食品添加剂的测定

第十一章食品添加剂的测定2020/4/181目录2020/4/182第一节概述第二节甜味剂的测定糖精钠、甜蜜素、甜味素第三节防腐剂苯甲酸及山梨酸、对羟基苯甲酸酯、丙酸钙、脱氢乙酸、禁用防腐剂第四节抗氧化剂BHA、BHT、PG、第五节发色剂硝酸盐、亚硝酸盐第六节漂白剂亚硫酸盐、过氧化苯甲酰第七节着色剂第一节概述一、食品添加剂的定义与用途在食品的生产加工过程中，由于某些需要，有意识地向食品中添加少量化学合成物质或天然物质，在食品工艺学上把这些物质称为食品添加剂。《中华人民共和国食品卫生法》对食品添加剂的定义为“为了改善食品品质和色、香、味以及为满足防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成物或者天然物质。”该法还规定了食品强化剂的定义是“为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合顾的属于天然营养范围的食品添加剂”。2020/4/183食品添加剂按其来源分为天然与合成两类：天然食品添加剂主要来自于动、植物组织或微生物的代谢产物。人工合成食品添加剂是通过化学手段使元素或化合物发生氧化、还原、缩合、聚合、成盐等一系列化学反应而制成。食品添加剂种类有：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝固剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂、品质改良剂、抗结剂、酶制剂、香料、营养强化剂、食品加工助剂、增味剂、保鲜剂及其它添加剂等。2020/4/184使用食品添加剂应该遵循以下原则：1.经过规定的食品毒理学安全评价程序的评价证明在使用限量内长期使用对人体安全无害。2.不影响食品感官性质和原味，对食品营养成分不应有破坏作用。3.食品添加剂应有严格的质量标准，其有害杂质不得超过允许限量。4.不得由于使用食品添加剂而降低良好的加工措施和卫生要求。5.不得使用食品添加剂掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段。6.未经卫生部允许婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂。2020/4/185二、食品添加剂的卫生学问题1.急性和慢性中毒2.引起变态反应3.体内蓄积问题4.食品添加剂的转化问题2020/4/186三、食品添加剂的测定食品添加剂的分析测定一般包括三部分的内容，即：添加剂本身的测定，以保证其应有的质量标准和安全性，主要有鉴别试验、含量分析、质量指标分析等；食品中食用添加剂的定性、定量分析；食品中禁用添加剂的测定。日常检验中经常遇到的食品添加剂主要有防腐剂、抗氧化剂、着色剂、发色剂、甜味剂等，测定方法：比色法、紫外分光光度法、薄层色谱法、HPLC法2020/4/187食品中常见添加剂的测定防腐剂的测定食品中苯甲酸、山梨酸及其盐的测定食品中对羟基苯甲酸酯的测定食品中丙酸钠、丙酸钙的测定食品中脱氢乙酸的测定禁用防腐剂的检验抗氧化剂的测定食品中BHA和BHT的测定油脂中PG的测定甜味剂的测定食品中的糖精钠的分析食品中环已基氨基磺酸钠的测定食品中天门冬酰苯丙氨酸甲酯的测定漂白剂的测定食品中亚硫酸盐的测定食品中过氧化苯甲酰的测定食品中发色剂——亚硝酸盐与硝酸盐含量的分析食品中着色剂的测定2020/4/188第二节甜味剂的测定一、主要甜味剂的性质甜味剂是赋予食品甜味的添加剂，可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。天然甜味剂中包括蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖等天然糖类和糖的衍生物（如木糖醇、麦芽糖醇等）以及其它天然甜味物（如甜菊糖甙、甘草酸、某些蛋白质等）。人工合成甜味剂主要是一些具有甜味的化学物质，其甜度一般比蔗糖高数十倍仍至数百倍，但不具有任何营养价值。