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1、第三节 食品添加剂（Food Additives）,主要内容,概述防腐剂抗氧化剂乳化剂膨松剂发色剂和发色助剂漂白剂,一 概述（一）食品添加剂概念,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。,(二)食品添加剂的作用,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.满足某些需要：例如营养甜味剂课满足糖尿病患者的特殊要求；
2、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。,（三）食品添加剂的要求,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
3、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。,（四）食品添加剂分类,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
4、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。,二 防腐剂,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。,（一）食品防腐剂分类,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。,（二）常见的食品防腐剂,（A）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
5、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，ph2.54.0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510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,（B）山梨酸及其钾盐,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，性还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
6、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0.050.1。,（C）对羟基苯甲酸酯类,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
7、、酵母菌作用较强，对细菌特别是革兰氏阴性杆菌作用较差。,（D）丙酸及其钠盐,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。,(三)影响防腐作用的因素,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
8、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，在加热杀菌是加入防腐剂，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。,(四)杀菌剂,主要成分：漂白粉、次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾、环氧化物等。用途：水、包装容器及加工用具的消毒杀菌。,三 抗氧化剂,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,(一)作用机理,1.通过抗氧剂的还原反映，降低食
9、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。,(二)分类,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。,(三)常见的油溶性抗氧化剂,（A）丁基羟基茴香醚又称叔丁基羟回香醚(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5765，随混合比不同而异。对热相当稳定，在弱碱的条件下不易皮坏。B
10、HA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的可以和效果比2-BHA强1.52倍，两者混合后有一定的协同左右。,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想、暂定为00.5mg/kg，允许最大是使用量为0.02%。,（B）二丁基羟基甲苯,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69.570.5，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，
11、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00.125kg/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。,（C）没食子酸丙酯（PG）,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加入增效剂吗、柠檬酸后可使其抗氧化
12、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00.2mg/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。,（D）,生育酚（VE）1.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0.090.25%和0.080.11%,3.用量 VE
13、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0.0010.5%，植物油脂添加0.030.07%，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0.010.2%左右。每日允许摄入量ADI为02mg/kg。,(四)常见水溶性抗氧化剂,（A）抗坏血酸及钠盐 抗坏血酸熔点在166218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
14、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015mg/kg。,（B）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。,四 乳化剂,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)常见的
15、乳化剂,（A）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。（B）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。（C）其他 蔗糖脂肪酸脂、丙二醇脂肪酸脂、山梨醇酐脂肪酸脂等。,(二)乳化剂的作用,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、
16、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，
17、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。,五 膨松剂,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)常见碱性膨松剂,（A）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
18、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。,（B）碳酸氢铵,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70 分解出氨和二氧化碳，稍有吸湿性，易溶于水，不溶于乙醇。碳酸氢铵分解产生气味比碳酸氢钠多，其发能力大，但易使产品过松，同时产品还会残留一些氨气，而影响产品风味，所以用量要适宜。一般多于碳酸氢钠配合使用，可以减弱各自的弱的，此外一些维生素在碱性条件下也容易破坏。但碱性膨松剂具有价格低廉，保存性较好，使用时稳定性较高等优点。因此在糕点、饼干生产中广泛使用。,(二)复合膨松剂,为了减少或克服碱性膨松剂的缺点，可用不同配方配制成各种复
19、合膨松剂。复合膨松剂一般由三种成分组成。1.碳酸盐类：常用的是碳酸氢钠，其用量约占2040，它的作用是与酸反应而产生二氧化碳。2.酸性物质：如柠檬酸、酒石酸、延胡索酸。乳酸、酸性磷酸盐和明矾等。其用量约占3550。3.淀粉、脂肪酸等，其用量约占1040。作用:增加膨松剂的保存性，防止吸潮结块和失效；调节气体产生速度或使气泡均匀产生等作用。,(三)生物膨松剂,酵母，用于面包、馒头中。机理：酵母在发酵过程中，由于酶的作用，使糖类发酵产生酒精和二氧化碳，使面团发起、体积增大，经烘烤定型从而使面包形成蜂窝状膨松体并具有弹性，同时产生醛类、酮类和酸类等特殊风味物质。酵母本身含有大量的蛋白质、糖、脂肪 和
20、维生素，提高了面包的营养价值。,六 发色剂和发色助剂,(一)发色剂和发色助剂的概念发色剂：在食品加工过程中，添加适量的化学物质，与食品中某些成分作用，使制品呈现良好的色泽，这类物质称为发色剂或显色剂。发色助剂：在使用发色剂的同时，通常加入一些促进发色的物质，责机械物质称为发色助剂。,(二)发酵和发色助剂的组成,发色剂：硝酸盐、亚硝酸盐。发色助剂：L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠、烟酰胺,七 漂白剂,能破坏或抑制食品的发色因素，使 食品褪色或使食品免于褐变所使用的添加剂称为漂白剂。我国实际中常用的漂白剂主要有亚硝酸及其盐类，如亚硝酸钠、焦亚硫酸钠等。,(一)漂白机理,漂白剂可分为还原漂白剂及氧化漂白
21、剂。还原漂白剂的作用是使食品中的有色物质还原呈现白色或无色，如，亚硫酸盐类和二氧化硫等漂白剂；氧化漂白剂则使食品中的有色物质氧化呈现白色或无色，如，次氯酸钠或过氧化氢。,(二)亚硫酸盐的作用,1.漂白作用 亚硫酸盐能产生还原性的亚硫酸，亚硫酸在被氧化时将着色物质还原，具有强烈的漂白作用。2.杀菌、防腐作用（1）亚硫酸和微生物中的醛基发生加成反应，生产磺酸类物质，使微生物的细胞液呈现酸性，造成微生物蛋白质变性，使微生物生命活动受到抑制甚至死亡。（2）亚硫酸盐还是强还原剂，能消耗组织中和氧，抑制好气性微生物的活动。,3.抗氧化作用 亚硫酸盐具有显著的抗氧化作用，由于亚硫酸是强还原剂，它能消耗果蔬组织中的氧气，抑制氧化酶的活性，所以对防止果蔬中VC的氧化破坏有一定作用。4.护色作用 亚硫酸盐能抑制某些微生物生物活动所需氧酶和氧化酶的活性，。所以亚硫酸盐可防止酶促褐变；另外，亚硫酸盐与葡萄糖发生加成反应，从而抑制非酶褐变。,
