（食品科学专业论文）小麦粉质量检测技术的研究.pdf

摘要 过氧化苯甲酰含最是面粉安全性的重要指标之一且与面粉的相关品质有着紧密的相关关系。 基于目前过氧化苯甲酰检测方法所用仪器昂贵，费时费力，且不易普及的问题，本课题研究了过氧 化苯甲酰对面粉的相芙鼎质指标的影响，并探索了过氧化苯甲酰的快速测定方法。 本文以过氧化苯甲酰及面粉的加工精度为主要检测指标进行了啦下研究：研究面粉中过氧化 苯甲酰含量与面粉向度、面筋含量等指标的关系，从而确定过氧化苯甲酰对面粉各质量指标的影响。 结果表明，过氧化苯甲酰对而粉中的白度有较大影响，对面粉的面筋含量影响不大：探讨利用计算 机色度学原理测定面粉中过氧化苯甲酰含量的可能性。研究结果表明，在一定范围内，显色液的色 度值与过氧化苯甲醚浓度具有良好的线性相关性，所提出的测定方法具有成本低、速度快、效率高 等特点，通过进“步完善操作规范，该方法将在面粉质检领域具有良好的应用前景；研究利用计算 机色度学原理测定面粉加1 i 精度的可能性，提山了一种面粉加工精度的新型检测方法，该方法与国 标方法相比，具有客观性较强、准确度较高等特点，并有利于显著缩短检测时间。 关键词：面粉，过氧化苯甲酰，白度，色度值，检测 a b s t r a c t b e n z o y lp r e o x i d e ( b p o ) p l a y sav e r yi m p o r t a n tr o l ei nt h ei m p r o v e m e n to fq u a l i t yo fw h e a t f l o u fb e c a u s e tn o to n l yh a sav e r yo b v i o u se f f e c to nt h ec h r o m ao ff l o u r , b u ta l s oh a si n f i u e n c e o ns o m ei n t e r n a lq u a l i t yo ff i o u le g g l u t e n i no r d e rt ol e a r nt h ee f f e c t so ft h eb p oo i lf l o u lt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec o n t e n to fb p o i nf l o u ra n dt h ef l o u rq u a l i t yi n c l u d i n gt h eg l u t e na n dt h e w h i t e n e s sh a sb e e nd e t e r m i n e d t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tb p oh a sa l la p p a r e n ti n f l u e n c eo n w h i t e n e s s ，b u th a sn oa na p p a r e n ti n f l u e n c eo ng l u t e no ff l o u r an e wm e t h o di sd e v e l o p e dt o d e t e r m i n a t et h ec o n t e n to fb p oa d d e di nw h e a tf l o u r t h es c a n n e ri su s e dt oc o l l e c tt h ei m a g e so f b p o sc o m p l e xa n dt h eh u eo ft h ei m a g ei si d e n t i f i e db yas e l f - d e v e l o p e ds o f t w a r e i ti ss h o w e d f r o mt h er e s u l t st h a tt h er g bv a l u ei sw e l lc o r r e l a t e dw i t hb p oc o n t e n t t h en e wm e t h o dc a n r e d u c et h ec o s ta n dt i m ec o n s u m e di nb p od e t e r m i n a t i o nj nc o m p a r i s o nw i t ht h ec o n v e n t i o n a l m e t h o d s as i m i l a rm e t h o di sa l s od e v e l o p e dt od e t e r m i n a t et h ep r o c e s s i n gd e g r e eo f w h e a tf l o u r t h er e s u i t so ft h ee x p e r i m e n ts h o w e dt h a tt h er g bv a l u ei