《防腐剂山梨酸测定》PPT课件

第六章 食品添加剂的测定 第一节 概述 一、 食品添加剂的种类 食品添加剂 是指为改善食品品质和色、 香、味以及防腐和加工艺的 需要而加入食品中的化学合 成或者天然物质。 这些物质本身不作为食用目的，也不一定有营 养价值。但不包括污染物、残留农药。 食品添加剂的种类很多， 按其来源 天然食品添加剂 化学合成添加剂 利用动、植物组织 通过一系列化学手段 或分泌物及以微生 所得到的有机或无机 物的代谢产物为原 物质。 料，经过提取、加 工所得到的物质。 如： Vc、淀粉糖浆、 植物色素等。 目前我国允许使用，并制订了国家标准 食品添加 剂使用卫生标准 ，分类有（按功能分）： 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、水分保持剂、营养强化剂、 防腐剂、 稳定剂和凝固剂、甜味剂、增稠剂、 食品香料、 其它 22类 1500种（世界现在有 4000多种）。 二、食品添加剂的安全使用和管理 天然食品添加剂一般对人体无害，大多数 合成添加剂对人体有毒性，致癌物。要控制加 入量。 关于人体每天允许食用量 ADI值，可查书 得到。 ADI Acceptable Daily Intake For Man （由联合国粮农组织、世界卫生组织规定） 名称 ADI（ mg / kg体重） NaNO2 0 0.2 苯甲酸 0 5 山梨酸 0 25 一些食品添加剂在不同的食品中添加的限量 添加剂名称 食品 加入限量（ mg /kg) NaNO2 午餐肉 125 NaNO3 午餐肉 500 SO2 白糖 20 苯甲酸 干酪制品 1000 山梨酸 果汁类 600 EDTA 果汁类 250 各种食品添加剂有自己的质量标准： （主要限制有害物质的含量） 例：山梨酸 GB 1905 - 2000 EDTA二钠 GB2760 96 甜菊糖甙 GB 8270-1999 食品添加剂中铅的测定方法 GB/T5009.75 2003 食品添加剂中砷的测定 GB/T 5009.76-2003 甙 (di) 有机化合物的一类，一般都为白色 结晶，广泛存在于植物体中，中药车前、 甘草、陈皮等都是含甙的药物。亦称 “苷” (gan)。 三、食品添加剂检验方法 经常测定的项目有：甜味剂、防腐剂、发 色剂、漂白剂、抗氧化剂等。 食品添加剂的检测也是先分离再测定。 分离 蒸馏法、溶剂萃取法、色层分离等。 测定 比色法、紫外分光光度法、薄层层析 法、气相色谱法、液相色谱法等。 测定的意义： 为了保障食品安全！ 第二节 几种甜昧剂的检测 一、糖精钠的检测 糖精是应用较为广泛的人工甜味剂 其学名为邻 磺酰苯甲酰亚胺其结构式为： 难溶于水，故生产中常用糖 精钠。 糖精钠 水溶性好，在酸性条件下溶于乙醚， 热稳定性比糖精好，甜度为蔗糖的 200 700倍。 糖精钠、糖精对人体无营养价值，不分解、不吸 收，随尿排出，致癌性有争议， ADI值 0 2.5。 婴幼儿食品、病人食品、主食中禁用。 果酒、露酒、黄酒、啤酒、白酒、肉类、水产类、 水果蔬菜类罐头中禁止使用糖精。 食品添加剂使用卫生标准 规定： 酱菜类、复合调味料、蜜饯、配料酒、 雪糕、冰淇淋、冰棍、糕点、饼干和面包， 糖精汁、果汁（味）型饮料 按稀释倍数 的 80 %加入 用于瓜子 用于话梅、陈皮类 可与规定的其他甜味剂混合使用。 最大用量为 0.15 g/kg 1.2 g/kg 5.0 g/kg 美国香味和萃取物制造者协会规定，糖精最高参 考用量为：软饮料 72 mg/kg；冷饮 150 mg/kg； 糖果 2100 2600 mg/kg，焙烤食品 12 mg/kg。 GB/T 5009.28 2003） （一） HPLC法 1. HPLC（高效液 相色谱法） 2. 薄层色谱 3. 离子选择电极 （二）酚磺酞比色法 (一 )原理 样品中的糖精钠在酸性条件下用乙醚提取分 离后，与酚和硫酸在 175 作用，生成酚磺酞， 再与氢氧化钠反应产生红色溶液，与标准系列比 较定量。 (六 )说明 本法受温度影响较大，要使糖精充分与酚在 硫酸作用下生成酚磺酞，应严格控制在 175士 2 温度下反应 2小时。 苯甲酸等有机物对测定有干扰，故要通过碱 性氧化铝层析柱以排除干扰。 （三） 薄层色谱法 （四）其他方法简介 (P214) 纳氏试剂 奈氏试剂，测 NH4+ 二、介绍： 1. 阿斯巴甜（ ASPARTAME） （蛋白糖）（合成） 学名：天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯 是天门冬氨酸 +苯丙氨酸组成的二肽甜味剂，甜 度是蔗糖的 180 200倍。在体内不需要胰岛素参 与代谢，直接水解成两种氨基酸为人体吸收。 2. 阿力甜 （ Alitame) 是一种以 L 天 冬氨酸 +D 丙氨酸组成的二 肽酰胺，甜度比蔗糖高 2000 2900倍，比糖精高 2 7倍，比甜蜜素高 50倍。 3. 甜蜜素 环己基氨基磺酸钠 （合成） 白色粉末，溶于水，对热、光、空气、碱稳 定，甜度为蔗糖的 30倍。 NHSO3Na 4. 甜菊糖苷 （从甜叶菊中提取，可用于糖尿病 人），甜度为蔗糖的 200 300倍。 这些甜味剂的检测主要有： HPLC法、分光光度 计法等。 第三节 几种常用防腐剂的检测 一、慨述 防腐剂是能防止食品腐败、变质、抑制食品 中微生物繁殖，延长食品保存期的一类物质的总 称。 虽然有些防腐剂被认为是比较安全的，但长 期或大量使用不行，应尽量少用甚至不用。 防腐剂还在烟草、化妆品、牙膏、药品中应用。 防腐剂的品种： 苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、 EDTA二钠、 亚硝酸钠、丙酸及其盐、乳酸链 球菌素、 新开发的：果胶分解产物、香辛料提取物、 琼脂低聚糖、甜菜碱、日扁柏醇、 类黑精、葡萄糖氧化酶、熏液、 富马酸二甲酯、溶菌酶、鱼精蛋 白等。 禁用的防腐剂：水杨酸、甲醛、硼酸、 -奈酚、 焦碳酸二乙酯等。 一、苯甲酸 (钠 )和山梨酸 (钾 )的检测 苯甲酸 又名安息香酸。为白色有丝光的鳞片或 针状结晶，微溶于水， 使用不便，实际生产多 用其钠盐。 苯甲酸钠 易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂，与 酸作用生成苯甲酸。 苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐， 在 pH 2.5 4其抑菌作用较强，当 pH 5.5时，抑 茵效果明显减弱。对霉菌和酵母菌效果甚差。 COOH COONa 苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸结合形成 无害的马尿酸，其余部分与葡萄糖醛酸结合生成 苯甲酸葡萄糖醛酸甙从尿中排出，不在人体积累。 苯甲酸的毒性较小。 山梨酸 又名花楸酸， (CH3CH=CHCH=CHCOOH） 己二烯 （ 2， 4） 酸 为无色、无嗅的针 状结晶，难溶于水。 山梨酸钾 易溶于水，难溶于有机溶剂，与酸作 用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在体内最后成 CO2和水。 苯甲酸 (钠 )和山梨酸 (钾 )的测定方法： （ GB/T 5009.29 2003） 气相色谱法 氢焰检测器，两种同时测。 高效液相色谱法 同时测这两种及糖精钠。 薄层色谱法。 紫外分光光度法测苯甲酸。 一、苯甲酸的测定 （一）气相色谱法 1、测定原理 样品酸化，用乙醚提取，用氢焰检测 器的气相色谱仪进行分离测定，与标准 系列比较定量。 2、试剂 （ 1）乙醚：不含过氧化物。 作用：用于提取样品中的苯甲酸，或配 标准溶液时溶解苯甲酸（苯甲酸微溶于 水，易溶于有机溶剂） 。 （ 2）石油醚：配标准溶液时，用于溶解 苯甲酸，作溶剂。