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食品添加剂的测定AnalysisofFoodAdditives浙江科技学院生物与化学工程学院刘铁兵tbliu@126.com浙江科技学院生物与化学工程学院刘铁兵tbliu@126.com食品分析概述“为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”，这些物质本身不作为食用目的，也不一定有营养价值。但不包括污染物、残留农药。在我国食品营养强化剂也属食品添加剂范围。目前我国允许使用，并制订了国家标准《食品添加剂使用卫生标准》，食品添加剂的主要种类有：酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、乳化剂、防腐剂、营养强化剂、稳定剂、甜味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、胶母糖基础剂、增稠剂等20类，还有其它香料22类（世界现在有4000多种）。(1)什么是食品添加剂？食品添加剂的种类按其来源分类天然食品添加剂化学合成添加剂利用动、植物组织或分泌物及以微生物的代谢产物为原料，经过提取、加工所得到的物质。如：Vc、淀粉糖浆、植物色素等。通过一系列化学手段所得到的有机或无机物质。——AcceptableDailyIntakeForMan（由联合国粮农组织、世界卫生组织规定）名称ADI（mg/kg体重）NaNO20—0.2苯甲酸0—5山梨酸0—25ADI添加剂名称食品加入限量（mg/kg)NaNO2午餐肉125NaNO3午餐肉＜500SO2白糖20苯甲酸干酪制品1000山梨酸果汁类600EDTA果汁类250一些食品添加剂在不同的食品中添加的限量例：山梨酸GB1905-2000EDTA二钠GB2760—96甜菊糖甙GB8270-1999《食品添加剂中铅的测定方法》GB/T5009.75—2003《食品添加剂中砷的测定》GB/T5009.76--2003食品添加剂质量标准食品添加剂的检测也是先分离再测定。分离——蒸馏法、溶剂萃取法、色层分离等。测定——比色法、紫外分光光度法、TLC、HPLC等。测定的意义：食品质量安全的保障！食品添加剂检验方法苏丹红—天下无红今年1月28日，英国第一食品公司发现其从印度进口的5吨红辣椒粉含有工业色素“苏丹红一号”。英国第一食品公司在2月7日向英国食品标准局作了报告。英国食品标准局马上向各国发出通告，在2月21日要求召回400多种可能含有“苏丹红一号”的食品，包括了麦当劳的4种调味料：西部烧烤调味汁、地戎芥末蛋黄酱、凯馓调味汁(普通脂肪型)和凯馓调味汁(低脂肪型)。“苏丹红一号”色素是一种红色的工业合成染色剂，在我国以及世界上多数国家都不属于食用色素，因此，它不是食品添加剂。它的一般用途是用于汽油、机油、鞋油和汽车蜡等工业产品中，不能添加在食品中。动物实验研究表明，“苏丹红一号”可导致老鼠患某些癌症，但并非严重致癌物质。我国规定，“苏丹红一号”不属于食品添加剂，严禁生产经营者在食品中使用。苏丹红——天下无红A、有利于食品保藏，防止食品腐败变质；B、保持和提高食品的营养价值，改善食品感官性状。C、增加食品的品种与方便性；D、有利于食品加工操作；E、满足其它特殊要求。(2)食品添加剂的主要功能：几种甜昧剂的检测糖精是应用较为广泛的人工甜味剂其学名为邻—磺酰苯甲酰亚胺其结构式为：难溶于水，故生产中常用糖精钠。1、糖精钠的检测婴幼儿食品、病人食品、主食中禁用。果酒、露酒、黄酒、啤酒、白酒、肉类、水产类、水果蔬菜类罐头中禁止使用糖精。《食品添加剂使用卫生标准》规定：酱菜类、复合调味料、蜜饯、配料酒、雪糕、冰淇淋、冰棍、糕点、饼干和面包糖精汁、果汁（味）型饮料按稀释倍数的80%加入用于瓜子用于话梅、陈皮类可与规定的其他甜味剂混合使用。最大用量为0.15g/kg1.2g/kg5.0g/kg美国香味和萃取物制造者协会规定，糖精最高参考用量为：软饮料72mg/kg；冷饮150mg/kg；糖果2100～2600mg/kg，焙烤食品12mg/kg。1.HPLC2.薄层色谱3.