第八章 食品添加劑

第八章食品添加劑及其管理9/28/202319/28/20232第一節(jié)食品添加劑概述9/28/20233一、食品添加劑（foodadditives）的定義：指為改善食品品質和色、香、味，以及防腐和加工工藝需要而加入食品的化學合成或天然物質營養(yǎng)強化劑、食品用香料、膠基糖果中基礎劑物質、食品工業(yè)用加工助劑也包括在內營養(yǎng)強化劑：為增強營養(yǎng)成分而加入食品中的天然的或者人工合成的屬于天然營養(yǎng)素范圍的食品添加劑

9/28/202341983年FAO/WHO的CAC定義：指本身不作為食品消費，也不是食品特有成分的任何物質，而不管其有無營養(yǎng)價值它們在食品生產(chǎn)加工、處理、包裝、運輸、貯存等過程中為其技術目的而添加的物質9/28/20235二、食品添加劑的分類按生產(chǎn)方式：按來源：按功能用途：9/28/20236天然食品添加劑種類少、價格較高化學合成食品添加劑種類齊全、價格低、用量少一般天然食品添加劑毒性比化學合成添加劑毒性弱天然食品添加劑是食品工業(yè)領域的研究熱點之一9/28/20237三、食品添加劑的使用要求①經(jīng)食品毒理學安全性評價，證明在使用限量內長期使用對人體安全無毒②應有中華人民共和國衛(wèi)生部頒布并批準執(zhí)行的使用衛(wèi)生標準和質量標準③對營養(yǎng)成分不應有破壞作用9/28/20238④食品添加劑攝入人體后，最好能參與人體正常的物質代謝或能被正常解毒過程解毒后全部排出體外；在達到一定目的后，能夠經(jīng)過加工、烹調或儲存被破壞或排除⑤禁止以掩蓋食品腐敗變質或以摻假、摻雜、偽造為目的而使用食品添加劑；不得經(jīng)營和使用無衛(wèi)生許可證、無產(chǎn)品檢驗合格證及污染變質的食品添加劑⑥未經(jīng)衛(wèi)生部允許嬰兒及兒童食品不得加入食品添加劑9/28/20239四、食品添加劑的衛(wèi)生管理（一）我國對食品添加劑的衛(wèi)生管理1、制定食品添加劑使用標準和法規(guī)2、執(zhí)行新食品添加劑審批程序3、食品添加劑生產(chǎn)經(jīng)營和使用的管理：9/28/202310（二）國際上對食品添加劑的衛(wèi)生管理1、1956羅馬WHO/FAO“食品添加劑聯(lián)合專家委員會”（JECFA）第一類：GRAS(generalrecognizedassafe)物質第二類為A類：A1和A2類：A1指毒理學性質清楚，已制訂出正式的ADI；A2毒理學資料不完善，制定了暫時ADI值并允許暫時使用第三類：B類，毒理學資料不足，未建立ADI第四類：C類，分C1、C2類，原則上禁止使用9/28/202311第二節(jié)各類食品添加劑9/28/202312一、酸度調節(jié)劑（acidulatingagent）指食品加工和烹調時，添加于其中的酸味物質常用的酸度調節(jié)劑：包括各種有機酸及其鹽類，毒性較低，可按生產(chǎn)需要適量使用9/28/202313酸度調節(jié)劑每日允許攝入量9/28/202314二、抗氧化劑（antioxidant）（一）概述：延緩食品成分氧化變質的一類物質。主要應用于防止油脂及富脂食品的氧化酸敗作用機理：一是向已被氧化脫氫后的脂肪產(chǎn)生的自由基提供氫使其還原到脂肪原來的狀態(tài)，終止脂肪的繼續(xù)氧化；二是由抗氧化劑向已被氧化生成的過氧化自由基提供氫使之成為氫過氧化物，中斷脂肪的過氧化過程9/28/2023152.幾種常用抗氧化劑

