食品添加剂测定.ppt

第十一章食品添加剂的测定 11 1概述 一 食品添加剂的定义 食品添加剂是指为改善食品的品质和色 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 营养强化剂 食品用香料 胶基糖果中基础剂物质 食品工业用加工助剂也包括在内 食品营养强化剂 指为增强营养成分而加入食品中的天然的或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂 食品用香料 指能够用于调配食品香精 并使食品增香的物质 食品用香料包括天然香料 天然等同香料和人造香料三种 胶基糖果中基础剂物质 是赋予胶基糖果起泡 增塑 耐咀嚼等作用的物质 食品工业用加工助剂 保证食品加工能顺利进行的各种物质 与食品本身无关 如助滤 澄清 吸附 润滑 脱模 脱色 脱皮 提取溶剂 发酵用营养物质等 世界各国对 食品添加剂 的定义不尽相同 所规定的种类也不尽相同 欧共体各国和联合国食品添加剂法典委员会 在添加剂的定义中明确规定 不包括为改进营养价值而加入的物质 美国联邦法典中 不但包括营养物质 还包括各种间接使用的添加剂 如包装材料 包装容器及放射线等 日本 将食品添加剂分为化学合成和天然物两大类 前者对品质指标 限量等均有严格规定 而后者则以 按正常需要为限 不作明确的各种限制性规定 二 食品添加剂的分类 目前国际上使用的食品添加剂种类已达14000余种 其中直接使用的约4000余种 常用的在1000种左右 美国已批准使用的达2700多种 如今 食品添加剂无处不在 没有食品添加剂就没有现代食品工业 一 按来源分类 1 天然食品添加剂 利用动 植物或微生物的代谢产物为原料制得 如天然色素 香料 调味品 部分来自于矿物 如明矾 石膏 硫磺等 一般对人体无害 长期为人们所广泛使用 2 化学合成的食品添加剂 以煤焦油等化工产品为原料通过化学手段 包括氧化还原 综合 聚合成盐等合成反应所得到的化合物 具有一定的毒性 若无限制的使用 对食用者的健康将造成危害 二 按功能分类 GB2760列举了食品添加剂功能类别 E1 酸度调节剂用以维持或改变食品酸碱度的物质 E2 抗结剂用于防止颗粒或粉状食品聚集结块 保持其松散或自由流动的物质 E3 消泡剂在食品加工过程中降低表面张力 消除泡沫的物质 E4 抗氧化剂能防止或延缓油脂或食品成分氧化分解 变质 提高食品稳定性的物质 E5 漂白剂能够破坏 抑制食品的发色因素 使其褪色或使食品免于褐变的物质 E6 膨松剂在食品加工过程中加入的 能使产品发起形成致密多孔组织 从而使制品具有膨松 柔软或酥脆的物质 E7 胶基糖果中基础剂物质是赋予胶基糖果起泡 增塑 耐咀嚼等作用的物质 E8 着色剂使食品赋予色泽和改善食品色泽的物质 E9 护色剂能与肉及肉制品中呈色物质作用 使之在食品加工 保藏等过程中不致分解 破坏 呈现良好色泽的物质 E10 乳化剂能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力 形成均匀分散体或乳化体的物质 E11 酶制剂由动物或植物的可食或非可食部分直接提取 或由传统或通过基因修饰的微生物 包括但不限于细菌 放线菌 真菌菌种 发酵 提取制得 用于食品加工 具有特殊催化功能的生物制品 E12 增味剂补充或增强食品原有风味的物质 E13 面粉处理剂促进面粉的熟化 增白和提高制品质量的物质 E14 被膜剂涂抹于食品外表 起保质 保鲜 上光 防止水分蒸发等作用的物质 E15 水分保持剂有助于保持食品中水分而加入的物质 E16 