高中化学选修课(食品安全)：初步认识食品添加剂学习讲义.doc

饮食与健康-化学视野中的食品安全（职业技能类）杭七中 王强（化学组）2012-2013学年初步认识食品添加剂教学目标知识与技能：1. 从媒体报道或者日常生活中关注食品安全2. 要求学生对食品添加剂有简单的认识3.使学生了解食品添加剂的重要性指导学生分辨部分媒体报道的伪科学 过程与方法：1.通过对近来食品安全问题的报道的收集，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力；2.从部分日常食品或者零食的商标中了解添加剂的使用3.通过部分食品安全事故，让学生对部分食品添加剂的滥用有科学的认识情感态度与价值观：培养学生用化学知识来解读和剖析食品添加剂的重要性，和滥用的危害教学重点： 1. 食品添加剂的重要性2. 食品添加剂滥用的危害3.理性科学的分析媒体报道教学难点：食品添加剂的归类，各成分的作用 教学过程：拿出部分学生喜爱的零食，让学生通过产品成分说明来归纳里面有哪些食品添加剂，和它们各自的作用。然后系统讲解食品添加剂。一、食品成分的分类正常的配料（Normal ingredients）操作助剂(Processing aids)食品添加剂Food additives污染物Contaminants二、食品添加剂的定义及分类1、食品添加剂的定义根据中华人民共和国食品卫生法（试行）规定，我国对于食品添加剂的定义是指“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天然物质”。在我国营养强化剂也属于食品添加剂。 食品添加剂（合成）的起源第一个有机色素苯胺紫，于1856年由英国化学家帕金在一个偶然的机会合成。并在其后很短的时间内取代了原先使用的有机色素(天然色素)。食品添加剂在中国的历史中国的食品添加剂历史上主要为天然物质 中国传统的卤水点豆腐（点卤用盐卤或石膏，盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸钙与豆浆中的钙离子置换）历史悠久。 古代有中国劳动人民用栀子染色的记载（见神农百草、百草图经）。 当代社会，很多地方仍保留着从古代流传下来的用红曲米酿酒、酱肉的习惯，这也体现了中国古代食品添加剂的应用很广泛。食品添加剂的意义食品生产加工业的灵魂，实现了食品从餐桌到工业化发展的飞跃！食品添加剂的分类一、按来源化分 a、天然食品添加剂：主要来自动、植物组织或微生物的代谢产物。如：木糖醇、丁香叶油等 优点：有机物质，毒性小，可在人体内参与正常代谢； 缺点：产出周期长，少而价贵，不够稳定，不实用； b、化学合成食品添加剂：通过化学手段使元素和化合物产生一系列化学反应而制成。如亚硝酸钠、过氧化苯甲酰； 优点：品种全，产出周期短，成本低，适合工业化发展； 缺点：毒性大，特别是合成食品添加剂质量不纯混有有害杂质，或用量过大时容易造成对机体的危害。我国1990年颁布的“食品添加剂分类和代码” （GB12493-90）将除香料外的食品添加剂按主要功能分成21类：酸度调节剂 抗结剂 消泡剂 抗氧化剂漂白剂 膨松剂 胶姆糖基础剂 着色剂护色剂 乳化剂 酶制剂 增味剂 面粉处理剂 被膜剂 水分保持剂 营养强化剂 防腐剂 稳定和凝固剂 甜味剂 增稠剂 其他 防腐剂：山梨酸、山梨酸钾、苯甲酸、苯甲酸钠、二氧化硫、丙酸钙、丙酸钠、尼泊尔金乙酯、尼泊尔金丙酯、对羟基苯、脱氢醋酸等抗氧化剂：BHA、BHT、没食子酸、异抗坏血酸等 发色剂：硝酸钠、亚硝酸钠 品质改良剂：磷酸三钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钠、着色剂：亮蓝、苋菜红、柠檬黄、姜黄、甜菜红、可可壳色、红曲米、玫瑰茄红、胡萝卜素、栀子黄、酱色等 增稠剂：琼脂、食用明胶、果胶、阿拉伯胶等 甜味剂：糖精钠、甜叶糖菊甙、甜蜜素等 漂白剂：亚硫酸钠、硫磺、焦亚硫酸钠等 酸味剂：柠檬酸、乳酸、苹果酸、偏酒石酸、磷酸、醋酸等 凝固剂：硫酸钙、氯化钙、盐卤等 疏松剂：碳酸氢钠、钾明矾、磷酸氢钙等 常见的食品中易超标的添加剂 六偏磷酸钠、焦磷酸钠等 乳化剂：蔗糖脂肪酸酯、SP-60、田青胶等方便面：防腐剂多，增稠剂、抗氧化剂易超标，尤其是油包中的抗氧化剂。 