食品檢測技術添加劑

1、第七章 食品添加劑的檢測,食品添加劑——為改善食品品質和色、香、味及防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學物質或天然物質。 這些物質本身不作為食用目的，也不一定有營養價值。但不包括污染物、殘留農藥。數量： 全世界有14000多種； 我國允許使用的有1587種。,,,食品添加劑的種類很多， 按其來源 天然食品添加劑

2、 化學合成添加劑 利用動、植物組織 通過一系列化學手段 或分泌物及以微生 所得到的有機或無機物的代謝產物為原 物質。料，經過提取、加工所得到的物質。 如：Vc、淀粉糖漿、 植物色素等。,,,,天然提取物（甜菜紅、姜黃、辣椒 紅等）來源

3、 發酵制?。ㄗ孛仕?、紅曲色素等） 純化學合成物（苯甲酸鈉、莧菜紅 等） 混合添加劑,,,,,類型（按功能、用途分）：酸度調節劑、抗結劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨脹劑、膠姆糖基礎劑、著色劑、護色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養強化劑、防腐劑、穩定劑、凝固劑、甜味劑、增稠劑、食品香料等。,注

4、意問題：,1、食品添加劑是食品工業不可缺少的基礎原料。對食品的生產、質量、安全都起到至關重要的作用。2、食品添加劑的使用安全問題。 （違禁、濫用和潛在危害）3、一般在食品中使用量都不大。4、測定方法：滴定法、分光光度法、氣相和液相色譜法等。 通過對食品添加劑的鑒別和檢測來控制食品安全。,食品添加劑的安全使用和管理： 天然食品添加劑一般對人體無害，大多數合成添加劑對人體有毒性，致癌物。要控制加入量。

5、 關于人體每天允許食用量ADI值，可查書得到。,ADI——Acceptable Daily Intake For Man（由聯合國糧農組織、世界衛生組織規定）,名稱 ADI（mg / kg體重） NaNO2 0——0.2 苯甲酸

6、 0—— 5 山梨酸 0—— 25,一些食品添加劑在不同的食品中添加的限量：,添加劑名稱 食品 加入限量（mg /kg) NaNO2 午餐肉 125 NaNO3 午餐肉 ＜ 500 SO2

7、 白糖 20 苯甲酸 干酪制品 1000 山梨酸 果汁類 600 EDTA 果汁類 250,各種食品添加劑有自己的質量標準：（主要限制有害物質的含量）,例：山梨酸 GB 19

8、05 - 2000 EDTA二鈉 GB2760—96 甜菊糖甙 GB 8270-1999 《食品添加劑中鉛的測定方法》 GB/T5009.75—2003《食品添加劑中砷的測定》 GB/T 5009.76--2003,食品添加劑檢驗方法：食品添加劑的檢測也是先分離再測定。分離——蒸餾法、溶劑萃取法、色層分離等。測定——比色法、

9、紫外分光光度法、TLC、 HPLC等。測定的意義：為了保障食品安全！,第一節 防腐劑的測定,防腐劑——能防止食品腐敗、變質，抑制食品中微生物繁殖，延長食品保存期的物質。 雖然有些防腐劑被認為是比較安全的，但長期或大量使用不行，應盡量少用甚至不用。 防腐劑還在煙草、化妝品、牙膏、藥品中應用。,防腐劑的品種： 苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、EDTA二鈉、 亞硝酸

10、鈉、丙酸及其鹽、乳酸鏈球菌素、新開發的：果膠分解產物、香辛料提取物、 瓊脂低聚糖、甜菜堿、日扁柏醇、 類黑精、葡萄糖氧化酶、熏液、 富馬酸二甲酯、溶菌酶、魚精蛋白等。禁用的防腐劑：水楊酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、 焦碳酸二乙酯等。,苯甲酸及其鈉鹽是使用最廣泛的一種防腐劑。

11、 屬于酸性防腐劑，國標規定有最大使用量限制。 （ PH4.6 低酸性食品）,一、苯甲酸及其鈉鹽的測定,苯甲酸又名安息香酸。為白色有絲光的鱗片或針狀結晶，微溶于水， 使用不便，實際生產多用其鈉鹽。 苯甲酸鈉易溶于水和乙醇，難溶于有機溶劑，與酸作用生成苯甲酸。 苯甲酸及其鈉鹽主要用于酸性食品的防腐，在pH 2.5—4其抑菌作用較強，當pH＞5.5時，抑茵效果明顯減弱