营养强化剂为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的物质 E17 防腐剂防止食品腐败变质 延长食品储存期的物质 E18 稳定剂和凝固剂使食品结构稳定或使食品组织结构不变 增强粘性固形物的物质 E19 甜味剂赋予食品以甜味的物质 E20 增稠剂可以提高食品的粘稠度或形成凝胶 从而改变食品的物理性状 赋予食品粘润 适宜的口感 并兼有乳化 稳定或使呈悬浮状态作用的物质 E21 食品用香料能够用于调配食品香精 并使食品增香的物质 E22 食品工业用加工助剂有助于食品加工能顺利进行的各种物质 与食品本身无关 如助滤 澄清 吸附 润滑 脱模 脱色 脱皮 提取溶剂 发酵用营养物质等 E23 其他上述功能类别中不能涵盖的其他功能 中国的食品添加剂管理有一个完善的目录增加和退出机制 添加剂目录本身是动态的 三 食品添加剂的作用 食品添加剂作为食品的重要组成部分 虽然它只在食品中添加0 01 0 1 却对改善食品的性状 提高食品的档次等都发挥着极其重要的作用 其主要作用概括如下 1 有利于食品的保藏 防止腐败变质 如防腐剂的使用 可防止由微生物引起的食品腐败变质 2 改善食品的感官性状 适当使用着色剂 护色剂 漂白剂 食用香料以及乳化剂 增稠剂等食品添加剂 可明显提高食品的感官质量 满足人们的不同需要 4 增加食品的品种和方便性 市场上已拥有多达20000种以上的食品可供消费者选择 这些食品的生产大多通过一定包装及不同加工方法处理 在生产工程中 一些色 香 味具全的产品 大都不同程度地添加了着色 增香 调味乃至其他食品添加剂 3 保持或提高食品的营养价值 在食品加工时适当地添加某些属于天然营养范围的食品营养强化剂 可以大大提高食品的营养价值 这对防止营养不良和营养缺乏 促进营养平衡 提高人们健康水平具有重要意义 5 有利食品加工制作 适应生产的机械化和自动化 在食品加工中使用消泡剂 助滤剂 稳定和凝固剂等 可有利于食品的加工操作 6 满足其他特殊需要 食品应尽可能满足人们的不同需求 例如 糖尿病人不能吃糖 则可用无营养甜味剂或低热能甜味剂 如三氯蔗糖或天门冬酰苯丙氨酸甲酯制成无糖食品供应 四 食品添加剂的安全使用 例如 过期的食品添加剂 和过期食品一样的有害或更甚 不纯的食品添加剂 如汞 铝等未清除 长期过量食用食品添加剂 使用已禁止使用的食品添加剂 食品添加剂作为人为引入食品中的外来成分 除了对某些食品具有特效功能以外 绝大多数对食用者具有一定的毒性 使用不当也可能危害健康 摄入过量的色素会造成人体毒素沉积 对神经系统 消化系统等都会造成伤害 例如柠檬黄是一种黄色工业原料颜料 食用后会引起过敏 肠胃刺激 甚至还可能导致癌症 国家已明确规定不允许使用 柠檬黄 做食品添加剂 亚硝酸盐的致癌危险性较大 它进入人体后发生化学反应 生成致癌物质亚硝胺 使肝脏 食管等可能发生癌肿 防腐剂是最主要的一种食品添加剂 具有杀死微生物或者抑制其繁殖的化学作用 虽然多数防腐剂是无毒和低毒的 但加入的剂量过多便会产生毒副作用 它不仅影响食用者本身的健康 而且对后代也有不小的危害 苯甲酸作为成本较低的防腐剂 价格仅为山梨酸的三分之一 某些企业为节省成本 选择并超量使用苯甲酸 一些设备简陋的小厂在添加防腐剂时常常出现搅拌不均匀的情况 这样也会造成产品中防腐剂的含量过高 苏丹红 是一种化学染色剂 并非食品添加剂 它的化学成份中含有一种叫萘的化合物 该物质具有偶氮结构 由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性 对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用 