使用时和乙醚混合（ 3 1） （ 3）盐酸 ：（ 1 1） 作用：酸化试样，将样品中的苯甲酸游 离出来（盐酸是强酸，苯甲酸的酸性弱， 强酸能把弱酸游离出来）。 （ 4）无水硫酸钠 作用：过滤样品的乙醚提取液，除去提 取液中的水分。因水分影响测定结果。 硫酸钠有吸湿性，能吸收水分。 1分子 硫酸钠能带有十个结晶水。 （ 5）氯化钠酸性溶液（ 40g/L） ： 于氯化钠酸性溶液（ 40g/L）中加少量 的盐酸（ 1 1)酸化。 作用：酸化样品。 （ 6）苯甲酸标准溶液： 配制：准称苯甲酸 0.2000g, 于 100mL容量瓶中，用石油醚乙醚（ 3 1）溶解稀释定容。 (含苯甲酸 2.0mg/mL) 作用：配制苯甲酸标准使用液用。 （ 7）苯甲酸标准使用液： 配制：分别准确移取 0.00, 2.50, 5.00, 7.50, 10.00, 12.50mL苯甲酸标准溶液，于洗净的 100mL的容量瓶中，用石油醚乙醚（ 3 1） 稀释定容。 此标准系列的含苯甲酸的量， 1mL相当于 0, 50, 100, 150, 200, 250g苯甲酸。 作用：绘制标准曲线用。 3、仪器： 气相色谱仪（具有氢火焰离子化检测器） 4、操作方法 操作流程： 称样 酸化 提取 洗涤 转移定容 浓缩 色谱测定 结果计算 (1)样品提取： 称样： 称样 2.50g；于 25mL具塞量筒 中 ； 酸化：加 0.5mL盐酸酸化 提取： 用 15， 10mL乙醚提取 2次 ，每 次振摇 1min。 静置分层，上层液吸入另 一个 25mL带塞量筒中，合并提取液。 洗涤：用 3mL氯化钠酸性液洗涤 2次； 静置 15min； 转移定容：用滴管将乙醚层通过无水 硫酸钠滤入 25mL容量瓶中，用乙醚洗量 筒及硫酸钠层，洗液并入容量瓶。加乙 醚至刻度，混匀。 浓缩： 准确吸取 5mL乙醚提取液于 5mL带塞刻度试管中，置 40 水浴上挥 干，加入 2mL石油醚一乙醚 (3十 1）混合 溶剂溶解残渣，备用。 （ 2）色谱参考条件 色谱柱：玻璃管，内径 3mm，长 2m，内装 涂以 5%DEGS十 1%H3PO4固定液的 6080目 Chromosorb W A W。 DEGS 聚酯型极性固定相（二甘醇聚二 酸酯）。是一种白色担体。 Chromosorb W A W Chromosorb 系列色 谱担体之一。 担体：是承载固定液的物质。 H 气流速度 :载气为氮气， 50mL/min (氮气 和空气、氢气之比按各仪器型号不同选 择各自的最佳比例条件 )。 温度 :进样口 230 ;检测器 230 ;柱温 170 。 （ 3）测定 测定标准系列苯甲酸的峰高（取 2 L），以浓度为横坐标，以相应峰高 值为纵坐标，绘制标准曲线。 测定样品峰高，与标准曲线比较定量。 苯甲酸 L/mL样液 （ 4）结果计算 即可。，可将上述数据乘以若测定苯甲酸钠的含量 。体积，样品乙醚提取液的总 ；体积，测定时乙醚提取液的 ；样品的质量， ；测定时进样的体积， ；）混合液的体积，加入石油醚乙醚（ 质量，测定用样液中苯甲酸的 样品中苯甲酸的含量 1.18 mL25 L5 gm LV mL13 ;m g / kg ;, 1000)/()25/5( 1000 2 2 1 1 122 1 m V g X VVm m X （ 5）说明： 气相色谱法最低检出量； 1g. 回收率； 通过无水硫酸钠过滤乙醚提取液的目的： 除去水分。否影响测定结果。 当残留水分挥干析出极少量白色氯化钠时，应 搅松残留的无机盐后加入石油醚乙醚（ 3+1） 振摇，取上层清夜进样。否，氯化钠覆盖部分 山梨酸、苯甲酸使测定结果偏低。 二、山梨酸钾的测定 （分光光度法） （一）测定原理 提取样品中山梨酸及其盐类，经硫 酸一重铬酸钾氧化成丙二醛，再与硫代 巴比妥酸形成红色化合物，其颜色深浅 与丙二醛含量成正比，可于 530nm处比 色定量。 （二）试剂 1、重铬酸钾一硫酸溶液 : 1/60mol/L重铬 酸钾与 0.15mol/L硫酸以 1:1混合备用。 