食品添加剂专题教学PPT.ppt

food additives,一、食品添加剂的定义 按中华人民共和国食品卫生法的规定，是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要，加入食品中的化学合成或天然物质。 according to sanitary law, food additives is the natural or man-made component not only to improve the quality , color , smelling and taste , but also to antisepsis and manufacture.,第一节 定义definition与分类classification,我国现在将营养强化剂也列为食品添加剂。营养强化剂是指“为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂。” 关于其定义在世界各国不尽相同。 目前国际上使用的食品添加剂种类已达14000多种，其中直接使用的有4000多种，仅香料约占80%，fao/who已公布700多种，欧共体400多种，美国2700多种，我国纳入国标的有1460种，其中香料936种，占64.1%。,间接食品添加剂 indirect food additives,指食品包装材料中少量可迁移入食品的物质。,statutory definition of “food additive”,the term food additive means “any substance intended use of which results or may reasonably be expected to result, directly or indirectly in its becoming a component or otherwise affecting the characteristics of any food.”,二、分类(classify),1按来源分(according to source) 天然食品添加剂(natural food additives) ：利用动物或微生物代谢产物为原料，经提取所得的天然物质.(using metabolite of animal or microorganism, then to abstract the natural substance. ) 化学合成食品添加剂(chemical synthetic food additives)：通过化学手段使元素或化合物发生氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应所得的化学物质。(using chemical methods to obtain the synthetic substance. ),2according to function,保持食品新鲜程度，防止食品腐败变质(keeping fresh , preventing deterioration ) ：防腐剂、抗氧化剂等； 改变食品感官性状(change sensitive character ) ：色素、香料、漂白剂、增味剂、发色剂、甜味剂、膨松剂、酸度调节剂等；,满足加工工艺(using in the manufactory ) ：发泡剂、被膜剂、乳化剂、稳定剂、抗结块剂、增稠剂、膨松剂等； 生产中的辅助材料(assistant material ) ：碱、盐、载体溶剂等; 我国于1990年颁布的“食品添加剂分类和代码”按其主要功能作用的不同，分为21类。见表。,附表 食品添加剂分类和代码（1990年，共21类）,续表 食品添加剂分类和代码（1990年，共21类）,第二节 食品添加剂的使用要求与卫生管理 the using demand and heath management,一、食品添加剂的使用要求 (using demand ) 1食品添加剂应该是无毒无害的(innocuous and unpoisonous ) 各种食品添加剂必须严格按食品安全性毒理学评价程序与方法（gb15193-94），证明其在使用限量范围内长期使用对人体安全无害，或国外使用的依据充分证明其无毒无害，也不应有其它有毒杂质。 无毒无害亦是指经加工、烹调后，可被破坏、分解成无毒的物质或参加机体正常代谢，但不产生有害的物质或直接排出体外。,2不破坏食品的营养成分，不影响食品的感官性状，对食品的质量及风味不发生不良影响。(it does not destruct the nutrient component of food , does not affect the sensitive character of food , does not influent the quality and the taste of food.) 3应是使用最低剂量，而达到提高食品质量的显著效果。