sw e l ic o r r e l a t e dw i t hf l o u r sc h r o m a t h en e wm e t h o da l s oc a nr e d u c et h ec o s ta n dt i m ec o n s u m e da n di m p r o v e st h ee x a c t i t u d ei nt h e d e t e r m i n a t i o no f p r o c e s s i n gd e g r e ei nc o m p a r i s o nw i t ht h ec o n v e n t i o n a lm e t h o d s k e yw o r d s ：w h e a tf l o u r ，b e n z o y lp e r o x i d e ，w h i t e n e s s ，e h r o m a ，d e t e r m i n a t i o n ， 独创性声明 7 7 4 3 7 7 本人声明所呈交的沦文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我。同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 啄1 勉 时间： 2 0 0 5 年月玎日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农、i k 大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名 导师签名 7 采愧 筷稆雩 刚1 间： 2 _ 0 0 5 年石月r 日 时间：枷，年月f f 日 中国农业大学碗i ：学位论文第一章绪论 1 1 小麦的生产和发展现状 第一章绪论 小麦是全做界主要的粮食作物，也是世界上栽培最早的作物之一，它对人类文明的发震发 挥了极其重要的作用。目前，小麦已经成为全世界分布范围最广、种植面积最大、总产量最高、 供给营养最多的粮食作物之一。人类所需蛋白质的2 0 以上是由小麦提供的，相当于肉、蛋、 奶产品为人类提供的蛋向质的总和。 小麦在我国的种植面积雨j 总产量仅次丁i 水稻，属于第二大粮食作物。但却是我国北方人民 的第一大主粮作物。1 9 9 3 年以来，我国小麦总产最已经超过美国和前苏联，成为世界第一大小 麦生产国。同时，我国也是全世界第一人小麦消费国和第二大进口国【”。 小麦的主要消费途径是先生产小麦粉然后再加： 成各种面制食品。由于小麦中含有特有 的面筋质，从而赋予了小麦广泛的州途。_ = | 4 它生产的食晶种类繁多，是其他粮食作物无与伦比 的。小麦制粉是借助予研磨与筛理机械的物理作用将整粒小麦破碎成粉状物的一系列操作过程 ”j 。小麦制粉烂一门古老的技术，随着社会的发展和技术的进步，小麦制粉技术在不断改进。 等级粉的生产对过去单一面粉种类而言，无疑是一大飞跃。专用粉的问世，使小麦制粉的技术 性有了进一步深化。可以说，小麦制粉是现代粮食加】：业的最重要组成部分。 1 2 小麦粉的理化特性与分类 1 2 l 小麦粉的瑗化特性 12 1 1 小麦粉的物理特性 小麦粉的物理特性主要包括色泽、粒度、吸水量等指标。 色泽是对面制品颜色起决定性作用的因素。小麦经磨粉机逐道研磨，使其胚乳部分磨细成 面粉。由丁小麦的皮色和粒质不同，面粉的色泽也有所差异。在其他条件不变的情况下，一般 自皮小麦生产的面粉比红皮小麦色泽白，硬质小麦生产的面粉比软质小麦色泽要差。这是因为 在制粉过榭中，面粉内不可避免地禽有麦皮，向皮小麦的皮色在面粉中不太明显，而红皮麦皮 涮入粉内! j i i j 使面粉色泽璺褐红色。硬质小麦的胚乳带轻微的乳黄色，粉质小麦的胚乳为白色； 原料含灰十过多或有较多的芥子，来经彻底清理和精选使面粉的色泽带有青灰色或极细的黑色 斑点；磨辊轧距过紧，引起磨辊发热，也可使粉粒呈暗灰色，这些因素都有可能对粉色产生不 同程度的影响一j 。 粒度是指面粉的粗细程度，即由筛网规格决定的物理特性。由于面粉的质量和用途的不同， 对粒度火小n 0 要求也不一致p j 。我国面粉的种类对其粒度的要求是：特制一等粉粒度不超过1 6 0 um ，特制二等粉粒度不超过2 0 0um ，标准粉粒度不超过3 3 0um 。 吸水量是指面粉制成面团时面粉加水量的多少。由于面粉的质量不同，含水量不同，吸水 量也不尽相同。面粉的吸水鼙与面粉的蛋自质含量有密切的关系，蛋白质含量高，吸水量大； i 中国农业人学硕士学位论文第一章绪论 蛋白质含量低，9 j i 鼙4 、嗍。 l ，2 ，l 、l 小麦粉的营养成分 小麦粉的生物化学性质，是由其各种营养成分决定的。不同等级的小麦粉。营养成分也各 不相同州( 见表1 1 ) 。 表l ，1 各种小麦面粉及麸皮的营养成分( ) t a b i ln u t r i t i o n a li n g r e d i e n t so f d i f f e r e n tf l o u ra n db r a n 表中的数据说明，淀粉含量从特制一等粉到标准粉逐渐减少，纤维素含量则增多。