第十三章食品添加剂

三章食品添加剂节概述节防腐剂节调味剂节抗氧化剂节乳化剂节增稠剂节食品色素第一节概述一、食品添加剂的定义：为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。（我国食品卫生法的规定）•有利于提高食品的质量•有利于增加食品的品种和方便性•有利于食品的加工•有利于开发新的食品资源和原料的综合利用•有利于满足不同人群的特殊营养需要二、食品添加剂的作用世界上批准使用的食用化学品品种有种，我国仅有多种，食品工业需求量较大的乳化剂世界允许使用的品种有余种，我国只有种，常用的只有甘油脂肪酸酯、蔗糖酯等个品种，抗氧化剂中用于生鲜肉禽类的还属空白。三、食品添加剂的基本现状•我国食品添加剂工业起步较晚，与发达国家相比差距较大，要充分利用我国的资源优势，开发食品添加剂新品种：•如我国有丰富的玉米资源，可以利用玉米芯制作甜味剂木糖醇、增香剂麦芽酚等。•我国甘薯产量居世界之首，用甘薯可制成多种食品添加剂如柠檬酸、乳酸、低聚葡萄糖、环状糊精等。•因此，在我国开发、利用食品添加剂是大有潜力。四、食品添加剂应符合的要求（一）对食用者的生理影响要符合要求毒理学要求、代谢过程、安全性（二）对食品的作用要符合要求不产毒、不破坏、有效果（三）经济因素价廉、易得、方便五、对食品添加剂的评价提供安全使用食品添加剂的定量指标，包括允许使用的品种、用途、使用范围、最大使用量，使用方法。、——人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大允许量，以每日每公斤体重摄入的毫克数表示（）；、——半数致死量，通常指能使一群被试验动物中毒死亡一半所需的最低剂量（）。•急性毒性试验；•蓄积毒性和致突变试验；•亚慢性毒性（包括繁殖、致畸）试验和代谢试验；•慢性毒性（包括致癌）试验。半数致死量（）如食盐的为，味精的为。毒性强度（大鼠经口，）对人的推断致死量极大＜约大中小极小基本无害＞＞按来源分类天然食品添加剂化学合成食品添加剂利用动植物或微生物的代谢产物等为原料，经提取所获得的天然物质。采用化学手段，使元素或化合物通过氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应而得到的物质。一般化学合成品人工合成天然等同物六、食品添加剂的分类按用途不同分类：()防腐剂（苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠）()抗氧化剂（丁基羟基茴香醚即、，二叔丁基对甲基苯酚即、没食子酸丙酯即等）；()甜味剂（如糖精钠、糖精等，木糖醇等）；()鲜味剂（味精谷氨酸钠，各种香精单体等）；()酸味剂（柠檬酸、乳酸等）()增稠剂（如淀粉、糖浆等）()着色剂（食用染料、色素）；()发色剂（亚硝酸盐、硝酸盐）；()漂白剂（如蘑菇罐头，一般加工时氧化褐变，所以用亚硫酸盐浸泡，还有生产粉条等，制出产品白色）；我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其按用途分为类。第二节防腐剂防腐剂是通过抑制微生物繁殖，从而减少食品腐败及延长食品保存期的一种添加剂。我国允许使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯及丙酯、丙酸及其盐类等。其中前两种应用广泛。、苯甲酸及其钠盐的合成苯甲酸为无色无定形结晶粉末，苯甲酸钠为白色结晶形粉末，在空气中稳定，可直接使用，其有效形式为苯甲酸。最适宜在酸性环境（）中使用。抑菌作用是通过肝脏进行。用于酱油、醋、果汁类、果酱类、葡萄糖、罐头，最大使用剂量㎏；汽酒、汽水、低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露，最多使用㎏。CH3COOH2+O3+2H2O环烷酸钴2甲苯空气催化剂氧化蒸馏减压蒸馏结晶洗涤烘干成品（苯甲酸）小苏打中和脱色浓缩苯甲酸钠盐、山梨酸及其钾盐的合成CH3CH=CHCHO+CH3COCH3CH3(CH=CH)2COCH3OH-H2ONaOClNaOHCH3(CH=CH)2COCCl3CH3(CH=CH)2COONa+CHCl3山梨酸难溶于水，山梨酸钠不易保持特性，使用不方便，因此实际使用的是水溶性好的、性能稳定的、抑菌作用及使用范围与山梨酸钠相同的山梨酸钾盐。