精细有机概论_第二章_食品添加剂

1添加量有严格限制5一种或多种物质1不是食品原料固有的物质4一般不能单独食用3添加量很小2344.1食品添加剂的定义和分类中国：2002《食品添加剂使用卫生标准》食品添加剂（FoodAdditive)：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。5据统计，目前全球开发的食品添加剂总数已达14000多种，其中直接使用的有3000种，常用的有680余种。全球食品添加剂的市场销售额为200余亿美元，其中最大一类产品是调味剂，其次是酸味剂。脂肪代用品和营养强化剂是近10年来增长最快的品种。全球各类食品添加剂的总消费量已接近1000万T。其中，淀粉及其衍生产品的用量最多，约占50%。6美国是目前世界上食品添加剂产值最高的国家，其销售额占全球食品添加剂市场的三分之一，其食品添加剂品种也位居榜首。各种食品添加剂的年消费量已超过140万T（不包括淀粉及其衍生物、香精-香料和调味料)在美国食品与药物管理局（FDA）所列2922种食品添加剂中，受管理的有1755种美国7欧洲西欧是全球第二大食品添加剂消费地区各种食品添加剂消费量已近500万T，其中淀粉及其衍生物的消费量达404万%。欧洲约使用1500种食品添加剂。8日本日本使用的食品添加剂约1100种，其中包括日本食品添加物公定书（第六版）所列化学合成品350种。9截至2000年底，经国家批准使用的食品添加剂有22大类，品种达1500余种，实现总产值170亿元，出口达30多万吨，创汇近6亿美元，从业企业数千家。当前食品添加剂已经进入面食、乳品、营养品、休闲食品、粮油、肉禽、果疏、加工各领域，包括饮料、冷食、调料、酿造、甜食等各工业部门。中国10我国的北方居民喜面食，全国有2500多万T面粉在城镇消费。如按50%的面粉加工成可口的面条和其他面食品计，年加工量将达1200万T。保鲜剂按0.1%计，需1.2万T；增稠剂按0.5%计，需6万T；磷酸盐水份保持剂按0.3%计，需3.6万T；抗氧剂按0.02%计，需0.24万T；面粉处理剂按0.05%计，需0.6万T；面粉改良剂碳酸钙按0.003%计，需0.036万T；合计共需食品添加剂11.6万T。11添加的目的：1.色，香，味及营养价值color,flavor,tasteenhancenutritionalquality5.延长食品的货架期。longershelf-life3.方便食品的加工4.确保微生物的安全性6.保持食品品质连续性和统一性。2.改进和保持食品的营养价值12色、香、味营养加工条件保质期没有食品添加剂就没有现代食品工业13食品添加剂的危害急性中毒慢性中毒致癌作用过敏反应少量，符合标准的无碍食品添加剂危害14我国的《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996，功能）将食品添加剂分为22类：（1）防腐剂（2）抗氧化剂（3）发色剂（4）漂白剂（5）酸味剂（6）凝固剂（7）疏松剂（8）增稠剂（9）消泡剂（10）甜味剂食品添加剂分类15（11）着色剂（12）乳化剂（13）品质改良剂（14）抗结剂（15）增味剂（16）酶制剂（17）被膜剂（18）发泡剂（19）保鲜剂（20）香料（21）营养强化剂（22）其他添加剂16例：昆明苏化生物科技有限公司（珍晨牌果蜡）17天然添加剂t化学添加剂半天然食品添加剂添加剂食品添加剂按来源分：184.2食品添加剂的使用要求和管理为确保食品添加剂的食用安全，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．进入人体后，能参与人体的正常代谢，或能够经过正常解毒过程而排出体外，或不被吸收而排出体外。194．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。20食品使用标准评价食品添加剂的毒性（或安全性），首要标准是ADI(AcceptableDailyIntake)值（人体每日摄入量）:它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每公斤体重摄入的毫克数表示，单位是mg/kg。对小动物（大鼠、小鼠等）进行近乎一生的毒性实验，取得MNL值（动物最大无作用量），其1/100~1/500即为ADI值21评价食品添加剂安全性的第二个常用指标是LD50(50%Lethaldose)值（半数致死量，亦称致死中量），它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，其单位是mg/kg（体重）。不同动物和不同的给予方式对同一受试物质的LD50值均不相同，有时差异甚大。试验食品添加剂的LD50值，主要是经口的半数致死量。一般认为，对多种动物毒性低的物质，对人的毒性亦低，反之亦然。22毒性程度LD50(大鼠经口)(mg/kg)对人致死推断量毒性程度LD50(大鼠经口)(mg/kg)对人致死推断量极大大中11～5051～500约50mg5～10g20～30g小极小基本无害501～50005001～1500015000200～300g500g500g物质名称LD50值(mg/kg体重)物质名称LD50值(mg/kg体重)氰化钾杀虫剂敌敌畏药物阿司匹林化学品乙醇250～70500～10006000～8000食品抗氧剂BHA防腐剂苯甲酸钠尼泊金丙酯山梨酸29002700800010500表4-1LD50值与毒性分级和对人的毒性对照表4-2几种物质的LD50值23制定食品添加剂的使用标准是依据其使用情况的实际调查和毒性学评价，制定程序一般如下：平均体重安全系数给定动物毒性实验动物最大无作用量MNL人体日允许摄入总量（A）人体日允许摄入量(ADI)每种食品中最高允许量(D)每种食品的使用标准（E）人群膳食调查各种食品中最大使用量（E’）各种食品日平均摄入量（C）244.3防腐剂和抗氧化剂(食品保存剂）防腐剂是抑制微生物活动，防止食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。25常用的食品防腐剂目前主要有4类苯甲酸及其盐类山梨酸及其盐类丙酸及其盐类对羟基苯甲酸酯类26（1）苯甲酸及其钠盐苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌剂，在PH值2.5~4之间，对很多微生物都有效。苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并几乎全部从尿中排出，不在人体内蓄积。