14.食品添加剂的测定.ppt

食品分析与检测 第十三章食品添加剂的测定 一 概述二 甜味剂的测定三 防腐剂的测定四 护色剂的测定五 漂白剂的测定六 着色剂的测定七 抗氧化剂的测定 一 食品添加剂的定义和分类 二 食品添加剂测定的意义 三 食品添加剂测定的项目与方法 一 概述 1 定义 为改善食品品质和色 香 味以及防腐和加工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质 这些物质本身不作为食用目的 也不一定有营养价值 但不包括污染物 残留农药 一 食品添加剂的定义和分类 1 天然食品添加剂 2 化学合成添加剂 2 食品添加剂的种类 目前我国允许使用 并制订了国家标准 食品添加剂使用卫生标准 的有 酸度调节剂 抗氧化剂 漂白剂 膨松剂 着色剂 护色剂 乳化剂 酶制剂 增味剂 水分保持剂 营养强化剂 防腐剂 稳定剂 凝固剂 甜味剂 增稠剂 食品香料 其它22类1500种 世界现在有4000多种 天然食品添加剂一般对人体无害 大多数合成添加剂对人体有毒性 致癌物 要控制加入量 3 食品添加剂的安全使用和管理 一些食品添加剂在不同食品中添加的限量 添加剂名称食品加入限量 mg kg nano2午餐肉125nano3午餐肉 500so2白糖20苯甲酸干酪制品1000山梨酸果汁类600edta果汁类250 4 食品添加剂测定的项目和方法常测定的项目 甜味剂 防腐剂 漂白剂 发色剂 抗氧化剂 着色剂食品添加剂的检测也是先分离再测定 分离 蒸馏法 溶剂萃取法 色层分离等 测定 比色法 紫外分光光度法 tlc hplc等 测定的意义 为了保障食品安全 二 甜味剂的测定 常用的甜味剂有 糖精钠 甜蜜素 甜菊糖苷 糖精钠 水溶性好 在酸性条件下溶于乙醚 热稳定性好 甜度为蔗糖的200 700倍 糖精钠对人体无营养价值 不分解 不吸收 随尿排出 致癌性有争议 一 糖精钠的测定 婴幼儿食品 病人食品 主食中禁用果酒 露酒 黄酒 啤酒 白酒 肉类 水产类 水果蔬菜类罐头中禁止使用糖精钠 食品添加剂使用卫生标准 规定 酱菜类 复合调味料 蜜饯 配料酒 雪糕 冰淇淋 冰棍 糕点 饼干和面包用于瓜子用于话梅 陈皮类可与规定的其他甜味剂混合使用 最大用量为0 15g kg 1 2g kg5 0g kg 测定方法 高效液相色谱法紫外吸收法薄层色谱 1 紫外吸收法 原理 样品经处理后 在酸性条件下用乙醚提取食品中的糖精钠 经薄层分离后 溶于碳酸氢钠溶液中 于波长270nm测定吸光度 与标准液比较定量 甜蜜素 环己基氨基磺酸钠 合成 白色粉末 溶于水 对热 光 空气 碱稳定 甜度为蔗糖的30倍 二 甜蜜素的测定 测定方法 气相色谱法分光光度比色法 1 气相色谱法 原理 在酸性条件下 甜蜜素与亚硝酸反应 生成环己醇亚硝酸酯 利用气相色谱法定性 定量 气相色谱法分析条件 1 色谱柱 不锈钢柱 长2m 内径3mm 2 固定相 chromsorbwawdmcs80 100目 3 温度 柱温80 气化温度150 检测温度150 4 流速 氮气40ml min 氢气30ml min 空气300ml min 三 防腐剂的测定 防腐剂 能抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质 1 对人体无毒 无害 无副作用 2 