二十五章节食品添加剂

第二十五章 食品添加剂 食品添加剂是指在食品生产、加工、 储运、保藏等过程中，为了改良食 品品质及其色、香、味，改善食品 结构，防止食品氧化、腐败、变质 和为了加工需要及一些特殊目的而 加入食品中的化学合成物质或天然 物质。 主要内容 第一节 食品添加剂的毒性 一、毒性试验 二、食品添加剂的使用标准 第二节 常用食品添加剂 一、防腐剂及杀菌剂 二、抗氧化剂 三、漂白剂 四、乳化剂 五、膨松剂 第一节 食品添加剂的毒性 在我国，毒理学评价通常分为 4个阶段 进行试验： 急性毒性试验；蓄积 性毒性、致突变性和代谢性试验； 亚慢性毒性试验 90天喂养试验、 繁殖试验、致畸试验； 慢性毒性试 验 (包括致癌试验）。 一、毒性试验 LD50 指能使一群试验动物中毒死亡一半 所需的剂量，单位是 mg kg(体重 )。它是 常用来粗略地衡量急性毒性高低的一个重 要指标。 中毒阈剂量 就是最低中毒量，是指能引起 机体某种最轻微中毒的最低剂量。 (一 )急性毒性试验 急性毒性试验是指给予一次较大的剂量后，对动 物体产生的作用进行判断。可考查受试物质摄入 后在短时间内所呈现的毒性，从而判断对动物的 致死量（ LD）或半数致死量（ LD50）。 (二 )遗传毒性试验 遗传毒性试验的首要目 的是确定被检化学物质 诱导供试生物发生突变 的可能性。 (三 )亚慢性毒性试验 是指在急性毒性的基础上，进一步检验被试验物 质的毒性对重要器官或生理功能的影响，以及估 计发生这些影响的相应剂量，并为慢性毒性试验 做准备。其实验内容与慢性毒性实验一样，但实 验期相对较短，一般为 3 个月左右。 (四 )慢性毒性试验 是指研究在少量被试验物质的长期作用下所呈现 的毒性，从而确定被试验物质的最大无作用量和 中毒阈剂量。慢性毒性试验在确定被试验物质能 否作为食品添加剂使用方面具有决定性的作用。 二、食品添加剂的使用标准 食品添加剂使用标准的确定 （ 1）通过慢性毒性实验得到最大无作用量； （ 2）动物数据用于人体，考虑到个体或品种的差异， 需要一个安全系数，一般缩小 100倍； （ 3） MNL/100 就可得到人体每日允许摄入量（ mg/kg 体重） -ADI 值； （ 4） ADI 平均体重得到每日允许摄入总量（ A）； （ 5）进行膳食调查，确定膳食中含有被测试物的每日 摄入量（ C），再分别计算出每种食品含有该物质的最 高含量（ D），从而制定出某种食品添加剂在某种食品 中的最大使用量（ E）。 （一）最大无作用量 (MNL) 又称最大无效量 (耐受量或安全量 )，是指长期摄入被试验物质仍无任 何中毒表现的每日最大摄入剂量，单位是 mg kg(体重 )。 （二）人体每日容许摄入量 (Acceptable daily intake ADI) 人体每日容许摄入量是指个人终生每日摄入该物质，对其健康没有任 何可测知的各种急性、慢性有害作用的剂量。 （三）食品中的总容许量 食品中的总容许含量是人体每日容许摄入量和非食品性摄入量的差。 （四）食品中的最高容许含量 各种食品中的最高容许含量各为多少，一般是指平均量，即按单位重 量食品中含有相同数量计算的。 第二节 常用食品添加剂 一、防腐剂及杀菌剂 具有杀灭微生物作用的化合物，称为杀菌剂；而 那些虽不能杀灭微生物，但却可以抑制微生物的 生理活动，以及阻止其生长繁殖者，称为防腐剂。 (一 ) 防腐剂 适合于食品的防腐剂，其理想条件为： (1)对所有可能使食品腐败变质的微生物，包括酵 母、霉菌、细菌均有效。 (2) 无毒性或毒性极微。 (3) 添加后可使食品长期保存而不易变质腐败。 (4) 无色、无味、无臭、无刺激性，不因添加于食 品而有变化。 (5) 使用方便，具有水溶性兼有耐热性，不易受 pH值变化的影响，对食品无副作用。 1、苯甲酸及其钠盐 未电离时苯甲酸抗菌作用较强，而且最适 pH 为 2.5-4.0， 适合于酸性食品。苯甲酸钠的水溶性好，在酸性食品中可 转变为苯甲酸。苯甲酸主要抑制酵母和细菌，对霉菌的作 用不大。 2、山梨酸及其盐类 主要用于抑制霉菌和酵母生长，随 pH 的降低山 梨酸的抑菌效果增强，一般 6.5，未电离时抑菌 效果好。 3、丙酸钙及丙酸钠 丙酸盐的抑菌谱较窄，主要作用于霉菌，对细菌 作用有限，对酵母无作用，所以丙酸盐常用做面 包发酵和乳酪制造的抑菌剂。在同一剂量下丙酸 钙抑制霉菌的效果比丙酸钠好，但会影响面包的 膨松性，实际常用钠盐。丙酸盐 pH 越小抑菌效果 越好，一般 pH5.5。 4、对羟基苯甲酸酯类 对羟基苯甲酸酯类对霉菌、酵母的作用较强，但 对细菌特别是对革兰氏阴性杆菌及乳酸菌的抗菌 活性较弱。 5、脱氢醋酸及其钠盐 具有较强的抑制细菌、霉菌和酵母的作用。 