12、。對霉菌和酵母菌效果甚差。,苯甲酸進入人體后，大部分與甘氨酸結合形成無害的馬尿酸，其余部分與葡萄糖醛酸結合生成苯甲酸葡萄糖醛酸甙從尿中排出，不在人體積累。苯甲酸的毒性較小。 山梨酸（CH3CH=CHCH=CHCOOH）己二烯—（2，4）—酸 為無色、無嗅的針狀結晶，難溶于水。 山梨酸鉀易溶于水，難溶于有機溶劑，與酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在體內最后成CO2和水。,苯甲酸(鈉)和山梨酸

13、(鉀)的測定方法： （GB/T 5009.29—2003）氣相色譜法——氫焰檢測器，兩種同時測。高效液相色譜法——同時測這兩種及糖精鈉。薄層色譜法。紫外分光光度法測苯甲酸。,1、酸堿滴定法（適于樣品中苯甲酸 含 0.1 %以上）,原理：于試樣中加入飽和氯化鈉溶液，在堿性條件下進行萃取，分離出蛋白質、脂肪等，然后酸化，用乙醚提取試樣中的苯甲酸，再將乙醚蒸去，溶于中性醚醇混合液中，最后以標準堿液滴定。

14、苯甲酸——不溶于水 苯甲酸鈉——溶于水,2、高效液相色譜法,原理： 樣品加溫除去二氧化碳和乙醇，調pH至中性，過濾后進高效液相色譜儀，經反相色譜分離后，根據保留時間和峰面積進行定性和定量。,3、氣相色譜法（可同時用于測定苯甲酸和山梨酸）,原理： 樣品經酸化后，用乙醚提取山梨酸和苯甲酸，再用帶氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀進行分離測定，然后與標準系列進行比較定量。,二、禁用防腐劑的定性分析,1、

15、硼酸、硼砂 硼酸防腐作用較弱，用量需要較大，易引起中毒，硼砂對成人致死量為10g左右，每日攝入0.5g，長期攝入會發生消化器官及同化作用的障礙。,（1）試劑,6mol/l鹽酸；4％碳酸鈉溶液；0.1mol/l氫氧化鈉；姜黃試紙（稱取20g姜黃粉末，用冷水浸漬4次，每次各100ml，除去水溶性物質后，殘渣于1000C干燥。用100ml乙醇浸漬數日，過濾，取1X8cm濾紙條浸入溶液中，取出，于空氣中干燥，貯于玻璃瓶中備用）。,（

16、2）測定方法,樣品處理：固體樣品稱3～5g＋4％碳酸鈉 小火烘干 高溫灰化 炭化液體樣品10～20ml＋4％碳酸鈉 高溫灰化 炭化 水浴蒸干,,,,,,,,,定性試驗：,姜黃試紙法：取一部分灰分，滴加少量水與6鹽酸呈微酸性，邊滴邊攪拌，使殘渣溶解，微溫后過濾。將姜黃試紙浸入濾液中，取出濾紙置表面皿上，于60～700C干燥，若有硼酸、

17、硼砂存在時，試紙顯紅色或橙紅色，在其變色部分用氨熏，即呈綠黑色（或加1滴氫氧化鈉，即呈綠黑色）。,,焰色反應：置灰分于坩堝中，加硫酸數滴及乙醇數滴，直接點火，若有硼砂或硼酸存在，火焰呈綠色。,2、水楊酸,水楊酸對蛋白質有凝固作用，會刺激胃粘膜引起胃出血及腎臟障礙。（1）試劑 1％三氯化鐵溶液；10％亞硝酸鉀溶液；50％乙酸；10％硫酸銅。,（2）測定方法,樣品提?。喊刺蔷c測定方法中提取，將乙醚提取液蒸干后，殘渣備用。,定