对食品的质量不能有任何影响 3 不能掩蔽劣质食品的质量或改变任何感官性状 防腐剂的特点 我国允许使用的主要防腐剂 苯甲酸 苯甲酸钠 山梨酸 山梨酸钾 丙酸 丙酸钙 我国常用食品防腐剂 第七章食品添加剂的分析 我国常用食品防腐剂 我国常用食品防腐剂 一 苯甲酸 钠 的测定 苯甲酸 白色有丝光的鳞片或针状结晶 微溶于水苯甲酸钠 易溶于水和乙醇 难溶于有机溶剂 与酸作用生成苯甲酸 一 苯甲酸 钠 的测定 苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐 在ph2 5 4其抑菌作用较强 当ph 5 5时 抑菌效果明显减弱 对霉菌和酵母菌效果甚差 苯甲酸进入人体后 大部分与甘氨酸结合形成无害的马尿酸 其余部分与葡萄糖醛酸结合生成苯甲酸葡萄糖醛酸苷从尿中排出 不在人体内积累 苯甲酸的毒性较小 测定方法 气相色谱法紫外吸收法高效液相色谱法薄层色谱法酸碱滴定法 1 酸碱滴定法 原理 将样品中加入饱和氯化钠溶液 在碱性条件下萃取 分离出蛋白质 脂肪等 然后酸化 用乙醚提取样品中的苯甲酸 再蒸去乙醚 溶于中性乙醇乙醚混合液 1 1 中 而后用标准naoh溶液滴定 根据标准naoh溶液消耗体积 计算苯甲酸 钠 的含量 适合苯甲酸含量大于0 1 样品 二 山梨酸 钾 的测定 山梨酸 钾 用于酸性食品的防腐 在酸性介质中对霉菌 酵母菌 好氧性细菌有良好的抑制作用 山梨酸 无色 无嗅的针状结晶 难溶于水 山梨酸钾 易溶于水 难溶于有机溶剂 与酸作用生成山梨酸 比苯甲酸更安全 在体内最后成co2和水 ch3ch chch chcooh 二 山梨酸 钾 的测定 测定方法 气相色谱法硫代巴比妥酸比色法高效液相色谱法薄层色谱法酸碱滴定法 高效液相色谱法可同时测定苯甲酸 钠 和山梨酸 钾 含量 1 硫代巴比妥酸比色法 原理 提取样品中的山梨酸 钾 经硫酸 重铬酸钾氧化成丙二醛 丙二醛与硫代巴比妥酸作用生成红色化合物 其颜色深浅与丙二醛含量成正比 在波长530nm测定吸光度 四 护色剂的测定 护色剂 能够使肉与肉制品呈现良好色泽的物质 常用的类型 亚硝酸盐 硝酸盐 作用机理 在微生物作用下 硝酸盐还原为亚硝酸盐 亚硝酸盐在肌肉中乳酸的作用下生成亚硝酸 亚硝酸极不稳定 分解产生亚硝基 并与组织中的肌红蛋白结合 生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白 赋予肉制品鲜艳的红色 同时 亚硝酸盐对抑制微生物的增殖有一定作用 与食盐并用可增加抑菌作用 对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊抑制作用 亚硝酸盐和硝酸盐作为食品添加剂 过多地使用对人体产生毒害作用 亚硝酸盐与仲胺反应生成具有致癌作用的亚硝胺 我国食品使用卫生标准 规定 亚硝酸盐用于腌制肉类 肉类罐头 肉制品时的最大使用量为0 15g kg 硝酸钠最大使用量为0 5g kg 一 亚硝酸盐的测定 格里斯试剂比色法 原理 样品经除去蛋白质和脂肪后 在弱酸性条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用形成重氮盐 再与盐酸萘乙二胺作用形成紫红色偶氮染料 此染料颜色的深浅在一定范围内与亚硝酸盐的浓度成正比 在波长540nm下比色测定 