第五章 食品添加劑的檢驗(yàn)

主講：朱洪梅第五章

食品添加劑的測(cè)定第一節(jié)概述1、定義（食品衛(wèi)生法第九章四十五條）：食品添加劑是指為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或者天然物質(zhì)。1.防腐劑的測(cè)定（山梨酸、苯甲酸）2.抗氧化劑的測(cè)定（BHA、BHT）3.發(fā)色劑的測(cè)定（亞硝酸鹽、硝酸鹽）4.漂白劑的測(cè)定（二氧化硫及亞硫酸鹽）5.合成著色劑的測(cè)定6.甜味劑的測(cè)定（糖精鈉）內(nèi)容主講：朱洪梅2、分類(lèi)食品添加劑的種類(lèi)很多，全世界批準(zhǔn)使用的食品添加劑有3000種以上，我國(guó)批準(zhǔn)使用的1000多種。A、按其來(lái)源可分為天然食品添加劑和化學(xué)合成添加劑兩大類(lèi)。a.天然食品添加劑是利用動(dòng)植物組織或分泌物及以微生物的代謝產(chǎn)物為原料，經(jīng)過(guò)提取、加工所得到的物質(zhì)；b.化學(xué)合成添加劑是通過(guò)一系列化學(xué)手段所得到的有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)。主講：朱洪梅由于食品添加劑功能各異，有的一物多能，所以，食品添加劑按其用途的分類(lèi)，世界各國(guó)至今也未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。日本分25類(lèi)，美國(guó)分46類(lèi)，目前我國(guó)允許使用，并制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的食品添加劑有：防腐劑、酸味劑、甜味劑、香精香料、著色劑、發(fā)色劑、疏松劑、凝固劑、增稠劑、抗氧化劑、漂白劑、消泡劑、抗結(jié)劑、品質(zhì)改良劑等24類(lèi)。B、按用途分類(lèi)主講：朱洪梅3、食品添加劑的作用（極大促進(jìn)食品工業(yè)發(fā)展）A、增加食品的可保藏性。B、改善食品的感官性質(zhì)、狀態(tài)（色、香、味、形）。C、利于加工操作（澄清、助濾、消泡等）。D、保持或提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。E、滿足特殊人群的需要（無(wú)熱甜味劑、無(wú)鈉咸味劑）主講：朱洪梅4、食品添加劑安全使用原則過(guò)量地使用添加劑對(duì)食用者會(huì)產(chǎn)生不利的、甚至是嚴(yán)重的影響，因此測(cè)定食品添加劑的含量、質(zhì)量和控制其用量，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。A、從人安全攝食的角度規(guī)定了ADI（每日允許攝取量AcceptedDailyIntake）主講：朱洪梅B、從食品生產(chǎn)安全性角度，規(guī)定食品添加劑的使用限量。主講：朱洪梅C、從食品添加劑的自身質(zhì)量，規(guī)定添加劑中有害物質(zhì)的限量。主講：朱洪梅所使用食品添加劑的商品質(zhì)量是否符合法定質(zhì)量范圍使用食品添加劑是否嚴(yán)格遵守法定的使用范圍和最大允許使用量應(yīng)與間接進(jìn)入食物的外來(lái)物及食品中天然存在的有害成分與所用添加劑相區(qū)別是否屬于食品在加工過(guò)程中由熱分解所產(chǎn)生的誘變性物質(zhì)應(yīng)該理解“絕對(duì)安全實(shí)際上是不存在的”嬰兒代乳食品中不得使用色素、香料和糖精主講：朱洪梅5、食品添加劑常測(cè)項(xiàng)目和方法由于食品添加劑種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)和功能各異，在食品中的含量低，因此添加劑測(cè)定復(fù)雜、多樣。目前在我國(guó)常需檢測(cè)的項(xiàng)目有防腐劑、甜味劑、發(fā)色劑、漂白劑、著色劑等。食品添加劑的測(cè)定，分離手段主要采取蒸餾法、溶劑萃取法、色層分離法等方法，其目的是分離與富集待測(cè)物質(zhì)。常用的測(cè)定方法有比色法、紫外分光光度法、薄層層析法和高效液相色譜法等。主講：朱洪梅6食品添加劑使用要求經(jīng)過(guò)安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)證明在使用限量?jī)?nèi)長(zhǎng)期使用對(duì)人體安全無(wú)害不影響食品感官理化性質(zhì)，對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分不應(yīng)有破壞作用應(yīng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑在達(dá)到一定使用目的后，經(jīng)加工、烹調(diào)或儲(chǔ)存時(shí)，能被破壞或排除不得使用食品添加劑掩蓋食品的缺陷或作為偽造手段主講：朱洪梅第二節(jié)防腐劑(preservative)的測(cè)定