(it can achieve to the most significant effect in improving the food quality by using lowest dose.),4不得用来掩盖食品的缺陷或作为伪造手段，粗制滥造 , 欺骗消 费者. (it cant be used to cheat customer by using it to cover the defection of food or to fabricate . ) 异味蛋糕：以黄色素代替鸡蛋，糖精代替沙糖，化肥（碳 酸铵、硫酸铵）代替小苏打，所制蛋糕氨味浓，故称为异味蛋糕。 三精汽水（糖精、色素精、香精） 还有一些模拟食品成分生产伪食品。,5食品添加剂生产应有严格的卫生标准和质量标准，并经中华人民共和国卫生部正式批准、公布。 (it must have strict health standard and quality standard , and access the formal approval and publishment from ministry of health.) 6食品添加剂生产单位为经卫生部批准的单位，其生产受到严格的监督。(the factory have obtained the approvement of ministry of healthy , and the processing receive strict monitor.) 7食品添加剂加到食品中以后应能被分析鉴定出来，有利于监督。( it can be analyzed and evaluated from the food to benefit for monitor.),二、食品添加剂的卫生管理 the management of food additives in our country,（一）我国对食品添加剂的管理(setting up and enforcing the regulation and health standard of food additives),1制定和执行食品添加剂使用卫生标准和法规 我国在20世纪70年代初至80年代初：大量基础工作，制定各类食品添加剂的管理办法，使之列入国家标准（gb），包括：种类、名称、使用范围、最大使用量等。 我国的食品卫生法从1982年的试行到1995年颁布的中华人民共和国食品卫生法有10条对食品添加剂有法律规定。如11条中规定：生产经营和使用食品添加剂，必须符合食品添加剂使用卫生标准和管理办法的规定，不符合卫生标准和卫生管理办法的食品添加剂，不得经营、使用。,2颁布和执行新食品添加剂审批程序，未列入标准的，要严格按照审批程序，经批准后方能生产使用。(enacting /promulgate and enforcing the examination process of new food additives ) 由申请者向省一级食品卫生监督机构提出申请并提供各种资料(put the application with the information needed forward to the food health supervisal organization )（名称、性质、工艺、质量标准、毒性试验、使用范围、效果、用量、残留、检验方法等国内外资料）； 初审（由省一级食品卫生监督机构组织专家评审）；(the primary examination ), 国家有关机关预审后由国家食品添加剂标准化技术委员会审定； (authorize by the normative technology committee ) 卫生部批准后列入标准，由国家技术监督局审核批准发布。(approved by the ministry of health and ranked into the standard , then approved to enacted .) 此过程重点在于“安全性毒理学评价” (the emphasis of the process is the “toxicological evaluation of safety” ) 。,3加强食品添加剂生产、使用管理(reinforce the management of the manufacture and usage of food additives ) 为保证新批产品的安全，我国实行许可证管理制度(the operation system of permit )即：“定点生产许可证”，“生产许可证”或“临时生产许可证”，无三证之一者即属无证经营。 食品添加剂标签上应标明(the rule of label)：食品添加剂的品名及生产许可证号；质量标准、规格，并注明“食品添加剂”字样；使用说明；生产厂名、厂址、批号、生产日期、保质期限。对进口的产品也有相应的规定。