仪器 2 醋酸锌溶液 1 硼砂饱和溶液 试剂 3 亚铁氰化钾溶液 4 2 5mol l氢氧化钠溶液 5 0 4 对氨基苯磺酸溶液 6 0 2 盐酸萘乙二胺溶液 7 亚硝酸钠标准溶液 5 g ml 1 标准曲线的绘制 吸取亚硝酸钠标准液 5 g ml 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 5 2 0 2 5ml 相当于0 1 2 3 4 5 7 5 10 12 5 g亚硝酸钠 分别于50ml容量瓶中 各加2ml0 4 对氨基苯磺酸溶液 摇匀 静置3 5min后 加入1ml0 2 盐酸萘乙二胺溶液 并用水定容 摇匀 静置15min后 用分光光度计在540nm波长下比色 测定吸光度 以亚硝酸钠含量为横坐标 以吸光度为纵坐标 绘制标准曲线 测定步骤 肉制品 红烧类除外 称取5 0g经绞碎混匀的样品于50ml烧杯中 加入硼砂饱和溶液12 5ml 搅匀 再以70 左右的水约300ml 将其冲洗至500ml容量瓶 置沸水浴中加热15min 取出 冷却 加入5ml亚铁氰化钾溶液 混匀 再加入5ml醋酸锌溶液 用水定容 混匀静止0 5h 除去上层脂层 过滤 弃去初滤液约30ml 收集滤液备用 2 样品处理 果蔬类 样品洗净 擦干 称取一定量于组织捣碎机中 加等量水捣成匀浆 称取匀浆10 30g 置于250ml容量瓶中 加水100ml 振摇1h 加2 5mol l氢氧化钠溶液20ml 定容后立即过滤 然后取30ml滤液于50ml容量瓶中 用水定容至刻度 过滤 收集滤液备用 3 做空白实验 吸取样品溶液和空白液各40ml分别于50ml容量瓶中 加入2ml0 4 对氨基苯磺酸溶液 摇匀 静置3 5min后 加入1ml0 2 盐酸萘乙二胺溶液 并用水定容 摇匀 静置15min后 用分光光度计在540nm波长下比色 测定吸光度 4 测定 结果计算 式中 x 亚硝酸盐含量 mg kg c 从标准曲线上查得的亚硝酸盐含量 g v1 比色时所取样品溶液的体积 ml v2 样品溶液的总体积 ml m 样品的重量 g 1 当亚硝酸盐含量高时 过量的亚硝酸盐可以将偶氮化合物氧化 生成黄色 而使红色消失 可以先加入试剂 然后滴加样液 从而避免亚硝酸盐过量 2 样品处理过程中的饱和硼砂溶液 亚铁氰化钾溶液与醋酸锌溶液为蛋白质沉淀剂 说明与注意事项 测定方法 镉柱法 麝香草酚法 水杨酸比色法 硝酸比色法 二 食品中硝酸盐的测定 样品经除去蛋白质和脂肪后 将样品溶液通过镉柱 在ph9 6 9 7的氨缓冲液中 使其中的硝酸盐被金属镉还原为亚硝酸盐 在弱酸性条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用形成重氮盐 再与盐酸萘乙二胺作用形成紫红色偶氮染料 此染料颜色的深浅在一定范围内与亚硝酸盐的浓度成正比 在波长540nm下比色测定 原理 1 镉柱法 仪器 镉柱装填示意图1 贮液漏斗 2 进液毛细管 3 橡皮塞 4 镉柱玻璃管 5 7 玻璃棉 6 海绵状镉 8 出液毛细管 1 氨缓冲溶液 ph9 6 9 7 2 稀氨缓冲溶液 1 9 试剂 3 0 1mol l盐酸 4 硝酸钠标准溶液 相当于5 g ml亚硝酸钠 5 亚硝酸钠标准溶液 5 g ml 同亚硝酸盐的测定 操作步骤 1 标准曲线的绘制 2 样品处理 