2、硫代巴比妥酸溶液 :准确称取 0.5g硫代 巴比妥酸于 100mL容量瓶中，加 20mL水， 加 10mL lmol/L氢氧化钠溶液，摇匀溶解 后再加 l1mL lmol/L盐酸， 以水定容 (临时 用配制， 6h内使用 )。 3、山梨酸钾标准溶液 :准确称取 250mg山 梨酸钾于 250mL容量瓶中，加 20mL 水溶 解并定容 (本溶液山梨酸含量为 lmg/mL， 使用时再稀释为 0.1mg/mL。 3、仪器分光光度计，组织捣碎机， 10mL比色管 4、操作方法 （ 1)样品处理 :称取 100g样品，加 200mL 水于组织捣碎机中捣成匀浆 ,称取匀浆 100g，加水 200mL继续捣 lmin，称取 10g 于 250mL容量瓶中定溶，摇匀， 过滤备 用。 （ 2）标准曲线绘制 : 吸取 0.0， 2.0， 4.0， 6.0， 8.0， 10.0mL山 梨酸钾标准溶液于 250mL容量瓶中，用水定容。 分别吸取 2.0mL于相应的 10mL比色管中，加 2mL重铬酸钾硫酸榕液，于 100 水浴中加 热 7min，立即加人 2.0mL硫代巴比妥酸，继续 加热 10min，立刻用冷水冷却，于 530nm处测吸 光度，绘制标准曲线。 （ 3）试样测定 : 吸取试样处理液 2mL，于 10mL比色管 中，按标准曲线绘制操作，于 530nm处测 吸光度，以标准曲线定量。 5、结果计算 x1 山梨酸钾含量， g/kg x2一山梨酸含量， g/kg c一试液中含山梨酸钾的浓度， mg/mL m一称取匀浆相当于试样质量， g 1.34一山梨酸与山梨酸钾之间的换算系数。 34.1 2 250 1 2 1 X X m c X 滴定法测苯甲酸 （适于样品中苯甲酸 含 0.1 %以上） 苯甲酸 微溶于水，用乙醚从样品中提取，蒸 去乙醚，以标准 NaOH滴定。 若样品中是 苯甲酸钠，先让其与酸作用成苯 甲酸，再按上法测定。 4 发色剂的检测 1. 又名护色剂或呈色剂，是能够使肉与肉制品呈 现良好色泽的物质。 常用的有亚硝酸盐、硝酸盐 。 2. 作用机理： 亚硝酸盐和硝酸盐 亚硝基 (NO) +肌红蛋白 亚硝基肌红蛋白 (MbNO) 巯 基 (一 SH) 亚硝基血色原（ ） 从而赋予食品鲜艳的红色。同时，亚硝酸盐对抑 制微生物的增殖有一定作用，与食盐并用可增加 抑菌，对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊抑制作用。 3. 硝酸盐 固体加热放出氧 亚硝酸盐 鲜红色的 分解 退热后放出 4. 亚硝酸盐和硝酸盐作为食品添加剂，过多地使 用对人体产生毒害作用。亚硝酸盐与仲胺反应 生成具有 致癌 作用的亚硝胺。 5. 亚硝酸盐对 氰化物中毒 者是最好的解毒剂。 一、亚硝酸盐的检测 （ GB/T 5009.33 2003） 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定 (一 ) 格里斯试剂比色法 1. 原理 样品经沉淀蛋白质，除去脂肪后，在弱酸条件 下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化，再与盐 酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，其最大吸收 波长为 538 nm，可测定吸光度并与标准比较， 定量。 2. 说明见 223页。 盐酸萘乙二胺有致癌作用， 使用时应注意安全。 二、硝酸盐的检测 (一 ) 镉柱法 1. 原理 样品经沉淀蛋白质、去除脂肪后，得到提取液， 将提取液通过镉柱，在 pH9.6 9.7的氨缓冲液中， 使其中的硝酸根还原为亚硝酸根，然后利用盐酸 萘乙二胺法测定亚硝酸盐的总量，由总量减去还 原前亚硝酸盐含量即为由硝酸盐还原产生的亚硝 酸盐含量。再乘以换算系数，即得硝酸盐含量。 