苯甲酸的制备方法：CH3COOHCOONaO2Na2CO3COOHCOONa27(2)山梨酸及其盐类山梨酸化学名为2,4–己二烯酸。其结构式为：CH3CH=CHCH=CH-COOH山梨酸及其钠盐、钾盐是一种新型食品添加剂，能抑制细菌、霉菌和酵母菌的生长，效果显著。作为一种不饱和脂肪酸，在体内可以直接参与脂肪代谢，最后被氧化为二氧化碳和水，因此几乎没有毒性，是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。生产方法：丁烯醛和丙二酸法，巴豆醛与乙烯酮法安全性高于苯甲酸COOHCOOK28（3）丙酸及其盐类丙酸是具有类似醋酸刺激酸香的液体，也是国内外允许使用，特别是西方国家早已普遍使用的酸型防腐剂，由于它是人体新陈代谢的正常中间物，故无毒性，其ADI值不加限制。主要用于面包及糕点制作。丙酸盐具有相同的防腐效果，可以是钙盐或钠盐，其作用是通过分解为丙酸而发挥的。丙酸及其盐的最大使用量规定为5g/kg，其最小抑菌浓度在pH值为5.0时是0.01%，pH值为6.5时是0.5%29（4）对羟基苯甲酸及其酯类对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯，其通式为:OHCOORR或C4H9=C2H5,C3H7它是无色结晶或白色结晶粉末，无味，无臭。防腐效果优于苯甲酸及其钠盐，使用量约为苯甲酸钠的1/10，使用范围pH4~8。对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸。主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。缺点是水溶性较差，同时价格也较高。对霉菌抑制作用较苯甲酸和山梨酸强，对一些细菌抑制作用较弱，醇基部分碳数多的抑菌作用较强。30影响防腐剂防腐效果的因素pH溶解与分散食品的染菌情况热处理31pH苯甲酸及其盐类，山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂。食品pH对酸性防腐剂的效果有很大影响，pH较低效果好。酸型防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液内的未电离分子。如果溶液中氢离子浓度增加，电离被抑制，未电离分子比例就增大，所以低pH的防腐作用较强。32溶解与分散防腐剂应该完全溶解和均匀分散在食品中，才能全面发挥作用。如果分散不均匀，有的部位过少则达不到防腐效果，有的部位过多甚至会超过使用卫生标准。33食品的染菌情况食品染菌数量的多少及所染微生物种类等对防腐剂的效果也有很大影响。34热处理一般加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加人防腐剂，杀菌时间可缩短。在某些情况下两种以上的防腐剂并用，往往具有协同作用，而比单独作用更为有效。35天然防腐剂的发展天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点。食品工业研究和开发的热点之一。36主要品种那他霉素、葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、聚赖氨酸、壳聚糖、果胶分解物、蜂胶、茶多酚等。弱点：高效天然防腐剂有限应用局限性，单一。如，乳酸链球菌素37例：酒花（天然防腐剂）啤酒生产过程：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。38抗氧化剂(Antioxidants)抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。抗氧化剂主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏。使用范围：食用油脂、富脂饼干、早餐谷物、汤粉、速煮面、冷冻或干制鱼贝类。39抗氧化剂按其溶解性可分为:a油溶性抗氧化剂b水溶性抗氧化剂按其来源可分为d天然抗氧化剂e合成抗氧化剂40合成抗氧化剂油溶性合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚（BHA）二丁基羟基甲苯（BHT）没食子酸丙酯（PG）叔丁基对苯二酚（TBHQ）2,4,5-三羟基苯丁酮（THBP）乙氧喹（EMQ）41水溶性合成抗氧化剂L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐。兼容性抗氧剂：抗坏血酸棕榈酸酯421.丁基羟基茴香醚（BHA）丁基羟基茴香醚是白色或微黄色蜡状固体，稍带刺激性气味，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇和各种油脂中，除抗氧化作用外，它还有较强的抗菌作用。BHA是世界各国广泛使用的油溶性抗氧化剂，油脂中含0.1~0.2g/kg的BHA就可达到很好的效果，广泛用于焙烤食品。它可由对羟基茴香醚和叔丁醇反应制备，合成反应式如下：+OHOHH3PO4H2SO4OOHCH3C(CH3)3或80℃(CH3)3COH432．二丁基羟基甲苯（BHT）二丁基羟基甲苯学名是4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚，为白色结晶。不溶于水和甘油，能溶于乙醇和油脂中，抗氧化性和稳定性均较好，无臭无味，价格低廉。缺点是其毒性相对较高。CH3OHC(CH3)3(H3C)3C(CH3)2CHCH2OH(CH3)2CCH2H2SO4Al2O3加热OH2OHCH3443.没食子酸丙酯（PG）没食子酸丙酯又称培酸丙酯，学名是3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯。PG是白色至淡褐色或乳白色结晶，无臭，稍有苦味，易溶于乙醇、丙酮、乙醚而难溶于水、氯仿和油脂。它对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强，但有着色的缺点，常与其它抗氧化剂并用。PG的LD50值为3800mg/kg（大鼠经口），ADI值暂定为0~0.2mg/kg。其合成反应式如下：OHOHOHCOOHCH3CH2CH2OH,H2SO4酯化CH2CH2CH3OHOHOHCOO45BHA、BHT和PG三者单独使用时效果比较差，如混合使用或与增效剂柠檬酸、抗坏血酸同时使用则起协同作用，抗氧化效果显著提高，所以实际使用中多为两种或三种混合使用。464.特丁基对苯二酚(TBHQ）白色至淡灰色结晶，有极