吊白块 的化学名称是甲醛次硫酸氢钠 呈白色块状或结晶性粉状 因在高温下有极强的还原性 具有漂白作用 食用过多 吊白块 加工出来的食品会产生头痛 乏力 食欲差等症状 长期食用会导致癌症的发生 非法添加剂 瓜子光滑油亮 加工过程中添加了相关规定中禁止使用的明矾 工业盐 滑石粉和工业石蜡等物质 明矾中含有的铝通过肠胃吸收 会在人体内沉积 如果超过一定量就会对人体造成损害 早期症状表现为身体虚弱 抑郁 焦躁 记忆力减退 严重时会造成肾功能衰竭 尿毒症 如果在脑内沉积过多会造成痴呆和帕金森症 1 尽可能不用或少用 必须使用时 应当严格控制使用范围和使用量 不得随意扩大 2 不得使用食品添加剂来掩盖食品的缺陷 如霉变 腐败 或作为伪造手段 3 不得由于使用添加剂而降低良好的加工措施和卫生要求 4 婴儿代乳食品不得使用色素 香精 糖精 国家标准对食品添加剂的生产和使用都有严格的规定 使用食品添加剂应遵循以下原则 11 2食品中护色剂的测定 一 概述 能与肉及肉制品中呈色物质作用 使之在食品加工 保藏等过程中不致分解 破坏 呈现良好色泽的物质 我国允许使用的护色剂有 硝酸钠 sodiumnitrate 和硝酸钾 potassiumnitrate 亚硝酸钠 sodiumnitrite 和亚硝酸钾 potassiumnitrite 其作用是亚硝酸盐在酸性条件下形成亚硝酸 亚硝酸不稳定 分解产生亚硝基 亚硝基下肌红蛋白结合 生成鲜艳亮红色的亚硝基红蛋白 遇热后放出巯基 转变为鲜红色的亚硝基血色原 使肉的红色固定和增强 改善了肉的感官性状 此外 亚硝酸盐也可抑制细菌 尤其是肉毒杆菌的生长 使用安全性 二 亚硝酸盐的测定 盐酸萘乙二胺比色法 一 原理 样品经处理 沉淀蛋白质 去除脂肪后 在弱酸性条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后 再与盐酸萘乙二胺偶合 形成紫红色的染料 在538nm处有最大吸收 其颜色的深浅与亚硝酸盐含量成正比 与标准比较定量测定其含量 二 仪器 三 试剂 1 亚铁氰化钾溶液 称取106 0g亚铁氰化钾 用水溶解 并稀释至1000mL 2 乙酸锌溶液 称取220 0g乙酸锌 加30mL冰乙酸溶于水 并稀释至1000mL 3 饱和硼砂溶液 称取5 0g硼酸钠 溶于100mL水中 冷却后备用 4 对氨基苯磺酸溶液 4g L 称取0 4g对氨基苯磺酸 溶于100mL20 的盐酸溶液中 置棕色瓶中混匀 避光保存 5 盐酸萘乙二胺溶液 2g L 称取0 2g盐酸萘乙二胺 溶解于100mL水中 置棕色瓶中 避光保存 6 亚硝酸钠标准溶液 5 0 g mL 四 分析步骤 1 试样处理 1 粉碎 将牛肉 火腿肠置粉碎机内打碎均匀 2 加热蒸馏水 开启水浴锅 打开水浴锅加热 在500mL烧杯内加入约400mL蒸馏水 在电炉上加热到70 左右 3 称量 用分析天平称取样品5 0g于50mL烧杯中 4 转移 在盛有5 0g样品的50mL小烧杯中加入12 5mL饱和硼砂溶液 搅拌均匀 用约300mL70 左右的水分次将试样全部洗入500mL容量瓶中 在沸水浴中加热15min 5 冷却 从水浴锅中取出500mL容量瓶 冷却至室温 然后一边转动一边加入5mL亚铁氰化钾溶液 摇匀 再加入5mL乙酸锌溶液 以沉淀蛋白质 加水定容至刻度 摇匀 静置0 5h 6 过滤 除去上层脂肪 清液用滤纸过滤 弃去初滤液30mL 滤液备用 2 标准曲线绘制 取9只50mL具塞比色管并进行编号 吸取0 00 0 20 0 40 0 60 0 80 1 00 1 