,（二）联合国fao/who对食品添加剂的卫生管理 the management of food additives of fao,fao/who食品添加剂联合专家委员会（joint fao/who expert committee on food additives，jecfa）对食品添加剂在安全评价基础上制定出它们的adi值，并向各国政府建议。jecfa建议把食品添加剂分为四类：,第一类 一般认为是安全的（general recognized as safe，gras），不需制定adi 值，可正常使用。 第二类 a类（a1、a2） a1 毒理学已清楚，可以使用，并定有adi值。 a2 毒理学资料不够完善，但已暂订有adi值， 暂时允许使用于食品。 第三类 b类，毒理学资料不足，未订有adi值。 第四类 c类（c1、c2），原则上禁止使用的食品添加剂。 c1 毒理学资料认为不安全者。 c2 严格限制于某些特殊用途的食品。,第三节 常见的食品添加剂 the common food additives,一、抗氧化剂（antioxidant） definition: 能防止食品成分因氧化而导致变质的一类添加剂，主要用于防止油脂和高脂类食品的氧化酸败。(the food additives that can be used to prevent the food component from transmuting because of oxidization .) classification：油脂抗氧化剂按其来源可分为 天然抗氧化剂(natural antioxidant) 合成抗氧化剂(compound antioxidant ),天然抗氧化剂实际上是许多天然香料如丁香、茴香、生姜、桂皮等，抗氧化效果以丁香最好，其次生姜，所以民间在炼油、腌肉等时加点生姜、花椒、桂皮等，既增加香味，又起到抗氧化作用。除以上，还有d-异抗坏血酸、植酸（肌醇六磷酸）、茶多酚等一些由食品制得的抗氧化剂。 化学合成的抗氧化剂有bha（丁基羟基茴香醚）、bht（二丁基羟基甲苯）、pg（没食子酸丙酯）等。,1抗氧化剂的基本作用原理 主要是提供氢，中断氧化，使脂肪酸得到还原。其供氢表现为两方面： 向已被氧化脱氢后的脂肪所产生的自由基供氢，使之还原至脂肪的原来状态，抗氧化剂自身被氧化。,h h ah2 + ccc=cc ah+ ccc=cc h,抗氧化剂 脂肪自由基 抗氧化剂自由基 原脂肪,ah2 + ccc=cc ah+ ccc=cc,h,h,o,o ,o,o,h,抗氧化剂 过氧化自由基 抗氧化剂自由基 氢过氧化物,ah还可以向过氧化自由基继续供氢。,向已被氧化生成的过氧化自由基供氢，使之成为氢 过氧化物.,。,2几种常用的抗氧化剂,（1）丁基羟基茴香醚（butylated hydroxyanisole，bha） 一般认为bha毒性很小，较为安全。对热较稳定，弱碱性条件不受破坏。 bha可有两种异构体：-bha和-bha。在抗氧化效果方面，-bha较-bha强1.52倍，两者混合有一定的协同作用。 在使用时应避免金属离子的作用，如：铁器、铜器等。fao/who曾几次评价bha对大鼠前胃的致癌作用剂量，考虑到人类没有前胃靶组织，于1996年正式制定adi值为00.5mg/kgbw。,（2）二丁基羟基甲苯 （butylated hydroxytolene，bht） 稳定性较高，耐热性好，在普通烹调温度下影响不大，用于长期保存食品和焙烤食品很有效，但在焙烤食品中的效果略差于bha。 目前国际上特别是在水产加工方面广泛应用的廉价抗氧化剂。一般与bha并用，并以柠檬酸或其他有机酸为增效剂。 fao/who于1996年重新制定adi值为00.3mg/kgbw。,（3）没食子酸丙酯（propyl gallate，pg） 对植物油有良好的稳定性，与bha和bht合用有良好的增效作用。如果混用时加入柠檬酸效果更好。对猪油的抗氧化性比bha和bht好，三者混用抗氧化作用最强，没有毒性。 fao/who1994年制定adi值为01.4mg/kgbw。,（4）特丁基对苯二酚 （tertiary butylhydro quinonoe，tbhq） 这是一种新型的酚类抗氧化剂，对植物油来说抗氧化效果比其它抗氧化剂更有效。 fao/who1995年制定adi值为00.2mg/kgbw。使用范围同上，最大使用量0.2g/kg. 载入国家标准的抗氧化剂还有：d-异抗坏血酸钠(sodium d-isoascorbate）、植酸（肌醇六磷酸）(inocital hexaphosphoric acid）、茶多酚（tea polyhenols）。,usage of antioxidant,bha和bht主要用于油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、速煮面、干制食品和罐头等，最大用量为0.2g/kg。 pg除饼干和干制食品不能外，其余使用相同，最大使用量为0.1g/kg。 bha和bht混用时，总量最大使用量0.2g/kg。 三者混合用时，bha和bht总量最大使用量0.1g/kg， pg总量最大使用量0.05g/kg。