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第10章食品添加剂食品添加剂的定义食品添加剂的作用食品添加剂的分类概述食品添加剂的定义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天然物质。食品添加剂的作用防止食品腐败:防腐剂和抗氧化剂。改善食品感官性状:乳化剂、护色剂。有利于食品加工操作:澄清剂、消泡剂。保持或提高食品的营养价值:营养强化剂。满足某些需要:非营养、低热量甜味剂(肥胖症患者、糖尿病患者)。食品添加剂的分类按来源分天然、化学合成按功能分酸度调节剂,抗结剂,消泡剂,抗氧剂,漂白剂,膨松剂,胶奶糖基础剂,着色剂,护色剂,乳化剂,酶制剂,增味剂,面粉处理剂,被膜剂,水分保持剂,营养强化剂,防腐剂,稳定和凝固剂,甜味剂,增稠剂,香料,其他共22类。酸度调节剂有机酸柠檬酸、酒石酸、苹果酸、延胡索酸、抗坏血酸、乳酸、葡萄糖酸等有机酸、无机酸(磷酸)目前世界上用量最大的酸味剂是柠檬酸,其次是苹果酸、乳酸、酒石酸、醋酸及磷酸。又称酸味剂、酸化剂酸味剂在食品中的作用产生特定的酸味促进蔗糖的有限转化(果糖、葡萄糖)防腐抑菌作用抗氧化作用缓冲作用(中间代谢产物、缓冲系统的成分)食用醋酸(乙酸)食醋是我国使用最广泛的调味品。一般食醋中含醋酸3%-5%,还含有多种有机酸、氨基酸、糖类和酯类等,因此,经发酵制作的优质食醋具有绵甜酸香的味感。在烹调中除作为调味料外,还有去腥臭的作用。常用酸味剂的性质与用途柠檬酸(枸橼酸,2-羟基丙三羧酸)性质:无色透明结晶,或白色颗粒、白色结晶性粉末,无臭、味极酸用途:适用于清凉饮料、果酱类、罐头、糖果、糕点馅、羊奶、使用量不限;调节酒类pH值,用于肉制品可使颜色和风味更持久。常用酸味剂的性质与用途乳酸(α-羟基丙酸)性质:透明无色或淡黄色糖浆状液体,无臭或有轻微酸味,与水、醇、甘油可任意混合,有吸湿性。以淀粉、糖蜜为原料以乳酸菌发酵制取。用途:较强的抑菌作用。用于发酵食品、饮料、配制酒、果酱、罐头和糖果等。常用酸味剂的性质与用途酒石酸:性质:白色结晶性粉末、无臭、易溶于水,稍有吸湿性。用途:用于生产芳香饮料及糖浆,柑橘类果味、果酱、罐头、糖果、葡萄汁及制品。常用酸味剂的性质与用途抗坏血酸性质:白色结晶,易溶于水,有爽快的酸味,但易被氧化。用途:酸味剂VC添加剂肉类食品作抗氧化剂防止酶促褐变营养强化剂常用酸味剂的性质与用途葡萄糖酸性质:淡黄色浆状液体,易溶于水,微溶于酒精,产品为50%的水溶液。用途:清凉饮料、配制食醋的调料-葡萄糖酸内酯用作嫩豆腐的凝固剂。内酯豆腐:-葡萄糖酸内酯缓慢水解变成葡萄糖酸,使豆浆中大豆蛋白凝固。常用酸味剂的性质与用途磷酸是唯一作为酸味剂的无机酸。磷酸的酸味强,但有较强的涩味,单独使用风味较差。在有香味的碳酸饮料,特别是可乐和类似啤酒的无醇饮料中,磷酸是广泛使用的一种重要酸味剂。常用酸味剂的性质与用途化学发酵系统和发酵酸化学发酵系统(化学发酵剂)发酵酸(硫酸铝钠等酸式盐)NaHCO3淀粉其它补充剂硫酸铝钠酒石酸氢钾磷酸二氢钙酸式焦磷酸钠磷酸铝钠δ-葡萄糖酸内脂常用的发酵酸盐——化学发酵剂中的酸式盐反应原理:面团发酵时发酵粉中的酸式氢离子会与碳酸氢钠反应,放出二氧化碳气体:R-O-,H++NaHCO3→R-O-,Na++H2O+CO2↑二氧化碳的释放连同带入的空气和水汽使之膨胀,使加工制品具有特殊的多孔蜂窝状结构。面包、饼干:蓬松、多孔蜂窝状结构盐——化学发酵粉中的酸式盐注意保持发酵粉中酸式氢离子和碳酸氢钠的适当比例。碳酸氢钠过量会使焙烤食品带肥皂味,而过量酸又会使食品带酸味,若比例很不适当有时还带苦味。常用在发酵粉中的酸式盐的某些性质发酵酸化学式中和值a室温下相对反应速率b硫酸铝钠Na2SO4·Al2(SO4)3100慢(白色或黄色蛋糕粉)磷酸氢钙二水合物CaHPO4·2H2O33无磷酸二氢钙一水合物Ca(H2PO4)2·H2O80快(白色或黄色蛋糕粉);(巧克力蛋糕粉)常用在发酵粉中的酸式盐的某些性质1-3-8磷酸铝钠NaH14Al3(PO4)·4H2O100慢酸式焦磷酸钠Na2H2P2O772慢(巧克力蛋糕粉)酒石酸氢钾KHC4H4O650中等δ-葡糖酸内酯C6H10O655慢a.