50 2 00 2 50mL亚硝酸钠标准使用液 相当于0 1 2 3 4 5 10 12 5 g亚硝酸钠 分别置50mL具塞比色管中 于容量瓶中分别加入2 00mL对氨基苯磺酸溶液 混匀 静置3min 5min后 各加入1 00mL盐酸萘乙二胺溶液 加水到刻度 混匀 静置15min 用2cm比色杯 以零管调节零点 538nm波长测定吸光度 绘制标准曲线 3 试样测定吸取40mL样品处理液于50mL具塞比色管中 按标准曲线绘制同样操作 在538nm处测吸光度 从标准曲线上查出样品液含的亚硝酸盐含量 同时作试剂空白试验 五 结果计算 式中 X 样品中亚硝酸钠含量 mg m 试样质量 g A 测定用样液中亚硝酸钠的质量 g V1 试样处理液总体积 mL 500V2 测定用样液体积 mL 40 六 说明1 本法测得的是样品中的亚硝酸盐 以亚硝酸钠计 的含量 不包括硝酸盐含量 2 亚硝酸盐容易氧化为硝酸盐 样品处理时 加热的时间与温度均要控制 三 亚硝酸盐的测定方法 示波极谱法 一 原理 试样经沉淀蛋白质 除去脂肪后 在弱酸性的条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后 在弱碱性条件下再与8 羟基喹啉偶合形成橙色染料 该染料在汞电极上还原产生电流 电流与亚硝酸盐的浓度呈线性关系 可与标准曲线比较定量 示波极谱仪 是一种电化学分析仪器 主要用来测量溶液中氧化或还原物质的量 该仪器主要由电极和测量两部分组成 四 硝酸盐的测定 镉柱法 一 原理 试样经沉淀蛋白质 除去脂肪后 在pH值9 6 9 7的氨缓冲溶液中通过镉柱 使其中的硝酸根离子还原成亚硝酸根离子 在弱酸性条件下 亚硝酸根与对氨苯磺酸重氨化后 再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色染料 颜色与深浅亚硝酸盐含量成正比关系 可直接比色测得亚硝酸盐总量 另取样品溶液不经镉柱直接测定亚硝酸根离子含量 由总量减去亚硝酸盐含量 即可算出硝酸盐含量 二 试剂 1 氨缓冲溶液 pH为9 6 9 7 量取20mL盐酸 加50mL水 混匀后加50mL氨水 再加水稀释至1000mL 混匀 2 稀氨缓冲液 量取50mL氨缓冲溶液 加水稀释至500mL 混匀 3 盐酸溶液 0 1mol L 取5mL盐酸 用稀释水至600mL 4 硝酸钠标准液 5 亚硝酸钠标准液 三 仪器1 分光光度计2 镉柱 镉柱还原效率的测定 98 11 3食品中漂白剂的测定 漂白剂是指可使食品中的有色物质经化学作用分解转变为无色物质 或使其褪色的一类食品添加剂 可分为还原型和氧化型两类 目前 我国使用的大都是以亚硫酸类化合物为主的还原型漂白剂 通过产生的SO2的还原作用而使食品漂白 氧化漂白剂是通过其本身强烈的氧化作用使着色物质被氧化破坏 从而达到漂白的目的 由于漂白剂具有一定的毒性 用量过多还会破坏食品中的营养成分 故应严格控制其残留量 一 盐酸副玫瑰苯胺法 一 原理 亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物 再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作用 经分子重排 生成紫红色配合物 于550nm处有最大吸收 测定其吸光度以定量 反应式为 在甲醛存在的酸性溶液中会产生如下反应 生成的化合物HO CH2 SO3H能与盐酸副玫瑰品红起显色反应 20min即发色完全 在2h 3h是稳定的 二 试剂 1 四氯汞钠吸收液 称取13 6g氯化高汞及6 0g氯化钠 