离子选择电极GB/T5009.28—2003）紫外分光光度法测定糖精钠(1)糖精钠概况：A、为无色结晶或稍带白色结晶，无臭或微有香气；B、是一种无热量、人工合成的甜味剂，甜度是蔗糖的200—700倍，对热稳定，可以用在烘焙食品中，但在品尝之後，会有轻微的苦味和金属味留在舌头上；C、它不会被人体消化分解，由人体吸收後自尿中排泄；D、糖精钠可能为致癌物质；E、因糖精不溶于水，故通常多用其钠盐。F、ADI值0-2.5。样品经处理后，在酸性条件下用乙醚提取食品中的糖精钠，经薄层分离后，溶于碳酸氢钠溶液中，于270nm处测定其吸光度，与标准比较定量。A、样品提取：饮料：先脱CO2和乙醇，加酸并用乙醚提取三次，乙醚层脱水，挥干乙醚，加乙醇溶解残渣，备用；酱油、果汁、乳等：先加一定量的硫酸铜溶液后加NaOH溶液以沉淀蛋白质，再加酸并用乙醚提取，后面操作同饮料；固体粉末等：先加水溶解，后面操作同饮料。(2)糖精钠测定原理：(3)测定方法：A、样品提取：含蛋白质、脂肪、淀粉多的食品：采用透析法使分子量小的糖精钠渗透入溶液中；B、薄层板制备：可用硅胶薄层板或聚酰胺薄层板；C、点样：用微量注射器点样，样品点成带状，标准品点成点状；D、展开：展开剂：硅胶薄层用苯-乙酸乙酯-乙酸（12：7：3），聚酰胺薄层用正丁醇-浓氨水-无水乙醇（7：1：2）；展开后样品斑点刮下用2%NaHCO3溶解，同时刮下相同大小的空白斑点作空白；E、标准曲线绘制：F、样品测定：A、样品提取时加入的CuSO4、NaOH是为了沉淀蛋白质，防止用乙醚萃取时发生乳化；B、样品提取时酸化是为了把糖精钠转化为糖精，便于乙醚提取；C、富含脂肪的样品为了防止乙醚萃取时发生乳化，先在碱性条件下用乙醚萃取脂肪，然后酸化；D、饮料中的CO2会影响样液体积，而酒精因可溶于乙醚，又可溶于水，当乙醚提取时会发生乳化，故应除去；E、用聚酰胺薄层板时，烘干温度不可高于80C，否则会变色；(4)说明：(1)原理：在酸性条件下，样品中的糖精钠用乙醚提取分离后与酚和硫酸在175℃作用，生成的酚磺酞与NaOH反应生成红色溶液，与标准系列比较定量。SO3CONHOH+H2SO4OHOHSOOOC+(NH4)2SO4NaOHONaONaOHSOOOC糖精酚磺酞酚磺酞二钠（红色）酚磺酞比色法测定糖精钠(2)操作：提取操作与紫外分光光度法相似。(3)说明：A、苯甲酸等有机物对测定有干扰，故要通过碱性氧化铝层析柱以排除干扰；B、本法受温度的影响较大，糖精与酞和硫酸作用时应严格控制温度和时间。1.阿斯巴甜（ASPARTAME）（蛋白糖）（合成）学名：天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯是天门冬氨酸+苯丙氨酸组成的二肽甜味剂，甜度是蔗糖的180—200倍。在体内不需要胰岛素参与代谢，直接水解成两种氨基酸为人体吸收。2.阿力甜（Alitame)是一种以L—天冬氨酸+D—丙氨酸组成的二肽酰胺，甜度比蔗糖高2000—2900倍，比糖精高2—7倍，比甜蜜素高50倍。3.甜蜜素环己基氨基磺酸钠（合成）白色粉末，溶于水，对热、光、空气、碱稳定，甜度为蔗糖的30倍。NHSO3Na其他甜味剂4.甜菊糖苷（从甜叶菊中提取，可用于糖尿病人），甜度为蔗糖的200——300倍。这些甜味剂的检测主要有：HPLC法、分光光度计法等。概述防腐剂是能防止水平腐败、变质、抑制食品中微生物繁殖，延长食品保存期的一类物质的总称。虽然有些防腐剂被认为是比较安全的，但长期或大量使用不行，应尽量少用甚至不用。防腐剂还在烟草、化妆品、牙膏、药品中应用。几种常用防腐剂的检测苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、EDTA二钠、亚硝酸钠、丙酸及其盐、乳酸链球菌素、新开发的：果胶分解产物、香辛料提取物、琼脂低聚糖、甜菜碱、日扁柏醇、类黑精、葡萄糖氧化酶、熏液、富马酸二甲酯、溶菌酶、鱼精蛋白等。禁用的防腐剂：水杨酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、焦碳酸二乙酯等。防腐剂的品种：苯甲酸又名安息香酸。为白色有丝光的鳞片或针状结晶，微溶于水，使用不便，实际生产多用其钠盐。苯甲酸钠易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂，与酸作用生成苯甲酸。苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐，在pH2.5—4其抑菌作用较强，当pH＞5.5时，抑菌效果明显减弱。