食品添加剂的生产技术-典型乳化剂的生产

项目六食品添加剂中国在《食品卫生法》（1995年）中规定：食品添加剂是指“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者天然物质”；同时规定，“为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂称为“强化剂”。第一节概述一、食品添加剂的定义天然添加剂化学添加剂半天然食品添加剂添加剂二、食品添加剂的分类1.按来源分（1）防腐剂（2）抗氧化剂（3）发色剂（4）漂白剂（5）酸味剂（6）凝固剂（7）疏松剂（8）增稠剂（9）消泡剂（10）甜味剂（11）着色剂（12）乳化剂（13）品质改良剂（14）抗结剂（15）增味剂（16）酶制剂（17）被膜剂（18）发泡剂（19）保鲜剂（20）香料（21）营养强化剂（22）其他添加剂2.按功能分3.按安全性分FAO（联合国粮农组织）／WHO（世界卫生组织）联合食品添加剂专家委员会（JECFA）根据安全评价资料把食品添加剂分成三类，每类再细分为①②类。A类：①JECFA已制定ADI值（每人每日容许摄入量）；②暂定ADI值者；B类：

①JECFA曾进行过安全评价但未建立ADI值；②未进行过评价者；C类：

①JECFA认为在食品中使用不安全；

②应严格控制作某些食品的特殊使用者。1.

不应对人体产生任何健康危害；2.

参与人体的正常代谢，能够正常排出体外；3.

最好食品添加剂达到效果后，不进入人体；4.

不影响食品感官性质和原味，不破坏营养；三、食品添加剂的使用原则5.

应有助于食品的生产、贮存和运输，能保持食品营养、防止腐败变质、增强感官性状和提高产品质量，最好在较低使用量达到效果。6.

价格低廉、来源充足、使用安全，添加入食品后能被分析鉴定出来。ADI

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。四、食品添加剂毒性评价糖精钠ADI值对小鼠的MNL值500mg/kg安全率1/100ADI值0～5mg/kg每人每天ADI值70kg350mg

半致死量,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）。

2.LD50毒性程度LD50(大鼠经口)(mg/kg)对人致死推断量极大＜1约50mg大1~505~10g中51~50020~30g小501-5000200~300g极小5001-15000500g无害＞15000＞500g物质名称LD50值(mg/kg体重)物质名称LD50值(mg/kg体重)氰化钾2食品抗氧剂BHA2900敌敌畏50-70防腐剂苯甲酸钠2700阿司匹林500-1000尼泊金丙酯>8000乙醇6000-8000山梨酸10500几种物质的LD50值1.健康、安全的天然食品添加剂大方向；2.生物食品添加剂（发酵、酶）新热点；3.保健功能食品添加剂备受关注；4.用量少，效果好的复配型潜力巨大；5.食品保鲜剂仍将迅猛发展。五、食品添加剂的发展趋势第2节

防腐剂最主要的食品败坏的原因物理的化学的酶微生物腌制干制冷藏化学保藏使用防腐剂条件限制延长食品保藏期的方法高压杀菌辐照杀菌

食品防腐剂，是指利用化学方法来杀死或抑制有害微生物的增殖，从而抑制延缓食品腐败变质的食品添加剂。一、食品防腐剂（FoodAntiseptic）的定义食品防腐剂作用机理干扰微生物细胞的遗传机制破坏微生物细胞壁、细胞膜的完整性降低微生物的代谢酶活力使微生物的蛋白质凝固或变性二、食品防腐剂作用机理1.酸性防腐剂代表：苯甲酸，山梨酸，丙酸及其盐类。

特点：体系酸性越大，其防腐剂效果越好。在碱性条件下几乎无效。2.酯型防腐剂代表：尼泊金酯类，没食子酸酯，抗坏血酸棕榈酸酯等。

特点：在很宽的PH范围内都有效，毒性比较低，溶解性也较低。三、食品防腐剂的分类3.无机盐防腐剂代表：含硫的亚硫酸盐，焦硫酸、亚硝酸盐、游离氯及次氯酸盐等；

特点：作为特殊的防腐剂或兼具其他作用。4.生物防腐剂代表：乳酸链球菌素，溶菌酶等。

特点：这些物质在体内可以分解成营养物质，安全性提高，有很好的发展前景。影响因素pH染菌程度分散状况热处理复配其他因素四、影响防腐作用的因素1.pH-对酸性防腐剂的效果有很大影响，pH较低效果好。2.染菌程度-尽量减少食品的染菌条件，降低染菌程度。3.分散状况-一般是完全溶解或均匀地分散在食品中。4.热处理-一般可协同使用，增强防腐剂的防腐效果。5.复配-两种以上的防腐剂并用比单独使用更为有效。6.其他-食品的成分（盐、糖、酒精）兼具防腐作用。五、常用食品防腐剂目前常用的食品防腐剂主要有6类：

