低交联淀粉磷酸酷的食品安全性毒理学验证毕业论文

目录中文摘要-英文摘要-1. 淀粉磷酸酯的营养与毒理研究-12. 低交联淀粉磷酸酯的食品安全性毒理学验证-22.1 低交联马铃薯淀粉磷酸酯的急性毒性试验-22.1.1 检验项目-22.1.2 材料和动物-32.1.3 检验依据-32.1.4 检验方法-32.1,5 试验结果及结论-32.2 低交联甘薯淀粉磷酸酯的急性毒性试验-32.2.1 检验项目-32.2.2 材料和动物-42.2.3 检验依据-42.2.4 检验方法-42.2.5 试验结果及结论-42.3 试验结果与食品安全性毒理学验证-53. 低交联淀粉磷酸酯在芹菜汁冰淇淋中的应用-53.1 芹菜汁冰淇淋简介-53.2 主要原料-63.3 产品配方-63.4 使用低交联淀粉磷酸酯的优点-73.4.1 有效控制了蛋白质的沉淀-73.4.2 提高膨胀率-74. 低交联淀粉磷酸酯在果冻中应用的研究-84.1 概述-84.2 材料-84.2.1 原料-84.2.2 果冻试验配方-8结论-9低交联淀粉磷酸酯的食品安全性及在食品工业中应用I低交联淀粉磷酸酯的食品安全性及在食品工业中应用摘要随着低交联淀粉磷酸酯添加剂在食品中的添加与应用，发现其有一定的优点，但同时也有一定的生理毒性，因此在低交联淀粉磷酸酯使用过程当中，关注起活性优点的同时也要关注起生理毒性，避免其对人体的伤害。关键词：低交联淀粉磷酸酯，毒性，应用研究1低交联淀粉磷酸酯的食品安全性及在食品工业中应用The security of low-crosslinked starch phosphate additives and its applicationAbstract With the low-crosslinked starch phosphate additives added and used in foods, and found to have certain advantages, but there are certain physiological toxicity, low-crosslinked starch phosphate use of the process, concern for active advantages but also concern for physiological toxicity, avoid harm to the human body.Keywords: low crosslinked starch phosphate, toxicity, applied research1.淀粉磷酸酯的营养与毒理研究原淀粉(包括人们每日食入的粮食中和食品中添加的淀粉)在体内经复杂的酶系统作用水解成小分子葡萄糖再进入三梭酸循环,提供能量。这种能量是人们每日从事日常活动的能量主要来源之一。而经过物理、化学或生物方法变性的淀粉,其分子结构在不同程度上发生了变化,它是否仍像未变性淀粉一样,具有同样的消化吸收性能是一个需要研究的问题。酸解淀粉、酶解淀粉和由酸或酶水解得到的麦芽糊精,因它们只是由大分子变成小分子,在分子结构上未引入任何新的基团,它们具有同未变性淀粉同样的消化性,同样没有毒性作用。而在淀粉分子上引入新的基团的淀粉衍生物,如酯化淀粉、醚化淀粉等,它们的营养、毒理曾是食品营养学家普遍关注的问题。在研究淀粉衍生物消化性方面,研究人员在体外模拟进行了体内消化试验,结果发现:取代度较低的交联淀粉,其消化性、热能值与未变性的原淀粉无明显差别。在这个问题上,研究人员的认识较为一致。但在研究淀粉衍生物对生物的毒性方面,人们发现了一系列的问题并进行了广泛研究。Walke:与Elharith的研究发现:喂养高含量交联淀粉饲料的动物,其盲肠会增大,这种交联淀粉主要是既交联又有官能团取代的复合变性淀粉。