在镉柱中，镉定量地将 NO3-还原成 NO 2- Cd十 N03- CdO十 N02- 镉柱经使用后用稀盐酸除去表面的氧化镉可重新 使用 CdO十 2HCl CdCl2十 H2O 注意： 1. 在制取海绵状镉和装填镉柱时最好在水中进行， 勿使镉粒暴露于空气中以免氧化。 （二）离子选择性电极法 （三） GC法 5 漂白剂 二氧化硫及亚硫酸盐的测定 漂白剂是为使食品保持特有的色泽、退色或不 褐变。依靠漂白剂的氧化或还原能力，破坏食 品的变色因子。 1. 食品中的漂白剂本身无营养价值。 2. 严格控制使用量，因为对人体健康有一定影响。 3. 要求对食品的品质、营养价值及保存期不应有 不良影响。 食品中亚硫酸盐的测定 GB/T 5009.34-2003 二氧化硫及亚硫酸盐的测定方法有多种。 一、盐酸副玫瑰苯胺比色法 (国标中第一法） (一 )原理 亚硫酸盐或二氧化硫，与四氯汞钠反应生成 稳定的络合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用 生成紫红色物质，其色泽深浅与亚硫酸含量成正 比，可比色测定。反应式如下： 羟基磺酸 盐酸副玫瑰苯胺 黄色 副玫瑰苯胺 羟基磺酸 （二 ) 说明： 颜色较深样品，需用活性炭脱色。 样品中加入四氯汞钠吸收液以后，溶液中的 二氧化硫含量在 24小时之内稳定，测定需在 24小时内进行。 （四氯汞钠作为萃取剂，如果用水萃取，易 造成 SO2的丢失， 20 时， 1体积水溶解 40体 积 SO2）。 此方法适用于含 SO2 50 ppm,含量高时适 于用碘量法及中和法测定。 四氯汞钠毒性甚大，有人研究用 EDTA代替。 二、蒸馏滴定法 (一 )原理 在密闭容器中对样品进行酸化并加热蒸馏，蒸出 二氧化硫，然后用乙酸铅溶液吸收，用浓盐酸 酸化，再用碘标准溶液滴定。 三、离子色谱法 (一）原理 样品中的亚硫酸盐在弱酸性条件下加热溢出， 用 pH6的水承接，然后以淀粉作指示剂，用碘标 准溶液滴定至终点，根据碘标准溶液消耗量计算 出样品中二氧化硫的含量。 SO2 +I2 + 2H2O H2SO4 + 2HI 问题：此反应在测定哪个成分时用过？ 6 食用合成色素的检测 为了弥补食品中本来特有的色泽在加工、储 藏中的损失， 使其尽可能恢复至原来的颜色， 除采取一定护色措施外，往往还得添加一定量的 食用色素，进行着色。 这些靓丽的色泽能促进人的食欲，给人以美 感，增加消化液的分泌。 在各种花色蛋糕、冰棒、糖果、果脯、饮料、 色酒、果酱、罐头中都有色素。 食用色素就来源可分为天然色素及人工 合成色素两大类。 天然色素 是从一些动、植物组织中提取的， 目前我国开发有 80余种。如：红曲米粉、 辣椒红、辣椒黄、姜黄、叶绿素铜钠盐、 虫胶、番茄红素、红花黄、焦糖色、胡 萝卜素、黄酮类色素等。 优点： 其安全性相对高，有的有营养价值，个别 有毒如：藤黄剧毒！ 缺点： 稳定性差，着色能力差，难以调出任意的 色泽，且资源较短缺，目前还不能满足 食品工业的需要； 合成色素是用有机物合成的，主要来源于煤 焦油及其副产品，资源十分丰富。合成色素具有 稳定性好、色泽鲜艳、附着力强、能调出任意色 泽等优点，因而得到广泛应用，但由于其具有一 定的毒性，使用范围及用量须加以限制。 合成色素如：笕菜红、胭脂红、赤藓红、桔 黄、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝等。 目前，在食品行业中使用单元色素已较少，需使用 复合色素方可达到较满意的色泽，因而给其分 析测定带来了一定困难。 食品中合成着色剂的测定 GB/T 5009.35-2003 1. 薄层层析法 2. 高效液相色谱法 1. 食品添加剂的定义。 2. 食品添加剂的分类。 3. NaNO2、苯甲酸钠、 SO2的测定。 第十一章重点 糖精钠的测定紫外分光光度法 1. 原理 样品经处理后，在酸性条件下用乙醚提取食品 中的糖精钠，经薄层分离后，溶于碳酸氢钠溶 液中，于波长 270 nm下测定吸光度，与标准比 较定量。