精细有机概论第二章食品添加剂.ppt

1,？,食 品 添 加 剂,3,第四章 食品添加剂,4,4.1 食品添加剂的定义和分类,中国：2002《食品添加剂使用卫生标准》食品添加剂（Food Additive)： 为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质5,据统计，目前全球开发的食品添加剂总数已达14000多种，其中直接使用的有3000 种，常用的有680余种全球食品添加剂的市场销售额为200 余亿美元，其中最大一类产品是调味剂，其次是酸味剂脂肪代用品和营养强化剂是近10年来增长最快的品种全球各类食品添加剂的总消费量已接近1000 万T其中，淀粉及其衍生产品的用量最多，约占50%6,美国是目前世界上食品添加剂产值最高的国家，其销售额占全球食品添加剂市场的三分之一，其食品添加剂品种也位居榜首各种食品添加剂的年消费量已超过140 万T（ 不包括淀粉及其衍生物、香精- 香料和调味料)在美国食品与药物管理局（FDA）所列2922种食品添加剂中，受管理的有1755种,美 国,7,欧 洲,西欧是全球第二大食品添加剂消费地区各种食品添加剂消费量已近500万 T，其中淀粉及其衍生物的消费量达404万%。

欧洲约使用1500种食品添加剂8,日 本,日本使用的食品添加剂约1100种，其中包括日本食品添加物公定书（第六版）所列化学合成品350种9,截至2000年底，经国家批准使用的食品添加剂有22大类，品种达1500余种，实现总产值170亿元，出口达30多万吨，创汇近6亿美元，从业企业数千家当前食品添加剂已经进入面食、乳品、营养品、休闲食品、粮油、肉禽、果疏、加工各领域，包括饮料、冷食、调料、酿造、甜食等各工业部门中 国,10,我国的北方居民喜面食，全国有2500 多万T面粉在城镇消费如按50%的面粉加工成可口的面条和其他面食品计，年加工量将达1200 万T保鲜剂按0.1%计，需1.2万T；增稠剂按0.5%计，需6万T；磷酸盐水份保持剂按0.3%计，需3.6万T；抗氧剂按0.02 %计，需0.24万T；面粉处理剂按0.05%计，需0.6万T；面粉改良剂碳酸钙按0.003%计，需0.036万T；合计共需食品添加剂11.6万T11,添加的目的：,1.色，香，味及营养价值color,flavor,taste enhance nutritional quality,5. 延长食品的货架期。

longer shelf-life,3. 方便食品的加工,4. 确保微生物的安全性,6.保持食品品质连续性和统一性2.改进和保持食品的营养价值,12,色、香、味营养加工条件保质期,没有食品添加剂就没有现代食品工业,13,食品添加剂的危害,14,我国的《食品添加剂使用卫生标准》 （GB2760－1996，功能）将食品添加剂分为22类：（1）防腐剂 （2）抗氧化剂（3）发色剂 （4）漂白剂（5）酸味剂 （6）凝固剂（7）疏松剂 （8）增稠剂（9）消泡剂 （10）甜味剂,食品添加剂分类,15,（11）着色剂 （12）乳化剂（13）品质改良剂 （14）抗结剂（15）增味剂 （16）酶制剂（17）被膜剂 （18）发泡剂（19）保鲜剂 （20）香料（21）营养强化剂 （22）其他添加剂,16,例：昆明苏化生物科技有限公司（珍晨牌果蜡 ）,17,食品添加剂按来源分：,18,4.2 食品添加剂的使用要求和管理,为确保食品添加剂的食用安全，使用食品添加剂应该遵循以下原则： 1．经过规定的食品毒理学安全评价程序的评价，证明 在使用限量内长期使用对人体安全无害。

2．不影响食品感官性质和原味，对食品营养成分不应有破坏作用 3．进入人体后，能参与人体的正常代谢，或能够经过正常解毒过程而排出体外，或不被吸收而排出体外19,4．不得由于使用食品添加剂而降低良好的加工措施和卫生要求 5．不得使用食品添加剂掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段 6．未经卫生部允许，婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂20,食品使用标准 评价食品添加剂的毒性（或安全性），首要标准是ADI (Acceptable Daily Intake)值（人体每日摄入量）:它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每公斤体重摄入的毫克数表示，单位是mg/kg对小动物（大鼠、小鼠等）进行近乎一生的毒性实验，取得MNL值（动物最大无作用量），其1/100~1/500即为ADI值,21,评价食品添加剂安全性的第二个常用指标是LD50(50%Lethal dose)值（半数致死量，亦称致死中量），它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，其单位是mg/kg（体重）不同动物和不同的给予方式对同一受试物质的LD50值均不相同，有时差异甚大。

试验食品添加剂的LD50值，主要是经口的半数致死量一般认为，对多种动物毒性低的物质，对人的毒性亦低，反之亦然22,表4-1 LD50值与毒性分级和对人的毒性对照,表4-2 几种物质的LD50值,23,制定食品添加剂的使用标准是依据其使用情况的实际调查和毒性学评价，制定程序一般如下：,24,4.3 防腐剂和抗氧化剂(食品保存剂）,防腐剂是抑制微生物活动，防止食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂25,常用的食品防腐剂,目前主要有4类苯甲酸及其盐类山梨酸及其盐类丙酸及其盐类对羟基苯甲酸酯类,26,（1）苯甲酸及其钠盐,苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌剂，在PH值2.5~4之间，对很多微生物都有效苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并几乎全部从尿中排出，不在人体内蓄积苯甲酸的制备方法：,27,(2)山梨酸及其盐类,山梨酸化学名为2,4–己二烯酸其结构式为： CH3CH=CHCH=CH-COOH 山梨酸及其钠盐、钾盐是一种新型食品添加剂，能抑制细菌、霉菌和酵母菌的生长，效果显著作为一种不饱和脂肪酸，在体内可以直接参与脂肪代谢，最后被氧化为二氧化碳和水，因此几乎没有毒性，是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。