,definition: it is the substance that can destruct or restrain the color component in the food and make the food appearing white（破坏或抑制食品中所含有的呈色组分成为无色的一类物质。这类物质使食品免于褐变，并提高食品质量）。 漂白剂有两种类型，一种是氧化型漂白剂，因其有毒已被禁用，故我国已禁用，第二种为还原型漂白剂，大多属于亚硫酸及其盐类，通过它们所产生的二氧化硫的还原性使食品中的成色成分受破坏变成无色。,二、漂白剂（bleaching agent）,我国允许使用的并载入国家标准的漂白剂,焦亚硫酸钠（sodium metabisulphite）、无水亚硫酸钠（anhydrous sodium sulphite）、硫磺（sulphur）、低亚硫酸钠（保险粉）（sodium hydrosulphite）。 它们的亚硫酸盐溶于水生成亚硫酸，然后分解生成so2，大部分在加热过程中挥发散去，而极少亚硫酸进入人体，通过正常解毒过程后排出体外，所以对人体是无毒的。fao/who1994年制定的adi值为00.7 mg/kgbw。,bleaching mechanism: so2,1so2能将着色物质还原褪色，使食品保持鲜艳色泽(to make matter reduce and fade , to keep the food fresh )； 2so2能夺取微生物组织中的氧，阻断微生物生理氧化过程，而抑制微生物生长、繁殖，起到防腐作用(it can break down the microorganism developing , reproduce and prevent food from deteriorating through interrupting the oxidate-reduce process. )；,bleaching mechanism: so2,3由于so2的还原作用可抑制植物性食品及水果中氧化酶的活力，可阻止氧化酶引起的营养成分破坏和产生颜色褐变，使食品保持鲜艳颜色(it can restrain the activity of oxidative enzyme in the fruit and fabric food to as well hold up the destruction of nutrition in the food and fade as keep the food fresh. )； 4由于so2首先被氧化，故可保护水果中的vc免受破 坏(it can protect the destruction of the vc in the fruit through oxidizing the so2 first . )。,the range and the maximal dose of use,1亚硫酸及其盐类 我国允许使用于蜜饯类、饼干、罐头等，以及食糖、冰糖、饴糖、糖果、液态葡萄糖、葡萄糖,竹笋、蘑菇及蘑菇罐头、葡萄、黑加仑浓缩液。最大使用量：0.6g/kg。 2低亚硫酸钠和焦亚硫酸钠 因其还原性较亚硫酸及其钠盐强，在人体代谢较为相似，使用范围也与亚硫酸盐相似，但使用量过大会破坏vb1。最大使用量： 低亚硫酸钠为0.4g/kg， 焦亚硫酸钠为0.45g/kg。,attention for usage,1漂白剂不适应动物性食品，主要是因为使用后留有不快气味，并且真正掩盖鱼、肉等的腐败气味，此外还破坏vb1。(it cant be used in the animal food because it can leave the bad smell and cover the putrid smell of the fish and meal really , furthermore it can destruct the vb1 in the food) . 2最大使用量应严格控制(maximal dose of usage must be controlled strictly ) ，在使用硫磺熏蒸时尤其应注意使用量，如玉兰片、白木耳等天然的微带黄色的食品，经硫磺熏蒸后变白。 3硫磺的纯度（不得检出砷）(the purity of the h2so4 must be controlled also .) 。,4. 残留量(the residual dose in the several kind of food) ：以so2计 竹笋、蘑菇及蘑菇罐头残留量0.05g/kg 饼干、食糖、粉丝及其它品种0.1g/kg; 液体葡萄糖0.2g/kg; 蜜饯、葡萄、黑加仑浓缩液0.05g/kg; 薯类淀粉0.03g/kg.,三、着色剂（colour）,着色剂又称色素，是一类本身有颜色的物质，是以着色为目的，可改善食品的感官性状的食品添加剂。