溶于水中并稀释至1000mL 放置过夜 过滤后备用 2 盐酸副玫瑰苯胺溶液 3 二氧化硫标准溶液 称取0 5g亚硫酸氢钠 溶于200mL四氯汞钠吸收液中 放置过夜 上清液用定量滤纸过滤备用 吸取10 0mL亚硫酸氢钠 四氯汞钠溶液于250mL碘量瓶中 加100mL水 准确加入20 00mL碘溶液 0 1mol L 5mL冰乙酸 摇匀 放置于暗处2min后迅速以硫代硫酸钠 0 100mol L 标准溶液滴定至淡黄色 加0 5mL淀粉指示液 继续滴至无色 另取100mL水 准确加入碘溶液20 0mL 0 1mol L 5mL冰乙酸 按同一方法做试剂空白试验 二氧化硫标准溶液的标定 二氧化硫标准溶液的浓度按下式计算 式中 X1 二氧化硫标准溶液浓度 mg mL V1 测定用亚硫酸氢钠 四氯汞钠溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液体积 mL V2 试剂空白消耗硫代硫酸钠标准溶液体积 mL c 硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度 mol L 32 03 与每毫升硫代硫酸钠标准溶液相当的二氧化硫的质量 mg 三 仪器1 分光光度计2 分析天平3 25mL具塞比色管 四 分析步骤 1 试样处理 1 水溶性固体试样如白砂糖等可称取约10 00g均匀试样 样品量可视含量高低而定 以少量水溶解 置于100mL容量瓶中 加入4mL氢氧化钠溶液 20g L 5min后加入4mL硫酸 1 71 然后加入20mL四氯汞钠吸收液 以水稀释至刻度 2 其他固体试样如饼干 粉丝等可称取5 0g 10 0g研磨均匀的试样 以少量水湿润并移入100mL容量瓶中 然后加入20mL四氯汞钠吸收液 浸泡4h以上 若上层溶液不澄清可加入亚铁氰化钾溶液及乙酸锌溶液各2 5mL 最后用水稀释至100mL刻度 过滤后备用 3 液体试样 如葡萄酒等可直接吸取5 0 10 0mL试样 置于100mL容量瓶中 以少量水稀释 加20mL四氯汞钠吸收液 摇匀 最后加水至刻度 混匀 必要时过滤备用 2 测定 吸取0 50mL 5 0mL上述试样处理液于25mL带塞比色管中 另吸取0 00mL 0 20 0 40 0 60 0 80 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00mL二氧化硫标准使用液 相当于0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 0 40 0 g二氧化硫 分别置于25mL带塞比色管中 于试样及标准管中各加入四氯汞钠吸收液至10mL 然后再加入1mL氨基磺酸铵溶液 12g L 1mL甲醛溶液 2g L 及1mL盐酸副玫瑰苯胺溶液 摇匀 放置20min 用1cm比色杯 以零管调节零点 于波长550nm处测吸光度 绘制标准曲线比较 3 计算 试样中二氧化硫的含量按下式进行计算 式中 X 试样中二氧化硫的含量 g kg A 测定用样液中二氧化硫的含量 g m 试样质量 g V 测定用样液的体积 mL 二 蒸馏法 一 原理 在密闭容器中对试样进行酸化并加热蒸馏 以释放出其中的二氧化硫 释放物用乙酸铅溶液吸收 吸收后用浓盐酸酸化 再以碘标准溶液滴定 根据所消耗的碘标准溶液量计算出试样中的二氧化硫含量 本法适用于酒类及葡萄糖糖浆 果脯的测定 二 试剂 1 盐酸 1 1 浓盐酸用水稀释1倍 2 乙酸铅溶液 20g L 称取2g乙酸铅 溶于少量水中并稀释至100mL 3 碘标准溶液 将碘标准溶液 0 100mol L 