精细化工工艺学—第五章 食品添加剂

第五章食品添加剂FoodAdditive•为改善食品品质和色香味以及防腐和加工工艺而加入的天然或者化学合成物质•分类（21大类）：–酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶母糖基础剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水份保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定和固化剂、甜味剂、增稠剂及其它。基本要求•经严格的毒理鉴定，保证在规定使用范围内对人体无害；•有严格的质量标准；其有害物质不得超过允许限量；•进入人体后，能参与人体正常代谢；•用量小、效果明显，能提高食品的商品质量和内在质量；•使用安全方便。5.1防腐剂：抑制微生物活动，防止食品腐败的添加剂。细菌细胞结构防腐机理•使蛋白质变性；–酸型防腐剂属于此类，防腐剂通过渗入微生物细胞内，使蛋白质变性并抑制酶类的活性，显示出防腐作用。•干扰细胞膜；•干扰遗传机理；•干扰细胞内酶的活力；防腐剂举例•5.1.1苯甲酸及苯甲酸钠（甲苯氧化法）CH3→COOH→COONa成本低、毒性小、在酸性食品中使用效果好。防腐效果受PH影响较大。苯甲酸钠生产流程•甲苯氧化：–甲苯、萘酸钴、空气；–氧化塔，放热反应；–尾气处理（甲苯吸收）；–放热反应。•脱苯（将未反应的甲苯分离）–脱苯塔；–压缩空气鼓泡。•蒸馏：–杂质和有机色素。•中和、脱色、过滤•干燥苯甲酸钠生产流程5.1.2山梨酸及盐•化学结构式（2，4-己二烯酸）：CH3CH=CHCH=COOH•生产方法（丁烯醛和丙二酸法）：生产工艺流程5.1.3其它防腐剂•对羟基苯甲酸酯；(P144图5-2)•丙酸及其盐（P145图5-3）CH2=CH2+CO+H2→CH3CH2CHO→→CH3CH2COOH影响因素•PH值；•食品污染程度；•防腐剂在食品中的分散状态；•加热；•多种防腐剂共用5.2乳化剂•使互不相溶的液体（如油和水）形成稳定乳浊液的添加剂。物理化学性质•属于表面活性剂；•具有表面活性和乳化增溶性；•亲油亲水平衡值（HLB）；大豆磷脂•又称磷脂、卵磷脂、加萝乳化蜜。CH2-OCORCH-OCOR’CH2-O-PO(OH)-OM它是食用油生产的副产品，除乳化作用外，还用作增溶剂、湿润剂、脱模剂、粘度改良剂、营养添加剂、一种药物。生产流程加水破坏毛油的结合键，使其水化膨胀后凝聚沉淀，离心分离，然后脱水干燥。生产工艺5.3酸味剂AcidityRegulator•属于调味剂（咸味剂、酸味剂、甜味剂、香料、辣味剂、鲜味剂、清凉剂等）一种；•又称酸度调节剂，它赋予食品酸味，并具有一定的防腐作用；•它分为有机酸（醋酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、抗坏血酸、乳酸、葡萄糖酸）和无机酸（磷酸）。5.3.1磷酸•工艺路线：–磷矿石、硅石、焦炭→炉中熔融、磷氧化→P2O5→吸水→粗磷酸–粗磷酸→降硫→除砷→脱色去浊→食用磷酸•生产工艺（以粗磷酸为原料）：–BaOH降硫；–H2S除砷；–活性碳、硅皂土脱色去浊。