1.苯甲酸及其盐类

2.山梨酸及其盐类

3.对羟基苯甲酸酯类

4.丙酸及其盐类

5.脱氢醋酸及其盐类6.乳酸链球菌素1.苯甲酸及其钠盐

白色有丝光的鳞片或针状结晶；无臭或微带安息香或苯甲醛味；100℃开始升华，在酸性条件下易同水蒸气挥发；难溶于水，易溶于乙醇；适宜pH为2.5－4.0；实验室制备1.学习从甲苯、高锰酸钾和盐酸制备苯甲酸的原理的方法；2.进一步熟练掌握回流反应、减压过滤、重结晶等操作。实验原理仪器试剂仪器：150/250mL圆底烧瓶、150mL三口烧瓶、球形冷凝管、表面皿、布氏漏斗、吸滤瓶、水循环式真空泵。试剂：甲苯2.5mL、浓盐酸4-5mL、高锰酸钾8.0g、亚硫酸氢钠7g、刚果红试纸。实验装置回流反应装置抽滤装置实验步骤1．合成：在250mL圆底烧瓶中加入8gKMnO4和75mL水，开动搅拌，缓慢加热混合物约5min。稍冷，再加入2.5mL甲苯，然后将烧瓶连接在回流冷凝管器上，加热回流约1h。冷却烧瓶内容物至室温，用10%的HCl酸化，再少量分批加入固体的NaHSO3（5g～7g），至使溶液褪色为止。混合物完全冷却后，减压抽滤。再用少量的沸水重结晶即得苯甲酸。计算产率。2．苯甲酸纯度测定：精确称取苯甲酸0.10～0.15g（准确至±0.0002g）于250mL锥形瓶中，加50mL水，加热使其溶解，加入2滴酚酞指示剂，用0.05mol/LNaOH标准溶液滴定至粉红色，记下读数，计算结果。纯苯甲酸为白色单斜片状或针状结晶，熔点122.4℃，在约100℃时开始升华。注意事项1.高锰酸钾要分批加入，小心操作不能使其粘在管壁上；

2.控制氧化反应速度；防止发生暴沸冲出现象。

3.酸化要彻底，使苯甲酸充分结晶析出。

4.NaHSO3小心分批加入，温度也不能太高，否则会发生暴沸；而若还原不彻底，会影响产品颜色和纯度。

白色的颗粒或结晶性粉末；无臭或微有安息香的气味，稍甜；在空气中稳定；易溶于水；适宜pH为2.5－4.0；苯甲酸钠工业制备—由甲苯氧化制备以甲苯液相空气氧化生产苯甲酸工艺过程。液相空气氧化乙酸钴为催化剂，其用量为100-150μg/g。反应器温度为150-170℃，压力为1MPa。甲苯、乙酸钴（2%水溶液）和空气连续的从氧化塔的底部进入。反应物的混合除了依靠空气的鼓泡外，还借助氧化塔中下部反应液的外循环冷却。从塔上部流出的氧化物中含有苯甲酸35%。反应中未转化的甲苯由汽提塔的顶部回收，与甲苯一起进入氧化塔再反应。精制的苯甲酸可由精馏塔的侧线出料收集。此法制取苯甲酸按消耗甲苯计算，收率可达97%-98%，产品纯度可达99%以上。抗菌作用：1）对广范围的微生物有效，唯对产酸菌作用弱；2）苯甲酸的亲油性很大，易透过细胞膜进入细胞体内，从而干扰了微生物细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；3）进入细胞体内的苯甲酸分子抑制呼吸酶系的活性，对乙酰辅酶A缩合反应有很强的阻止作用。

毒性：1)ADI:0~5mg/kg2)苯甲酸进入机体9～15h可全部从尿液中排出；3)二者代谢均在肝脏内进行的，肝功能衰弱的人不适宜。使用：1)使用苯甲酸，可先用适量乙醇溶解后再用；2)选择合适的pH值；3)苯甲酸在酱油、清凉饮料中与对羟基苯甲酸酯类一起使用，效果更好。2.山梨酸(己二烯酸)及其钾盐

无色针状结晶或白色结晶粉末；稍带刺激性臭味；对光、热稳定，在空气中长期存放易氧化变色；被加热时，易与水蒸气一起挥发；饱和水溶液PH为3.6；难溶于水，易溶于有机溶剂；适宜pH为5~6；

白色或浅黄色鳞片状结晶或细结晶性粉末；有弱刺激性臭味；长期存放在空气中易潮解并氧化变色；1%的水溶液PH为7.8；易溶于水；巴豆醛和乙烯酮法丁烯醛和丙二酸法该工艺是采用醋酸高温裂解生成乙烯酮，乙烯酮和丁巴豆醛聚合生成胶粘状产物聚酯。聚酯酸解后结晶得粗山梨酸，再由粗山梨酸精致得到山梨酸。聚合反应设备抗菌作用：1）山梨酸对霉菌、酵母和好气性细菌均有抑制作用，但对嫌气性细菌与嗜酸杆菌几乎无效。2）其防腐效果随pH升高而降低。pH为8时丧失防腐作用，适用于pH在5.5以下的食品防腐。3）山梨酸能与微生物酶系统中巯基结合，从而破坏许多重要酶系，达到抑制微生物增殖及防腐的目的。毒性：山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在机体内正常地参加代谢作用，氧化生成二氧化碳和水，所以几乎无毒，是一种比较安全的防腐剂。使用：使用山梨酸时，可用乙醇先溶解，然后加到食品中；调节PH，酸性防腐剂，在适用范围内偏酸性条件下能充分发挥防腐作用，中性条件下防腐作用较低；为防止山梨酸加热挥发，最好在加热后期添加。3.对羟基苯甲酸酯类1）无色结晶或白色结晶粉末；2）几乎无臭，无味，稍有涩味；3）难溶于水；可溶于氢氧化钠溶液及乙醇、乙醚、丙酮、冰醋酸、丙二醇等溶剂。抗菌作用：1）对霉菌、酵母和细菌有广泛的抗菌作用；2）烷基链越长抗菌作用越强；3）抑菌作用不像酸型防腐剂那样受pH的影响。其抗菌作用一般在pH4--8的效果较好。比较：对羟基苯甲酸酯类水溶性差，使用时通常将它们溶于氢氧化钠、乙酸或乙醇，使用不当效果反而降低。

