第四节 食品添加剂.ppt

第三节食品添加剂 FoodAdditives 主要内容 概述防腐剂抗氧化剂乳化剂膨松剂发色剂和发色助剂漂白剂 一概述 一 食品添加剂概念 食品添加剂是指在食品生产 加工 保藏等过程中 为了改善食品品质及其色 香 味 改变食品结构 防止食品氧化 酸败 变质和为了加工工艺需要而加入食品中的化学合成或天然物质 二 食品添加剂的作用 1 防止食品腐败 例如防腐剂和抗氧化剂 2 改善食品感官性状 例如乳化剂 增稠剂 护色剂 增香剂等 3 有利于食品加工操作 例如澄清剂 助滤剂和消泡剂 4 保持或提高食品的营养价值 例如营养强化剂 5 满足某些需要 例如营养甜味剂课满足糖尿病患者的特殊要求 某些加工食品在真空包装后 为防止水分蒸发需要吸湿剂等 三 食品添加剂的要求 1 食品添加剂本身应该经过充分的毒理学鉴定程序 证明在使用限量范围内对人体无害 2 食品添加剂进入人体后 最好能参加人体的正常代谢 或者能被正常解毒过程解毒后全部排出体外 或者不被消化道吸收而全能全部排出体外 3 食品添加剂在达到一定的工艺功效后 若能在以后加工 贮藏 烹调过程中消失或破坏 避免摄入人体 则安全性更高 4 用于食品后不分解产生有毒物质 5 食品添加剂对食品的营养素成分不应有破坏作用 也不应该影响食品的质量及风味 6 食品添加剂要有助于食品的生产 加工 制造和贮存等过程 具有保存食品营养素 防止腐败变质 增强感官性状 提高产品质量等作用 并应在较低的使用量的条件下有显著的效果 7 价格低廉 来源充足 8 使用方便 安全 易于贮存 运输和处理 9 食品添加剂能够在被添加的食品中分析鉴定出来 四 食品添加剂分类 1 按来源分类天然食品添加剂和化学合成食品添加剂 2 按功能分类酸度调节剂 01 抗结剂 02 消泡剂 03 抗氧剂 04 漂白剂 05 膨松剂 06 胶奶糖基础剂 07 着色剂 08 护色剂 09 乳化剂 010 酶制剂 011 增味剂 012 面粉处理剂 013 被膜剂 014 水分保持剂 015 营养强化剂在 016 防腐剂 017 稳定和凝固剂 018 甜味剂 019 增稠剂 020 香料 021 其他 00 共22类 括号内数字为规定的分类序号 二防腐剂 防腐剂是指能防止由微生物引起的腐败变质 以延长食品保存期的食品添加剂 一 食品防腐剂分类 1 按作用分类 1 杀菌剂 2 抑菌剂2 按来源和性质分类 1 有机化学防腐剂 苯甲酸及盐类 山梨酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类 丙酸盐类 2 天然化学防腐剂 亚硫酸及盐类 二氧化硫 硝酸盐及亚硝酸盐等 二 常见的食品防腐剂 A 苯甲酸及其钠盐苯甲酸 又名安息香酸 一种白色鳞片或针状结晶体 防腐效果好 对人体比较安全 由于苯甲酸在水中溶解度较低 生产上常用其钠盐 即苯甲酸钠 1 抑菌效果使微生物细胞的呼吸系统发生障碍 使三羧酸循环 TCA 中乙酰辅酶A 乙酰醋酸及乙酰草酸 柠檬酸之间的循环难于进行 并阻碍细胞膜的正常生理作用 注 苯甲酸及钠盐在酸性介质下才会有效果 因为酸性条件下呈不解离状态 适宜ph 5 ph2 5 4 0时抑菌效果好 例如当ph值由7降至3 5时 其防腐能力课提高5 10倍 2 抑菌对象 霉菌和酵母菌 3 用量 主要用于果汁 果酱 清凉饮料这些酸性食品 使用量 0 1 B 山梨酸及其钾盐 山梨酸又名花椒酸 白色结晶 难溶于水 可溶于有机溶剂 