工艺流程5.3.2柠檬酸•3—羟基—3羧基戊二酸CH2COOHHO-C-COOHCH2COOH生产方法（发酵法）：淀粉、糖密等→发酵→提取→产品2（C6H10O5)n+2nO2→2nC6H8O7H2O5.3.3其它酸味剂•苹果酸:HO-CHCOOH•CH2COOH•酒石酸:HOOCCH(OH)CH(OH)COOH；•乳酸:CH3CH(OH)-COOH；5.4鲜味剂•增强食品风味，使之呈鲜味感。•L-谷氨酸钠（味精）NH2HOOC-CH-CH2CH2-COONa.H2O谷氨酸生产方法•谷氨酸发酵的原料处理及培养基：–淀粉和糊精先水解成葡萄糖；•经发酵将葡萄糖转变成谷氨酸：2C6H12O6+2NH3+3O2→C5H9O4N＋2CO2+6H2O–氮源：•硫酸铵、氯化铵、氨水、尿素、液氮等•谷氨酸的提取、脱色•浓缩和结晶5.5食品保鲜剂•保鲜与防腐：鲜与藏。•参考书：–袁惠新等，《食品加工与保藏技术》，化学工业出版社，2000年，北京。食品变质原因：•由微生物引起；•由酶引起；•由生命活动引起；•由氧化反应引起：如油脂的氧化酸败。•由食品本身成份间相互化学反应：如褐变、聚合、分解等；•有光引起；•有食品成份的逸散引起；•由食品成份的物理化学变化引起；•由外部成份的渗入：如水份的吸收、吸附气味、包装材料成份的侵入等。保鲜途径•保持和创造适宜的保鲜环境：–温度、湿度、PH等。•杀菌；•抗氧化和防止褐变；•防止水份蒸发、风味散失。5.6食用色素•按来源可分为：天然色素和合成色素。–化学合成色素：颜色鲜艳、着色力强、坚固、性质稳定，但有些色素有致癌作用和诱导染色体变异。–天然色素色泽较差。但安全性高、还有一定营养价值和药理作用，且来源丰富。5.6.1食用合成色素•上海染料研究所生产的八种合成色素：–胭脂红，苋菜红，日落黄、赤藓黄、柠檬黄、新红、靛蓝。亮蓝（P175表5-1）。•在人体内不变化、不被吸收、且易排泄。•使用时，从稳定性角度考虑溶解度。耐酸碱性、耐热性和耐光性等。5.6.2天然色素•来源：–植物、动物和微生物，大多溶于水、酒精和其它有机溶剂。•生产工艺：–提取法；–组织培养法；–粉碎法；–生物发酵法，如红曲色素来源于糯米等，将其水浸、蒸熟，加红曲酶发酵而成；–酶法。5.7增稠剂•增加液体食品混合物和食品的粘度。保持相对稳定性的亲水物质。•常用的有淀粉，明胶，海藻酸钠，羧甲基纤维素及盐，变性淀粉、植物胶等5.7.1明胶•由动物的皮骨、软骨等所含的胶原蛋白，经水解后而得的高分子多肽聚合物。•生产方法：–酸法、碱法、盐碱法、酶法。其中碱法生产技术成熟，产品质量较好。•浸酸脱脂→浸灰→中和→熬胶→过滤→浓缩和干燥5.7.2果胶•一种线性多糖类物质，分子量50000-150000.所有高等植物组织中多含有果胶。•提取：–基于果胶质不溶于水，但在稀酸下可水解成可溶性果胶，加入一定量乙醇从溶液中析出，经分离干燥即得果胶成品。5.8甜味剂•糖精，学名为邻磺酰苯甲酰亚胺•CO•NH•SO2生产工艺•以甲苯为原料•以邻苯二甲酸为原料5.9面粉添加剂•面粉处理剂：–漂白、增加弹性、蓬松、发泡等。•品质改良剂：减少肉类加工过程原汁的流失，防止鱼类冷藏过程蛋白质的变性，主要以磷酸盐为主。（P179表5-3）课堂作业•什么是食品添加剂？其作用有哪些？•对食品添加剂有哪些基本要求？•举例说明食品的腐烂变质与防腐机理。•常用的调味剂有哪几类？•天然色素和合成色素各有何特点？•说明苯甲酸钠生产工艺中物料（如甲苯、空气）的走向（原料→产品）。•图示并说明对羟基苯甲酸酯及味精的生产流程。