我国批准并广泛使用的主要有糖精钠、环已基氨基磺酯钠（甜蜜素）、天门冬酰氨酸甲酯（甜味素）等。2020/4/189糖精化学名称为邻-磺酰苯甲酰亚胺其分子式为C7H5O3NS，白色结晶或白色晶状粉末，难溶于水，溶于乙醚、乙醇、氯仿等有机试剂，化学性质不稳定，遇热易分解。糖精钠为糖精的钠盐，是含有两个水分子的无色或白色结晶，无臭，稍有苦味，在空气中风化失去结晶水后成粉末状。溶于水，不溶于乙醚、乙醇、氯仿等有机试剂，化学性质较为稳定。2020/4/1810糖精对人体无营养价值，一般认为糖精钠在体内不被利用，大部分由尿排出。有试验表明，过量摄入糖精钠可导致实验动物肿瘤发生率增大。国际上对糖精钠的利用普遍采取限制态度。美国允许使用在软饮料0.072g/L；冷饮0.150g/L；糖果2.1~2.6g/kg；烘焙食品0.012g/kg。FAO/WHO规定糖精的ADI为2.5mg/kg体重，在膳食治疗中为10mg/kg体重。2020/4/1811甜蜜素化学名称为环已基氨基磺酸钠，分子式为C6H12NaO3S，结构式为：甜蜜素纯品为白色结晶粉末，甜度为蔗糖的40-70倍，易溶水，微溶于乙醇，不溶于三氯甲烷、乙醚。摄入体内后，40%由尿排出，其余的由粪便排出。主要供糖尿病患者使用，使用浓度不超过0.4%，FAO/WHO规定ADI为11mg/kg体重。2020/4/1812NH·SO3Na二食品中甜味剂的允许量标准2020/4/18132020/4/1814食品中的糖精钠的分析糖精钠的测定方法较多，国家标准GB/T5009.28-1996中规定了高效液相色谱法、薄层色谱法及离子选择电极法测定食品中糖精钠的标准方法。另外气相色谱法、比色法、紫外吸收分光光度法、荧光法等方法也常用于测定糖精钠。应用气相色谱法测定时，样品提取液中的糖精钠需要通过甲基化或三甲基硅烷化处理，然后才能进行气相色谱分离测定。比色法测定糖精钠是应用糖精钠与苯酚-硫酸在175℃下反应，生成酚磺肽，在碱性条件下生成红色产物的原理进行测定。2020/4/1815（一）高效液相色谱法1原理样品加温除去二氧化碳和乙醇，调pH至近中性，过滤后进高效液相色谱仪经反相色谱分离后，根据保留时间和峰面积进行定性和定量分析。2试剂（１）甲醇：经滤膜（0.5μm）过滤（２）氨水（１＋１）：氨水加等体积的水混合（３）乙酸铵溶液（0.02mol/L)：称取1.54g乙酸，加水至1000mL溶解，经滤膜（0.45μm）过滤（４）糖精钠标准储备溶液（1.0mg/mL）：准确称取0.0851g经120℃烘干４小时后的糖精钠，加水溶解定容至1000mL。（５）糖精钠标准使用溶液（0.1mg/mL）：吸取糖精钠标准储备液10.0mL放入100mL容量瓶中，加水至刻度，经滤膜（0.45μm）过滤。2020/4/1816３仪器高效液相色谱仪，紫外检测器４分析步骤（１）样品处理①汽水：称取5.00~10.00g样品，放入小烧杯中，微温搅拌除去二氧化碳，用氨水(1+1)调pH约为７。加水定容至适当体积，经滤膜（0.45μm）过滤。②果汁类：称取5.00~10.00g样品，放入小烧杯中，用氨水(1+1)调pH约为７。加水定容至适当体积，离心沉淀，上清液经滤膜（0.45μm）过滤。③配制酒类：称取10.00g样品，放入小烧杯中，水浴加热除去乙醇，用氨水(1+1)调pH约为７。加水定容至适当体积，经滤膜（0.45μm）过滤。2020/4/1817称样加热调pH过滤（２）高效液相色谱条件色谱柱：YWG-C184.6mm×250mm10μm不锈钢柱。流动相：甲醇：乙酸铵溶液(0.02mol/L)(5+95)。流速：1mL/min检测器：紫外检测器，波长230nm，灵敏度0.2AUFS（３）测定取样品处理液和标准使用液各10μL（或相同体积）注入高效液相色谱仪进行分离测定，根据峰保留时间定性，峰面积定量。2020/4/1818（４）计算式中:Ｘ1——样品中糖精钠含量，g/kg；m1——进样体积中糖精钠的质量，mg；V1——样品稀释液总体积，mL；V2——进样体积，mL；m2——样品质量，g。