(color , also be called pigment , is the food additive having color itself that is used with the purpose to colour the food and improve the sensitive character of the food . ) 着色剂按其来源和性质可分为两大类，即食用天然色素(the natural color )和食用合成色素(the chemical synthetic color )。天然色素除藤黄外一般较为安全，合成色素可能具有一定毒性。,1食用合成色素,亦称食用合成染料，系以煤焦油为原料制得，故称煤焦色素或苯胺色素。 化学结构(the chemical structure )：偶氮类和非偶氮类，属偶氮结构的有苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄。,毒性(toxicity )：,毒性可分为一般毒性、致泻性和致癌性。特别是致癌性，其毒性机理主要是化学性能，在化学结构上多属偶氮结构，偶氮化合物进入机体后经生物转化可形成芳香胺化合物（n-亚硝基化合物），再经体内代谢活化（n-羟化，脂化）变成终致癌物，与大分子亲核中心结合（与靶细胞作用引起肿癌）。其毒性还可能是合成色素在生产过程中可被重金属如as、pb等污染，或生成一些中间产物。,合成色素允许使用的范围：果味水、果味粉、果子露、汽水、配制酒、糖果、糕点上彩装、红绿丝、罐头等。,不能使用的食品：鱼类及其制品、肉类及其制品（腌肉）、海带、桔皮、果酱、豆类、豆腐、乳类及其加工品、调味品、婴幼儿食品、饼干、糕点等。,附表 我国允许使用的合成色素及adi值,纯度85% 其它： as0.1mg/kg 水不溶物0.20.5% pb1.0mg/kg 乙醚提取物0.10.5% ca30mg/kg 各种盐类（nacl、na2so4)5% 苯酚25mg 各种氯化物1% 苯胺34mg 各种挥发物（135）10%,食用合成色素的卫生要求：提高纯度，限制杂质,随着化学工业的发展，合成色素发展迅速，比天然色素色彩鲜艳，牢固度大，性质稳定，着色力强，而且可以取得任何色调，价格低，使用方便，所以被食品工业广泛应用。,我国天然色素资源多，使用天然色素已有悠久历史，但由于其含量和稳定性、着色力等不及合成色素，而且价格较高，所以我国发展很慢。 近年来世界各国可使用的品种和用量都在不断增加，我国在使用品上也不少，我国允许使用并已载入国家标准的天然色素有：,2食用天然色素,叶绿素铜钠盐（sodium copper chlorophyllin） 可可壳色素（cacao pigment） 紫胶红（lac dye） -胡萝卜色素（-carotene） 红曲米（red kojic rice） 菊花黄（coreopsis-yellow） 红花黄色素（carthamin yellow） 黑豆红（black soya bean red pigment） 越桔红（crow berry red） 高梁红（sorghum pigment） 萝卜红（radish red） 辣椒红（paprika red） 红曲红（monascus color） 甜菜红（beet red） 焦糖色（caramel） 栀子黄（粉末、浸膏）（gardenia yellow，crocin） 紫胶（虫胶）（shellac used as food additive） 天然色素除个别品种有毒外，其它一般安全无毒，但我国在新天然色素报批审定时作了很多要求，其主要目的就是为了保证使用安全。,四、护色剂（colour fixative）,又称为发色剂、呈色剂，系指食品加工工艺中使肉与肉制品呈现良好色泽的物质(it is seemed as the substance that can make a good color in the meal and manufacture of meal in the process . )如：硝酸钠（sodium nitrate）和亚硝酸钠（sodium nitrite）。 在食品工业中，使用护色剂的同时还要加入发色助剂，如l-抗坏血酸钠、l-抗坏血酸、烟酰胺等。,亚硝酸盐是添加剂中急性毒性较强的物质之一，是一种剧毒药，可使正常的血红蛋白变成高铁血红蛋白，失去携带氧的能力，导致组织缺氧。其次亚硝酸盐为亚硝基化合物的前体物，其致癌性引起了国际性的注意，因此各方面要求把硝酸盐和亚硝酸盐的添加量，在保证发色的情况下，限制在最低水平。,虽然硝酸盐和亚硝酸盐的使用受到了很大限制，但至今国内外仍在继续使用。其原因是亚硝酸盐对保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用，迄今未发现理想的替代物质。更重要的原因是亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌的抑制作用。但对使用的食品及其使用量和残留量有严格要求。,抗坏血酸与亚硝酸盐有高度亲和力，在体内能防止亚硝化作用，从而几乎能完全一直亚硝基化合物的生成。所以在肉类腌制时添加适量的抗坏血酸，有可能防止生成致癌物质。