用水稀释10倍 4 淀粉指示液 10g L 称取1g可溶性淀粉 用少许水调成糊状 缓缓倾入100mL沸水中 随加随搅拌 煮沸2min 放冷 备用 此溶液应临用时新制 三 仪器1 全玻璃蒸馏器 2 碘量瓶 3 酸式滴定管 四 分析步骤 1 试样处理固体试样用刀切或剪刀剪成碎末后混匀 称取约5 00g均匀试样 试样量可视含量高低而定 液体试样可直接吸取5 0mL 10 0mL试样 置于500mL圆底蒸馏烧瓶中 2 测定 1 蒸馏 将称好的试样置入圆底蒸馏烧瓶中 加入250mL水 装上冷凝装置 冷凝管下端应插入碘量瓶中的25mL乙酸铅吸收液中 然后在蒸馏瓶中加入10mL盐酸 立即盖塞 加热蒸馏 当蒸馏液约200mL时 使冷凝管下端离开液面 再蒸馏1min 用少量蒸馏水冲洗插入乙酸铅溶液的装置部分 在检测试样的同时要做空白试验 2 滴定 向取下的碘量瓶中依次加入10mL浓盐酸 1mL淀粉指示液 10g L 摇匀之后用碘标准滴定溶液 0 01mol L 滴定至变蓝且在30s内不褪色为止 3 计算 试样中的二氧化硫含量按下式计算 式中 X 试样中的二氧化硫总含量 g kg A 滴定样品所用碘标准滴定溶液的体积 mL B 滴定试剂空白所用碘标准滴定溶液的体积 mL M 试样质量 g 0 032 与1mL碘标准溶液相当的二氧化硫的质量 g 三 滴定法 一 原理 样品经过处理后 加入氢氧化钾使残留的SO2以亚硫酸盐的形式固定 再加入硫酸使SO2游离 用碘标准溶液滴定定量 终点稍过量的碘与淀粉指示作用呈现蓝色 SO2 2KOH K2SO3 H2OK2SO3 H2SO4 K2SO4 H2O SO2SO2 2H2O I2 H2SO4 2HI 二 仪器1 分析天平 2 250mL碘量瓶 三 试剂1 1mol L氢氧化钾溶液2 1 3硫酸溶液3 1g L淀粉溶液4 0 005mol L碘标准溶液 四 测定方法 称取经粉碎试样20g于小烧杯中 用蒸馏水将试样洗入250mL容量瓶中 加水至容量的二分之一 加塞振荡 再加蒸馏水至刻度 摇匀 待瓶内液体澄清后 用移液管吸取澄清液50mL于250mL碘量瓶中 加入1mol L氢氧化钾溶液25mL 用力振摇后放置10min 然后一边摇荡一边加入1 3硫酸溶液10mL和淀粉液1mL 以碘标准溶液滴定至呈现蓝色 0 5min不褪色为终点 同时做空白试验 五 结果计算 式中 X 二氧化硫含量 g V1 滴定时所耗碘标准液体积 mL V2 空白滴定所耗碘标准液体积 mL 64 06 二氧化硫的摩尔质量 g mol C I2标准液的量浓度 mol L m 样品质量 g 11 4食品中其它添加剂测定 一 防腐剂的测定 防腐剂是具有杀灭或抑制微生物增殖作用的一类物质的总称 在食品生产中 为防止食品腐败变质 延长食品保存期 在采用其它保藏手段的同时 也常配合使用防腐剂 以期收到更好的效果 一 常用防腐剂的理化性质 1 苯甲酸 俗称安息香酸 是最常用的防腐剂之一 苯甲酸在常温下难溶于水 可溶于热水 也溶于乙醇 氯仿 乙醚 丙酮和挥发性 非挥发性油中 水溶液pH值为2 8 在pH值低的环境中 苯甲酸对较广范围的微生物有效 唯对产酸菌作用弱 在pH值5 5以上时对很多霉菌和酵母没什么效果 苯甲酸抑菌的最适pH值为2 5 4 0 2 苯甲酸钠 苯甲酸钠易溶于水 53 0g 100ml 25 可溶于乙醇 1 4g 100ml 25 其水溶液的pH值为8 1g苯甲酸钠相当于苯甲酸0 847g 或1g苯甲酸相当于1 18g苯甲酸钠 一般使用方法是加适量的水将苯甲酸纳溶解后 再加入食品中搅拌均匀即可 3 山梨酸 化学名称2 4 己二烯酸 化学结构式CH3