饼干：由于饼干比较干无水分，防腐剂很少，饼干中的疏松剂一般问题不大，易超标的有抗氧化剂（防止油类起氧化反应）以及色素。 果冻：增稠剂如卡拉胶、琼脂一般不易出现问题，但是色素和甜味剂易超标。 面包：鲜卖的面包不易出现问题，但是面包的馅中含有防腐剂。 牛奶：鲜牛奶不存在添加剂问题，而乳饮料中的防腐剂和甜味剂易超标。第二部分正确认识食品添加剂使用食品添加剂的必要性合理使用食品添加剂可以防止食品腐败变质，保持或增强食品的营养，改善或丰富食物的色，香，味等。实际上，不使用防腐剂具有更大的危险性，这是因为变质的食物往往会引起食物中毒的疾病。另外，防腐剂除了能防止食品变质外，还可以杀灭曲霉素菌等产毒微生物。食品添加剂的功能及主要种类一、用于保存，防止变质，延长食品寿命 1、被膜剂，如白油（液体石蜡），起密封作用 2、护色剂，如亚硝酸钠，亚硝酸钠除有护色功效外，还有防腐作用，能有效抑制肉毒素（肉毒杆菌在缺氧环境下分泌的一种高致命病毒，罐头跟腌渍菜中较常见）。注意：亚硝酸钠的中毒风险，误食达0.30.5g即可中毒，致死量为3g。 3、防腐剂，苯甲酸盐、山梨酸盐等，起到抑制微生物的呼吸作用。有毒性。其中，山梨酸盐是苯甲酸盐毒性的四分之一。 4、抗氧化剂，防止油脂及富脂食品的氧化腐败。如丁基羟基茴香醚（BHA），多用于食用植物油。二、改善食品的感官性状 1、增白剂过氧化苯甲酰是面粉增白剂的主要成分。我国食品在面粉中允许添加最大剂量为0.06g/kg。增白剂超标，会破坏面粉的营养，水解后产生的苯甲酸会对肝脏造成损害，过氧化苯甲酰在欧盟等发达国家已被禁止作为食品添加剂使用。 2、膨松剂部分糕点、糖果和巧克力中添加膨松剂，可促使产生二氧化碳，从而起到膨松的作用。常用的膨松剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合膨松剂等。 3、着色剂常用的合成色素有胭脂红、苋菜红、柠檬黄、靛蓝等。它可改变食品的外观，使其增强食欲。 4、甜味剂常用的人工合成的甜味剂有糖精钠、甜蜜素等。目的是增加甜味感。 此外，还可添加香精香料、乳化剂、增稠剂来改变风味品质。三、提高食品的营养价值 指的是营养强化剂，是以增强和补充食品中的营养成分为目的而食用的食品添加剂。主要有氨基酸类、维生素类、矿物质及微量元素类。如碘盐、高钙高铁奶粉中添加的微量元素。四、改变食品的生产工艺 1、酶制剂，如嫩肉粉（嫩肉精），原理是利用蛋白酶对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白部分水解，起到改善口感及口味的作用，从而改变食品生产工艺。 2、消泡剂广泛用于发酵行业。五、特殊人群的膳食需要 如：阿力糖（甜味素），有甜味，但不是碳水化合物，而是蛋白类物质，在人体代谢过程中不会造成血糖升高，适合糖尿病人群。食品添加剂与少儿多动症。人工合成食品添加剂（尤其是合成色素）是少儿患上多动症的原因之一。食品添加剂与癌症。通过动物试验，糖精钠、苯甲酸钠、过氧化苯甲酰等添加剂，在一定量的情况下有致癌性。过量食用某些食品添加剂的中毒效应。亚硝酸钠使用0.3g即中毒。第三部分科学使用食品添加剂六项要求：不应对人体产生任何健康危害，保证在允许范围内长期摄入而对人体无害； 不应掩盖食品腐败变质； 不应以掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷或以掺杂、掺 假、伪造为目的而使用食品添加剂； 不应降低食品本身的营养价值，也不影响食品质量及风味； 在达到预期的效果下尽可能降低在食品中的用量； 食品工业用加工助剂一般应在制成最后成品之前除去，有规定食品中残留量的除外。前提：食品生产本身不允许添加某种食品添加剂。