其抗菌效果不受 pH值的影响，受热的影响 也较小。 (二 )杀菌剂 二氧化氯、漂白粉、次氯酸钠、双氧水、 高锰酸钾和环氧化合物等具有强烈的氧化 杀菌作用，主要用于饮用水、包装容器及 加工用具等的消毒杀菌。 二、抗氧化剂 抗氧化剂是能阻止或延迟食品氧化 ,以提高食品质 量的稳定性和延长贮存期的物质。 抗氧化剂通常可分为油溶性抗氧化剂和水溶性抗 氧化剂 常用的油溶性抗氧化剂有天然的维生素 E和人工 合成的没食子 (棓 )酸丙酯 (PG)、抗坏血酸酯类、 丁基羟基茴香醚 (BHA)、二丁基羟基甲苯 (BHT)、 特丁基对苯二酚 (TBHQ)、 L-抗坏血酸棕榈酸酯 (AP)、卵磷脂等。 棓 酸 丙 酯 ( P G ) O H 二 丁 基 羟 基 甲 苯 B H T O H O C H 3 ( 3 - B H A ) O H O C H 3 ( 2 - B H A ) 丁 基 羟 基 茴 香 醚 ( B H A ) O H O H 特 丁 基 对 苯 二 酚 ( T B H Q ) O O HH O O H ( C H 2 ) 1 3 C H 3 L - 抗 坏 血 酸 棕 榈 酸 酯 ( A P ) O O C H 2 O H O H O O O O H 常用的水溶性抗氧化剂有维生素 C和 异维生素 C及其盐类、植酸、茶多酚 等。多用于保护食品的颜色，防止 氧化褪色以及防止因氧化而降低食 品的风味和质量。 三、漂白剂 漂白剂的作用是抑制或破坏食品中的各 种发色因素，使色素褪色，使有色物质 分解为无色物质，或使食品免于褐变， 以提高食品的品质 漂白剂又可分为还原漂白剂和氧化漂白 剂两大类 (一 )还原性漂白剂 这类漂白剂主要为亚硫酸盐类，能产生还原性的 亚硫酸 亚硫酸可破坏氧化酶的活性 (还原维持酶三维结构 所必需的二硫键 )而有效地防止酶促褐变，并能与 葡萄糖等进行加成反应而阻止羰氨反应所造成的 非酶褐变 (二 )氧化性漂白剂 前述的氧化杀菌剂即属此类，由于其作用过于激 烈，很少在食品中直接使用。 四、乳化剂 将两种互不相溶的液体混合后其中一种呈微滴状 分散于另一种液体中的作用称为乳化。 能使互不相溶的两相中的一相均匀地分散于另一 相的物质称为乳化剂。其分子中同时含有极性 (亲 水 )基和非极性 (亲油 )基。 乳化剂大体上可分为造成水包油 (油 /水 )型乳浊液 的亲水性强的水溶性乳化剂和产生油包水 (水 /油 ) 型乳浊液的亲油性强的油溶性乳化剂两大类。 亲水亲油平衡值 (HLB) HLB值为 1.5 3时，在水中不分散，适用作消 泡剂 HLB值为 3.5 6时，在水中稍分散，可作水 /油 型乳化剂 HLB值为 7 9时，在水中呈稳定乳状分散，可 作湿润剂 HLB值在 8 16时，可作油 /水型乳化剂 HLB值为 13 15时可作洗涤剂 HLB值 15以上时可作增溶剂、溶化剂 乳化剂在食品工业中的重要应用 (1)乳化作用 (2)对淀粉和蛋白质的作用 (3)调节粘度的作用 (4)润湿和分散作用 (5)控制结晶作用 (6)增溶作用 (7)抗菌、保鲜作用 食品工业中常用的乳化剂有：磷脂、单甘 酯，蔗糖酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯 (司盘 )、 聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯 (吐温 )、木糖 醇酐单硬脂酸酯，硬脂酰乳酸钙、硬脂酰 乳酸钠、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、 乙酸异丁酸蔗糖脂、双乙酰酒石酸单甘油 酯等 。 五、膨松剂 膨松剂，又称面团调节剂，可使面团 起发、体积胀大，形成松软的海棉状 多孔组织，柔软可口易咀嚼，增加营 养，容易消化吸收，并呈特殊风味， 是面包、馒头、蛋糕、饼干等的重要 添加剂。 (一 )化学膨松剂 我国常用的化学膨松剂主要是以碳酸氢盐 和以明矾为主的复合盐，按其性质可分为： 碱性膨松剂、和复合膨松剂。 (1)碱性膨松剂 最常用的是碳酸钠、碳酸钙、 碳酸氢钠、碳酸氢铵等碳酸盐。它们受热后产 生膨胀的气体，是食品产生多孔海绵状组织的 原动力，如： (2)复合膨松剂 膨松剂常由几种原料混合制成。 常用的酸性盐为磷酸氢钙、葡萄糖酸 -内酯、 酒石酸、钾明矾、铵明矾等，主要用于中和碱 性盐，以避免食品产生不良的气味。如： 2 N a H C O 3 + N H 4 H C O 3 N a 2 C O 3 + 2 H 2 O + 2 C O 2 + N H 3 N a H C O 3 + 酸 性 盐 + H 2 O + C O 2中 性 盐 (二 )生物膨松剂 酵母是常用的生物膨松剂，主要用于面包、 馒头和苏打饼干。