之后,他们对很多碳水化合物包括未改性的马铃薯淀粉又进行了研究,结果都不同程度的得出相似结论。毒理学家认为,这是由于这些淀粉在体内消化慢,盲肠内相对渗透性大的内容物增加引起的。长时间对变性淀粉毒理研究还曾发现,喂养变性淀粉的老鼠还可能引起肾脏疾病,甚至未改性淀粉也如此。对这种肾脏疾病,病理学家描述为在肾盂腔内或是位于骨盆上皮组织的增生,这些现象后来称之为骨盆的肾钙质沉着症。在1974年DeGroot等人的研究中,采用未变性的玉米淀粉和马铃薯淀粉作对照,对5种淀粉衍生物(乙酞化二淀粉磷酸酯、乙酞化二支链淀粉磷酸酯、锭粉醋酸酯、环氧9低交联淀粉磷酸酯的食品安全性及在食品工业中应用氯丙烷交联的经丙基淀粉、磷酸化二淀粉磷酸酯)喂养老鼠试验,试验进行了两年,饲料中淀粉添加量所占的比例分为4个档次,即0.5%、2%、10%和30%。结果发现:只有30%淀粉用量的饲养试验发现有轻微的骨盆的肾钙质沉着症。在1979年毛甩hant等人的研究中,采用分别含62%乙酞化二淀粉己二酸酯和环氧氯丙烷交联的淀粉醋酸酯的饲料经蒸煮后喂养老鼠。结果几乎没有发现它们与对照组在引起肾盂疾病上的差别,都引起了骨盆的肾钙质沉着症。Fisher与Mdean通过检查老鼠肌肉组织也发现,淀粉与变性淀粉都能引起骨盆的肾钙质沉着症。直到1982年,欧洲经济共同体食品科学委员会和联合国粮农组织和世界卫生组织专业委员会才得出结论:食用淀粉磷酸酯是不安全的。与国外相比,我国对变性淀粉的毒理性研究还有一定的差距。无锡轻工大学淀粉深加工研究课题组曾对乙酞化二淀粉磷酸酯、轻丙基二淀粉磷酸酯、磷酸化二淀粉磷酸酯进行过毒理学试验。试验结果表明,以上三个品种的变性淀粉是无毒的。1990年11月国家食品添加剂委员会将乙酞二淀粉磷酸酯、经丙基二淀粉磷酸酯、磷酸化二锭粉磷酸酯这3个品种变性淀粉列入了食品添加剂范畴。为了验证本文所研究的低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的食用安全性,有人对其进行了急性毒性试验。2.低交联淀粉磷酸酯的食品安全性毒理学验证对低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的毒理学验证试验是委托江苏省疾病预防控制中心完成的。2.1低交联马铃薯淀粉磷酸酯的急性毒性试验2.1.1检验项目急性经口毒性试验(小鼠)。2.1.2材料和动物(1)受试物样品为白色颗粒状固体,称取样品21500mg加入双蒸水至40ml,配制成受试物。(2)动物健康KM小鼠20只,中科院上海实验动物中心提供,二级,体重18一229,雌雄各半。(3)试验动物饲料来源及证号:江浦振兴实验动物饲料厂,苏动(饲)字第95001号;实验动物环境设施合格证号:SYXK(苏)2002一0004号;环境温度:22士2;相对湿度:40一70%:主要仪器:电子称(TCS一100),电子天平(LP123)。2.1.3检验依据GB15193一94食品安全性毒理学评价程序和方法2.1.4检验方法一次最大限度实验法:样品用双蒸水配制.动物禁食过夜后,受试物经口分两次灌胃,中间间隔2h,容量为20mg，灌胃后4h给食。2.1,5试验结果及结论各剂量组小鼠灌胃后未见明显中毒表现,观察期内无动物死亡。雌雄小鼠急性经口LD50。值大于21500mg/kg b.,wt.,该样品属无毒级.小鼠死亡数及其LDS。表1小鼠死亡数及其LDs。值剂量分组死亡动物数/实验动物数LDS。剂量分组（mg/kg）死亡动物数/实验动物数LD50值（mg/kg）雄雌雄雌215000/100/1021500215002.2低交联甘薯淀粉磷酸酯的急性毒性试验2.2.1检验项目急性经口毒性试验(小鼠)。