18、性試驗：,A、三氯化鐵法 殘渣加1～2滴1％三氯化鐵溶液，水楊酸存在時呈紫色。B、確證試驗 將殘渣溶解于少量熱水中，冷卻后加4～5滴10％亞硝酸鉀，4～5滴50％乙酸及1滴10％硫酸銅溶液，混勻，煮沸半小時，若存在水楊酸呈血紅色（苯甲酸不顯色）。,第二節 發色劑的測定,硝酸及亞硝酸鹽是肉制品中使用最廣泛的發色劑。作用原理： 在微生物作用下，硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在肌肉中乳酸的作用下生成亞

19、硝酸，而亞硝酸極不穩定，可分解為亞硝基并與肌肉組織中的肌紅蛋白結合，生成鮮紅色的亞硝基肌紅蛋白，使肉制品呈現良好的色澤。,注意問題：,1、亞硝酸鹽是致癌物質——亞硝胺的前體。有致癌作用。2、國標規定有最大使用量的限制。3、亞硝酸鹽和硝酸鹽作為食品添加劑，過多地使用對人體產生毒害作用。亞硝酸鹽與仲胺反應生成具有致癌作用的亞硝胺。4、亞硝酸鹽對氰化物中毒者是最好的解毒劑。,亞硝酸鹽的測定：（鹽酸萘乙二胺法）,1、原理

20、樣品經沉淀蛋白質、除去脂肪后，在弱酸性條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸（H2N－C6H4－SO3H ）重氮化，產生重氮鹽，此重氮鹽再與偶合劑（鹽酸萘乙二胺）偶合形成紫紅色染料，其最大吸收波長為538nm，測定其吸光度后，與標準比較定量。,,2、儀器和試劑 儀器：小型粉碎機；分光光度計；25ml具塞比色管。 試劑：亞鐵氰化鉀溶液；乙酸鋅溶液；飽和硼砂溶液；0.4％對氨基苯磺酸溶液；0.2％鹽酸萘乙二胺溶液；氫氧化鋁乳液；亞硝

21、酸鈉標準儲備液；亞硝酸鈉標準使用液。,,3、操作步驟（1）樣品處理稱取5.00g樣品 破碎混勻 50ml燒杯 12.5ml硼砂飽和液 500ml容量瓶 ＋300ml（700C）水 攪勻 ①＋5ml亞鐵氰化鉀搖勻 1000C 水浴15min 冷卻 ②＋5ml乙酸鋅搖

22、勻過濾 放置0.5h 混勻 定容 棄去初濾液30ml濾液（備用）,,,,,,,,,,,,,,,,,,（2）標準曲線繪制(取50ml比色管9支） 0 1 2 3 4 5 6 7 8亞硝酸鈉標液ml 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50

23、 2.00 2.50相當于mg 0 1 2 3 4 5 7.5 10 12.5各加入2.0ml0.4%對氨基苯磺酸溶液 混勻，靜置3～5min各加入1.0ml0.2%鹽酸萘乙二胺溶液加水定容，混勻，靜置15min用2cm比色杯，以零管調零，于538nm波長測定吸光度繪制標準曲線,,（3）試樣測定 吸取40m

24、l樣品處理液于50ml比色管中，按標準曲線繪制同樣操作，于538nm處測定吸光度，從標準曲線上查出樣品液含亞硝酸鹽的量。,4、結果計算,C×V1亞硝酸鹽（g/kg）＝——————— m×V2×1000 式中 C——比色用樣品液中含亞硝酸鹽的量（mg）； m——樣品質量（g）； V1——樣品處理液總體積（ml）； V2——

25、比色時取樣品處理液體積（ml）。,第三節 甜味劑的測定,天然 營養型甜味劑 甜味劑 人工合成 非營養型 食品加工常用的人工合成的非營養型甜味劑有： 糖精鈉、環已氨基磺酸黃（甜蜜素）、乙?；前匪徕洠ò踩郏?、天冬酰苯丙氨甲酯（甜味素、阿斯巴甜）等。,,,,,糖精是應用較為廣泛的人工甜味

26、劑 其學名為鄰—磺酰苯甲酰亞胺其結構式為：,難溶于水，故生產中常用糖精鈉。,糖精鈉—— 水溶性好，在酸性條件下溶于乙醚，熱穩定性比糖精好，甜度為蔗糖的200—700倍。糖精鈉、糖精對人體無營養價值，不分解、不吸 收，隨尿排出，致癌性有爭議，ADI值 0—2.5。,,嬰幼兒食品、病人食品、主食中禁用。果酒、露酒、黃酒、啤酒、白酒、肉類、水產類、水果蔬菜類罐頭中禁止使用糖精?！妒称诽砑觿┦褂眯l生標準》規定：醬菜類、復