特制 等粉、特制二等粉的蛋向质、脂肪、矿物质的含量均低于标准粉。由此可以看出，标准粉营养 价值较特制粉高，对人体有较好的营养价值。 小麦粉的营养成分，根据小麦的质量、加方法和山粉率的不同而有很大差别；由于小麦 的类型不同，其营养成分也各不相同。小麦的营养成分取决于小麦的品种、栽培管理及气候等 因素；面粉加工精度的高低对面粉营养成分也有影响。一般来说，加工精度越高，其营养成分 含景越低。不同出粉率的小麦粉营养成分含量见表1 2 和表i 3 。 表i - 2 不同出粉率小麦粉的营养成分 t a b i - 2 n u t r i t i o n a l i n g r e d i e n t so f f l o u r w i t hd i f f e r e n t f l o u r y i e l d 2 表1 3 不同出粉率小麦粉的矿物质含量( m 1 0 0 9 ) t a b1 - 3m i n e r a ls u b s t a n c eo f f l o u r w i t hd i f f e r e n t f l o u r y i e l d 由此可见，小麦原本各种维生素和矿物质含量并不缺乏，但它大部分分布在皮层和胚芽中。 随着人们对吃面的要求越来越精、越自，面粉加1 ：的精度也随之越来越高，从全麦粉、标准粉， 剑特一粉、特糟粉，这样小麦中所含的维生素和矿物质在加工过程中大量的被损失掉了。 1 2 2 小麦粉的分类和等级 我国现行国家标准中，面粉的定等基础项目为加： 精度，即面粉的粉色麸星。其中粉色是 指面粉的颜色，麸星是指面粉中鼓皮的含量。根据国标g b1 3 5 5 - 8 6 ，小麦粉按加工精度分等， 等级指标及其它质量指标见表1 - 4 。检验时按实物标准样品对照，粉色是晟低标准，麸星是最 大限度。特制一等、特制= 等和标准粉的加工精度，以国家制定的标准样品为准；普通粉的加 1 。：精度标准样品，由省、口治区、直辖市制定。面粉的加+ 1 ：精度越高，小麦皮层碾去的越多， 粉色就越浅。除此之外，面粉的加工精度也受原麦品质、储藏时间等丽素的影响。 表1 - 4 小麦粉等级指标及其他质量指标 t a bi - 4 s p e c i a l t i e so f f l o u rf o rr a n k si nc r i t e r i o n 等级加王精度扶分精细度面筋质古磁性水分脂肪酸值 2 60 1 3 0- 2 2 0 1 3 08 0 品对照粉色散号筛0000 0 3 十05 皇 2 3 中国农业人学硬士学位论文 第一章绪论 除了按照加工精度分等以外，为了提高小麦粉的食用品质，提高营养价值和商品价格，并 充分利用原料，使小麦粉育适宜的食品加i ：性能，还可根据小麦粉的用途及蛋白质的含量分类， 如分为强力粉、标准强力粉、中力粉、薄力粉和次粉。各类面粉由于用途不同，又可分为各种 等级【7 】口 1 3 面粉质量的改善与存在的问题 在制粉厂因小麦品种、供麻、需求和价格的变化，当不能完全符合质量要求时，为保证 产品质赫，在面粉内加入一定鬣的添加剂，以生产出各种用途的专用面粉，使食品工业生产出 质地优良，并具有色正、柔软、可口疏松、弹性好、易保管及不易“老化”等特点的面粉。 1 3 1 面粉添觚剂的作用和种类 在面粉及食品加二：、生产、贮存等过程中，加入和使用少量化学合成物质或天然物质，称 为面粉添加剂。它们一般具有增加制品感官性状或具有提高面制品质量的作用。 面粉添加荆的作j = l = i 主要包括维持和增加面粉的营养成分，改善面粉的强度，增加发气能力 和保水能力，延长储藏面粉的保存时间，加强面粉、面团的相对稳定性，减少面粉的损耗，增 强面粉的色、香、味和组织结构等方面的特性，改善面粉物理性质，便于面制食品的；n b - e 等等 i e 】。 面粉和面制品添加剂的种类繁多，目前还没有一个统一的分类方法。一般常用的面粉添加 剂有以下几种。 ( 1 ) 面粉增白荆：目前使用的主要成分为过氧化苯甲酰，可以有效地消除面粉中的类胡萝h 索，使面粉及其制品白度增加【9 】。 ( 2 ) 面粉强筋剂：增加面粉面团筋力的添加剂，其作用原理，被认为是由于这类物质一方面能 使蛋白酶钝化，另一方面限制了面筋蛋白质吸水，而本身的分子极性能与面筋蛋白质作用形成 强有力的交联空间构型，从而增加了面筋的筋力。市场上所销售的面粉强筋剂主要有溴酸钾、 偶氮甲酰氮、磷酸盐、过氧化钙等等【”】。 ( 3 ) 面粉减筋剂；减筋剂实质上是一种还原剂，它将面粉面筋蛋白质分子中的“。s - 5 一”基还 原成“- s h - ”基，使面筋蛋向质由人分子结构断裂成小分子结构，从而降低了面团的弹性、韧 性，起到了减筋作用。减筋荆常朋在生产饼干、蛋糕的软麦粉中。制成品口感松软、柔软。目 前较常_ | = f j 的减筋荆有l 半胱氨酸、小瓜蛋白酶、亚硫酸钠等。 ( 4 ) 面粉乳化剂：乳化荆是一类表面活性物质，能改善面粉面团组织结构和防止“老化”。由于 在乳化剂分子内部的一端具有亲水的特性另一端具有亲油的特性。因而在面团调制过程中能 使油脂乳化分散得均匀，在食品烘烤过稃中，能得到良好的内部组织结构。