概念：某种食品添加剂不是直接加入到食品中的，而是通过其他含有该种食品添加剂的食品原（配）料带入到食品中的。食品添加剂的带入原则应满足四个条件：食品配料中允许使用该食品添加剂；食品配料中该添加剂的用量不应超过食品添加剂使用卫生标准允许的最大使用量；应在正常生产工艺条件下使用这些配料，并且食品中该添加剂的含量不应超过由配料而带入的水平；由配料带入到食品中的该添加剂的含量应明显低于直接将其添加到该食品中通常所需要的水平。1.ADI值评价食品添加剂的毒性（或安全性），首要标准是ADI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体重。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1/1001/500即为ADI值。2.LD50值LD50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。按照现行食品添加剂使用卫生标准，酱肉生产中不允许添加苯甲酸，但需要使用酱油作为配料，而酱油中允许使用苯甲酸，其最大使用值1.0g/kg，因此，在正常生产工艺条件下，我们可以从酱肉中检出来源于酱油中的苯甲酸，但不允许超过酱油中的含量。 第二节、酸度调节剂一、酸味剂酸味剂又称酸化剂，是赋予食品酸味的添加剂。酸味剂可分类 （1）无机酸：磷酸 （2）有机酸：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、延胡索酸、抗坏血酸、乳酸、葡萄糖酸。 注:食品中用酸味剂，半数以上是选用柠檬酸，其次是苹果酸、乳酸、酒石酸、醋酸及磷酸 影响酸味的因素:一般温度对酸味影响较小。酸与甜味有相乘效应，与咸味有消杀效应。 食品中酸味剂在饮料中的应用是最广泛的，酸味剂在饮料中的作用如下：使用饮料产生特定的酸味。改进饮料的风味与促进蔗糖的转化。通过刺激产生唾液，加强饮料的解渴效果。具有防腐作用，一般清凉饮料中添加0.103的酸味剂，使pH值下降，细菌难于生长。二、 碱在食品加工中，为了改善食品的颜色和风味，常需进行碱处理。 例如：碱面馒头等。在食品加工中，强碱还大量用于各种水果和蔬菜的去皮。只要它们与氢氧化钠的热溶液（约3%，6082）接触，随后稍加磨擦即可达到去皮的目的. 三、食品中的缓冲液和pH控制 缓冲体系：能抵抗少量外加酸、碱或稀释的作用，而本身的pH值不发生显著变化的体系称为缓冲体系（buffering system）。 在食品加工过程中，要使体系的pH稳定在预期的水平，必须通过缓冲体系。缓冲体系的主要成分是弱有机酸和它的盐。在食品工业中，葡萄酸、醋酸、柠檬酸和磷酸的钠盐经常用作控制pH和调节酸味。 第三节 防腐剂防止食品腐败变质，延长食品保存期并抑制食品中微生物繁殖的物质。(1) 苯甲酸及其钠盐： 抑制酵母和细菌的效果好，毒性低，LD50为2750mg/kg， ADI值05mg/kg.bw。与甘氨酸结合成马尿酸排出。 防腐效果受pH的影响： 最适范围2.5-4.0，pH5.0时，基本无效,有一定的不良气味和毒性叠加之嫌。(2) 山梨酸及其钾盐：CH3CH=CH-CH=CHCOOH （2,4己二烯酸）山梨酸对霉菌、酵母和好气性菌均有抑制作用，但对嫌气性芽孢形成菌与嗜酸乳杆菌则几乎无效。毒性低，ADI为25mg/Kg.bw。防腐效果受pH的影响，非解离形式的活性更高，pH 6.5时仍有效果。作用机理使微生物的蛋白质凝固，干扰其生存和繁殖；改变其胞浆膜的通透性，使微生物体内的酶类和代谢产物失活；干扰微生物的酶系，破环其生长代谢，抑制酶的活性。行业黑幕：一些食品企业出于成本考虑，选用成本较低的防腐剂。以山梨酸和苯甲酸为例，前者对人体更为安全。但前者的成本为后者的两三倍，不少企业为了节省成本，选择并超量使用苯甲酸。使用甲醛和福尔马林等非食品级的工业原料，来强行杀菌。某些腐竹、米面制品曾被揭发存在这种严重违法行为。第四节 抗氧化剂为保持食品的品质，降低氧化作用引起的变质而使用的食品添加剂。使用时，往往结合增效剂（