7第六章-食品添加剂

第一节概述第二节防腐剂第三节抗氧化剂第四节乳化剂第五节膨松剂第六节发色剂第七节漂白剂第八节合成甜味剂一、食品添加剂概念二、食品添加剂的作用三、食品添加剂的要求四、食品添加剂的分类食品添加剂是指在食品生产、加工、保藏等过程中，为了改善食品品质及其色、香、味，改变食品结构，防止食品氧化、酸败、变质和为了加工工艺需要而加入食品中的化学合成或天然物质。1.防止食品腐败：例如防腐剂和抗氧化剂。2.改善食品感官性状：例如乳化剂、增稠剂、护色剂、增香剂等。3.有利于食品加工操作：例如澄清剂、助滤剂和消泡剂。4.保持或提高食品的营养价值：例如营养强化剂。5.满足某些特殊需要：例如营养甜味剂课满足糖尿病患者的特殊要求；某些加工食品在真空包装后，为防止水分蒸发需要吸湿剂等。1.食品添加剂本身应该经过充分的毒理学鉴定程序。证明在使用限量范围内对人体无害。2.食品添加剂进入人体后，最好能参加人体的正常代谢，或者能被正常解毒过程解毒后全部排出体外，或者不被消化道吸收而全能全部排出体外。3.食品添加剂在达到一定的工艺功效后，若能在以后加工、贮藏、烹调过程中消失或破坏、避免摄入人体、则安全性更高。4.用于食品后不分解产生有毒物质。5.食品添加剂对食品的营养素成分不应有破坏作用，也不应该影响食品的质量及风味。6.食品添加剂要有助于食品的生产、加工、制造和贮存等过程，具有保存食品营养素，防止腐败变质，增强感官性状，提高产品质量等作用，并应在较低的使用量的条件下有显著的效果。7.价格低廉，来源充足。8.使用方便，安全，易于贮存、运输和处理。9.食品添加剂能够在被添加的食品中分析鉴定出来。1.按来源分类天然食品添加剂和化学合成食品添加剂。2.按功能分类酸度调节剂（01），抗结剂（02），消泡剂（03），抗氧剂（04），漂白剂（05），膨松剂（06），胶奶糖基础剂（07），着色剂（08），护色剂（09），乳化剂（010），酶制剂（011)，增味剂（012），面粉处理剂（013），被膜剂（014），水分保持剂（015），营养强化剂在（016），防腐剂（017），稳定和凝固剂（018），甜味剂（019），增稠剂（020），香料（021），其他（00）共22类，括号内数字为规定的分类序号。防腐剂是指能防止由微生物引起的腐败变质，以延长食品保存期的食品添加剂。1.按作用分类（1）杀菌剂（2）抑菌剂2.按来源和性质分类（1）有机化学防腐剂：苯甲酸及盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、丙酸盐类。（2）天然化学防腐剂：亚硫酸及盐类、二氧化硫、硝酸盐及亚硝酸盐等。（一）苯甲酸及其钠盐苯甲酸，又名安息香酸，一种白色鳞片或针状结晶体，防腐效果好，对人体比较安全。由于苯甲酸在水中溶解度较低，生产上常用其钠盐，即苯甲酸钠.1.抑菌效果使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，使三羧酸循环（TCA）中乙酰辅酶A→乙酰醋酸及乙酰草酸→柠檬酸之间的循环难于进行，并阻碍细胞膜的正常生理作用。注：苯甲酸及钠盐在酸性介质下才会有效果，因为酸性条件下呈不解离状态，适宜pH5，pH2.5~4.0时抑菌效果好，例如当pH值由7降至3.5时，其防腐能力课提高5～10倍。2.抑菌对象：霉菌和酵母菌。3.用量：主要用于果汁、果酱、清凉饮料这些酸性食品，使用量≤0.1％山梨酸又名花椒酸，白色结晶，难溶于水，可溶于有机溶剂，具有特殊气味和酸味，对光热均稳定，在氧气中长期被放置易氧化着色。山梨酸钾也是白色粉末，其抑菌效果为同质量山梨酸的74％。山梨酸代谢后生成CO2和H2O，对人体无害。1.抑菌机理损害微生物细胞中的脱氢酶系统，并使分子中的共轭双键氧化，产生分解和重排。注：山梨酸及钾盐属于酸性防腐剂，以未解离的分子起抑菌作用，其最适pH在6以下。2.抑菌对象：霉菌，酵母菌。3.用量：山梨酸及其盐类主要用于果汁、果酒、果酱、低盐酱菜、面酱、酱油、醋等酸性食品中，用量为0.05％～0.1。无色结晶或白色结晶粉末，无臭，无味，微溶于水，可溶于氢氧化钠和乙醇。1.