(1)丁基羥基茴香醚(butylatedhydroxyanisole，BHA)：它對熱較穩(wěn)定，在弱堿條件下也不容易破壞，本晶因有與過渡金屬離子作用而變色的特性，所以在使用時應避免使用鐵、銅容器。將有螯合作用的檸檬酸或酒石酸等與本品混用，不僅起增效作用，而且可以防止由金屬離子引起的呈色作同，一般認為BHA毒性很小，較為安全。規(guī)定其ADI值0~0.5mg/kg.bw(FAOWHO,1996)9/28/2023162、BHT：二丁基羥基甲苯。與其它抗氧化劑相比，穩(wěn)定性較高，耐熱性好，抗氧化效果好，用于長期保存的食品與焙烤食品很有效。是目前國際上特別是在水產(chǎn)加工方面廣泛應用的廉價抗氧化劑。一般與BHA并用，并以檸檬酸或其他有機酸為增效劑。相對BHA來說，毒性稍高一些將ADI定為0—0.3mg／kg·bw。9/28/2023173、PG：沒食子酸丙酯。對熱比較穩(wěn)定。PG對豬油的抗氧化作用較BHA和BHT強些。毒性較低，與BHA,BHT合用效果好4、TBHQ：叔丁基對苯二酚。是較新的一類酚類抗氧化劑，溶點沸點較高，特別使用于煎炸食品，對多不飽和脂肪酸理想，不能與PG合用9/28/2023185、硫醚類：如硫代二丙酸、硫代二丙酸月桂酯等，是一種新型、高效、低毒的抗氧化劑，能有效分解油脂自動氧化鏈反應中氫過氧化物而中斷鏈反應的進行，提高油脂的保存期9/28/2023196、L-抗壞血類（1）L-抗壞血酸：水溶性抗氧化劑，可阻止亞硝胺的形成，保護維生素A/E及其他天然抗氧化劑免受氧化破壞作用機制：與氧結合并鈍化金屬離子，阻止動物油脂的氧化酸?。?）L-抗壞血酸鈉鹽：用于火腿、香腸等肉制品，防止血紅蛋白被氧化引起的色變和保持肉制品的香味9/28/2023207、其它天然抗氧化劑：（1）天然香料：即可改善食品的味道，還可防止食品氧化變質（2）低聚原花青素：主要分布在一些植物的樹皮、樹葉、樹根中，如葡萄籽、松樹皮、花生等9/28/202321三、漂白劑(bleachingagent)：抑制食品色變或使色素消減的物質，又稱脫色劑有氧化型和還原型漂白劑兩大類氧化型漂白劑是將著色物質氧化分解后漂白，主要有過氧化氫、過硫酸銨、漂白粉等還原型漂白劑有亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉(鉀)、低亞硫酸鈉等，通過其產(chǎn)生的二氧化硫的還原作用使物質腿色9/28/202322二氧化硫遇水形成亞硫酸，其漂白、防腐作用機制：①亞硫酸被氧化時可使著色物質還原腿色；②亞硫酸對氧化酶的抑制作用，防止酶性褐變；③亞硫酸為強還原劑，能阻斷微生物的生理氧化過程，還可用于防腐作用；④亞硫酸與糖進行加合反應，阻斷含羰基化合物與氨基酸的縮合反應，防止非酶性褐變9/28/202323代謝：亞硫酸鹽在人體內代謝成硫酸鹽通過解毒過程從尿排出

缺點：①亞硫酸鹽不適用于動物性食品，以免掩蓋肉、魚等的腐敗味，破壞維生素B1。②能導致過敏反應而在美國等國家受到嚴格限制亞硫酸鹽在人體內被代謝成硫酸鹽，通過解毒過程從尿中排出。除硫磺外，均規(guī)定了ADI值，分別均為0—0．7mg／kg·bwFAO／WHO，1994)。在控制使用量同時還應嚴格控制其SO2殘留量。9/28/202324硫磺：硫磺燃燒產(chǎn)生二氧化硫具有漂白并防止食品褐變的作用我國規(guī)定硫磺僅限于熏蒸蜜餞類、干果、干菜、粉絲和食糖，2006年衛(wèi)生部擴大范圍。當前社會存在濫用硫磺熏蒸饅頭現(xiàn)象9/28/202325低亞硫酸鈉和焦亞硫酸鈉9/28/202326四、著色劑(coloringagent)：又稱色素，使食品著色后提高其感官性狀的一類物質(一)天然色素：由動植物組織中提取的有機著色劑。特點：難溶解、著色不均、難以任意調色、對光、熱、pH穩(wěn)定性差、成本高；其中藤黃有劇毒不能用于食品9/28/202327我國允許使用的天然色素有60余種1、紅曲米：2、焦糖：3、甜菜紅：4、蟲膠紅：5、番茄紅素：6、β-胡蘿卜素：9/28/202328（二）合成色素：主要從煤焦油中制取或以苯、甲苯、萘等芳香烴化合物為原料合成，又稱煤焦油色素或苯胺色素。合成色素色彩鮮艷、性質穩(wěn)定、著色力強、可任意調色、成本低廉、使用方便。但合成色素大多對人體有害。其毒性有的為本身的化學性能對人體有直接毒性；有的在代謝過程中產(chǎn)生有害物質；在生產(chǎn)過程還可被砷、鉛或其它有害化合物污染按其化學結構又可分為偶氮類(莧菜紅、檸檬黃）和非偶氮類（赤鮮紅和亮藍）兩類。目前世界各國允許使用的合成色素幾乎全是水溶性色素。9/28/202329我國目前允許使用的合成色素22種１.莧菜紅(amaranth)，又名藍光酸性紅，可能具有致癌和致畸毒性1984年制訂ADI值為0～0．5mg/kg.bw，至今仍為此值。２.檸檬黃(tartrazine)，又稱肼黃，經(jīng)長期動物實驗證明其安全性較高9/28/202330３.靛藍(indigocarmine)，又名酸性靛藍或磺化靛藍，可能有生長抑制毒性4.其他合成色素：合成色素可能有潛在的致癌性，JECFA對目前使用的合成色素進行了嚴格的毒性試驗，并制定出ADI值9/28/202331天然和合成食用色素的安全性毒理學評價