也是目前安全性最好的防腐剂。乙醇或CH3(CH=CH)2COOH+K2CO3CH3(CH=CH)2COOKH2O山梨酸为无色针状结晶或白色结晶性粉末，具有广谱抗菌作用，无毒，适宜在环境中使用。用于酱油、醋、果酱类中，最多允许使用㎏；对低盐酱菜类、面酱类、蜜饯类等，最大使用剂量㎏。、对羟基苯甲酸酯（尼泊金酯）类对羟基苯甲酸酯类：对细菌、霉菌、酵母有广泛的抑制作用，毒性较低。HClKOH,H2OOHOKOKCOOKOHCOOHOHCOORK2CO3脱水,CO2180-210℃6-8h浓硫酸，70-80℃ROHR=CH3-,C2H5-,n-C3H7,i-C3H7,n-C4H9,i-C4H9.•丙酸及其钠盐：对霉菌、需氧芽孢杆菌及革兰氏阴性杆菌有效。基本无毒，多用于面包、糕点防霉。•乳酸链球菌素：对部分细菌有抑制作用，与山梨酸联用，可发挥广谱的抑菌作用。可被蛋白酶水解，是一种安全的防腐剂。用于干酪、罐装食品、植物蛋白食品的防腐。•亚硝酸盐和硝酸盐：抑制肉毒梭状芽孢杆菌和产气荚膜梭状芽孢杆菌。用于腌肉中，产生、保持色泽、抑制微生物、产生物殊风味。使用受限。、其它防腐剂、外界因素对防腐剂使用效果的影响）值的影响）食品染菌的程度）防腐剂分散的程度）热处理）多种防腐剂合用有增效作用。、常用防腐剂比较）安全性：山梨酸类对羟基苯甲酸酯类苯甲酸类）抗菌作用：对羟基苯甲酸酯类山梨酸类苯甲酸类第三节调味剂调味剂：增进食品对味觉的刺激，增强食欲，以及有一定营养价值和药理作用。调味剂包括：酸味剂：柠檬酸、乳酸、磷酸、醋酸、酒石酸、富马酸、苹果酸等。甜味剂：糖精及糖精钠、甘草和甘草提取物（甘草酸）、环己亚胺磺酸钠、甜叶菊苷等鲜味剂：谷氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠等。咸味剂：食盐辛辣剂：辣椒粉食用香料：香精、花椒、茴香、桂皮等。一、酸味剂酸味剂；以赋予食品酸味为主要目的的添加剂。它即能抑制微生物，具有一定的防腐功能，又有助于溶解纤维素和钙、磷等矿物质，促进消化吸收。•、柠檬酸——世界上用量最大是酸味剂•工业制法制取方法：•发酵法——以含糖块茎、甘蔗渣、糖蜜为原料——为主•果子汁提取发酵中和酸解精制结晶分离烘干产品原料(C6H10O5)n+2nO22nC6H6O7H2OHOCCH2COOHCOOHCH2COOHH2O黑曲霉菌N-558发酵•、乳酸——我国主要的食用酸味剂•工业制法制取方法：•发酵法——以淀粉质（红薯、大米、玉米、小麦、土豆等）、糖质（甜菜、糖蜜）为原料——常用•化学合成法(C6H10O5)n+2nH2OnC6H12O6淀粉酶2(C6H10O5)n+nH2OnC12H22O11淀粉酶（单糖）（双糖）+nH2O乳酸杆菌C12H22O11C6H12O6乳酸杆菌CH3CH(OH)COOH2CH3CH(OH)COOH4•、苹果酸——国外产量较大的酸味剂之一•工业制法制取方法：•化学合成法——以顺丁烯二酸为原料HCHCCOOHCOOHCHCH2COOHCOOHHOH2O（消旋苹果酸）•发酵法•一步发酵法糖类物质富马酸苹果酸根霉发酵霉菌糖类物质苹果酸霉菌•二步发酵法糖类：白糖、葡萄糖、果糖等——营养类糖醇类：木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇等——营养类合成类：糖精、甜蜜素——非营养类天然类：甜叶菊、甘草甜素等二、甜味剂、糖精——邻磺酰苯甲酰亚胺白色结晶或粉状，味极甜，在水中溶解度低，对热不够稳定，水溶液加热时逐渐分解。对人体不提供能量，无营养价值。糖精钠热稳定性比糖精更好，在体内不分解，不供热。用于酱菜类、调味酱汁、浓缩果汁、蜜饯类、配制酒、冷饮、糕点、饼干等。工业合成方法：工业合成方法：CH3CH3SO2ClCH3SO2ClClHSO3NH3CH3SO2Cl+CH3SO2NH2KMnO4COOHSO2NH2CSO2ONH-H2ONH3COOHCOOHCSO2ONHCH3OHCOOCH3NH2氨化重氮化闭环、甜蜜素——环己氨基磺酸钠甜蜜素，低热高甜度，具有耐热、耐酸、耐碱及不吸潮等优点。