由于乳化剂的作用， 可防止和延缓面制食品的“老化”，始终有新鲜感。常用的乳化剂有单甘油酯、硬脂酰乳酸酯、 硬脂酸酰酸盐、二乙酰酒石酸单甘酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆蛋白及磷脂等。加入量为面粉量的 0 1 - - 0 5 。其中单甘油酯具有可使食品松软、体积增大、缩短发酵时间等多种功能【1 2 l 。 4 中国农业人学坝士学位论立第一章绪论 ( 5 ) 营养强化剂：增加面粉营养价值的添加剂，一般把增加面粉营养价值的添加剂，称之为面 粉强化剂，如各种氨基酸、维生素和矿物质等。目前面粉厂添加的营养强化剂有v b l 、v b 2 、烟 酸、叫酸、铁、钙、锌笱。这样既保持了面粉的高加一f 精度，使人们对面制食品的色、香、味 乐于接受：又使得加：e 过程中损失掉的维生素和矿物质得以恢复和补充1 1 2 l 。 1 3 2 面粉加工过程中存在的问题 目前，小麦粉在加工生产中存在很多不足，其中比较引人注目的是面粉安全问题。近几年 来，我国对食品安全性的重视及了解产生了e 跃。然而，相当部分普通消费者的认识并没有得 到提高，对面粉的要求仍停留在越白越好的水平。面粉厂为了迎合这部分消费者的心理，用各 种方法提高面粉的外观艇质这也促使些唯利是图的生产者采用了一些非法手段，其中非法 添加吊白块和超餐使用增白剂就是近年来时有发生的问题。 吊白块的化学名称为甲醛次硫酸氢钠，易溶于水温度稍高或遇酸、碱即可分解为甲醛和 二氧化硫，是一种禁i t 用于食品的工业漂白剂，主要用于印染行业h 。国家明文规定：禁i 卜在 粮食制品中使用甲醛次硫酸氢钠。但有不少经营者利用吊白块能够漂白、增色、防腐和增加面 制品的韧性而非法添加。人类食j ：；| j 添加吊白块的食品后，可以引起中毒、过敏、肠道刺激，严 重者甚至可能导致死亡，这一问题已引起有关部门的重视。 过氧化苯甲酰即小麦粉增自剂的主剂，是一种在化工行业广泛使用的氧化剂。作为一种小 麦粉改良剂，可抑制小麦粉中一些酶的作用及微生物的生艮，促进小麦粉熟化，使类胡萝h 素、 叶黄索等色素破坏而增加小麦粉白度【l 。由于过氧化苯甲酰氧化力极强，不稳定，受热易爆炸， 故市售产铺常加入明矾、磷酸的钙盐、硫酸钙、碳酸镁和淀粉等稀释剂，称为“稀释过氧化苯 甲酰”。按j c 化工产品行业标准( h b2 6 8 4 - - 9 5 ) 的规定，市售产品中的过氧化苯甲酰含量为2 8 1 。 国外使用过氧化苯甲酰由来已久。在我国则是在2 0 世纪8 0 年代末、9 0 年代初才由南方某 些小麦粉加工厂率先使用，网其具有显著的增白效果及由此带来的明显经济效益，迅速为各地 面粉厂普遍使用。由于过氧化苯甲酰能够破坏食品中维生索，其还原产物苯甲酸摄入过多也不 利丁人体健康，阕此各国都规定了限量使用标准，如美国是0 0 4 5 9 k g ，英国是0 0 5 9 k g 等”l ， 我国则是0 0 6 9 k g ( g b2 7 6 0 1 9 9 6 ) 。 面粉的安全问题直接关系到干家万户，因此过氧化苯甲酰在面粉中的添加量问题也越来越 受到人们的重视1 6 - ”】。2 0 0 0 年河北省邯郸市卫生防疫站对采自本地和外地国营和个体面粉加t 厂及职i ：食堂的4 4 份面粉进行了检测，结果其中2 7 份的过氧化苯甲酰超标，超标率为6 1 ： 最高含鼙达o 3 4 9 k g ( 国家卫生标准规定面粉中过氧化苯甲酰晟大使用最为o 0 6 9 k g ) 。2 0 0 1 年初国家质检总周公布了对北京、上海、广州等1 0 个省市面粉质量的监督检查，结果表明，2 0 面粉存在过氧化苯甲酰超标或严重超标问题，抽检的9 4 种面粉中，结果只有1 3 种面粉没有添 加过氧化苯甲酰。可见，面粉中过氧化苯甲酰超标问题严重，情况不容忽视。 一般而亩，不是所有的面粉都需要漂白，面粉漂白应该主要用于馒头、水饺等蒸煮食品的 专用粉，其他用于油炸、烘焙等食品的面粉就没有必要过分强调面粉的白度。 中困农业人学顼士学位论空 第一章绪论 隧着社会的遴步，人民的生活水平不断提高，人们对食品卫生及健康方面要求也越来越高， 对面粉的色泽认识也随蓿时间的推移不断深化，越来越多的消费者在选购面粉时，不会过分强 调面粉的白度，因此，无增白削面粉也越来越多地被消费者所接受。其实这也是全国乃至世界 的趋势。 鉴于以上情况，为了满足人们对卫生与健康的要求，也为了满足不周层次消费者需要，面 粉厂最好应程外包装上明显注明有无加入面粉增白剂( 过氧化苯甲酰) 标志。 针对这一现状，建立必备的检测手段， 性分析的场合建立一种操作简便、快速、 特别在某些只需对过氧化苯甲酰的有无添加做出定 准确的定性检测方法就显得极为迫切。 1 4 过氧化苯甲酰的特性和测定方法 1 4 1 面粉漂白剂 使用面粉漂白剂对提高蕊粉质量，开发专用面粉新品种起到了积极的作用。漂白剂 ( b l e a c h i n g a g e n t ) 这一名词起源丁欧洲，儿个世纪以前，高质量的向面包只有贵族才买得起， 而社会下层人士只吃得起黑面包m 。 