具有特殊气味和酸味 对光热均稳定 性还氧气中长期被放置易氧化着色 山梨酸钾也是白色粉末 其抑菌效果为同质量山梨酸的74 山梨酸代谢后生成CO2和H2O 对人体无害 1 抑菌机理损害微生物细胞中的脱氢酶系统 并使分子中的共轭双键氧化 产生分解和重排 注 山梨酸及钾盐属于酸性防腐剂 以未解离的分子起抑菌作用 其最适ph在6以下 2 抑菌对象 霉菌 酵母菌 3 用量 山梨酸及其盐类主要用于果汁 果酒 果酱 低盐酱菜 面酱 酱油 醋等酸性食品中 用量为0 05 0 1 C 对羟基苯甲酸酯类 无色结晶或白色结晶粉末 无臭 无味 微溶于水 可溶于氢氧化钠和乙醇 1 抑菌机理抑制微生物细胞的化学酶系与电子传递酶系的活性 以及破坏微生物细胞膜的结构 抑菌作用受ph影响较小 2 抑菌对象对霉菌 酵母菌作用较强 对细菌特别是革兰氏阴性杆菌作用较差 D 丙酸及其钠盐 丙酸的抑菌作用较弱 但对霉菌 需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性杆菌有效 特别是对引起食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果更好 丙酸是食品的正常成分 也是人体代谢的中间产物 基本无毒 国外多用于面包及糕点的防腐 三 影响防腐作用的因素 1 ph苯甲酸及其盐类 山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂 食品ph值对其防腐效果影响较大 ph越低效果越好 2 溶解与分散防腐剂必须在食品中均匀分散 如果分散不均匀就会达不到防腐效果 另外防腐剂要充分溶解而分布于食品中 但果冻除外 因为湿度增加时 霉菌从表面开始繁殖 如果防腐剂在表面充分分散 当湿度上升时表面水分增加 防腐剂溶解 只要达到抑制霉菌的浓度就可以发挥防腐效果 3热处理一般情况下 加热可增强防腐剂的防腐效果 在加热杀菌是加入防腐剂 可缩短杀菌时间 4 并用各种防腐剂都有各自的作用范围 在某些情况下两种以上的防腐剂并用 往往具有协同作用而比单独作用更为有效 四 杀菌剂 主要成分 漂白粉 次氯酸钠 双氧水 高锰酸钾 环氧化物等 用途 水 包装容器及加工用具的消毒杀菌 三抗氧化剂 抗氧化剂是能防止或延缓食品成分氧化变质的一类食品添加剂 主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败 以及由氧化所导致的褪色 褐变 维生素破坏等 一 作用机理 1 通过抗氧剂的还原反映 降低食品内部及周围的氧气含量 2 由于抗氧化剂能提供氢原子 与脂肪酸自动氧化反应产生的过氧化物结合 中断连锁反应 从而阻止氧化反应继续进行 注 使用抗氧化剂时 必须注意在油脂被氧化以前使用才能成分发挥作用 二 分类 1 油溶性抗氧化剂 BHA BHT PG 愈创树酯 生育酚混合浓缩液等 2 水溶性抗氧化剂 抗坏血酸及钠盐 植酸 茶多酚等 三 常见的油溶性抗氧化剂 A 丁基羟基茴香醚又称叔丁基羟回香醚 BHA 1 结构 2 性质BHA为白色或微黄色蜡样粉末 稍有异味 它通常是3 BHA和2 BHA两种异构体的混合物 熔点为57 65 随混合比不同而异 对热相当稳定 在弱碱的条件下不易皮坏 BHA的抗氧化作用 其用量在0 02 比0 01 的抗氧化效果高10 左右 但增高到超过0 02 以上 则其抗氧化作用反而降低 而且3 BHA的可以和效果比2 BHA强1 