从防腐效果来看，大体上对羟基苯甲酸酯类的抗菌作用比山梨酸和苯甲酸强。以上三种防腐剂安全性顺序为：山梨酸类>对羟基苯甲酸酯类>苯甲酸类。4.丙酸及丙酸盐类丙酸钙：(CH3CH2COO)2Ca丙酸钠：CH3CH2COONa

性状：1）无色或白色结晶颗粒或结晶性粉末；2）无臭或稍有特别的异臭；3）有吸湿性，溶于水；抗菌作用：

1）对霉菌有良好的效果，对细菌的作用较小，对酵母菌无作用。2）起抗菌作用的主要是未解离的丙酸，所以应在酸性范围内使用。它是以抑制微生物合成β－丙氨酸而起抗菌作用的。5.脱氢醋酸(DHA)及其钠盐无色或白色针状或片状结晶或结晶性粉末；无臭、略带酸味；较难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂；对热稳定，在光的直射下变黄。

安全性极高

抗菌范围广，耐光耐热性好，在酸性、中性、碱性环境下均有效；PH值小于9防腐效果不受影响；

有效使用浓度仅为苯甲酸钠的1/5至1/10；

与山梨酸钾相比，其水溶液稳定，不会在加工过程中热分解，或随水蒸气挥发；

用于蛋黄派、豆沙、莲蓉、月饼、酱菜、酱料、腐乳、果汁、果蔬制品、奶饮料等。6.乳酸链球菌素(Nisin)性状:为白色或略带黄色的结晶粉末或颗粒，略带咸味，不溶于非极性溶剂，在水中溶解度随pH值下降而升高，在酸性条件下稳定，其热稳定性随pH值增加而减弱。抗菌作用:

主要杀灭或拟制革兰氏阳性菌及其芽孢，而对革兰氏阴性菌、霉菌、酵母无作用，尤其是细菌孢子，其抑菌机理：影响细菌孢膜和孢壁质的合成。毒性:

是一种比较安全的防腐剂,因为是多肽物质食用后在消化道中被蛋白消解酶消化成氨基酸。使用:

若与山梨酸并用，可发挥更广谱的抑菌作用。可广泛应用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐装食品、果汁饮料及经热处理密闭包装食品的防腐保鲜，同时也可应用于化妆品和医疗保健品等领域。抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。抗氧化剂主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏。11.3抗氧化剂因为食用油脂贮存过程中极易受到光、热、酶、金属离子等作用而发生氧化,形成各种氧化物,从而导致油脂酸败变质。那么食物变质后，人食用了就会就会产生酸败油脂急性中毒的现象，其毒性作用主要有3个方面:对胃肠道的直接刺激作用；造成机体缺氧,而出现黏膜、皮肤紫绀；患者出现急性呼吸、循环功能衰竭现象。为什么要使用抗氧化剂？不使用抗氧化剂的后果呢

因此，食物的保存非常重要，为了防止或延缓食物变质,通常可采取低温、避光、密封贮藏等措施,但事实上这些方法效果并不理想。最行之有效、经济方便的做法还是添加抗氧化剂。俗话说：“民以食为天”。抗氧化剂的特点理想的抗氧化剂必须无毒或毒性小，不影响食品的色香味，微量即有抗氧作用，性质稳定，对热安定，无挥发性，溶解度好，并容易制得。使用意义终止贮藏、加工过程中因自由基的导致的链锁反应，延缓食品被氧化的过程。食品抗氧化剂是不是有种似曾相识的感觉啊？含有抗氧化剂的食品特丁基对苯二酚一、抗氧化剂的分类按溶解性分类油溶性抗氧化剂水溶性抗氧化剂兼容性抗氧化剂按作用方式分类自由基吸附剂金属离子螯合剂氧清除剂过氧化物分解剂酶抗氧化剂紫外线吸收剂或单线态氧猝灭剂按其来源可分为天然抗氧化剂合成抗氧化剂天然抗氧化剂是指动植物体及其代谢物中提取的具有抗氧化能力的物质，如生育酚、混合浓缩物、茶多酚、植酸等。

合成抗氧化剂是指利用现代工业手段在化工厂中有机合成的抗氧化剂，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。区别

油溶性抗氧化剂可以均匀的分布在油脂中，对油脂和含油脂的食品具有很好的抗氧化作用，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。

水溶性抗氧化剂能溶于水，主要用于防止食品氧化变色以及因氧化而降低食品的风味和质量，还能防止罐头容器里的镀锡层的腐蚀，常用的品种有抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐等。区别

1.氧化过程(自由基反应)⑴自由基诱发：R-CH3(脂类)R-CH2·

（慢）⑵过氧化自由基产生：R-CH2·

+O2

→R-CH2-O-O·

（活泼，快）⑶氧化物产生：R-CH3

+R-CH2-O-O·→R-CH2-O-OH+R-CH2·（快）⑷氧化链传递：-CH==CH-+R-CH2-O-OH→（快）形成氧化链锁反应；不断产生低级酸、酮、醛类物质二、抗氧化剂的作用机理2、抗氧化过程抗氧化剂:AH⑴RCH2·+AH→RCH3+A·(降低活性自由基浓度)⑵R-CH2-O-O·+AH→R-CH2-O-OH+A·(终止氧化反应传递链)