在简单模拟体系中,中和100份重量的发酵酸所需NaHCO3的重量分数。b.NaHCO3存在下,释放CO2的速率。盐——化学发酵粉中的酸式盐典型的发酵粉一般含有10%~20%作用快的无水磷酸二氢钙和80%~90%作用较慢的磷酸铝钠或酸式焦磷酸钠碱式盐——在乳制品加工中的作用在食品和食品加工中碱性盐类有多种应用。它们包括对过量酸的中和、体系pH的调节、改善食品的颜色和风味、与某些金属离子的螯合、二氧化碳气体的产生等。在生产像发酵奶油这类食品过程中,需要用碱中和过量的酸,减小酸度可以提高搅拌效率并阻止产生氧化性臭味。疏松剂(膨松剂、膨胀剂)1.定义是生产面包、饼干、糕点时使面胚在焙烤过程中起发的食品添加剂。通常,疏松剂是在和面过程中加入,在焙烤加工中因受热分解产生气体使面胚起发,在内部形成均匀,致密的多孔性组织,从而使制品具有酥脆或松软的特征(酵母不作食品添加剂对待)。疏松剂(膨松剂、膨胀剂)2.分类①碳酸氢盐类:主要是NaHCO3和NH4HCO3两种,它们在受热时可发生分解:它们的特点是NaHCO3产气较慢,但由于生成物是Na2CO3,碱性较强,易使面团出现黄斑而影响质量,用于糕点、饼干时用量一般为0.3-1%;而NH4HCO3产气快、产气量大,所以易出现空洞现象,NH3的残留可能带来不良的风味。疏松剂(膨松剂、膨胀剂)NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2NH4CO3NH3+H2O+CO2②复合疏松剂:一般由三部分组成:碳酸盐类、酸类和淀粉。碳酸盐:常用NaCO3用量占20~40%。酸类:常用的是柠檬酸、酒石酸、富马酸、乳酸、明矾与NaCO3发生中和反应生成CO2并降低成品的咸味。用量35~50%。淀粉,脂肪酸:提高蓬松剂的保存性,防止吸潮结块和失调,也有调节气体产生的速度或是产生气孔均匀等。疏松剂(膨松剂、膨胀剂)3.常见的疏松剂①碳酸氢盐类:主要是NaHCO3和NH4HCO3两种②钾明矾(A1K(SO4)2·12H2O)又名硫酸铝钾、钾矾用于油炸食品,膨化食品,水产品,豆制品,威化饼干,虾片,发酵粉等。③硫酸铝铵(A1NH4(SO4)2·12H2O)又名铵矾,铝铵矾疏松剂(膨松剂、膨胀剂)4.复合疏松剂的配方疏松剂(膨松剂、膨胀剂)添加剂碳酸氢钠酒石酸酒石酸氢钾磷酸二氢钾明矾碳酸钙烧明矾淀粉配比255223233261533306201532940352535351416碱在食品加工中的作用中和过量的酸调节pH↑pH,蛋白质分散,防止凝固改善食品的颜色和风味产生CO2水果蔬菜的去皮NaOH溶液(约3%,60~82℃);溶解果胶质,腐蚀性去皮改善食品的颜色和风味椒盐卷饼(NaOH)脆花生(NaHCO3)碱在食品加工中的作用碱性环境,促进麦拉德褐变,产生需宜的褐色和风味CO2释放、松脆感、孔状结构缓冲体系能抵抗少量外加酸、碱或稀释的作用,而本身的pH值不发生显著变化的体系称为缓冲体系。在食品加工过程中,要使体系的pH稳定在预期的水平,必须通过缓冲体系。缓冲体系的主要成分是弱有机酸及其盐。食品中的缓冲液和pH控制缓冲体系在食品工业中,葡萄酸、醋酸、柠檬酸和磷酸的钠盐经常用作控制pH和调节酸味。在调节酸味上,柠檬酸盐优于磷酸盐,其酸味显得更为平和。需要低钠或无钠产品时,可用钾盐代替钠盐。但是不可使用钙盐,因钙盐难溶并与系统中其他组分不相溶。食品中的缓冲液和pH控制柠檬酸和柠檬酸钠pH2.1~4.7醋酸和醋酸钠pH3.6~5.6磷酸二氢钠和磷酸氢二钠pH6.0~8.0碳酸氢钠和碳酸钠pH9.0~11.0作用:控制pH、调节酸味常见酸-盐体系的缓冲范围水分保持剂是指有助于保持食品中的水分而加入的物质,多指用于肉类和水产品加工中增强其水分的稳定性和具有较高持水性的磷酸盐类。我国规定许可使用的水分保持剂有:磷酸氢二钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钙、磷酸钙、焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾共11种。