5 2倍 两者混合后有一定的协同左右 3 用途BHA可用于油炸食品 干鱼制品 饼干 速煮面 干制食品和罐头等 每日允许摄入量ADI想 暂定为0 0 5mg kg 允许最大是使用量为0 02 B 二丁基羟基甲苯 又称2 6 二叔丁基对甲酚 简称BHT 1 结构 2 性质BHT为白色结晶或粉末结晶 无味 无臭 熔点为69 5 70 5 沸点为256 溶于水及甘油 能溶于有机溶剂 对热稳定 与金属离子反应不会着色 具有升华性 加热时能与水蒸气一起蒸发 抗氧化作用较强 用于长期保存食品与焙烤食品效果好 3 用途每日允许摄入量ADI暂定为0 0 125kg kg 允许最大使用量为0 02 一般多于BHA合用 并用柠檬酸或其他他 有机酸作为增效剂 BHT和BHA混合使用时 总量不得超过0 02 如在植物油中 BHT BHA 柠檬酸 2 2 1 C 没食子酸丙酯 PG 又称叔丁基 4 羟基茴香醚 1 结构 2 性质PG为白色至淡黄色粉末状结晶 无臭 稍有苦味 其水溶液无味 易溶于乙醇 丙酮 乙醚 难溶于氯仿 脂肪与水 对热比较稳定 PG对猪油抗氧化作用比BHA和BHT强 PG加入增效剂吗 柠檬酸后可使其抗氧化作用更强 但不如PG与BHT和BHA混合使用时抗氧化作用强 3 用途PG的使用范围和BHA大致相同 每日允许摄入量ADI暂定为0 0 2mg kg 允许最大使用量为0 01 与柠檬酸或酒石酸等混合使用 不仅起增效作用 而且还可以防止由金属离子引起的呈色作用 D 生育酚 VE 1 结构 2 性质生育酚为黄褐色 无臭的透明粘稠液体 相对密度为0 933 0 955 溶于乙醇 不溶于水 可与油脂任意混合 许多植物油的抗氧化能力强 主要是含有生育酚 如大豆油中生育酚含量为最高 大约0 09 0 28 其次是玉米油和棉籽油 含量分别为0 09 0 25 和0 08 0 11 3 用量VE适用于婴儿食品 疗效食品及乳制品等食品的抗氧化剂或营养强化剂使用 全脂奶粉 奶油或人造奶油可添加0 005 0 05 动物油脂可添加0 001 0 5 植物油脂添加0 03 0 07 在肉制品 水产加工品 脱水蔬菜 果汁饮料 冷冻食品 方便食品等食品中 其用量一般为该食品油脂含量的0 01 0 2 左右 每日允许摄入量ADI为0 2mg kg 四 常见水溶性抗氧化剂 A 抗坏血酸及钠盐抗坏血酸熔点在166 218 之间 白带黄色结晶或粉末状结晶 无臭 易溶于水 乙醇 但不溶于苯 乙醚等溶剂 使用其作抗氧化剂 应在添加后尽快与空气隔绝 否则 在空气中长时间放置 则会氧化而失效 因此 该品亦不能预先配制溶液放置 只能使用前将其溶解并立即加入制品中 正常剂量的抗坏血酸对人体无毒害作用 每日允许量ADI为0 15mg kg B 植酸植酸大量存在于米糠 麸皮及很多植物种子皮层中 在植物中与镁 钙或钾构成盐类 植酸为淡黄色或黄褐色的粘稠液体 易溶于水 乙醇和丙酮 几乎不溶于无水乙醚 苯 氯仿 对热比较温度 植酸有较强的金属螯合作用 除具有抗氧化作用外 还有调节ph及缓冲作用和除去金属的作用 四乳化剂 食品乳化剂是食品加工中使互不相溶的液体 如油与水 形成稳定乳浊液的添加剂 根据油在水中分散或水在油中分散的不同性质 乳化剂大体上可分为水包油型乳化剂和油包水型乳化剂两大类 一 常见的乳化剂 A 单硬脂酸甘油酯微黄色的蜡状固体 凝固点不低于56 不溶于水 但与热水强烈震荡混合时可分散在水中 可分为水 油及油 水乳化剂 B 