一、概述(summarize)防腐劑是在食品保存過(guò)程中具有抑制或殺滅微生物作用的一類(lèi)物質(zhì)總稱(chēng)，是食品保藏常用、重要的輔助手段。目前，我國(guó)允許使用的防腐劑有：苯甲酸及其鈉鹽，山梨酸及其鉀鹽，對(duì)羥基苯甲酸乙酯及丙酯等。主講：朱洪梅苯甲酸又名安息香酸。為白色有絲光的鱗片或針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)122℃，沸點(diǎn)249.2℃，100℃開(kāi)始升華。在酸性條件下可隨水蒸氣蒸餾。微溶于水，易溶于氯仿、丙酮、乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。苯鉀酸鈉易溶于水和乙醇，難溶于有機(jī)溶劑，與酸作用生成苯甲酸。主講：朱洪梅苯甲酸及其鈉鹽主要用于酸性食品的防腐，在pH2.5～4其抑菌作用較強(qiáng)，當(dāng)pH>5.5時(shí)，抑菌效果明顯減弱。但對(duì)霉菌和酵母菌效果甚好。苯甲酸進(jìn)入人體后，大部分與甘氨酸結(jié)合形成無(wú)害的馬尿酸，不在人體積累。苯甲酸的毒性較小，ADI值0～5mg/kg，是一種較為安全的防腐劑。主講：朱洪梅山梨酸又名花椒酸（CH3—CH=CH—CH=CH—COOH、2，4—已二烯酸），為無(wú)色、無(wú)嗅的針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)134℃，沸點(diǎn)228℃。山梨酸難溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑，在酸性條件下可隨水蒸汽蒸餾，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。山梨酸鉀易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，與酸作用生成山梨酸。主講：朱洪梅山梨酸及其鉀鹽也是用于酸性食品的防腐劑，適合于在pH6以下使用。它是通過(guò)與霉菌、酵母菌酶系統(tǒng)中的巰基結(jié)合而達(dá)到抑菌作用。但對(duì)厭氧芽孢桿菌、乳酸菌無(wú)效。山梨酸是一種不飽和脂肪酸，在機(jī)體內(nèi)可參加正常的新陳代謝，最后被氧化為二氧化碳和水。因此，山梨酸是一種比苯甲酸更安全的防腐劑。主講：朱洪梅二、苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)的測(cè)定苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)的測(cè)定方法有薄層色譜法(TLC)、氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、紫外分光光度法、酸堿滴定法及硫代巴比妥酸比色法等。主講：朱洪梅層析小實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)演示(一)薄層色譜法樣品酸化后，用乙醚提取苯甲酸和山梨酸。將樣品提取液濃縮，點(diǎn)樣于聚酰胺薄層板上，經(jīng)展開(kāi)、顯色后，根據(jù)比移值與標(biāo)準(zhǔn)比較定性，并可進(jìn)行概略定量。主講：朱洪梅(二)氣相色譜法樣品經(jīng)酸化后，用乙醚提取苯甲酸、山梨酸，用附氫火焰離子化檢測(cè)器的氣相色譜儀進(jìn)行分離測(cè)定，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。主講：朱洪梅（三）高效液相色譜法此法可同時(shí)測(cè)定苯甲酸、山梨酸和糖精鈉。