R-CH2-O-O·

R-CH2·+O2RCH3+A·⑶Mn++AH→Mn+[A-]n

（掩蔽金属离子）⑷(A·+A·--→A-A)（自身转为惰性形式）1）吸收氧原子发生还原反应，从而抑制氧化反应;2）释放氢离子将过氧化物破坏,吸收过氧化物或其游离基从而终止了链反应;3）有些氧化剂能抑制氧化酶类的活动3.作用机理三、抗氧化剂使用中注意事项抗氧化剂必须使用在新鲜的食品中；增效剂的使用；

代表：柠檬酸、磷酸、酒石酸、抗坏血酸等酸性物质。3.抗氧化剂的分散；4.辅助手段并用。BHT3-BHATBHQ几种脂溶性抗氧化剂四、常用抗氧化剂化学式C11H16O2分子式量180.25，有2种异构体3-BHA(效果好,热稳定)2-BHA（易氧化）1.叔丁基对羟基茴香醚(BHA)

白色或微黄色结晶粉末，熔点48

63℃，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇及油脂类。对热稳定，长时间日光照射颜色会变深。BHA以0.005%-0.02%，超过0.02%，效果反而下降。ADI为0.5mg/kg2-BHA（主体是醚），混合物中2-BHA10%3-BHA，混合物中2-BHA占90%，3-位比2-位抗氧能力高1.5倍理化性质：

BHA多用于鱼、肉、罐头、油脂、油炸食品及面制品的抗氧化，并有很强的抗微生物作用。因其所具有的酚羟基具有较强的抗菌能力，用量0.015%即可抑制金黄色葡萄球菌，用量0.028%时可阻止寄生曲霉孢子的生长和阻碍黄曲霉素的生成。应用BHA的制备法（1）以对羟基茴香醚与叔丁醇并以硫酸或磷酸为催化剂而制成。（2）以对苯酚和叔丁醇，以磷酸为催化剂，在101℃下反应产生中间体叔丁基对苯二酚，再与硫酸二甲酯进行半甲基化反应而制的。化学式C15H24O分子式量220.36

理化性质：白色结晶性粉末，无臭无味；不溶于水及甘油，溶于乙醇、油脂及有机溶剂；对热，光稳定；遇到金属离子不变色。熔点69.5-70.5℃。沸点265℃。可以与BHA配合使用。ADI为0-0.5mg/kg。2.1,3-二叔丁基羟基甲苯（BHT）BHT的制备方法

BHT以对甲酚和异丁醇为原料，用硫酸、磷酸为催化剂，在加压下反应而制得。化学式

C10H12O5

分子量212.21理化性质：白色或淡褐黄色结晶粉末,无臭，稍有苦味。熔点146-150℃；易与金属离子形成有色络合物。难溶于水（0.35g/100ml）。用于油炸食品时，可用PG0.01%，混入油中。ADI为0-0.2mg/kg。3.没食子酸丙酯（PG）

用没食子酸与正丙醇，以硫酸为催化剂加热120℃，再酯化而制的。PG的制备法化学式C10H14O2分子量166.22理化性质：白色结晶粉末，熔点126.5

128.5℃，几乎不溶于水，溶于乙醇、乙酯、植物油等有机溶剂。

TBHQ的结构与BHA和BHT相似，但因其苯环上的酚羟基多余BHA、BHT,其抗氧化效果优于它们。ADI为0-0.2g/kg，还可以用于干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、干果罐头、腌制肉制品等，一般建议使用量为油脂总量的0.01%-0.02%。4.特丁基对苯二酚（TBHQ）几十种酚类化合物的总称，主体为儿茶素类及其衍生物。儿茶素:

茶多酚具有很强的抗氧化活性，而且对热、酸稳定，水溶性好，安全性佳，其主要清除体内氧自由基而产生抗氧化作用。对葡萄球菌、大肠杆菌、枯草菌、金黄的链球菌等由抑制作用，可以防止食品腐败变质，与多种抗氧化剂VE、磷脂、琥珀酸等合作使用具有显著地协同作用。茶多酚5.茶多酚Teapolyphenol茶多酚的特殊作用

茶多酚的抗氧化和抗诱变性还表现在它能抑制致癌物质亚硝酸胺的形成，具有防癌作用。因此，平时多喝点茶叶茶对于清除机体内的氧自由基和预防癌症具有一定的功效。

此外，茶多酚还广泛应用于食用动植物油脂、油炸食品、肉制品、乳制品、焙烧食品、糖果食品、饮料、功能性食品等产品中，是油脂和含油食品的理想天然抗氧化剂。茶多酚制备方法溶剂萃取法沉淀法树脂法萃取法一般工艺路线如下：浓缩液水或有机溶剂萃取残渣浸取液减压蒸馏粗提取物溶于水溶剂萃取溶剂层水层乙酸乙酯萃取水层乙酸乙酯层浓缩干燥粗茶多酚茶叶沉淀法提取工艺路线如下：沸水浸取残渣浸取液金属盐沉淀酸溶解残渣酸化液乙酸乙酯萃取水层乙酸乙酯层浓缩干燥粗茶多酚茶叶浓缩液回收水层沉淀树脂法提取茶多酚的研究1998年以后才有文献报道，其分离原理是用吸附树脂对多酚类有机物有选择性吸附的特性。该工艺流程如下：树脂法制备工艺流程如下浸取浸取液大孔树脂吸附解吸附茶叶残渣负载树脂再生树脂洗脱剂减压蒸馏浓缩液干燥粗茶多酚理化性质：黄酮类化合物多为结晶性固体，少数为无定型粉末，因其分子中多有酚羟基而呈酸性，故可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。多数黄酮类化合物可与铝盐、镁盐、铅盐或锆盐生成有色的络合物。6.黄酮类

黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位,尤其是花、叶部位,主要存在于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科与菊科中。在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态（苷元）的形式存在。典型黄酮类化合物的结构山楂黄酮高粱黄酮一般的提取方法：充分研磨样品加入碳酸钠，加热浸取过滤并用热水反复洗涤滤渣

滤液减压蒸馏成糊状，乙醚萃取除去脂质,以稀盐酸调PH=4~5，乙酸乙酯萃取,萃取液合并，蒸馏除去大部分溶剂自然干燥的黄酮抗氧化剂。许多研究已表明黄酮类化合物具有多种生物活性,除抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外；在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。对治疗冠心病、心绞痛、高血压等有显著效果;对降低舒张血压,防治白律失常、心血管病和活血化疲也起重要作用。黄酮类化合物的应用

此外，以大豆异黄酮作为食品添加剂的食品和本身含有大豆异黄酮的保健食品，目前在日本市场非常普遍，而我国及欧美国家这几年的发展也相当的迅速。

以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势，开发实用、高效、成本低廉的天然抗氧化剂将是抗氧化剂研究的重点。五、抗氧化剂的发展趋势

对于抗氧化活性成分及其效果的研究仍有许多问题，单一活性成分的抗氧化效果往往弱于混合物，且某一成分的抗氧化效果的评价因试验方法的不同差异较大，应重视对抗氧化活性成分之间抗氧化协同作用的研究，注意到天然抗氧化成分在生物体中和食品抗氧化作用的差异。

各种抗氧化剂的活性除与本身的结构性质有关外，还决定于他使用的底物、温度、溶解分散能力以及协同效应、增效效应等因素。因此生产具有协同作用的几种组分配合的复合抗氧化剂将有比较实际的意义。随着对食品安全性的重视及研究的深入，发现许多天然物质也有很强的毒性，因此，在确定使用某种天然抗氧化剂时仍要通过毒理、诱变、致癌等检测。11.4食用色素食用色素：用于食品着色的添加剂。其目的是增加对食品的嗜好及刺激食欲。食用色素按来源分为人工合成色素和天然色素两类。一、食用天然色素优点：安全性较高；兼具营养及药理功能；着色的色调比较自然；动植物来源稳定；使用天然材料可进一步深加工；环境污染小。缺点：1.较难溶解，不易上色均匀；2.染着性较差，某些与食品原料反应而褪色；3.坚牢度较差；4.难调色；5.成分复杂，易产生沉淀，混浊等现象；6.易受金属离子和水质影响。1.叶绿素铜钠盐用途：天然食用色素，本品可用于青豌豆着色、薄荷酒着色等来源：蚕沙、竹叶、芭蕉叶、芦苇及菠菜叶中提取。2.姜黄色素用途:可用于果味水、果味粉、汽水、酒、糖果、糕点、红绿丝、罐头、浓缩果汁、青梅等的着色。来源：植物姜黄的根茎干燥后制成粉末。3.红花黄色素用途:可用于茶，饮料，高级点心，面条，糖果，饼干，罐头和酒类等食品着色。来源：菊科植物红花的花瓣。4.紫胶红色素用途:可用于果味水、汽水、配制酒、糖果、罐头等的着色。来源：昆虫分泌物紫梗中提出的天然食用色素。5.红曲色素用途:饮料、汽水、冰淇淋、糖果、干酒和红酒等方面的着色，特别是葡萄酒最理想的着色剂。来源：以大米为原料蒸熟、用红曲霉接种、培养、提取、浓缩成为液体产品或加工成固体产品。6.酱色（焦糖色）用途:可用于罐头、饮料、冰淇淋、糖果、酱油、醋等的着色。来源：以蔗糖、葡萄糖或麦芽糖浆高温加热使之焦糊化，使用氨水、硫酸铵、碳酸氢铵及尿素做催化剂者为氨法酱色。（非氨法酱色是允许食品添加的）。7.β-胡萝卜素用途:可用于冰淇淋、人工奶油、蜜饯、果酱、果冻等的着色。来源：以胡萝卜、辣椒、南瓜中富含。8.辣椒红素用途:可用于罐头、糕点上色。来源：用溶剂萃取辣椒属植物的果实。二、食用合成色素

人工合成色素一般较天然色素色彩鲜艳，坚牢度大，性质稳定，着色力强，并且可以任意调色，因此使用方便，且成本较低，曾一度广泛应用。但合成色素多属于煤焦油染料，不仅毫无营养，而且大多数对人体有害，因此目前世界各国允许使用的合成色素已从100余种缩小到10余种。我国目前允许使用的合成色素有7种：苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、赤藓红、靛蓝、亮蓝。合成色素，因其安全性问题，不单在品种和质量上有明确的限定，在生产单位也有明确的限制，我国曾指定上海市染料研究所为全国独家生产厂。各国准许使用的合成色素品种各不相同，现允许使用的仅有39种，美国10种（品种有所不同）英国22种，欧共体约22种，日本11种，我国11种，见表合成色素包括，有机和无机色素。后者比较少，仅二氧化钛一种。我国GB2760-2007允许使用的10种合成有机类色素分别是，苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、诱惑红、酸性红、柠檬黄、日落黄、靛蓝和亮蓝（及其同名色淀）。按结构分为:1．偶氮类，红色或黄色，包括：苋、胭、新、诱、酸、柠、日2．三苯甲烷类，这一类颜色主要为绿色和蓝色，如亮蓝；3．夹氧杂蒽，如赤藓红；4．靛蓝类；CNS:08.001 用量：50～100ppm兰光酸性红，为水溶性偶氮类色素。多年来公认安全性高，并被世界各国普遍列为法定许可使用的色素。1.苋菜红性状：棕红色粉末或颗粒。耐光、耐热性强（105℃），耐氧化、还原性差，不适用于发酵食品及含有还原性物质的食品。对柠檬酸、酒石酸稳定。遇碱变为暗红色。遇铜、铁易褪色。染色力较弱。易溶于水，溶解度为17.2克（21℃），水溶液呈紫色易溶于甘油，但微溶于乙醇（0.5g/100ml50%乙醇在浓硫酸中呈紫色，稀释后呈桃红色；在浓硝酸中呈亮红色；在盐酸中呈棕色，发生黑色沉淀。若制品中色素含量高，则色素粉末有带黑的倾向。作为食用红色色素，着色力差，通常与其他色素配合使用毒性从1970年前后有关于苋菜红具有致癌性、可降低生育能力、增加死产数并产生畸胎等有关对人体有害的报道。