水分保持剂--磷酸盐1.磷酸盐类能提高肉品的保水性的机理:①提高肉的pH,使其偏离肉蛋白质的等电点(pH5.5)。②螯合肉中的金属离子,使肌肉组织中蛋白质与钙、镁离子螯合。③增加肉的离子强度,利于肌肉蛋白转变为疏松状态。④解离肌肉蛋白质中肌动球蛋白。水分保持剂--磷酸盐2.磷酸盐类的结构及安全性Ⅰ磷酸盐类在食品中应用时一般分为以下三类形式:(1)正磷酸盐类:可以是正盐(PO43-)、一氢盐(HPO4-)和二氢盐(H2PO4-),其中正盐呈强碱性,二氢盐呈酸性;(2)焦磷酸盐类:是磷酸加热脱水产物形成的盐,常用焦磷酸盐(P2O74-)和三聚磷酸盐(P3O105-);(3)偏磷酸盐:可以用(PO3)nn-来表示,分子量不固定,常用的是六偏磷酸钠Na6(PO3)6。磷酸盐Ⅱ安全性磷虽然是人体的重要无机元素,正常摄入不会在体内产生不良影响,但是滥用磷酸盐类则会造成人体内Ca/P比例失调(1.5~2:1),影响Ca的吸收,造成发育缓慢,骨、牙齿质量不好等不良后果,因此必须反对磷酸盐在食品中的滥用,控制它在食品中的应用量及应用范围。磷酸盐螯合剂—相关概念螯合物(内配合物):由配合物的中心离子和配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物。螯合剂:凡含有两个或两个以上能提供电子对的原子的配位体。能与中心原子形成螯和物的物质配位体的功能基团:-OH、-SH、-COOH、-PO3H2、C=O、-NR2、–S-、-O-螯合环以五元环和六元环最稳定。常见的螯合剂大多是有机化合物。食品中广泛使用的螯合剂:柠檬酸及衍生物、磷酸盐、EDTA(乙二胺四乙酸)。螯合物在食品中的作用对食物的稳定起重要作用抗氧化剂的增效剂,阻止氧化反应稳定有益微量元素(氟、硒等)防止金属离子引起的变色螯合物对食物的稳定起重要作用许多金属以天然的螯合物状态存在叶绿素中的镁血红蛋白和肌红蛋白卟啉环中的铁酶蛋白中的金属原子金属离子的释放会引起食品的变色、氧化、酸败等抗氧化剂油脂酸败、颜色改变、褐变、维生素破坏,降低食品质量和营养价值。为保持食品的品质,降低氧化作用引起的变质而使用的食品添加剂。使用时,往往结合增效剂(通常为金属离子螯合剂)。具有强还原性NaturalAntioxidantsa.BHA丁基羟基茴香醚b.BHT二丁基羟基甲苯c.PG没食子酸丙酯d.D-异抗坏血酸及其钠盐•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:抗坏血酸抗氧化剂的分类SyntheticAntioxidants抗氧化剂作用机理通过抗氧化剂的还原作用,将已经被氧化的物质还原;作为去氧剂,降低食品中的含氧量;中断氧化过程的链式反应,阻止氧化过程进一步进行(分解ROO);破坏减弱氧化酶的活性,使其不能催化氧化作用的进行;将能催化及引起氧化反应的物质封闭,如络合能催化氧化反应的金属离子等。常用的油溶性抗氧化剂1.丁基羟基茴香醚(BHA)有两种异构体,耐热、遇Mn+不着色、能抗微生物;有酚的气味,BHA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。OHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3CH3(CH3)3C2.二丁基羟基甲苯(BHT)无BHA那种异味,价廉,抗氧化能力强。用于长期保存的食品与焙烤食品。一般与BHA合用,并以有机酸为增效剂。混用时总量不得超过0.02%,质量比为2:2:1OHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3CH3(CH3)3C3.没食子酸丙酯(PG)抗氧化性能优于BHT和BHA;但口感不好,遇金属离子着色。与柠檬酸或酒石酸等混合使用,不仅起增色作用,而且还可以防止由金属离子引起的呈色作用。OHCOOC3H7OHC
本文标题:食品添加剂
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