1、原理：樣品處理后注入高效液相色譜儀中，利用被測(cè)組分在固定相和移動(dòng)相中分配系數(shù)不同，使被測(cè)組分分離，用紫外檢測(cè)器在特定波長(zhǎng)下測(cè)定被測(cè)組分的吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)比較定性和定量。2、高效液相色譜條件：柱；YWG—C184.6x250mm，粒徑10um。流動(dòng)相；甲醇：0.02mol／L乙酸銨(5：95)流速：1ml／min或2ml／min檢測(cè)器：UV230nm，0．20或0．1AUFS。主講：朱洪梅主講：朱洪梅3、定性、定量：把樣品色譜圖與標(biāo)準(zhǔn)色譜圖比較。根據(jù)峰保留時(shí)間定性，按峰面積或峰高定量，定性。主講：朱洪梅4、說(shuō)明：①被測(cè)溶液pH值對(duì)測(cè)定和色譜柱使用壽命均有影響，pH>8或pH<2時(shí)影響被測(cè)組分的保留時(shí)間，對(duì)儀器有腐蝕作用。以中性為宜。②山梨酸的靈敏波長(zhǎng)為254nm，在此波長(zhǎng)測(cè)苯甲酸、糖精鈉靈敏度較低、苯甲酸、糖精鈉的靈敏波長(zhǎng)為230nm，方法采用波長(zhǎng)為230nm。③對(duì)共存物進(jìn)行干擾試驗(yàn)表明：蔗糖在230nm處無(wú)吸收，檸檬酸吸收很小，在此色譜條件下，咖啡因和人工合成色素不被洗脫。因這些共存物不影響苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的定性、定量測(cè)定。主講：朱洪梅(四)紫外分分光度法測(cè)苯甲酸樣品中苯甲酸在酸性溶液中可以隨水蒸汽蒸餾出來(lái)，與樣品中非揮發(fā)性成分分離，然后用重鉻酸鉀溶液和硫酸溶液進(jìn)行激烈氧化，使除苯甲酸以外的其它有機(jī)物氧化分解，將此氧化后的溶液再次蒸餾，用堿液吸收苯甲酸，第二次所得的蒸餾液中基本不含除苯甲酸以外的其它雜質(zhì)。根據(jù)苯甲酸鈉在230nm有最大吸收，故測(cè)定吸光度可計(jì)算出苯甲酸含量。主講：朱洪梅(五)硫代巴比妥酸比色法測(cè)定山梨酸1、原理：提取出樣品中山梨酸及其鹽類(lèi)，在硫酸和重鉻酸鉀的氧化作用下形成丙二醛，丙二醛與硫代巴比妥酸形成紅色化合物，其紅色深淺與丙二醛含量成正比，符合比耳定律，于530nm處比色測(cè)定。主講：朱洪梅主講：朱洪梅2、說(shuō)明：（1）硫代巴比妥酸比色法為AOAC法。樣品處理也可采用水蒸汽蒸餾，但操作復(fù)雜，本法選用直接提取后進(jìn)行比色，回收率達(dá)90-104％。（2）硫代巴比妥酸需隨用隨配，山梨酸標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)貯于冰箱，可使用數(shù)日。（3）氧化—顯色過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格控制條件。主講：朱洪梅第三節(jié)抗氧化劑(antioxidant)的測(cè)定1概述定義：抗氧化劑是指能阻止或推遲食品氧化變質(zhì)，提高食品穩(wěn)定性和延長(zhǎng)儲(chǔ)存期的食品添加劑。分類(lèi)：按其來(lái)源可分為天然抗氧化劑和人工合成抗氧化劑。按其溶解性則可分為油溶性抗氧化劑和水溶性抗氧化劑。主講：朱洪梅應(yīng)用：目前我國(guó)常用的抗氧化劑有叔丁基羥基茴香醚(BHA)、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)、沒(méi)食子酸丙酯(PG)、TBHQ、茶多酚(TP)等，主要用于油脂及高油脂類(lèi)食品中，因?yàn)槭称分械闹驹陂L(zhǎng)期儲(chǔ)存中會(huì)出現(xiàn)油脂變質(zhì)的酸敗味，加入抗氧化劑能阻止、延遲脂肪自動(dòng)氧化，延緩食品的氧化變質(zhì),以及由氧化所導(dǎo)致的褪色、褐變、維生素破壞等。主講：朱洪梅⑴叔丁基對(duì)羥基茴香醚（BHA）