同亚硝酸盐的测定 3 镉柱还原效率测定 还原效率 m 10 100 4 样品溶液的测定 结果计算 1 镉是有害元素 在制作海绵镉或处理镉柱时 不要用手直接接触 同时注意不要弄到皮肤上 一旦接触立即用水冲洗 制备 处理过程中的废液含大量的镉 应经处理之后再排放 以免造成污染 2 为了保证硝酸盐的测定结果准确 应经常对镉柱的还原效率进行检查 镉柱维持得当 经使用一年 还原效率尚无显著变化 说明与注意事项 3 氨缓冲溶液除控制溶液的ph外 又可缓解镉对亚硝酸盐的还原 还可作为络合剂 以防止反应生成的cd2 与oh 形成沉淀4 当样品连续测定时 可不必每次都洗镉粒 在硫酸酸性条件下 麝香草酚与硝酸盐作用生成硝基酚化合物 在碱性溶液中发生分子重排产生黄色化合物 在波长420nm下比色定量 2 麝香草酚法 原理 仪器 1 硝酸钠标准溶液 50 g ml 2 0 5 麝香草酚乙醇溶液 3 10 氨基磺酸铵溶液 试剂 4 浓硫酸 分析纯 5 40 氢氧化钠溶液 操作步骤 1 标准曲线绘制 取50ml比色管6支 分别加标准液0 0 10 0 30 0 50 0 70 1 0ml 用蒸馏水补足至1 00ml 加氨基磺酸铵溶液0 1ml 放置10min 加麝香草酚溶液0 2ml 浓硫酸2ml 混匀 放置5min 加蒸馏水8ml 混匀 加氢氧化钠溶液10ml 加蒸馏水至25ml 混匀 在420nm测定吸光度 以硝酸钠含量为横坐标 以吸光度为纵坐标绘制标准曲线 2 样品处理 同亚硝酸盐的测定 3 测定 取样液1ml于50ml比色管中 按照标准曲线操作方法 在420nm测定吸光度 从标准曲线查出硝酸钠的含量 结果计算 式中 x 硝酸盐含量 mg kg c 从标准曲线上查得的硝酸盐含量 g v 样品溶液的总体积 ml f 稀释倍数m 样品的重量 g 1 加麝香草酚溶液时应由管中央滴到溶液中 勿沿管壁流下 2 氨基磺酸铵与亚硝酸盐发生下列反应 h2n so3 nh4 hno2 nh4hso4 n2 h2o 说明与注意事项 3 水杨酸比色法 在浓酸条件下 no3 与水杨酸反应 生成硝基水杨酸 生成的硝基水杨酸在碱性条件下 ph 12 呈黄色 最大吸收波长为410nm 在一定范围内 其颜色的深浅与含量成正比 可比色测定 原理 分光光度计 分析天平 电炉 仪器 1 500mg ln03 n标准溶液 2 5 的水杨酸 硫酸溶液 试剂 3 8 的氢氧化钠溶液 1 标准曲线的制作 操作步骤 吸取500mg ln03 n标准溶液0 1 2 3 4 6 8 10 12ml分别放入50ml容量瓶中 用去离子水定容至刻度 使之成0 10 20 30 40 60 80 100 120mg l的系列标准溶液 吸取上述系列标准溶液0 1ml 分别放入刻度试管中 再分别加入5 的水杨酸 硫酸溶液0 4ml 摇匀 在室温下放置20min 再加入8 的naoh溶液9 5ml 摇匀冷却至室温 显色液总体积为10ml 在410nm波长下测定吸光度 以n03 浓度为横坐标 吸光度为纵坐标 绘制标准曲线并计算出回归方程 取一定量的植物材料剪碎混匀 精确称取2g左右 放入刻度试管中 加入10ml去离子水 用玻璃球封口 置于沸水浴中提取30min 取出 冷却 将提取液过滤到25ml容量瓶中 并反复冲洗残渣 最后定容至刻度 2 样品的处理 吸取样品液0 1ml于刻度试管中 