27、合調味料、蜜餞、配料酒、 雪糕、冰淇淋、冰棍、糕點、餅干和面包，糖精汁、果汁（味）型飲料 按稀釋倍數 的80 %加入用于瓜子用于話梅、陳皮類可與規定的其他甜味劑混合使用。,最大用量為0.15 g/kg,1.2 g/kg 5.0 g/kg,,,美國香味和萃取物制造者協會規定，糖精最高參考用量為：軟飲料72

28、 mg/kg；冷飲150 mg/kg；糖果2100～2600 mg/kg，焙烤食品12 mg/kg。GB/T 5009.28—2003）,,HPLC薄層色譜離子選擇電極,一、酚磺酞比色法,原理： 樣品經除去蛋白質、果膠、二氧化碳、酒精等，在酸性條件下，用乙醚提取，分離糖精鈉，然后與酚和硫酸在1750C作用生成酚磺酞，再與氫氧化鈉反應，生成紅色化合物，用分光光度比色定量。,說明：,1、用堿性硫酸銅沉淀蛋白質，溶解脂肪。

29、2、樣品處理液經酸化，糖精鈉轉化成難溶于水的糖精后，方可用乙醚進行提取，糖精易溶于乙醚，而糖精鈉難溶于乙醚。,二、紫外分光光度法,原理： 樣品經處理后，在酸性條件下用乙醚提取試樣中的糖精，經薄層分離，溶于碳酸氫鈉溶液，于270nm波長紫外分光光度測定吸光度以定量。 此法可同時進行薄層色譜定性及半定量測定。,三、高效液相色譜法,原理： 樣品經加溫除去二氧化碳和乙醇后，調節pH至近中性，過濾后進高效液相

30、色譜儀。經反相色譜分離后，根據保留時間和峰面積進行定性和定量。 取樣量為2.5g，進樣量為10ug，最低檢出量為1.5ng。 應用高效液相分離條件可以同時測定苯甲酸、山梨酸和糖精鈉。,幾種甜味劑介紹： 1. 阿斯巴甜（ASPARTAME） （蛋白糖）（合成） 學名：天門冬氨酰苯丙氨酸甲酯 是天門冬氨酸 +苯丙氨酸組成的二肽甜味劑，甜度是蔗糖的180—200倍。在體內不需

31、要胰島素參與代謝，直接水解成兩種氨基酸為人體吸收。,2. 阿力甜 （Alitame),是一種以 L—天 冬氨酸 +D— 丙氨酸組成的二肽酰胺，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 環己基氨基磺酸鈉 （合成） 白色粉末，溶于水，對熱、光、空氣、堿穩定，甜度為蔗糖的 30倍。,4. 甜菊糖苷 （從甜葉菊中提取，可用于糖尿病人），甜度為蔗糖的 200—

32、—300倍。,這些甜味劑的檢測主要有：HPLC法、分光光度計法等。,第四節 漂白劑的測定,漂白劑——能破壞、抑制食品的發色因素，使色素褪色或使食品免于褐變的添加劑。 除具有漂白作用外，對微生物也有顯著的抑制作用。漂白劑在食品中的應用： 在某些食品如果干、果脯、蔗糖、果蔬罐頭等加工中，常采用熏硫法或亞硫酸溶液浸漬法進行漂白，以防褐變。二氧化硫殘留于食品中以亞硫酸形式存在，有助于防腐。,1. 食品中的漂白劑本身無

33、營養價值。2. 嚴格控制使用量，因為對人體健康有一定影響。3. 要求對食品的品質、營養價值及保存期不應有不良影響?！妒称分衼喠蛩猁}的測定》GB/T 5009.34--2003,存在問題：,亞硫酸及其鹽對人體有一定的毒性，對成長有障礙作用，能破壞維生素B1。 二氧化硫是一種有害氣體，濃度較高時對呼吸道粘膜有強烈刺激性。 二氧化硫與亞硫酸鹽總評價（以二氧化硫計）ADI0～0.7mg/kg。,二氧化硫及亞硫酸鹽的