1984年JECFA在对鼠的无作用量50mg/kg的基础上规定其ADI为0~0.5mg/（kg体重），一直持续至今。尽管小鼠口服的LD50大于10g/kg，欧共体儿童保护集团和美国等不准将苋菜红用于儿童食品使用注意事项（1）采用玻璃、搪瓷、不锈钢等耐腐蚀的清洁器具。（2）所用水必须是蒸馏水或去离子水，以避免钙离子的存在引起着色剂沉淀。采用自来水时，必须去钙、镁及煮沸赶气、冷却后使用。采用稀溶液比浓溶液好，可避免不溶的着色剂存在。溶解性低的，先用少量冷水打浆后，在搅拌下缓慢加入沸水。（4）曝晒，会导致着色剂褪色，因而要避光，贮于暗处或不透光容器中。CNS:08.002 用量：25～100ppm丽春红、大红。在应用上基本与苋菜红相同。该着色剂的铝色淀在一些特性上优于该色素，如耐光、耐热性；由于制备成铝色淀，因此，其溶解性很差。2.胭脂红

性状红色至深红色颗粒或粉末。耐光、耐酸、耐热（105oC）性强。对柠檬酸、酒石酸稳定；耐还原性、耐细菌性差，遇碱变为褐色。易溶于水（23g/100ml，20oC），水溶液呈红色。溶于甘油，难溶于乙醇，不溶于油脂。毒性小鼠经口LD5019.3g/（kg体重）1994年FAO/WHO规定：ADI为0~4mg/（kg体重）。CNS:08.003；ADI：2.5mg/Kg别名：樱桃红等 属于夹氧杂蒽类水溶性色素。

性状 用量：50ppm红色至红褐色颗粒或粉末，赤藓红铝色淀为紫红色粉末易溶于水（10g/100ml室温），溶于乙醇、丙二醇和甘油；中性水溶液呈红色，酸性时有黄棕色沉淀，碱性时产生红色沉淀，不溶于油脂。赤藓红耐热（105℃）、耐还原性好，耐光、耐酸性差赤藓红具有良好的的染着性，特别是对蛋白质染着性尤佳。在需高温焙烤的食品和碱性及中性食品着色力较其他色素强。吸湿性强。使用注意事项赤藓红在酸性条件下可发生沉淀，尤其注意。其他注意事项参见苋菜红。3.赤藓红及赤藓红铝色淀CNS:08.005 用量：50～100ppm食用色素中使用最多，应用广泛，占全部食用色素使用量的1/4以上。易着色，坚牢度高，偶氮类水溶性色素。4.柠檬黄性状柠檬黄为黄色至橙色颗粒或粉末，耐光性、耐热性、耐酸性和耐盐性均好，耐氧化性较差；易溶于水，11.8g/100ml（21℃）；溶于甘油、丙二醇；微溶于乙醇；不溶于油脂；在柠檬酸、酒石酸中稳定，是着色剂中最稳定的一种，可与其他色素复配使用，匹配性好。0.1%的水溶液呈黄色，最大吸收波长428±2nm，遇碱稍变红，还原时褪色。毒性大鼠经口LD50＞2g/（kg体重），小鼠经口服LD5012.75g/（kg体重）。1985年FAO/WHO规定:ADI为0~7.5mg/（kg体重）。CNS:08.006 用量：90～200ppm性状橙色颗粒或粉末，耐光、耐热性（205℃）强，易吸湿。易溶于水（6.9%，0℃），0.1%水溶液呈橙黄色；溶于甘油、丙二醇；微溶于乙醇；不溶于油脂；在柠檬酸、酒石酸中稳定，耐酸性强；遇碱呈红褐色，耐碱性尚好；还原时褪色；最大吸收波长482±2nm。毒性大鼠经口LD50＞2g/（kg体重），小鼠经口服LD502g/（kg体重）。1985年FAO/WHO规定:ADI为0~2.5mg/（kg体重）。

.5.日落黄CNS:08.007 用量：25～100ppm食品蓝2号，水溶性三苯甲烷类色素。6.亮蓝

性状红紫色均匀粉末或颗粒，有金属光泽，易溶于水，21℃时溶解度为18.7g，0℃时溶解度为15g；水溶液呈绿蓝色溶液；亦溶于乙醇（1.5g/100ml，21℃

）、甘油、乙二醇、丙二醇，不溶于油脂。耐光性和耐热性（205℃

）很强；在酒石酸、柠檬酸中稳定；耐碱性强，耐盐性好；但是水溶液加金属盐后会缓慢的沉淀；耐还原作用较偶氮色素强；着色度极强，通常都是与其他色素配合使用，使用量也很小，在0.0005%~0.01%之间。