可用于清凉饮料、冰淇淋、糕点、蜜饯等。ClHSO3NH2NHSO3H1)通过钙盐提纯2）转化为钙盐或钠盐NHSO3-Ca2+2甜蜜素曾经被说成是“致癌、致畸、损害肾功能”，经多次试验没有得到证实。目前，甜蜜素被批准在中国、欧盟、澳大利亚、新西南等世界多个国家好地区使用，我国是甜蜜素的生产及出口的主要国家之一。、甘草提取物——甘草酸及钠盐甜度为砂糖的倍，可替代蔗糖使用，可与糖精钠以：的比例混用。有增香效果，可用于罐头、调味料、糖果、糕点中。、天冬氨酰苯丙氨酸甲酯（）NH2CHCONHCHCH2COOCH3CH2COOH新型低热、美味营养的甜味剂，稳定性好、安全性高，适宜糖尿病、高血压、肥胖症、心血管疾病的患者使用。、甜叶菊苷易吸湿的无色结晶，可溶于水，甜度约为蔗糖的倍，安全稳定性好，不易分解。是糖尿病、高血压肥胖症患者很好的天然甜味剂。可用于罐头、饮料、饼干、糕点、口香糖等。、山梨糖醇是营养型甜味剂，安全、稳定性好，甜度约为蔗糖的一半，但价格是蔗糖的二倍。是糖尿病患者很好的天然甜味剂。特别适用于糕点类食品。、谷氨酸钠（谷氨酸钠）有特殊的鲜味。无色至白色结晶，时失去结晶水，发生吡咯烷酮化，生成焦谷氨酸，左右分解。广泛用于烹调食品。三、鲜味剂（风味增强剂）NH2CHCH2CH2COOHHOOCNH3+CHCH2CH2COO--OOCNa+H+加热H2CCHNHCCH2OHOOC焦谷氨酸谷氨酸钠谷氨酸制备方法——合成法CH2=CHCN+H2+CO高温、高压、催化剂OHCCH2CH2CN+NH4Cl+KCNH2NCHCH2CH2CN+HCl+KClNCOHCCH2CH2CNH2NCHCH2CH2COONaNaOOCNaOH中和光学分离NH3+CHCH2CH2COO--OOCNa+制备方法——发酵法以淀粉质（红薯、大米、玉米、小麦、土豆等）为原料NH2CHCH2CH2COOHHOOCNaOHNH3+CHCH2CH2COO--OOCNa+谷氨酸钠谷氨酸C6H12O6(C6H10O5)n+2nH2OnC6H12O6淀粉酶空气，氨微球菌类、肌苷酸钠白色结晶或粉末，有特殊强烈的鲜味，易溶于水。对热稳定，酸性条件下长时间加压加热有一定分解。用于食用汤汁、菜肴调味。通常与谷氨酸钠混合使用，称为“强力味精”，效果显著。另外还有鸟苷酸钠，也常与谷氨酸钠合用，鲜味可增加几倍到几十倍。能阻止或延迟食品氧化，提高食品质量的稳定性和延长贮存期的食品添加剂。分类：按来源：天然抗氧化剂、人工合成抗氧化剂；按溶解性：油溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂。第四节抗氧化剂•酚类：生育酚、芝麻酚等•类胡萝卜素等•氨基酸和肽类•酶类：谷胱甘肽酶、SOD酶•其它：抗坏血酸常用的抗氧化剂自由基清除过氧游离基淬灭金属螯合氧清除剂分解剂酶抑制剂酶抗氧化剂紫外线吸收剂抗氧化机理比较复杂、，二叔丁基对甲基苯酚（）——油溶性抗氧化剂为白色结晶或粉末，易溶于醇或多种油脂中，抗氧化能力强，对热相当稳定，无异味，价廉，但毒性相当较高，用于长期保存的食品与焙烤食品。。一般与合用，并以有机酸（柠檬酸等）为增效剂，混用时总量不得超过％，：：柠檬酸质量比为：：。H3CCHCHOHH3CAlCl3(CH3)2C=CH2+H2O+(CH3)2C=CH2OHCH3H2SO4OHCH3C(CH3)3(H3C)3C、丁基羟基茴香醚（）——油溶性抗氧化剂OHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3OCH3+OHOCH3+(CH3)3COH80℃磷酸或硫酸为无色或微黄色蜡样结晶性粉末。有两种异构体，对热稳定，易溶于乙醇、丙二醇或油脂中，能抗微生物；有酚的气味，有一定的毒性。用于油炸食品、干鱼制品、饼干、速煮面、干制品、罐头等。、没食子酸丙酯（）——油溶性抗氧化剂为乳白色针状结晶或白色、淡褐色粉末，无臭，稍有苦味，口感不好，抗氧化性能优于和；易溶于醇、醚及多种油脂中，遇金属离子着色。与和混合使用效果更佳。+CH3)CH2CH2OHOHCOOHH2SO4OHCOOCH2CH2CH3OHHOO