34、測定方法有多種。,一、鹽酸副玫瑰苯胺比色法(國標中第一法） （一）原理 亞硫酸鹽或二氧化硫，與四氯汞鈉反應生成穩定的絡合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色物質，其色澤深淺與亞硫酸含量成正比，可比色測定。反應式如下：,α—羥基磺酸,,,鹽酸副玫瑰苯胺 黃色,副玫瑰苯胺,Α—羥基磺酸,（二) 說明,1、 顏色較深樣品，需用活性炭脫色。 2、樣品中加入四氯汞鈉吸收液以后，溶液中的二氧化硫含量在24小時之內穩定，測

35、定需在24小時內進行。 （四氯汞鈉作為萃取劑，如果用水萃取，易造成SO2的丟失，20℃時，1體積水溶解40體積SO2）。,,3、此方法適用于含SO2 ＜ 50 ppm,含量高時適于用碘量法及中和法測定。 4、四氯汞鈉毒性甚大，有人研究用EDTA代替。,二、滴定法,原理： 樣品經處理加入氫氧化鉀使殘留二氧化硫以亞硫酸鹽形式固定。 SO2＋2KOH K2SO3＋H2O 加入

36、硫酸使二氧化硫游離，用碘標準液滴定，定量。終點稍過量的碘與淀粉指示劑作用呈藍色。 K2OS3＋H2SO4 K2SO4＋H2O＋SO2 SO2＋2H2O＋I2 H2SO4＋2HI,,,,,蒸餾滴定法： 原理： 在密閉容器中對樣品進行酸化并加熱蒸餾，蒸出二氧化硫，然后用乙酸鉛溶液吸收，用濃鹽酸酸化，再用碘標準溶液滴定。,第六節 食用色素的測定,為了彌補食品中本來特有的色澤在加

37、工、儲藏中的損失， 使其盡可能恢復至原來的顏色，除采取一定護色措施外，往往還得添加一定量的食用色素，進行著色。 這些靚麗的色澤能促進人的食欲，給人以美感，增加消化液的分泌。 在各種花色蛋糕、冰棒、糖果、果脯、飲料、色酒、果醬、罐頭中都有色素。,食用色素就來源可分為天然色素及人工合成色素兩大類。天然色素——是從一些動、植物組織中提取的。 目前我國開發有80余種。如：紅曲米粉、辣椒紅、辣椒

38、黃、姜黃、葉綠素銅鈉鹽、蟲膠、番茄紅素、紅花黃、焦糖色、胡蘿卜素、黃酮類色素等。 優點： 其安全性相對高，有的有營養價值，個別有毒如：藤黃劇毒！ 缺點： 穩定性差，著色能力差，難以調出任意的色澤，且資源較短缺，目前還不能滿足食品工業的需要；,合成色素是用有機物合成的，主要來源于煤焦油及其副產品，資源十分豐富。合成色素具有穩定性好、色澤鮮艷、附著力強、能調出任意色澤等優點，因而得到廣泛應用，但由于其具有一定的毒性，使用范圍及用量須

39、加以限制。,偶氮類色素合成色素 非偶氮類色素 水溶性合成色素 油溶性我國允許使用的有： 莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、新紅、玫瑰紅、檸檬黃、日落黃、亮藍、靛藍、牢固綠等。,,,,,目前，在食品行業中使用單元色素已較少，需使用復合色素方可達到較滿意的色澤，因而給其分析測定帶來了一定困難?！妒称分泻铣芍珓┑臏y定》

40、GB/T 5009.35--2003 1、薄層層析法 2、高效液相色譜法,一、高效液相色譜法,原理： 食品中的合成著色劑經聚酰胺吸附法或液－液分配法提取后，制成水溶液，注入高效液相色譜儀，經反相色譜分離，根據保留時間定性和與峰面積比較進行定量。,,利用高效液相色譜法測定食品中合成著色劑的最小檢出量和最低檢出濃度分別為： 新紅 檸檬黃 莧菜紅 胭脂紅 日落黃 赤蘚紅 亮藍最小檢出量n

41、g 5 4 6 8 7 18 26 最低檢出 0.2 0.16 0.24 0.32 0.28 0.72 1.04 濃度mg/kg,二、薄層色譜法及紙色譜法,原理： 水溶性酸性合成著色