抑菌机理抑制微生物细胞的化学酶系与电子传递酶系的活性，以及破坏微生物细胞膜的结构，抑菌作用受pH影响较小。2.抑菌对象对霉菌、酵母菌作用较强，对细菌特别是革兰氏阴性杆菌作用较差。丙酸的抑菌作用较弱，但对霉菌、需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性杆菌有效，特别是对引起食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果更好。丙酸是食品的正常成分，也是人体代谢的中间产物，基本无毒，国外多用于面包及糕点的防腐。1.pH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值对其防腐效果影响较大，pH越低效果越好。2.溶解与分散防腐剂必须在食品中均匀分散，如果分散不均匀就会达不到防腐效果，另外防腐剂要充分溶解而分布于食品中，但果冻除外，因为湿度增加时，霉菌从表面开始繁殖，如果防腐剂在表面充分分散，当湿度上升时表面水分增加，防腐剂溶解，只要达到抑制霉菌的浓度就可以发挥防腐效果。3热处理一般情况下，加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加入防腐剂，可缩短杀菌时间。4.并用各种防腐剂都有各自的作用范围，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。抗氧化剂是能防止或延缓食品成分氧化变质的一类食品添加剂。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，以及由氧化所导致的褪色、褐变、维生素破坏等。1.通过抗氧剂的还原反应，降低食品内部及周围的氧气含量。2.由于抗氧化剂能提供氢原子，与脂肪酸自动氧化反应产生的过氧化物结合，中断连锁反应，从而阻止氧化反应继续进行。注：使用抗氧化剂时，必须注意在油脂被氧化以前使用才能成分发挥作用。1.油溶性抗氧化剂：BHA、BHT、PG、愈创树酯、生育酚混合浓缩液等。2.水溶性抗氧化剂：抗坏血酸及钠盐、植酸、茶多酚等。（一）丁基羟基茴香醚又称叔丁基羟基茴香醚(BHA)1.结构2.性质BHA为白色或微黄色蜡样粉末，稍有异味，它通常是3-BHA和2-BHA两种异构体的混合物，熔点为57~65℃，随混合比不同而异。对热相当稳定，在弱碱的条件下不易破坏。BHA的抗氧化作用，其用量在0.02%比0.01%的抗氧化效果高10%左右，但增高到超过0.02%以上，则其抗氧化作用反而降低，而且3-BHA的效果比2-BHA强1.5~2倍，两者混合后有一定的协同作用。3.用途BHA可用于油炸食品、干鱼制品、饼干、速煮面、干制食品和罐头等，每日允许摄入量ADI暂定为0~0.5mg/kg，允许最大是使用量为0.02%。又称2，6-二叔丁基对甲酚，简称BHT。1.结构2.性质BHT为白色结晶或粉末结晶，无味，无臭，熔点为69.5~70.5℃，沸点为256℃，溶于水及甘油，能溶于有机溶剂。对热稳定，与金属离子反应不会着色，具有升华性，加热时能与水蒸气一起蒸发。抗氧化作用较强。用于长期保存食品与焙烤食品效果好。3.用途每日允许摄入量ADI暂定为0~0.125kg/kg，允许最大使用量为0.02%。一般多于BHA合用，并用柠檬酸或其他他、有机酸作为增效剂。BHT和BHA混合使用时，总量不得超过0.02%。如在植物油中，BHT:BHA：柠檬酸=2：2：1。又称叔丁基-4-羟基茴香醚。1.结构2.性质PG为白色至淡黄色粉末状结晶，无臭，稍有苦味，其水溶液无味。易溶于乙醇、丙酮、乙醚，难溶于氯仿、脂肪与水，对热比较稳定。PG对猪油抗氧化作用比BHA和BHT强，PG加入增效剂、柠檬酸后可使其抗氧化作用更强，但不如PG与BHT和BHA混合使用时抗氧化作用强。3.用途PG的使用范围和BHA大致相同，每日允许摄入量ADI暂定为0~0.2mg/kg。允许最大使用量为0.01%。与柠檬酸或酒石酸等混合使用，不仅起增效作用，而且还可以防止由金属离子引起的呈色作用。结构2.性质生育酚为黄褐色，无臭的透明粘稠液体，相对密度为0.933-0.955，溶于乙醇，不溶于水，可与油脂任意混合。