新加一r 出的面老； 经过一段时间的储存，粉色会逐渐变白，这是由于面粉中的产色类物质胡 萝h 素被自然氧化的结果，然而这一增白作用是有限的，而且需要较长的时间。 为了加快面粉漂白的进程和提高漂白效果，2 0 世纪初一些制粉厂开始使用气体漂白剂来漂 白面粉甲期使_ i _ f j 的气体源向荆有三氧化氮、氯气、过氧化氮等。后来发现三氧化氮在安全上 有很大问题，又摊出了= 氧化氯取代三氧化氮。 2 0 世纪5 0 - - 6 0 年代二氧化氯曾被j 、泛采用。不久北美国家推出了一种粉末状的漂白剂 偶氨甲酰铵，因是粉末状。给添加j 1 ：序带来了方便。后来便出现了过氧化苯甲酰漂白剂，这也 是一种粉末状的白色物质，不仅便下添加，而且漂白效果比偶氮甲酰铵好得多，很快便得到推 j “，并取代了气体漂白剂和偶氨甲酰铵的位置。 1 4 2 过氧化苯甲酰的特性 过氧化苯甲酰( b e r l z , o y lp e r o x i d e ，简称b p o ) 1 9 2 0 年由荷兰人发明，先用在油脂的漂向 上然后州在小麦粉的添加剂上。1 9 3 0 年作为面粉中唯一的固体漂白剂被公认为晟佳的品种， 漂向效果极好，在荧国作为不可缺少的漂白剂。直到第二次世界大战，全球许多国家都在，。泛 使硐，目前世界并地仍然有较多国家将它添加在面粉中，如英、美等国l 。 我国解放初期曾有人使用过进口的b p o 面粉增白剂，但并未推广。自8 0 年代后期，国外 的面粉增高剂一再被打八，先广东后上海逐渐的面向各地铺开。添加过氧化苯甲酰的面粉确实 增白了粉色，提高了面粉l l _ l 质以及增强了市场竞争力。现在国内生产过氧化苯甲酰已经有十几 年的历史，面粉漂白技术在全国得到了较普遍的推广应用，在经济效益方面取得了良好的效果， 在使j j 技术方面也日趋完善。然而，对漂白剂的安全性及其对营养成分的破坏性等问题仍然是 企业及消费者哭心的热点。 6 中国农业人学硕士学位论文 第一章绪论 近儿年来，鞫内外j 泛使州过氧化苯甲酰作为小麦粉的改良剂和增自荆。合理使用过氧化 苯甲酰，可使面粉及其制品外观更宜人，悦目度大大提高。此外，过氧化苯甲酰的分解产物苯 甲酸，可杀死面粉中的某些微生物，具有杀菌防霉的作用，有利于面粉的保管和储藏。但是。 过氧化苯甲酰添加过多不仅起不到增白作用，还会破坏食品中类胡萝h 素、维生素，同时产 生过多苯甲酸，不利于人体健康。冈此，过氧化苯甲酰的化学作用、安全性及其检测方法，一 直是人们关注的问题f ”1 。 1 4 1 2 1 过氧化苯甲酰的理化性质 过氧化苯甲酰又称二氧化二苯甲酰，分子式( c 。h s c o ) 2 0 2 ，分子量为2 4 2 2 4 。为自色粉末， 有微毒，略带甲醛气味，具有强氧化性，可被还原为苯甲酸。微溶于水，可溶于苯、氯仿和乙 醚等有机溶剂。千纯品极不稳定摩擦、碰撞、遇热或遇还原剂能引起爆炸，光照促进分解1 2 ”。 1 4 2 2 过氧化苯甲酰的化学作用 1 作用机理 过氧化苯甲酰具有强氧化性，在空气中利酶的催化作用下，用面粉中的水作用，释放出活 性氧和苯甲酸。活性氧微容易起氧化还原作心，而苯甲酸具有防腐抑菌效果。过氧化苯甲酰在 面粉中的种种作用就烂基于这两方面因素而发挥其效能2 4 。”。 2 过氧化苯甲酰释放的活性氧对面粉的作用 ( 1 ) 脱色 面粉嫩色的主要原因是面粉中含有类圳萝h 索等天然色素。类胡萝b 素由胡萝h 素和叶黄 素组成，它们的分子结构中都含有共轭双键，共轭双键是一种发色基团，使面粉略泛黄色。过 氧化苯甲酰舔加到面粉中后，与面粉中的水分作用产生活性氧，活性氧会氧化类胡萝h 素分子 结构中的共轭双键破坏发色基团，使得颜色变淡，从而使面粉增白。 ( 2 ) 杀菌 面粉中含有种种杂菌，特别是一些厌氧菌，一旦遇上b p o 放出的氧将会致死。过氧化苯甲 酰起n t 杀灭面粉中杂茁的作l l ；i 。其杀灭的机理是b p o 释放出的活性氧，原子态，具有破坏微 生物中起新陈代谢作j 羽的各种酶的功能，使杂菌无法生存，面粉中杂菌减少，则面粉的保存期 可以延长。 ( 3 ) 改良品质 新磨制的面粉翕有谷胱甘肽和小瓜蛋白酶等朊酶，这种多肽物质中含有较多的巯基，是活 泼的还原性基团，很不稳定，又容易激活蛋自酶，它们能使面粉中的蛋白质易于分解，也就是 使面筋易水解，劣化，失去弹性，具体表现为吸水性小，粘性大面团表面不容易光滑，易为 松散，影响面团的弹性，制成的发酵面食制品质地差，如面包、馒头的芯色不白，体积小，瓢 芯紧密不泡松，孔大外形千瘪、低平；面条粗细不匀，容易断条；油条炸后不膨大等等。b p o 在分解过程中释放出的氧与上述的还原性巯基很容易起氧化还原反应。巯基( - s h ) 被氧化成 敬硫( - s s 一) 结构。成为稳定性物质。巯基基团减少则面筋蛋白质不易被分解，对面粉的品 中国农业人学硕士学位论文鹅一章绪论 ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼i i i ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! ! ! ! 自! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! e ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 质起到，一定的改蘸作埘。 3 ，过氧化苯甲酰释放的苯甲酸对面粉的作用 b p o 释放的苯甲酸对面粉的作用主要是防霉。面粉生产、包装、运输过程会遇到微生物污 染的问题，如霉菌等，遇上梅雨季1 西，面粉受杂菌的影响更大。b p o 对面粉氧化还原作用后生 成的苯甲酸具有防旖功能，能杀灭和抑制杂苗。 1 4 3 过氧化苯甲酰的安全性及对面粉中营养素的影响 1 ，4 , 3 1b p 0 使用的安全性问题 过氧化苯甲虢的l d 5 0 为7 7 1 0 e c k g 体重( 对大鼠口服) ，属于实际无毒【”i 。过氧化苯甲酰 添加到面粉中水解放出活性氧后，生成的苯甲酸残留在面粉中。苯甲酸随同面粉食品进入人体 内，大部分与甘氨酸化台生成马尿酸随尿液排出，小部分与葡萄糖醛酸化合而解毒口0 1 。苯甲酸 上述两种解毒作用均在肝脏内进行，因此对于肝功能衰弱的人和肝功能损伤的患者，其生物转 化技能减弱，解毒能力降低，导致肝脏病变。易引发多种疾病。冈此，在面粉中过多添加过氧 化苯甲酰对人体显然有害无j ；i 。 1 4 3 2 对话粉中营养素的影响 讨论营养成分的焦点是b p o 对面粉中维生素破坏的程度，因为氧化剂通常对v a 、v c 和 v e 有破坏作用。面粉中维生素含量很少【2 8 1 ，缺乏v c ，v a 含量极少，几乎不含v d 和v e 。从有 关资料以看出，过氧化举甲醮对维生素有不同穰皮的破坏作用，对v 。影响较大，对v b l 和v b 2 破坏作j _ = i 不明显f 2 8 。l 。 小麦粉的类胡萝b 素中，胡萝b 素约i k1 0 。胡萝h 素是维生素a 元，它在人体内可以转 变为维生索a ，随着面粉的漂白，胡萝h 素被氧化，不能再转化成为维生素a ，这一点是不容 忽视的。但是在使面粉形成色泽的成分中，胡萝h 素仅占1 0 ，其余9 0 为叶黄素，叶黄素虽 然在结构上与胡萝 索相似，但在人体内却不能转变为维生素a ，故漂自对面粉中维生素a 的 实质性影响是有限的。 从表l - 5 中可以看出，按照国标中展大限最使用b p o ，v af 降不高于5 ，v b l 含量下降 不会超过4 。有关的文献也指出b p o 对v b 2 和v b l 影响是相近的，v b 6 则不受b p o 的影响。 此外，b p o 虽然能与v a 作用但它在面粉中含量甚微，在面粉的成分表内并未列出，因此其 损失被认为是极微鬣的口”。 从表1 - 5 中也可看出，添加b p o 后，c a 、f e 等矿物质的含量有所增高，这是因为b p o 添 加剂中所禽的稀释荆影响，稀释剂通常是硫酸盐、碳酸盐等惰性无机盐组成，网此钙、铁等矿 物质的损失百分率墨负数增长。 8 中同农业人学硕士学位论文 第一章绪论 表1 5 面粉中营养素损失百分率 l a b1 5 p e r c e n t a g eo f n u t r i e n tl o s s e si nf l o u r 14 3 3 安全规定 使川面粉增白剂要严格控制添加量。国际粮农组织规定面粉中过氧化苯甲酰含量不得火于 0 0 7 5 9 k g ，我国“食品添加剂使用卫生标准”( g b2 7 6 0 - 1 9 9 6 ) 规定不得大于o 0 6 9 k g ，美国是 0 0 4 5 9 k g ，英国是o 。0 5 9 k g 等另有一些国家如德国、法国、意大利、芬兰等禁止使用在面粉 中添加过氧化苯甲酰i 。 1 4 3 ，2 我国现状 大约在2 0 年以前，我国卫生部将过氧化苯甲酰列为品质改良剂类的面粉改良剂( 卫防字 第6 6 号文关于颁发食品添加剂使用卫生标准等的通知) ，最大使用量为每公斤面粉不超过 0 3 9 ( g b2 7 6 0 8 6 ) ，这显然有些偏高。1 9 9 6 年，我国“食品添加剂使用卫生标准”则改规定为 0 0 6 9 k g ( 0 b2 7 6 0 一t 9 9 6 ) - 虽然新标准实行已经将近1 0 年，但是仍然有极少数厂家按照旧标准添加增白剂；另外一 些小企业由于加工技术落后，面粉品质低、色泽深，为了片面追求面粉的白度，有时也会故意 超量添加面粉增自剂。因此，近儿年来，面粉加丁过程中过量添加过氧化苯甲酰的现象时有发 生，全国各地关于增向剂在面粉中添加耀超标的报道日趋增多。根据国家质量技术检验检痰总 局进行的监督抽查，2 0 0 2 年北京等1 0 省市的面粉产品合格率仅为4 0 ，4 ；2 0 0 3 年3 月份华东 地区市传面粉合格率仅为4 9 6 ，增自剂超标是合格率低的主要原因。 面粉的安全卫生问题直接关系i 干家万户。针对面粉加工过程中滥用过氧化苯甲酰的现状， 为了人们的身体健康，必须掌握食品中添加过氧化苯甲酰的状况及抽样检测方法，加强对面粉 生产企业的管理和指导，严格控制过氧化苯甲酰的添加量，建立必备的检测手段，寻找一种操 作简便、快速、准确、可靠、灵敏度高、便丁现场操作的检测方法。 1 4 4 面粉中过氧化苯甲酰含量检测方法 目前，对食品中过氧化苯甲酰含颦检测方法主要有色谱法、分光光度法、碘量法等等”“i 。 