毒性大鼠经口LD50＞2g/（kg体重）。ADI为0~12.5mg/（kg体重）。CNS:08.008 用量：10～200ppm靛蓝是人类最早使用的天然色素之一，最初是从靛蓝植物的叶中提取得到的。常用的是靛蓝的5，5’-二磺酸盐。属于水溶性非偶氮类色素。7.靛蓝性状深紫色至紫褐色均匀粉末或颗粒，易溶于水（1.1g/100ml，21℃）；中性水溶液中呈蓝色，酸性时呈蓝紫色，碱性时呈绿色至黄绿色，溶于浓硫酸时呈紫蓝色，用水稀释后转呈蓝色；溶于甘油、丙二醇，难溶于乙醇、油脂。耐热性、耐光性、耐碱性、耐氧化性、耐盐性和耐细菌性均较差。还原时褪色。靛蓝易着色，有独特的色调，使用广泛。毒性大鼠经口LD502g/（kg体重）。用靛蓝对大鼠进行皮下注射，发现有致癌性，而且死亡率提高。ADI为0~2.5mg/（kg体重）。八、二氧化钛（又名，钛白粉）CNS:08.011作为一种由矿物质加工成的无机食用色素，常作为白色色素，使用时常用二氧化硅、氧化铝或二者混合物作为分散剂。性状白色无定形粉末。无臭、无味。不溶于水、盐酸、稀硫酸、乙醇及其他有机溶剂。毒性小鼠经口LD50大于12000mg/（kg体重）。人体不吸收，不积累，无致癌性。使用糖果包衣，最大使用量2.0g/kg。日本规定，不得用于着色以外的目的；德国，不准用于食品。归纳几种合成色素的性质比较果冻配料表：水、蔗糖、果肉、卡拉胶、乳酸钙、柠檬酸、香料、甜酸素、山梨酸、柠檬黄、胭脂红

。QQ糖配料：白砂糖，麦芽糖，明胶，柠檬酸，胭脂红

，柠檬黄，荔枝香精。苏丹红一号[Sudan(Ⅰ)]

苏丹一号染色剂含有“偶氮苯”，当“偶氮苯”被降解后，就会产生“苯胺”，这是一种中等毒性的致癌物。过量的“苯胺”被吸入人体，可能会造成组织缺氧，呼吸不畅，引起中枢神经系统、心血管系统和其他脏器受损，甚至导致不孕症。含有苏丹红成分的食品

滥用柠檬黄等加工情人梅。11.5食品营养添加剂

传统的食品并非营养俱全，同时食品中的营养素会在加工、烹调等处理中丧失，因此往往需要在食品中添加营养强化剂以提高营养价值。所谓营养强化剂，是以增强和补充食品的营养为目的而使用的添加剂。其主要有氨基酸类、维生素类及矿物质和微量元素类、不饱和脂肪酸类等。营养强化剂应用意义⑴自然食物原料中的营养不均衡⑵加工处理使产品营养成分损失⑶特殊消费群体的需要⑷对保健食品成分的补充一、维生素类

是所有具有视黄醇生物活性的β-紫罗兰酮衍生物的统称，又称抗干眼醇或抗干眼病维生素，有维生素A1和A2两种。主要来源是动物肝脏、鱼肝油、禽蛋等。常用的是维生素A1的制剂。维生素A1即视黄醇，结构式为：1.维生素A水溶性维生素，它们协同作用，调节新陈代谢，维持皮肤和肌肉的健康，增进免疫系统和神经系统的功能，促进细胞生长和分裂（包括促进红血球的产生，预防贫血发生）。

2.维生素B维生素B1

硫胺维生素B2

核黄素维生素B3

烟酸维生素PP、烟碱酸等维生素B5

泛酸遍多酸维生素B6

吡哆醇类包括吡哆醇、吡哆醛等维生素B7

生物素维生素H、辅酶R维生素B11

蝶酰谷氨酸、维生素M、叶精维生素B12

钴胺素氰钴胺、辅酶B12

叶酸不足会增加胎儿神经管缺陷的危险。胚胎的神经管发育成胎儿的脑部和脊柱，怀孕初期是关键时刻，如果神经管闭合不全，会导致严重程度不等之脊柱裂，例如：脊髓膜膨出、脊髓脊髓膜膨出、无脑畸形等严重的伤害。维生素B11（叶酸）

1、促进骨胶原的生物合成。2、促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌体寿命。3、改善铁、钙和叶酸的利用。4、改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心血管病。5、促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血。；6、增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。3.维生素C维生素D是所有具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。4.维生素D维生素D3的作用

参与钙磷代谢促进成骨作用

氨基酸蛋白质→

羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代生成的化合物叫氨基酸。氨基羧基二、氨基酸

氨基酸是合成蛋白质的基本结构单元，蛋白质是生命活动不可缺少的物质。构成人体蛋白质的20多种氨基酸中大多数可在人体内合成，只有8种氨基酸在体内无法合成而必须从食物中摄取。8种必需氨基酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸苯丙氨酸苏氨酸蛋氨酸赖氨酸色氨酸第一缺乏三、矿物质与微量元素矿物质中含量较多(大于0.005%)的常量元素：Ca、Mg、K、Na、P和C1；含量较少的微量元素，目前已确认为人体生理必需的有14种：Fe、Zn、Cu、I、Mn、Mo、Co、Se、Cr、Ni、Sn、Si、V。钙盐有硫酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙以及活性钙、生物碳酸钙等；铁盐有硫酸亚铁、柠檬酸亚铁、乳酸亚铁和葡萄糖酸亚铁等；锌盐有硫酸锌、乳酸锌、葡萄糖酸锌、氧化锌等。氨基酸、牛磺酸、脑磷脂、深海生物提取液，桂园肉、氮磷钾、灵石粉末四、不饱和脂肪酸类DHAEPA亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸80~90%为不饱和脂肪酸，主要为油酸、亚油酸11.6食品调味剂