,usage of color fixative,应严格按照我国食品卫生标准规定的使用范围和最大使用量使用。 因为如果使用量过多，除引起急性中毒外（肠源性青紫症），还可能在体内形成强致癌物（亚硝胺），因此必须限量使用，而且只能用于肉类罐头和肉制品。,附表 护色剂的使用及adi值（fao/who，1994）,五、防腐剂 （preservative）,系指具有防止食品腐败变质，延长食品保存期限，抑制食品中微生物的生长繁殖的物质。(it is the substance that can be used to prevent the food corrupt and transmutate , extend the conservational term of the food and hold back the matter in the food which can benefit to the microorganism growth). 它除了具有食品添加剂的一般要求外，应具有显著的杀菌或抑菌作用，但不应阻碍胃肠道酶类的作用.,classification and function,1酸型防腐剂(acidic preservative) ：抑菌效果与ph值有关 （1）苯甲酸(benzoic acid)及其钠盐(sodium benzoate). 由于苯甲酸的水溶性低，故一般用其钠盐，通过其钠盐转化成苯甲酸，达到杀菌或抑菌的目的。一般ph4.05.0为宜，最佳ph为2.54.0，对微生物完全抑制的最低为0.050.1%。 ph5.5时对霉菌及酵母效果差。 作用机理是苯甲酸抑制浓度微生物细胞的呼吸酶系统的活性，特别是具有强烈地阻碍辅酶a的缩合反应。,毒性：,苯甲酸 生物体,马尿酸尿排出,葡萄糖苷酸尿排出,甘氨酸,915h,葡萄糖醛酸, 14c示踪，证明苯甲酸在体内无蓄积，故无毒性。 adi值05mg/kgbw（以苯甲酸计）。由于苯甲 酸解毒是在肝脏进行，因此肝肾功能弱者不太适宜， 应该注意。,使用范围及最大使用量：（我国）,酱油、醋、果酱类、果汁类、果子露、葡萄酒、罐头 1g/kg 浓缩果汁 2g/kg 汽酒、汽水 0.2g/kg 低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂类、果味露 0.5g/kg 苯甲酸及苯甲酸钠同时使用时不得超过最大使用量（以苯甲酸计）。,在我国苯甲酸是使用最多的一种防腐剂，主要是因为它的价格低，抑菌作用显著，基本无毒。,（2）山梨酸（sorbic acid）及其钾盐（potassium sorbate）,属酸型防腐剂，ph范围较苯甲酸广泛，对霉菌、酵母、需氧菌均有抑制作用，最适ph为4.0以下（抑菌活力强），ph6时抑菌活力降低，对食品的风味不发生影响。其抑菌机理是山梨酸与微生物酶系统的sh结合，从而破坏酶活力，达到抑菌效果。,抑菌作用：,毒性：,山梨酸实际上是一种不饱和脂肪酸，在体内可参加脂肪酸正常代谢，产生co2和h2o，几乎无毒。ld50为10500mg/kgbw，最大无作用剂量为2500 mg/kgbw，adi值05mg/kgbw。,使用范围和最大使用量：,酱油、醋、果酱类 1g/kg 低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露、罐头 0.5 g/kg 果汁类、果子露、葡萄酒 0.6 g/kg 浓缩果汁 2 g/kg 汽酒、汽水 0.2 g/kg 山梨酸及其钾盐同时使用时不得超过最大使用量。,山梨酸及其钾盐由于价格较苯甲酸贵，因此使用相对要少。 属于酸型防腐剂并载入国家标准的还有： 丙酸钙（calcium propionate，防霉剂） 丙酸钠（sodium propionate，防霉剂） 脱氢乙酸（dehydroacetic acid，防霉剂）,2酯型防腐剂(biotic preservative,对羟基苯甲酸乙酯（ethyl p-hydroxybenzoate） 对羟基苯甲酸丙酯（propyl p-hydroxybenzoate）,属于苯甲酸的衍生物，抑菌作用比上述强，特别是对霉菌和酵母抑菌能力强，其抑菌ph值为48，可用来代替酸型防腐剂，且毒性较苯甲酸低，比山梨酸大，其作用机理是抑制微生物呼吸酶以及电子传递酶系的活性，破坏微生物细胞膜结构，其作用随碳链的增长而增强。对革兰氏阴性杆菌和乳酸菌作用弱。,抑菌作用,进入体内吸收快，排出快，无蓄积。 adi值为010mg/kgbw（fao/who，1996）,毒性,3生物型防腐剂,乳酸链球菌素（nisin）是微生物代谢产物，可用乳酸链球菌发酵提取制得。它对肉毒杆菌等厌氧芽胞杆菌及嗜热脂肪芽胞杆菌有很强的抑制作用，对霉菌和酵母作用很弱，且需在酸性条件下方能保持稳定，故一般仅应用于乳制品、罐头、植物蛋白食品的防腐。这是一种较安全的防腐剂。 adi值为033000iu/kgbw（fao/who，1994）。,六、甜味剂（sweetener）,系指赋予食品甜味的食品添加剂(it is the s