气相色谱法是测定面粉中过氧化苯甲酰含错的国家标准测定方法( g b t1 8 4 1 5 - 2 0 0 1 ) 。其 原理是：面粉中的过氧化苯甲酰铍铁粉和盐酸反应产生的原子态氢还原生成苯甲酸，或者在酸 性条件r 被水解还原生成苯甲酸，经提取净化后增气相色谱仪测定，与标准系列比较定量。此 9 中囝农业人学硕士学位论义 第一章绪论 法的优点是即使是微餐的成分也极淹灵敏、准确，是测定面粉中过氧化苯甲酰含量的行之有效 的方法。林秋萍p 5 | 用该法测定面粉中过氧化苯甲酰，展低检出浓度为o 0 0 0 5 9 k g ，相对标准偏 差为o ，9 3 。加标圄收率为9 3 ，8 。但是由于所需仪器价格昂贵，不宜在基层单位应用。 高效液相色谱法也是测定面粉中过氧化苯甲酰含餐的行之有效的方法。其原理是：先_ i ；i 适 当的有机溶剂将面粉中的过氧化苯甲酰及其分解产物苯甲酸提取出来，然后在适当的条件f 使 提取山的过氧化苯甲酰转化为苯甲酸，用高效液相色谱仪测定。此法准确度和灵敏度也较高， 重现性较好。日本a b e o n i s h i l 3 6 l 等州该法测定面粉中过氧化苯甲酰，最低检出浓度为0 0 0 0 7 9 k g ， 加标同收率在9 7 1 以上。缺点也是由于仪器昂贵，不宜在基层单位应用。 分光光度法的主要原理是样品中的过氧化苯甲酰被无水乙醇提取出来后，能把二价铁氧化 成三价铁，在酸性条烈：f ，三价铁离子与氧化剂发生显色反应。显色反应与过氧化苯甲酰含量 在一定范围内星线性荧系，与标准曲线比较即可定量。此法是直接测定过氧化苯甲酰含量，适 合予新出厂的面糟的测定。与色谱法相比，准确性稍差。蔡伟红f ” 等用该法测定面粉中过氧化 苯甲酰，加标回收率为9 5 4 。 碘量法是利用过氧化苯甲酰能将r 氧化成为i ：，用硫代硫酸钠标准溶液在非水体系中滴定 生成的1 2 ，根据消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积可以计算出样品中的过氧化苯甲酰的含量。 该法同样只适合予新出厂面粉的测定，灵敏度也较低，对微量的过氧化苯甲酰检测不出。王永 勤p 己l 等对该法进行研究屙发现该法的检测限为o 0 2 9 k g ，加标同收率为9 5 3 。 1 5 课题研究的主要内容 面粉中蛙氧化苯甲酰的含精不仅是检测面粉安全性的一个主要指标，而且对面粉的向度及 内在品质有萧一定的影响。目前过氧化苯甲酰检测方法所用仪器昂贵，费时费力，且不易普及。 本课题旨在研究避氧化苯甲酰对面粉的儿个重要品质指标的影响，并且探索了过氧化苯甲酰的 测定方法，以便对面粉中过氧化苯甲酰的含量做出快速、准确的判定，为面粉在加t 及流通领 域中提供一定依据。 本文拟主要以过氧化苯甲酰及面粉的加工精度为检测指标，进行以f 研究： f 研究面粉中过氧化苯甲酰与面粉向度等质黉指标的荧系，从而确定过氧化苯甲酰对面粉品质 的影响。 2 探i , i n 用计算机色度学原理测定面粉中过氧化苯甲酰含量的可能性。 3 研究利用色度学原理定性测定面粉中过氧化苯甲酰的可能性。 4 研究利用计算机色度学躁理测定面粉加工精度的可能性。 第二章 过氧化苯甲酰与面粉品质关系的研究 使用面粉增白剂，不能只是简单地将增白剂加入面粉中，而且要根据小麦原料的质量、所 生产面粉的品种，合理安排工艺和确定增自剂的用量，才能达到良好的使用效果。此外也应 该了解增向剂对面粉品质的影响，才能真正避免生产过程中的盲目滥用，做剑安全、合理、有 效、有限地使用面粉增白剂f 3 “”。 根据国标g b1 3 5 5 8 6 ，小麦粉按加1 精度分等，其它质量指标包括灰分、含砂量、面筋质、 脂肪酸值等等。有关资料表明，面粉增白剂可能对面粉白度、面筋含量等质量指标产生影响 ”2 “1 ，但多数仅限于理论分析，缺乏具体的实验结论。为了迸一步研究过氧化苯甲酰对面粉质 量的影响，本文以面粉白度为主要检测对象，之所以如此，不仅是因为它与过氧化苯甲酰的添 加量密切相关，而且也为后续研究作了铺垫。 本研究拟通过对过氧化苯甲酰添加量及添加时间与面粉白度的关系的研究探讨对不同基 础白度的面粉，添加过氧化苯甲酰后对面粉自度的影响。并且研究了添加过氧化苯甲酰对面粉 中面筋含颦等质量指标的影响。此外也就面粉增白剂对面粉安全性及营养成分的影响作了讨 论。 2 。1 材料与仪器 2 1 1 试验材料 在山东省粱山县粮食储备库的帮助f ，收集来添加过氧化苯甲酰的成品面粉3 种，分别为 雪牌特一粉、火桥牌特一粉、东平标准粉，编号分别为a l ，a 2 ，a ，；并将2 0 0 3 年的新鲜小麦 分别磨成出粉率6 0 、7 0 和18 0 的面粉，编号分别为b l ，b 2 ，b 3 ；同时为配合实验，研究过 氧化苯甲酰对麸星的影响，在当地某小型面粉加l 厂的帮助下专门加工了含麸星较多的面粉 样品，编号为c 。 2 1 2 试剂和仪器 过氧化苯甲酰( 分析纯) ；w s b 5 向度仪 一天平：电动搅拌器：恒温干燥箱；高温电炉 试管等。 