中十分穩(wěn)定，易溶于水。由于比苯甲酸更易溶于水，因此比苯甲酸更常用。1克苯甲酸相當于1.18克苯甲酸鈉。三、常用的防腐劑1.苯甲酸及其鈉鹽苯甲酸苯甲酸鈉18三、常用的防腐劑1.苯甲酸及其鈉鹽

苯甲酸鈉的防腐機理與苯甲酸相同。在酸性較強的食品中，苯甲酸鈉的防腐效果最好，適用pH≈3～5，抑菌有效濃度在0．1～0．2％左右，ADI＝0～5mg／Kg。對許多微生物有效，唯對產(chǎn)酸菌作用弱。防腐機理：

①由于它具有親油性，容易滲透細胞膜，進入細胞體內(nèi)，從而干擾了微生物細胞膜的通透性．抑制細胞膜對氨基酸的吸收。②進入細胞體內(nèi)的苯甲酸分子，會被電離酸化，抑制細胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰輔酶A縮合反應，從而起到食品防腐的目的。19三、常用的防腐劑1.苯甲酸及其鈉鹽

代謝：苯甲酸進入機體后，大部分在9～15h與甘氨酸化合成馬尿酸，剩余部分與葡萄醛酸結(jié)合形成葡萄糖苷酸，并全部從尿中排出。因此苯甲酸不會在機體內(nèi)蓄積，以上兩種解毒作用都是在肝臟內(nèi)進行的，因此苯甲酸及其鈉鹽對肝功能衰弱的人不適宜。用途我國允許最大使用量在醬油、醋、果汁中為1.0％，在醬菜、甜面醬、蜜餞等中為0.5％，在汽水、汽酒中為0.2％(以苯甲酸計)。葡萄酒、果酒、軟糖為0.8g／kg。苯甲酸1g相當于苯甲酸鈉1.18g。20使用時注意事項①將苯甲酸鈉調(diào)成20-30%的水溶液，邊攪拌邊加入湯料中（便于分散）。②由于苯甲酸在水中溶解度低，使用時加適量的碳酸鈉或碳酸氫鈉，用90℃以上熱水溶解。若必須使用苯甲酸，可先用適量乙醇溶解后再用。③苯甲酸最適抑菌pH為2.5～4.0。pH低時抑菌能力提高，但在酸性溶液中其溶解度降低，故不能單靠提高酸性來提高其抑菌活性。④苯甲酸可與沸水蒸汽一并揮發(fā)，故在食品加熱之后再加入。三、常用的防腐劑1.苯甲酸及其鈉鹽212.山梨酸及其鹽三、常用的防腐劑1.苯甲酸及其鈉鹽22

山梨酸化學名稱為2,4一己二烯酸，又名花楸酸。山梨酸：山梨酸為無色針狀結(jié)晶或白粉末狀結(jié)晶，無臭或稍帶刺激性氣味，耐光，耐熱，但在空氣中長期放置，易被氧化變色，而降低防腐效果。山梨酸微溶于水，而溶于有機溶劑，所以多用其鉀鹽。2.山梨酸及其鹽山梨酸山梨酸鉀山梨酸鉀：山梨酸鉀為白色或淡黃色鱗片狀結(jié)晶，易溶于水。對霉菌、酵母及需氧菌有明顯抑制作用，但對乳酸菌及厭氧性芽孢菌無效。有效pH值不超過6.5.23

2.山梨酸及其鹽作用機理：

山梨酸能與微生物酶系統(tǒng)中巰基結(jié)合，從而破壞許多重要酶系，達到抑制微生物增殖及防腐的目的。山梨酸對霉菌、酵母和好氣性細菌均有抑制作用，但對嫌氣性細菌與嗜酸桿菌幾乎無效。其防腐效果隨pH升高而降低。pH為8時喪失防腐作用，適用于pH在5.5以下的食品防腐。代謝：

山梨酸是一種不飽和脂肪酸，在機體內(nèi)正常地參加代謝作用，氧化生成二氧化碳和水，所以幾乎無毒，是一種比較安全的防腐劑。24

2.山梨酸及其鹽使用注意事項

①配制山梨酸溶液時，可先將山梨酸溶解在乙醇、碳酸氫鈉或碳酸鈉的溶液中，隨后再加入食品中。②山梨酸用于需要加熱的產(chǎn)品時，為防止山梨酸受熱揮發(fā)，應在加熱過程的后期添加。③山梨酸在食品被嚴重污染，微生物數(shù)量過高的情況下，不僅不能抑制微生物繁殖，反而會成為微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，加速食品腐敗，因此，應特別注意食品衛(wèi)生。④山梨酸與山梨酸鉀同時使用時，以山梨酸計不得超過最大使用量，不得延長保質(zhì)期。由于1％山梨酸鉀水溶液的pH為7～8，可使食品pH升高而不利于抑菌。25第三節(jié)甜味劑（sweeteners

）（1）天然甜味劑：單糖、低聚糖、糖醇（2）合成甜味劑：糖精鈉、甜蜜素、糖醇（合成）1.常見的甜味劑26（1）糖精鈉人工合成的非營養(yǎng)型甜味劑。白色粉末，易溶于水，其甜味是由陰離子產(chǎn)生，分子狀態(tài)有苦味；其閾值為0.004％，甜度為蔗糖的200～700倍(一般為500倍)，有后苦味，與酸味劑同用于清涼飲料之中可產(chǎn)生爽快的甜味，不允許單獨作為食品的甜味劑，必須是與蔗糖共同使用以代替部分蔗糖。ADI=0~0.0025g/kg，不得應用于嬰兒食品。第三節(jié)甜味劑（sweeteners

）1.常見的甜味劑27（1）糖精鈉1.常見的甜味劑（2）甜蜜素人工合成非營養(yǎng)型甜味劑。白色結(jié)晶性粉末，溶于水；甜味為蔗糖的40～50倍，甜味非常接近蔗糖，但遇含SO32－、N2－的水質(zhì)時會產(chǎn)生石油或橡膠味。ADI=0~0.011g/kg果凍的用量為0.02~0.05%，無蓄積現(xiàn)象，可排出。28（1）糖精鈉1.常見的甜味劑（2）甜蜜素（3）甜味素人工合成甜味劑。白色結(jié)晶，溶于水，高溫時可形成環(huán)狀化合物而失去甜味；其甜度為蔗糖的100~200倍，機體可消化、吸收、利用，但因用量小產(chǎn)熱量低。一般應用于飲料中（0.1%），酵姆糖（1.0%），甜食（0.3%）。29（1）糖精鈉1.常見的甜味劑（2）甜蜜素（3）甜味素（4）糖醇類主要是山梨糖醇和麥芽糖醇，分別由葡萄糖和麥芽糖經(jīng)加氫而得，它們甜度比蔗糖低，①不能被微生物代謝，可防止齲齒；②因為它們不升高血糖，故適用于糖尿病患者；③它們還是非結(jié)晶性的，