许多植物油的抗氧化能力强，主要是含有生育酚。如大豆油中生育酚含量为最高，大约0.09%-0.28%，其次是玉米油和棉籽油，含量分别为0.09~0.25%和0.08~0.11%3.用量VE适用于婴儿食品，疗效食品及乳制品等食品的抗氧化剂或营养强化剂使用。全脂奶粉、奶油或人造奶油可添加0.005%~0.05%，动物油脂可添加0.001~0.5%，植物油脂添加0.03~0.07%，在肉制品、水产加工品、脱水蔬菜、果汁饮料、冷冻食品、方便食品等食品中，其用量一般为该食品油脂含量的0.01~0.2%左右。每日允许摄入量ADI为0~2mg/kg。（一）抗坏血酸及钠盐被中国食品添加剂协会评为“绿色食品添加剂”，可保持食品的色泽，自然风味，延长保质期，主要用于肉制品、水果、蔬菜、罐头、果酱、啤酒、汽水、果茶、果汁、葡萄酒等。它能防止腌制品中致癌物质——亚硝胺的形成。副作用：基本无害，但是过量摄入会导致一系列的肠道与皮肤疾病。抗坏血酸熔点在166~218℃之间，白带黄色结晶或粉末状结晶，无臭，易溶于水、乙醇，但不溶于苯、乙醚等溶剂。使用其作抗氧化剂，应在添加后尽快与空气隔绝，否则，在空气中长时间放置，则会氧化而失效，因此，该品亦不能预先配制溶液放置，只能使用前将其溶解并立即加入制品中。正常剂量的抗坏血酸对人体无毒害作用，每日允许量ADI为0~15mg/kg。（二）植酸植酸大量存在于米糠、麸皮及很多植物种子皮层中，在植物中与镁、钙或钾构成盐类。植酸为淡黄色或黄褐色的粘稠液体，易溶于水、乙醇和丙酮，几乎不溶于无水乙醚、苯、氯仿。对热比较温度。植酸有较强的金属螯合作用。除具有抗氧化作用外，还有调节pH及缓冲作用和除去金属的作用。食品乳化剂是食品加工中使互不相溶的液体（如油与水）形成稳定乳浊液的添加剂。根据油在水中分散或水在油中分散的不同性质，乳化剂大体上可分为水包油型乳化剂和油包水型乳化剂两大类。（一）单硬脂酸甘油酯微黄色的蜡状固体，凝固点不低于56℃，不溶于水，但与热水强烈震荡混合时可分散在水中，可分为水/油及油/水乳化剂。（二）大豆磷脂精制的大豆磷脂为半透明的粘稠物质，稍有特异臭，在空气中或光照下迅速变成黄色，逐渐变成不透明的褐色，不溶于水，在水中膨润呈胶体溶液。溶于氯仿、乙醚、石油醚、四氯化碳，有吸湿性。（三）其他蔗糖脂肪酸脂、丙二醇脂肪酸脂、山梨醇酐脂肪酸脂等。1.乳化作用2.对淀粉和蛋白质的作用乳化剂可与直链淀粉结合成稳定的络合物，因此淀粉制品冷却后直链淀粉难以结晶析出，所以有助于延缓淀粉老化作用，是淀粉柔软保鲜剂，可使面包、馒头、包子、蛋糕长时间保持新鲜、松软和良好的切片性。乳化剂和面粉中的脂类和蛋白质形成氢键和偶联络合物，起到面团调理剂作用。加入乳化剂，强化了面团网络结构，提高了面团的弹性和吸水性，增加了揉面时空气混入量，缩短发酵时间，使面团制品蓬松、内心柔软、孔隙分布均匀，使面条煮时不易碎烂。因此乳化剂广泛应用于面包、糕点、饼干、面条等米面制品的淀粉食品中。3.调节粘度作用乳化剂降低粘度作用，因此可作为饼干、口香糖的脱模剂，使制品表面光滑，巧克力生产中，乳化剂降低粘度提高物料的流散性，便于生产操作。4.润湿和分散作用奶粉、可可粉、麦乳精、速溶咖啡、粉末饮料和汤味料等食品中使用乳化剂，可提高其分散性、悬浮性和可溶性，有助于方便食品在冷水和热水中的速溶和复水。5.控制结晶作用促进或阻碍结晶的生长。6.增溶作用7.抗菌、保险作用蔗糖酯具有一定的抗菌作用，可以作为果蔬的涂抹保鲜剂。膨松剂又叫疏松剂，是糕点、饼干生产中主要的添加剂，通常在和面过程中加入，当烘烤热时膨松剂受热分解，产生气体使面坯膨化，在内部形成均匀致密的多孔性组织，从而使成品具有酥脆疏松的特点。膨松剂可分为碱性膨松剂和复合疏松剂两大类。（一）碳酸氢钠碳酸氢钠为白色结晶性粉末，无臭，味咸；在潮湿空气中或热空气中即缓慢分解，产生二氧化碳，如加热至270℃失去全部二氧化碳，易溶于水，不溶于乙醇。碳酸氢钠分解后残留碳酸钠，使成品呈碱性，影响口味，使用不当还会使成品表面成橙黄色斑点。碳酸氢铵为白色粉末状结晶，有氨臭，对热不稳定，在空气中风化。固体在58℃水溶液在