2.2.2材料和动物(1)受试物样品为颗粒状,样DaP经研磨粉碎后称取2150、4640、10000、21500mg加入双蒸水至20、20、20、40ml,配制成受试物。(2)动物健康ICR小鼠40只,中科院上海实验动物中心提供,二级,体重18一229,雌雄各半。(3)试验动物饲料来源及证号:江浦振兴实验动物饲料厂,苏动(饲)字第95001号;实验动物环境设施合格证号:SYXK(苏)2002一0004号:环境温度:22士2:相对湿度:40一70%:主要仪器:电子称(TCS一100),电子天平(LP123)。2.2.3检验依据GB15193一94食品安全性毒理学评价程序和方法2.2.4检验方法霍恩氏法:动物禁食过夜后分雌雄按体重随机分入2150、4640、10000、21500mgb.wt.各4个剂量组,每组5只。高剂量组分两次灌胃,中间间隔2h,其余各剂量组经口一次灌胃,灌胃容量均为20ml/kg b.wt.,受试后观察2w。2.2.5试验结果及结论各剂量组小鼠灌胃后未见明显中毒表现,观察期内无动物死亡。小鼠死亡数及其LD50值见表5.2.2.1。由表中的试验数据可以看出,雌雄小鼠急性经口LD50值大于2000Omg/kg b.wt.,该样品属无毒级。表2小鼠死亡数及其LDS。值剂量分组死亡动物数/实验动物数LDS。剂量分组（mg/kg）死亡动物数/实验动物数LD50值（mg/kg）雄雌雄雌21500/50/5200002000046400/50/5100000/50/5215000/50/5表12.3试验结果与食品安全性毒理学验证由以上试验结果可以看出,低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯均属无度级,可以在食品工业中进行应用试验。3低交联淀粉磷酸酯在芹菜汁冰淇淋中的应用冰淇淋是人们十分喜爱的一种冷饮食品。近年来许多食品工作者,从营养角度考虑将蔬菜汁加入冰淇淋配方中制成了蔬菜汁冰淇淋,这种冰淇淋既具有良好的口味,又含有丰富的营养。但进一步实验发现,由于蔬菜汁的加入,影响了产品的稳定性。本试验利用低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯取代原配方中的玉米原淀粉研制出了口味优良、营养丰富、稳定性好的芹菜汁冰淇淋。3.1芹菜汁冰淇淋简介芹菜是一种保健型蔬菜,它含有蛋白质、碳水化合物、钙、磷、铁、粗纤维和丰富的维生素。芹菜有降压安神、保持血管弹性和增强免疫力的功效,尤其能促进青少年的生长发育。它还能辅助治疗老年高血压、动脉硬化、神经衰弱、失眠和便秘等疾病.实验表明:芹菜叶的营养价值比芹菜茎更高,芹菜叶不仅色泽碧绿、清香软嫩,而且经侧定,每1009芹菜茎中含蛋白质29,但等量的叶里却有3.29;芹菜茎中脂肪含量为0.39,叶里却有0.89:茎中的胡萝卜素含量为0.1lmg,但叶里却有3.12mg:抗坏血酸在茎里的含量为6mg,叶里却有29mg;硫胺素茎里含0.03mg,叶里则有0.18mg;尼克酸含量也是芹菜叶里较多191.此外,芹菜叶还含有一定量的钙、磷、铁等营养素,因而也是缺铁性贫血患者适宜的蔬菜。冰淇淋以其丰富的营养、独特的风味、清凉爽口等特点深受广大消费者的喜爱,但传统的冰淇淋是以牛奶、奶油为主要原料并添加其它辅料而制成的高脂肪食品,这就使得老年人和肥胖儿童不宜多食。如果将原料中的部分牛奶和奶油用低交联淀粉磷酸酯取代并添加芹菜汁,则既降低了产品中的脂肪含量,又改善了传统冰淇淋的色、香、味,并提高维生素和矿物质的含量.为此,本研究从现代营养观念出发,将芹菜汁和低交联淀粉磷酸酯应用于冰淇淋,研制出了兼防暑降温与营养保健于一体的芹菜汁冰淇淋。