大豆磷脂精制的大豆磷脂为半透明的粘稠物质 稍有特异臭 在空气中或光照下迅速变成黄色 逐渐变成不透明的褐色 不溶于水 在水中膨润呈胶体溶液 溶于氯仿 乙醚 石油醚 四氯化碳 有吸湿性 C 其他蔗糖脂肪酸脂 丙二醇脂肪酸脂 山梨醇酐脂肪酸脂等 二 乳化剂的作用 1 乳化作用2 对淀粉和蛋白质的作用乳化剂可与直链淀粉结合成稳定的络合物 因此淀粉制品冷却后直链淀粉难以结晶析出 所以有助于延缓淀粉老化作用 是淀粉柔软保鲜剂 可使面包 馒头 包子 蛋糕长时间保持新鲜 松软和良好的切片性 乳化剂和面粉中的脂类和蛋白质形成氢键和偶联络合物 起到面团调理剂作用 加入乳化剂 强化了面团网络结构 提高了面团的弹性和吸水性 增加了揉面时空气混入量 缩短发酵时间 使面团制品蓬松 内心柔软 孔隙分布均匀 使面条煮时不易碎烂 因此乳化剂广泛应用于面包 糕点 饼干 面条等米面制品的淀粉食品中 3 调节粘度作用乳化剂降低粘度作用 因此可作为饼干 口香糖的脱模剂 使制品表面光滑 巧克力生产中 乳化剂降低粘度提高物料的流散性 便于生产操作 4 润湿和分散作用奶粉 可可粉 麦乳精 速溶咖啡 粉末饮料和汤味料等食品中使用乳化剂 可提高其分散性 悬浮性和可溶性 有助于方便食品在冷水和热水中的速溶和复水 5 控制结晶作用促进或阻碍结晶的生长 6 增溶作用7 抗菌 保险作用蔗糖酯具有一定的抗菌作用 可以作为果蔬的涂抹保鲜剂 五膨松剂 膨松剂又叫疏松剂 是糕点 饼干生产中主要的添加剂 通常在和面过程中加入 当烘烤热时膨松剂受热分解 产生气体使面坯膨化 在内部形成均匀致密的多孔性组织 从而使成品具有酥脆疏松的特点 膨松剂可分为碱性膨松剂和复合疏松剂两大类 一 常见碱性膨松剂 A 碳酸氢钠碳酸氢钠为白色结晶性粉末 无臭 味咸 在潮湿空气中或热空气中即缓慢分解 产生二氧化碳 如加热至270 失去全部二氧化碳 易溶于水 不溶于 乙醇 碳酸氢钠分解后残留碳酸钠 使成品呈碱性 影响口味 使用不当还会使成品表面成橙黄色斑点 B 碳酸氢铵 碳酸氢铵为白色粉末状结晶 有氨臭 对热不稳定 在空气中风化 固体在58 水溶液在70 分解出氨和二氧化碳 稍有吸湿性 易溶于水 不溶于乙醇 碳酸氢铵分解产生气味比碳酸氢钠多 其发能力大 但易使产品过松 同时产品还会残留一些氨气 而影响产品风味 所以用量要适宜 一般多于碳酸氢钠配合使用 可以减弱各自的弱的 此外一些维生素在碱性条件下也容易破坏 但碱性膨松剂具有价格低廉 保存性较好 使用时稳定性较高等优点 因此在糕点 饼干生产中广泛使用 二 复合膨松剂 为了减少或克服碱性膨松剂的缺点 可用不同配方配制成各种复合膨松剂 复合膨松剂一般由三种成分组成 1 碳酸盐类 常用的是碳酸氢钠 其用量约占20 40 它的作用是与酸反应而产生二氧化碳 2 酸性物质 如柠檬酸 酒石酸 延胡索酸 乳酸 酸性磷酸盐和明矾等 其用量约占35 50 3 淀粉 脂肪酸等 其用量约占10 40 作用 增加膨松剂的保存性 防止吸潮结块和失效 调节气体产生速度或使气泡均匀产生等作用 三 生物膨松剂 酵母 用于面包 馒头中 机理 酵母在发酵过程中 由于酶的作用 使糖类发酵产生酒精和二氧化碳 使面团发起 体积增大 经烘烤定型从而使面包形成蜂窝状膨松体并具有弹性 同时产生醛类 酮类和酸类等特殊风味物质 酵母本身含有大量的蛋白质 糖 脂肪和维生素 提高了面包的营养价值 六发色剂和发色助剂 一 发色剂和发色助剂的概念发色剂 在食品加工过程中 添加适量的化学物质 与食品中某些