(1)天然色素1)從認可的食物中分離出化學上未經(jīng)改變的色素，其用量未超過在該食物中含量（無需毒理學資料）2)若以上用量超過了在該食物中含量或是用于其來源食物以外的食物中（需）。3)從食物中分離出化學上發(fā)生改變的色素或從非食物來源中分離的天然色素（需）。4)天然色素可通過化學合成法生產(chǎn)（需）。5)食用天然色素除了少數(shù)如藤黃有劇毒外；一般無害。我國允許使用并制訂國家標準的有40多種，均符合GB2760的規(guī)定。9/28/202332五、護色劑：又稱發(fā)色劑(colourfixative)，在食品加工過程中添加于食品原料中，使制品呈現(xiàn)良好色澤的非色素物質。常用的發(fā)色劑是硝酸鹽和亞硝酸鹽。肉類腌制時加入發(fā)色劑可與肉中的血紅蛋白及肌紅蛋白結合，生成亞硝基肌紅蛋白，肉呈現(xiàn)鮮艷的紅色9/28/2023331．發(fā)色劑的發(fā)色原理和其他作用：①發(fā)色作用：肉類腌制時加入亞硝酸鹽或硝酸鹽，后者在硝酸鹽還原菌的作用下轉變?yōu)榍罢?，在酸性條件下亞硝酸鹽會生成亞硝酸，進而轉變?yōu)橐谎趸〈〖t蛋白中的鐵的配位體，形成穩(wěn)定的、鮮艷的、亮紅色的一氧化氮肌紅蛋白；一氧化氮能直接與高鐵肌紅蛋白反應，生成一氧化氮肌紅蛋白，經(jīng)加熱或煙薰，在鹽作用下轉變?yōu)橐谎趸獊嗚F血色原9/28/202334硝酸鹽亞硝酸鹽亞硝酸一氧化氮亞硝基肌紅蛋白高鐵肌紅蛋白紅蛋白一氧化氮亞鐵血色原亞硝基化菌紅菌酶低PH值還原性化合物硝酸鹽和亞硝酸鹽生色反應途徑9/28/202335②抑菌作用：亞硝酸鹽對抑制微生物的增殖也有一定的作用，其效果受pH的影響，當pH為6時，對細菌有顯著的抑制作用；pH為6．5時作用降低；到pH為7時，完全不起作用。亞硝酸鹽與食鹽并用可見到抑菌作用的增強。亞硝酸鹽對肉毒梭狀芽胞桿菌也有特殊抑制作用，并可對提高腌肉的風味有一定作用。③提高腌肉的風味2．發(fā)色劑的應用9/28/202336

2．護色劑的使用

1）攝入大量的亞硝酸鹽，可使血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白，失去輸氧能力，引起腸源性青紫癥。2）形成致癌性亞硝胺的前體物。9/28/202337注意問題：