结果表达：报告算术平均数的三位小数。允许相对相差小于10%.2020/4/18191000100012211VVmmX（二）薄层色谱法１原理在酸性条件下，食品中的糖精钠用乙醚提取、浓缩、薄层色谱分离，显色后与标准比较，进行定性和半定量分析。２试剂(1)乙醚：不含过氧化物。(2)无水硫酸钠(3)无水乙醇及95%乙醇(4)聚酰胺粉：200目(5)盐酸（1+1）：取100mL盐酸加水稀释至200mL。(6)展开剂：正丁醇＋氨水＋无水乙醇(7+1+2)，异丙酮＋氨水＋无水乙醇(7+1+2)(7)显色剂：溴甲酚紫溶液(0.4g/L)称取0.04g溴甲酚紫，用95%乙醇溶解，加氢氧化钠溶液(4g/L)1.1mL调节pH为８，定容至100mL。2020/4/1820(8)硫酸铜溶液(100g/L)(9)氢氧化钠溶液(40g/L)。(10)糖精钠标准溶液：准确称取0.0851g经120℃烘干４小时后的糖精钠，加乙醇溶解，移入100mL容量瓶中，加95%乙醇稀释至刻度。此溶液每毫升相当于1mg糖精钠（C6H4CONNaSO2·2H2O）。3仪器(1)玻璃纸：生物制品透析袋或不含增白剂的市售玻璃纸。(2)玻璃喷雾器(3)微量注射器(4)紫外灯：波长253.7nm(5)薄层板：10cm×20cm或20cm×20cm(6)展开槽2020/4/18214分析步骤(1)样品提取①饮料、冰棍、汽水：取10mL均匀试样（如样品中含有二氧化碳，先加热除去，如样品中含有酒精，加4%氢氧化钠溶液使其呈碱性，在沸水浴中加热除去）置于100mL分液漏斗中，加2mL盐酸(1+1)，用30,20,20mL乙醚提取３次，合并提取液，用5mL盐酸酸化的水洗涤一次，弃去水层，乙醚层通过无水硫酸钠脱水后，挥干乙醚，加2.0mL乙醇溶解残留物，密塞保存，备用。②酱油、果汁、果酱等：称取20.0g磨碎的均匀试样，置于100ml容量瓶中，加水至约60ml，加20ml硫酸铜溶液（100g/L），混匀，再加4.4ml氢氧化钠溶液（40/L），加水至刻度，混匀，静置30min，过滤，取50ml滤液置于250ml分液漏斗中，以下按①自“加2ml盐酸（1+1）……”操作。2020/4/1822③固体果汁粉等：称取20.0g磨碎的均匀试样，置于200ml容量瓶中，加100ml水，加温使之溶解、放冷，以下按②自“加20ml硫酸铜溶液（100g/L）……”操作。④糕点、饼干等蛋白质、脂肪、淀粉含量高的样品：称取25.0g均匀试样，置于透析用玻璃纸中，放入大小适当的烧杯中，加50ml氢氧化钠溶液（0.8g/L）调成糊状，将玻璃纸口扎紧，放入盛有200ml氢氧化钠溶液（0.8g/L）的烧杯中，盖上表面皿，透析过夜。量取125ml透析液（相当于12.5g样品），加约0.4ml盐酸（1+1）使成中性，加20ml硫酸铜溶液（100g/L），混匀，再加4.4ml氢氧化钠溶液（40g/L），混匀，静置30min，过滤。取120ml（相当于10g样品），置于250ml分液漏斗中，以下按①自“加2ml盐酸（1+1）……”操作。2020/4/1823（2）薄层板的制备称取1.6g聚酰胺粉，加0.4g可溶性淀粉，加约7.0mL水，研磨3~5min，立即涂成0.25~0.30mm厚的10cm×20cm的薄层板，室温干燥后，在80℃下干燥1h。置于干燥器中保存。（3）点样在薄层板下端2cm处，用微量注射器点10mL和20mL的样液二个点，同时点3.0,5.0,7.0,10.0mL糖精钠标准溶液，各点间距1.5cm。（4）展开与显色将点好的薄层析放入盛有展开剂的展开槽中，展开剂液层约0.5cm，并预先已达到饱和状态。展开至10cm，取出薄层板，挥干，喷显色剂，斑点显黄色，根据样品点和标准定性，根据斑点颜色深浅进行半定量。2020/4/18245计算式中：X2——样品中糖精钠的含量，g/kg或g/L；m3——测定用样液中糖精钠的质量，mg；V4——点板样液质量（体积），g或ml；V3——样品提取液残留物加入乙醇的体积，mL;M4——样品质量，g2020/4/18251000100034432