特點(diǎn)：

1）對(duì)熱穩(wěn)定2）在弱堿性中不破壞（作為焙烤食品用的抗氧化劑）這種抗氧化劑在日本是禁止的主講：朱洪梅⑵2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)

特點(diǎn)：（1）抗氧化性強(qiáng)于BHA；（2）毒性大于BHA這種抗氧化劑在美國(guó)是禁止使用的主講：朱洪梅⑶沒(méi)食子酸丙酯結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：（1）耐熱性強(qiáng)；（2）溶于油脂，酒精等有機(jī)溶劑中以上三種人工合成抗氧化劑我國(guó)都在使用，抗氧化性最強(qiáng)是混合使用，二種抗氧化劑混合使用效果最好，但要加增效劑，常用的增效劑有檸檬酸、抗壞血酸、磷酸等可以提高抗氧化劑的作用。而增效劑主要是絡(luò)合重金屬離子，使氧化性獲得新生。主講：朱洪梅脂類(lèi)氧化歷程油脂氧化機(jī)制

（1）鏈引發(fā)；（2）鏈傳播；（3）終止從RH代替脂肪或者脂肪酸

第一步：RH→R*+H*

第二步：脂肪RH受熱、光或金屬第三步：R*+O2→ROO*

RO2*+RH→ROOH+R*第四步R*+R*→R-R

R*+RO2*→RO2R主講：朱洪梅第二步脂肪RH受熱或光金屬催化劑等分解成不穩(wěn)定的自由基R和H,自由基當(dāng)與空氣中的O2時(shí)生成過(guò)氧化物游離基過(guò)氧化物，游離基在于脂肪RH生成氫過(guò)氧化物和游離基R，產(chǎn)生的自由基與自由基相互結(jié)合，使反應(yīng)終止，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，更多脂肪分子轉(zhuǎn)變成氫過(guò)氧化物，氫過(guò)氧化物進(jìn)一步變化，產(chǎn)生更多的自由基和穩(wěn)定的終產(chǎn)物，這些就導(dǎo)致了油脂完全的變質(zhì)的酸敗味的形成和種種的反應(yīng)生成。主講：朱洪梅抗氧劑的機(jī)制（以AH代表抗氧劑）AH+R*→RH+A*

抗氧化劑的作用機(jī)制是遇到自由基后將自由基破壞，也就是說(shuō)反映關(guān)鍵是把R*，RO2*作用掉，主講：朱洪梅抗氧化使用注意事項(xiàng)掌握使用時(shí)機(jī)，抗氧化劑應(yīng)盡早加入使用要注意劑量控制影響抗氧化劑效果因素常將幾種抗氧化劑復(fù)配使用主講：朱洪梅

我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760)規(guī)定，BHA與BHT單獨(dú)在食品中最大使用量為0.2g／kg。PG在食品中單獨(dú)最大使用量為0.1g／kg，與BHA和BHT混合使用時(shí)，不得超過(guò)0.1g／kg。測(cè)定方法：氣相色譜法、薄層色譜法、比色法產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主講：朱洪梅2.抗氧化劑BHA、BHT的測(cè)定（GC法）性質(zhì)：

BHA：對(duì)熱穩(wěn)定,在弱堿性條件下不容易被破壞，所以經(jīng)常作為焙烤食品用的抗氧化劑，這種抗氧化劑在日本是禁止使用的

BHT：在果仁、精油、含脂食品中有較好的穩(wěn)定性，但在高溫下不穩(wěn)定，如在油炸和小吃食品中可喪失90%，餅干中可喪失35%，但如與BHA合并使用可明顯提高抗氧化效果，抗氧化性強(qiáng)于BHA；毒性大于BHA。主講：朱洪梅

氣相色譜法測(cè)定食品中叔丁基羥基茴香醚(BHA)與2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)原理 樣品中的叔丁基羥基茴香醚(BHA)和2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)用石油醚提取，通過(guò)層析柱使BHA與BHT凈化，濃縮后，經(jīng)氣相色譜分離后用氫火焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)，根據(jù)樣品峰高與標(biāo)準(zhǔn)峰高比較定量。主講：朱洪梅

儀器和試劑

(1)儀器：氣相色譜儀（帶氫火焰離子化檢測(cè)器）層析柱：1×30cm玻璃柱，帶活塞

(2)試劑：(P228)操作步驟（1）層析柱的制備：柱底部加少許玻璃棉、少量無(wú)水硫酸鈉，稱(chēng)取硅膠6g和弗羅里硅土4g混勻后，用石油醚混合裝柱，柱頂部再加人少量無(wú)水硫酸鈉。主講：朱洪梅主講：朱洪梅(2)試樣的制備（pretreatment）：植物油樣品：稱(chēng)取混勻植物油樣品2.00g置于50mL燒杯中，加30mL石油醚溶解轉(zhuǎn)移到制備好的層析柱上，再用10mL石油醚分?jǐn)?shù)次洗滌燒杯并轉(zhuǎn)移到層析柱上。用100mL二氯甲烷分5次淋洗，合并淋洗液，減壓濃縮近干時(shí)，用二硫化碳定容至2mL，待測(cè)。

其它固體樣品：根據(jù)樣品中含油量的多少稱(chēng)取一定量的樣品于具塞三角瓶中，加石油醚浸泡，放置過(guò)夜，迅速過(guò)濾，揮干石油醚得脂