m j 一1 型面筋测定仪；万分之一天平 锥形漏斗：瓷坩埚；坩埚钳；滴定管 2 2 方法和步骤 2 2 1 过氧化苯甲酰添加量与面粉白度值关系的测定 百分之 烧杯； 中国农业火学碳士学位论文 第二章过氧化苯甲酰与面粉品质关系的研究 曼孽鼍曼曼量曼曼鼍阜! 鼍曼曼曼! 曼皇舅曼曼曼阜i i l l ! ! 兰 先将待捌面粉样晶用w s b ，5 向度仪进行测定，重复三次，确定各面粉的基础自度平均值。 将其中编号为a i 、b l 、b 2 、b 3 、c 的5 种面粉，分别按0 0 0 9 k g ，0 0 3 9 k g ，o 0 6 9 k g ，0 1 0 9 k g ， 0 5 0 9 k g ， o o g t k g 的比铡掭加过氧化苯甲酰后，充分溉匀，静置4 8 小时。 再将各样品面粉用w s b 一5 白度仪进行测定，重复三次，记录白度平均值，以检测过氧化苯 甲酰添加餐对面粉自度的影响。 2 2 2 面粉自度值与过氧化苯甲酰添加时间关系的测定 将样品b 3 和c 分别按o ，o o g k g ，o 0 6 9 k g ，0 5 0 9 k g ，1 0 0 9 k g 的比例添加过氧化苯甲酰 充分混匀。 在4 8 小时内，每间隔4 小时用w s b 5 白度仪进行测定，重复三次，取白度平均值以检 测添加不同时阀的过氧化苯甲酰的面粉的白度值变化。 2 2 3 面筋含量的测定 将样品a z 、a 3 ，按o o o g 他，0 0 6 9 k g ，o 1 0 9 k g ，o 5 0 9 l ( g ，1 0 0 9 k g 的比例添加过氧化苯 甲酰，充分概匀，静置4 8 小时。 按照g b t 1 4 6 0 8 9 3 小麦粉湿面筋测定法，检测添加不同剂量的过氧化苯甲酰的面粉 的面筋值变化。 2 - 3 结果与讨论 2 3 1 过氧化苯甲酰与面粉自度的关系 2 3 i 1 b p 0 添加量对面粉自度影晌效果的研究 1 不同粉色的基础面粉漂白后白度值变化 表2 - 】是5 种基础粉色不周的面粉在添加了6 个荆量的过氧化苯甲酰后，漂向4 8 小时后所 得的白度值。可以看出，添加0 0 3 9 k g 的过氧化苯甲酰屙，样品b 1 的白度由7 7 3 上升到了7 8 3 ， 样品b 3 的白度由6 4 7 上升到了6 5 8 ，基本上升了1 度左右；添加0 0 6 9 k g 的过氧化苯甲酰后， 样品b 1 的白度由7 7 3 上升到了7 9 9 ，样品b 3 的自度由6 4 7 上升到了6 6 ，2 ，基本上升了2 度左 右：而添加0 1 0 9 k g 的过氧化苯甲酰后，样品b l 的白度由7 7 3 上升到8 0 6 ，样品b 3 的自度由 6 4 7 上升到6 7 5 ，提高了3 度左右。数据表明，在使用同剂量漂白后，不同等级面粉白度的 增加基本一致。但加- ：精度过低的样品c 的向度没有明显的上升，这表明了过氧化苯甲酰对小 麦粉中的献星j l 乎没有作用。 袭2 。1 不同白度的基础面粉漂白后白度值变化 t a b 2 1w h i t e n e s so f d i f f e r e n tf l o u ra l t e rb l e a c h i n g 2 b p o 添加量对面粉白度影响效果的研究 从图2 - ! 可以看出，除样品c 以外，4 种面粉在添加不同剂量的过氧化苯甲酰漂白后，自 度值明显上升，且随着过氧化苯甲酰剂餐的增大，其白度值上升的幅度也逐渐增大，但超过 0 1 9 k g 历，白度值提高不再显著。 从白度值增加的规律可看出，进行面粉漂白时，其白度值的增加是有一定范围的。b p o 含 量在o ，0 6 - 0 。l 瞻时，自度值增加比较明显，这样可以在面粉加丁精度较低的情况一f 褥到所需 要的粉色，对一些自n i t - 技术及加r 设备较著的小型面粉厂来说，能够较好地提高经济效益；如 果低丁二这一范霞l ，匀度值增加太少，目测几乎不能察觉，过氧化苯甲酰的作用也不能显示出来， 高下这一范同，白度值也基本不雨有明显增加，只能造成添加剂的浪费。 测量数据也表明随着过氧化苯甲酰荆最的增加，尽管在上述范围内，样品的白度值有明 显提高，但是无论添加多少过氧化苯甲酰，也只能在面粉原白度值的基础上提高2 5 度，并不 能无限制地提高下去。因此，添加餐也麻控制在一定限度内，盲目提高添加量不仅没有效果。 而且也增加了瑶粉的成本及漂向剂的残留鼙，不符合食品卫生标准。 在相关资料中也可看出。面粉自度上升到一定程度如8 0 度左右后，面粉中过氧化苯甲酰含 量与向度值将不再有相关性脚】。这可能是冈为随着加工精度的提高，面粉中的有色物质也随之 减少，冈此，过氧化苯甲酰的作j _ | ；j 也随之降低。从试验中也可以看出，对于那些加工精度较低 的面粉而言，过氧化苯甲酰对面粉中的数星不起作川，对那些麸星含量较多的面粉如标准粉等， 添加增自剂作 _ 4 较小。可见，过氧化苯甲酰在面粉中的添加量不仅有一定范围，其适用的面粉 也有一定范帛，从试验中可以看出，添加过氧化苯甲酰对白度在6 5 - 7 5 之间的面粉作用最大 对加工精度过高或过低的面粉则意义不大。 00 10 20 30 40 50 60 70 8 0 91 b p 0 添加量( g k g ) xa 1 b 1 _ 一b 2 b 3 c 暖2