(1)要求把握硝酸鹽與亞硝酸鹽的添加量。(2)我國規(guī)定硝酸鈉(鉀)和亞硝酸鈉只能用于肉類罐頭和肉類制品，最大使用量分別為0．5g／kg及0．15g／kg，殘留量以亞硝酸鹽計，肉類罐頭不得超過0．05g/kg。肉制品不得超過0．03g／kg。9/28/202338六、酶制劑(enzymepreparationagent)：指從生物中提取具有生物催化能力特性的物質酶制劑具有催化活性高，反應條件溫和，作用特異性強，底物專一性強等優(yōu)點：①增加有機底物的溶解度，提高底物濃度；②有機溶劑可影響反應平衡，控制反應向生成物方向移動，減少可能的副反應；③酶制劑不溶于有機溶劑，有利于酶的回收和再利用；④可抑制微生物污染9/28/202339我國規(guī)定酶制劑的衛(wèi)生要求：①酶制劑的菌種應嚴格鑒定，不能使用致病菌和可能產(chǎn)生毒素的菌種；②只能使用一定規(guī)格的食品工業(yè)專用酶制劑，不得任意使用普通工業(yè)用酶制劑；③來自動植物非可食部分的酶制劑須經(jīng)毒理學鑒定；④由不熟悉的非致病性微生物指成酶制劑應進行嚴格的毒性鑒定；⑤食品工業(yè)中不能使用與治療用酶抗原近似的酶制劑9/28/202340七、增味劑(flavourenhancer)：是指為補充、增強、改善食品中的原有口味或滋味及提高食品風味的物質。有的稱為鮮味劑或品味劑。按其化學性質分為氨基酸系列、核苷酸系列兩種。我國目前允許使用的增味劑有谷氨酸鈉、-鳥苷酸二鈉和5’-肌苷酸二鈉5’-呈味核甘酸二鈉、琥珀酸二鈉和L-丙氨酸。9/28/202341谷氨酸鈉又名味精，為含有一分子結晶水的L-谷氨酸一鈉。其本身屬于氨基酸類物質而具有一定的營養(yǎng)價值。但過量攝入會引起血液中谷氨酸升高，造成一過性頭痛、心跳加快、惡心等。谷氨酸的兩個羥基可與金屬離子發(fā)生鰲合，限制了鈣鎂的吸收利用。主要用于增加以肉味和鮮味為主的食品風味9/28/202342核甘酸增味劑均為二鈉鹽形式存在，廣泛的存在于各種食品中。與氨基酸類增味劑有協(xié)同作用近年來，有開發(fā)了許多肉類提取物、酵母抽提物、水解動物蛋白和水解植物蛋白等9/28/202343八、防腐劑（preservative）：是指能抑制食品中微生物的繁殖，防止食品腐敗變質，延長食品保存期的物質防腐劑一般分酸型防腐劑、酯型防腐劑和生物防腐劑

（一）酸型防腐劑：苯甲酸、山梨酸和丙酸。其抑菌效果主要取決于它們未解離的酸分子，其效力隨PH

而定，酸性越大，效果越好，在堿性環(huán)境中幾乎無效9/28/2023441．苯甲酸及其鈉鹽：苯甲酸又名安息香酸。由于其在水中溶解度低，故多使用其鈉鹽。成本低廉。苯甲酸進入機體后，大部分在9~15小時內與甘氨酸化合成馬尿酸而從尿中排出，剩余部分與葡萄糖醛酸結合而解毒在酸性環(huán)境中，苯甲酸對多種微生物有明顯的抑菌作用。pH以在4.5～5.0為宜；苯甲酸抑菌的機制是它的分子能抑制微生物呼吸酶系統(tǒng)的活性，特別對乙酰輔酶A縮合反應具有較強的抑制作用。9/28/2023452．山梨酸及其鹽類：又名花楸酸。由于在水中的溶解度有限，故常使用其鉀鹽。山梨酸是一種不飽和脂肪酸，可參與機體的正常代謝過程，并被同化產(chǎn)生二氧化碳和水，故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的資料可以認為對人體是無害的抗菌力強，當溶液pH<4時，抑菌活性強，能抑制細菌、霉菌和酵母的生長，防腐效果好，對食品的風味亦無不良影響，山梨酸是一種不飽和脂肪酸，可參與體內正常代謝，并被同化而產(chǎn)生CO2和水，故對人體無害，是目前國際上公認較好的防腐劑。最大的缺點是溶解度小，故常用其鉀鹽，價格較貴。9/28/2023463．丙酸及其鹽類：抑菌作用較弱，使用量較高。常用于面包糕點類，價格也較低廉。丙酸及其鹽類，其毒性低，可認為是食品的正常成分，也是人體內代謝的正常中間產(chǎn)物9/28/2023474．脫氫醋酸（dehydroacetic

acid）及其鈉鹽：為廣譜防腐劑，特別是對霉菌和酵母的抑菌能力較強，為苯甲酸鈉的2~10倍。本品能迅速被人體吸收，并分布于血液和許多組織中。但有抑制體內多種氧化酶的作用，其安全性受到懷疑，故已逐步被山梨酸所取代，其ADI值尚未規(guī)定9/28/202348（二）酯型防腐劑：包括對羥基苯甲酸酯類。成本較高。對霉菌、酵母與細菌有廣泛的抗菌作用。(三)生物型防腐劑：主要是乳酸鏈球菌素。乳酸鏈球菌素是乳酸鏈球菌屬微生物的代謝產(chǎn)物，可用乳酸鏈球菌發(fā)酵提取而得。9/28/202349(四)其它防腐劑：包括雙乙酸鈉，既是一種防腐劑，也是一種螯合劑。仲丁胺，本品不應添加于加工食品中，只在水果、蔬菜儲存期防腐使用。二氧化碳，二氧化碳分壓的增高，影響需氧微生物對氧的利用，能終止各種微生物呼吸代謝，如高食品中存在著大量二氧化碳可改變食品表面的PH，而使微生物失去生存的必要條件。9/28/202350九、甜味劑（sweetener）：是指