对霉菌和酵母菌效果甚差。COOHCOONa1、苯甲酸(钠)和山梨酸(钾)的检测苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸结合形成无害的马尿酸，其余部分与葡萄糖醛酸结合生成苯甲酸葡萄糖醛酸甙从尿中排出，不在人体积累。苯甲酸的毒性较小。2、山梨酸又名花楸酸，(CH3CH=CHCH=CHCOOH）己二烯—（2，4）—酸为无色、无嗅的针状结晶，难溶于水。山梨酸钾易溶于水，难溶于有机溶剂，与酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在体内最后成CO2和水。（GB/T5009.29—2003）气相色谱法——氢焰检测器，两种同时测。高效液相色谱法——同时测这两种及糖精钠。薄层色谱法紫外分光光度法测苯甲酸。滴定法测苯甲酸（适于样品中苯甲酸含0.1%以上），苯甲酸微溶于水，用乙醚从样品中提取，蒸去乙醚，以标准NaOH滴定。若样品中是苯甲酸钠，先让其与酸作用成苯甲酸，再按上法测定。苯甲酸(钠)和山梨酸(钾)的测定方法：紫外分光光度法测定苯甲酸(1)基本原理：采用二次蒸馏：第一次使苯甲酸在酸性溶液中随水蒸汽蒸出；第二次先用重铬酸钾和硫酸氧化其它有机物，然后再蒸馏，使苯甲酸与其它有机物分离；根据苯甲酸钠在225nm有最大吸收，进行紫外测定；(2)测定方法：样品处理：空白试验：标准曲线绘制：硫代巴比妥酸比色法测定山梨酸(1)基本原理：山梨酸及其盐类在硫酸和重铬酸钾的氧化作用下形成丙二醛，丙二醛与硫代巴比妥酸形成红色化合物，此化合物在530nm有光吸收；其红色的深浅与丙二醛含量成正比。(2)测定方法：样品处理：空白试验：标准曲线绘制：紫外法同时测定苯甲酸和山梨酸(1)吸收重叠(2)双波长K系数法1.又名护色剂或呈色剂，是能够使肉与肉制品呈现良好色泽的物质。常用的有亚硝酸盐、硝酸盐。2.作用机理：亚硝酸盐和硝酸盐亚硝基(NO)+肌红蛋白亚硝基肌红蛋白(MbNO)巯基(一SH)亚硝基血色原（鲜红色的）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，对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊抑制作用。3.硝酸盐固体加热放出氧亚硝酸盐发色剂的检测亚硝酸盐的测定(1)亚硝酸盐在食品中的作用：A、呈色作用：主要用在肉制品中，原理是亚硝酸分解产生NO基，而后者与肌红蛋白结合，生成鲜艳的亮红色的亚硝基肌红蛋白；同时若不加护色剂，则肉中的肌红蛋白很容易被氧化成褐色；B、抑制肉毒梭状芽孢杆菌和增强肉制品的风味。C、亚硝酸有一定的毒性，可与胺类物质反应生成强致癌物质亚硝胺。因此，食品加工中应严格控制其使用范围与用量。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。亚硝酸盐与仲胺反应生成具有致癌作用的亚硝胺。亚硝酸盐对氰化物中毒者是最好的解毒剂。(2)盐酸萘乙二胺法测定原理：（GB/T5009.33—2003）《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后，在弱酸性条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，最大吸收波长为538nm，与标准比较定量。SO3HH2NNO2-H+++SO3HNN+NHCH2CH2NH2.HClNHCH2CH2NH2HO3SNN重氮化盐酸萘乙二胺紫红色染料(3)说明：当亚硝酸盐含量高时，过量的亚硝酸盐可将偶氮化合物氧化，变成黄色，而使红色消失，这时可采取先加入试剂，然后滴加样液，从而避免亚酸盐过量。硝酸盐的测定----镉柱法(1)原理：样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后，溶液通过镉柱，在pH9.6～9.7的氨缓冲液中，使其中的硝酸根离子还原成亚硝酸根离子，在弱酸性条件下，亚硝酸根与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色染料，测得亚硝酸盐总量，由总量减去还原前亚硝酸盐含量后即为硝酸盐含量。再乘以换算系数，即得硝酸盐含量。在镉柱中，镉定量地将NO3-还原成NO2-Cd十N03-CdO十N02-漂白剂