调味剂是一类赋予食品酸、甜、苦辣、咸、麻、涩重要作用的食品添加剂，其作用主要是增味和调味，以使食品更香甜可口、味道鲜美，增强人们的食欲。HOOCCH(NH2)CH2CH2COONa·H2O

无色至白色结晶或晶体粉末，无臭，微有甜味或咸味，有特有的肉鲜味，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和丙酮等有机溶剂。

100℃下加热3h，分解率为0.3％，120℃失去结晶水，在155－160℃或长时间受热，会失水生成焦谷氨酸钠，鲜味下降。过量：血中谷氨酸↑，限制钙、镁利用(每人＞6.8g／d)

第一代鲜味剂——谷氨酸钠（味精）一、鲜味剂第二代鲜味剂——核苷酸类倘若将99％以上的谷氨酸钠的鲜度定为100，那么肌苷酸钠的鲜度可达4000。与谷氨酸类合用有明显的协同作用５’-肌苷酸二钠第三代鲜味剂——新型鲜味剂新型鲜味剂通过生物技术将动植物水解，水解液富含各种氨基酸、短肽、核酸、维生素，可以保有原有的营养，更易为人体所吸收，更具有一定的保健作用。例如鸡精，除含有鸡肉粉、鸡蛋粉。又添加了水解蛋白、核苷酸等。二、酸味剂定义：以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。类别：有机酸类：柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、富马酸和己二酸；无机酸类：食用磷酸、碳酸等。功能：改善风味，增加食欲，抗氧化，促进消化，掩盖某些甜味剂的后苦味柠檬酸番桔类果汁或糖质原料发酵得到柠檬酸钙，用硫酸分解制得。是使用最广的酸味剂，酸味圆润、滋美，但后味延续较短。广泛用于清凉饮料，水果罐头、糖果等。1.柠檬酸2.酒石酸酒石酸以制葡萄酒时生成的酒石为原料制成酒石酸钙，用硫酸分解后精制。酸味为柠檬酸的1.2~1.3倍。酸味更强，口感稍涩，多与其它酸并用，并带有较强的水果风味，在果酱类、饮料、罐头、糖果中常用。3.苹果酸苹果酸发酵法提取。工业上用苯氧化得到失水苹果酸，结晶精制。一种略带苦味的酸味，酸味较柠檬酸强，呈味时间也长。与柠檬酸合用，可强调酸味。常用于果汁、果酱、饮料、罐头中。4.磷酸磷酸磷酸是唯一作为食品酸化剂使用的无机酸。在有香味的碳酸饮料，特别是可乐和类似啤酒的无醇饮料中，磷酸是广泛使用的一种重要酸化剂。乳酸钙用稀硫酸分解后精制得到，无色或微黄色糖浆状液体。酸味稍强于柠檬酸，可用于清凉饮料，合成酒、醋、辣酱油等。乳酸5.乳酸酸味剂在使用中的注意事项：①当使用固体酸味剂时，要考虑它的吸湿性和溶解性，以便采用适当的包装和配方。②阴离子除影响酸味剂的风味外，还影响食品的风味。③酸味剂有一定刺激性，能引起消化功能疾病。

三、甜味剂甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂。按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂两类。天然甜味剂又分为糖与糖的衍生物、非糖天然甜味剂两类。人工合成甜味剂主要是一些具有甜味的化学物质，甜度一般比蔗糖高数十倍至数百倍，但不具任何营养价值。1.糖精邻磺酰苯甲酰亚胺为一种白色粉末状结晶，几乎不被身体代谢分解，而主要由肾排出，加热后有金属味道。甜度约为蔗糖的300-500倍，属化学合成非营养型甜味剂，对于其毒副作用争论多年，但目前仍未能肯定其毒性。非营养型合成甜味剂，限制用。2.甜蜜素环己基氨基磺酸钠非营养型合成甜味剂，限制用。毒性：小鼠经口LD50为18000ms／kg，ADI为0～1lmg／kg。目前有40多个国家认为它是安全的。美国禁用。3.阿斯巴甜天门冬酰苯丙氨酸甲酯、蛋白糖、APM白色结晶性粉末，微溶于水(约1％)和乙醇，干燥状态可长期保存。甜度约为蔗糖的200倍。4.安赛蜜乙酰磺胺酸钾又名A-K糖，为白色结晶状粉末，无臭，具有强烈甜昧，甜度为蔗糖的100—200倍，呈味性质与糖精相似。5.木糖醇木糖醇由木糖还原得到，木糖可以由作物秸秆中的多聚戊糖水解得到，木糖醇甜度高于蔗糖，能量值低，不被口腔中微生物代谢，有防龋齿作用，木糖醇在人体内代谢时不产生胰岛素响应，适宜糖尿病人使用。在抽检蜜饯过程中发现，糖精钠的最高检测值达到31.2g/kg，甜蜜素最高检测值达到33.4g/kg，分别是国家规定的最高限量标准的