3.2主要原料新鲜芹菜、蔗糖、低交联淀粉磷酸酯、鸡蛋、鲜牛奶、稀奶油、柠檬酸、明胶、单硬脂酸甘油酷(均为食用级)、食用香精。3.3产品配方表5.3.1芹菜汁冰淇淋配方原料名称质量要求用量l%芹菜汁新鲜22蔗糖一级14鲜牛奶GB1233一7725稀奶油GB5415一853鸡蛋新鲜3低交联淀粉磷酸酯.玉米淀粉6柠像酸食用级0.15明胶食用级0.3单硬脂酸甘油酷食用级0.075香精食用适量水饮用水标准余下部分低交联马铃,淀粉确酸酸或低交联甘,淀粉磷酸苗3.4使用低交联淀粉磷酸酯的优点3.4.1有效控制了蛋白质的沉淀牛奶与有机酸混合时重要的是防止料液的沉淀。乳蛋白的等电点是pH在65.2,在此范围内乳蛋白会产生沉淀,故在加酸时须慎重.在本试验中适量添加了低交联淀粉磷酸酯,由于低交联淀粉磷酸酯糊在酸性条件下具有良好的热糊和冷糊稳定性,因而有效控制了蛋白质的沉淀.但需要注意的是在投加柠檬酸时应先将柠檬酸配制成3%的柠檬酸水溶液,然后用滴加的方法慢慢滴入料液中。3.4.2提高膨胀率影响冰淇淋膨胀率的主要因素是固形物含量及乳化剂和稳定剂在浆料中的配比.通过反复试验,本研究选用了具有较好冻融稳定性的低交联马铃薯淀粉磷酸酯或甘薯淀粉磷酸酯替代原配方中的玉米原淀粉,明显提高了冰淇淋的膨胀率.另外,利用该配方所生产的具有良好口味和保健功能的冰淇淋,由于使用的新原料是价格较为便宜的低交联淀粉磷酸酩,还使其价格和同类产品相当。试验表明,所研制的低交联马铃薯淀粉磷酸酯和低交联甘薯锭粉磷酸酯在芹菜汁冰淇淋配方中的作用无明显区别。4低交联淀粉磷酸酯在果冻中应用的研究4.1概述果冻是倍受儿童和一些青年人喜爱的食品,它主要是由果冻胶、甜味剂、香精等调制而成92l。生产果冻的原料中最关键的成分是果冻胶,它通常是一些胶凝剂(如卡拉胶、黄原胶、魔芋胶、海藻酸钠或这些凝胶剂的混合物等)。目前,果冻生产企业大多数使用复合凝胶剂(果冻粉),少数企业使用单一的凝胶剂93,94l。无论是果冻粉还是单一的凝胶剂,其价格均在10一20元/kg之间。根据研究结果,低交联淀粉磷酸酯具有较好的凝胶性,由于其价格远远低于上述凝胶剂的价格,若将它们应用于果冻生产中来部分取代果冻粉或某种胶凝剂,则将会降低产品的成本。本试验以卡拉胶、果冻粉同低交联甘薯淀粉磷酸酯相配合进行研究。4.2材料4.2.1原料果冻粉(广州桥兴公司)、卡拉胶(市售)、低交联甘薯淀粉磷酸酯(DS=5.81x10一3)、蔗糖、柠檬酸、氯化钾。4.2.2果冻试验配方配方l:果冻粉0.9%,蔗糖12%,氯化钾0.08%,柠檬酸0.18%,山梨酸钾0.05%,其余为蒸馏水。配方2:果冻粉0.7%,低交联甘薯淀粉磷酸酯0.6%,蔗糖12%,氯化钾0.08%,柠檬酸0.18%,山梨酸钾0.08%,其余为蒸馏水。配方3:卡拉胶0.8%,蔗糖13%,柠檬酸0.18%,山梨酸钾0.05%,其余为蒸馏水。配方4:卡拉胶0.6%,低交联甘薯淀粉磷酸酯0.7%,蔗糖13%,柠檬酸0.18%,山梨酸钾0.05%,其余为蒸馏水。果冻产品在形成凝胶时会产生脱液收缩现象(也称析水现象),所排出的液体并不是纯水而是一定浓度的溶液。脱液收缩现象既影响果冻的外观,也易引起产品质量的变化,所以这个问题是生产果冻急需解决的技术问题。低交联甘薯淀粉磷酸酯在果冻中的应用性能优于低交联马铃薯淀粉磷酸酯的性能.出现这种现象的原因可能是由于低交联甘薯淀粉磷酸酯具有较强的凝胶性能所造成的。关于低交联马铃薯淀粉磷酸酯在果冻中的应用还有待于进一步研究。结论低交联淀粉磷酸酯在食品生产中起到了很关键的作用，其主要有控制蛋白质的沉淀、提高食品的膨胀率等，但是在使用低交联淀粉磷酸酯的过程当中也有一定的生理毒性，长时间使用添加这类添加剂食品会引起肾钙质沉着症，因此在低交联淀粉磷酸酯作为添加剂使用过程中不仅关注起活性优点，也要时刻注意其生理毒性。