生产方法：丁烯醛和丙二酸法，巴豆醛与乙烯酮法安全性高于苯甲酸,28,（3）丙酸及其盐类,丙酸是具有类似醋酸刺激酸香的液体，也是国内外允许使用，特别是西方国家早已普遍使用的酸型防腐剂，由于它是人体新陈代谢的正常中间物，故无毒性，其ADI值不加限制主要用于面包及糕点制作 丙酸盐具有相同的防腐效果，可以是钙盐或钠盐，其作用是通过分解为丙酸而发挥的丙酸及其盐的最大使用量规定为5g/kg，其最小抑菌浓度在pH值为5.0时是0.01%，pH值为6.5时是0.5%,29,（4）对羟基苯甲酸及其酯类,对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯，其通式为:,它是无色结晶或白色结晶粉末，无味，无臭防腐效果优于苯甲酸及其钠盐，使用量约为苯甲酸钠的1/10，使用范围pH4~8对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸主要用于酱油、果酱、清凉饮料等缺点是水溶性较差，同时价格也较高 对霉菌抑制作用较苯甲酸和山梨酸强，对一些细菌抑制作用较弱，醇基部分碳数多的抑菌作用较强30,影响防腐剂防腐效果的因素,pH 溶解与分散食品的染菌情况热处理,31,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对酸性防腐剂的效果有很大影响，pH较低效果好。

酸型防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液内的未电离分子如果溶液中氢离子浓度增加，电离被抑制，未电离分子比例就增大，所以低pH的防腐作用较强32,溶解与分散,防腐剂应该完全溶解和均匀分散在食品中，才能全面发挥作用如果分散不均匀，有的部位过少则达不到防腐效果，有的部位过多甚至会超过使用卫生标准33,食品的染菌情况,食品染菌数量的多少及所染微生物种类等对防腐剂的效果也有很大影响34,热处理,一般加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加人防腐剂，杀菌时间可缩短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35,天然防腐剂的发展,天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点食品工业研究和开发的热点之一36,主要品种,那他霉素、葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、聚赖氨酸、壳聚糖、果胶分解物、蜂胶、茶多酚等弱点：高效天然防腐剂有限应用局限性，单一如，乳酸链球菌素,37,例： 酒花（天然防腐剂）,啤酒生产过程：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分38,抗氧化剂(Antioxidants),抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。

抗氧化剂主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏使用范围：食用油脂、富脂饼干、早餐谷物、汤粉、速煮面、冷冻或干制鱼贝类39,抗氧化剂按其溶解性可分为:a 油溶性抗氧化剂b 水溶性抗氧化剂按其来源可分为d 天然抗氧化剂e 合成抗氧化剂,40,合成抗氧化剂,油溶性合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚（BHA）二丁基羟基甲苯（BHT）没食子酸丙酯（PG）叔丁基对苯二酚（TBHQ）2,4,5-三羟基苯丁酮（THBP）乙氧喹（EMQ）,41,水溶性合成抗氧化剂L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐兼容性抗氧剂：抗坏血酸棕榈酸酯,42,1.丁基羟基茴香醚（BHA）,丁基羟基茴香醚是白色或微黄色蜡状固体，稍带刺激性气味，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇和各种油脂中，除抗氧化作用外，它还有较强的抗菌作用BHA是世界各国广泛使用的油溶性抗氧化剂，油脂中含0.1~0.2g/kg的BHA就可达到很好的效果，广泛用于焙烤食品它可由对羟基茴香醚和叔丁醇反应制备，合成反应式如下：,43,2．二丁基羟基甲苯（BHT）,二丁基羟基甲苯学名是4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚，为白色结晶不溶于水和甘油，能溶于乙醇和油脂中，抗氧化性和稳定性均较好，无臭无味，价格低廉。

缺点是其毒性相对较高 44,3.没食子酸丙酯（PG）,没食子酸丙酯又称培酸丙酯，学名是3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯PG是白色至淡褐色或乳白色结晶，无臭，稍有苦味，易溶于乙醇、丙酮、乙醚而难溶于水、氯仿和油脂它对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强，但有着色的缺点，常与其它抗氧化剂并用PG的LD50值为3800mg/kg（大鼠经口），ADI值暂定为0~0.2 mg/kg其合成反应式如下：,45,BHA、BHT和PG三者单独使用时效果比较差，如混合使用或与增效剂柠檬酸、抗坏血酸同时使用则起协同作用，抗氧化效果显著提高，所以实际使用中多为两种或三种混合使用46,4.特丁基对苯二酚 (TBHQ）,白色至淡灰色结晶，有极淡的特殊香味；易溶于乙醇、丙二醇和脂肪，几乎不溶于水抗氧性能优于目前常用的普通抗氧化剂（如BHA、BHT、PG等），能有效抑制细菌和霉菌的生长对热相对稳定，可用于需在高温条件下制作的食品中与其它抗氧化剂相比,具有更高的安全性，不会在人体内积聚47,用途：  可用于食用油脂、油炸食品、干面制品、饼干、方便面、速煮米、干鱼罐头、腌制肉制品中，最大使用量0.2g/kg48,天然抗氧化剂,天然油溶性抗氧化剂生育酚（维生素E）茶多酚、愈创树脂、迷迭香提取物天然水溶性抗氧化剂植酸，天然维生素C,天然维生素C,维生素E结构通式,。