按照标准曲线方法操作 在410mn波长下测其吸光度 从标准曲线上查得出no3 n的浓度 3 样液的测定 结果计算 式中 x 硝酸盐含量 mg kg c 从标准曲线上查得的硝酸盐含量 g v 样品溶液的总体积 ml m 样品的重量 g 4 硝酸比色法 在酸性条件下 硝态氮与硝酸试剂中锌和酸作用所产生的氢进行还原作用 形成亚硝酸盐 它和对氨基苯磺酸作用 再和 萘胺偶合 形成红色的偶氮染料 在一定浓度范围内 红色的深浅与硝态氮含量成正比 本反应必须在酸性条件 ph5左右 下进行 在碱性条件下不显色 但本法不够稳定 且高温易褪色 因此比色应在10min进行 原理 五 漂白剂的测定 漂白剂 为使食品保持特有的色泽 退色或不褐变 依靠漂白剂的氧化或还原能力 破坏食品的变色因子 漂白剂的特点 1 食品中的漂白剂本身无营养价值 2 严格控制使用量 因为对人体健康有一定影响 3 要求对食品的品质 营养价值及保存期不应有不良影响 常用的漂白剂二氧化硫及亚硫酸盐我国食品卫生法规定 亚硫酸盐可用于蜜饯类 饼干 罐头 食糖 冰糖等的漂白 硫磺可用于熏蒸蜜饯类 干果 干菜及粉条 二氧化硫残留量不超过50mg kg 二氧化硫可通入葡萄酒 残留量不超过25mg kg 测定方法盐酸副玫瑰苯胺比色法 滴定法 碘量法 极谱法 高效液相色谱法 1 盐酸副玫瑰苯胺比色法 国标法 羟基磺酸 亚硫酸盐或二氧化硫 与四氯汞钠反应生成稳定的络合物 再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色物质 在550nm有最大吸收 其色泽深浅与亚硫酸含量成正比 可比色测定 反应式如下 原理 盐酸副玫瑰苯胺黄色 副玫瑰苯胺 羟基磺酸 说明 1 颜色较深样品 需用活性炭脱色 2 样品中加入四氯汞钠吸收液以后 溶液中的二氧化硫含量在24h之内稳定 测定需在24h内进行 四氯汞钠作为萃取剂 如果用水萃取 易造成so2的丢失 20 时 1体积水溶解40体积so2 3 此方法适用于含so2 50mg kg 含量高时适于用碘量法及中和法测定 4 四氯汞钠毒性甚大 有人研究用edta代替 在密闭容器中对样品进行酸化并加热蒸馏 蒸出二氧化硫 然后用乙酸铅溶液吸收 用浓盐酸酸化 再用碘标准溶液滴定 2 蒸馏滴定法 原理 3 碘量法 样品中的亚硫酸盐在弱酸性条件下加热蒸馏出so2 用ph6的水吸收 然后以淀粉作指示剂 用碘标准溶液滴定至终点 根据碘标准溶液消耗量计算出样品中二氧化硫的含量 so2 i2 2h2oh2so4 2hi 原理 六 食用合成色素的检测 为了弥补食品中本来特有的色泽在加工 储藏中的损失 使其尽可能恢复至原来的颜色 除采取一定护色措施外 往往还得添加一定量的食用色素 进行着色这些靓丽的色泽能促进人的食欲 给人以美感 增加消化液的分泌在各种花色蛋糕 冰棒 糖果 果脯 饮料 色酒 果酱 罐头中都有色素 食用色素就来源可分为 天然色素和人工合成色素天然色素 从一些动 植物组织中提取的 目前我国开发有80余种 如 红曲米粉 辣椒红 辣椒黄 姜黄 叶绿素铜钠盐 虫胶 番茄红素 红花黄 焦糖色 胡萝卜素 黄酮类色素等 天然色素优点 其安全性相对高 有的有营养价值 个别有毒如 藤黄剧毒 天然色素缺点 稳定性差 着色能力差 难以调出任意的色泽 且资源较短缺 目前还不能满足食品工业的需要 合成色素 用有机物合