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1、第十二章 食品添加剂的测定 海南大学食品学院 1、食品添加剂定义： u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物质或天然物质。 u特点：这些物质本身不作为食用目的，也不一定有 营养价值。它并不包括残留的农药、污染物和营养 强化剂。 u功能：保持食品营养、防止腐败变质，增强食品感 官性状、满足加工工艺要求，提高食品质量。 一、概述 2、食品添加剂分类 u（1）按来源分为两大类：天然食品添加剂和化学合成添 加剂。 u天然食品添加剂：利用动物与植物组织或分泌物及以微生 物的代谢产物为原料，经过提取、加工所得到的物质。如 辣椒红色素、番茄红色素等是从植物中提取出来的。
2、天然 食品添加剂一般对人体无害。 u化学合成添加剂：通过一系列化学手段所得到的有机或无 机物质，或多或少都有毒性，在剂量上应该严格掌握。 u如按食品添加剂的功能、用途划分，我国食品添加剂 使用卫生标准可分为： u酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨 胀剂、胶姆糖基础剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制 剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养 强化剂、防腐剂、稳定剂和凝固剂、甜味剂、增稠剂、 食品香料和其他类添加剂。 u共22类1500种（世界现在有4000多种）。 3、食品添加剂的安全使用和管理 u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，要控制加入量。
3、u关于人体每天允许食用量ADI值，可查书得到 。 4、测定意义 u通过检测能保证食品的卫生质量。 u监督、保证和促进正确合理地使用食品添加剂， 确保人民的身体健康。 5、食品添加剂的要求 u对于食品添加剂首先是无毒无害和有营养价值 ，其次才是色、香、味、形态，另外对于添加 剂的使用剂量，各国都有建议用量，可查一些 手册。 6、食品添加剂的测定方法 u添加剂品种繁多，所以它们的测定方法也很多，测定时 和其它分析项目一样，首先需要将分析物质从复杂的混 合物中分离出来，然后再测定。 u分离蒸馏法、溶剂萃取法、色层分离等。 u测定比色法、紫外分光光度法、TLC、HPLC等。 食品添加剂的检测内容 v甜
4、味剂的测定 v防腐剂的测定 v发色剂的测定 v漂白剂的测定 v合成着色剂的测定 v抗氧化剂的测定 v 甜味剂：是指赋予食品甜味的食品添加剂 v 按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂； v 按其营养价值可分为营养型和非营养型甜味剂。 甜 味 剂 天然 人工合成：糖精，三氯蔗糖,环乙基氨基磺酸钠,乙酰磺胺酸钾等 糖类 非糖类：甘草,甘草酸钾,甘草酸铵,罗汉果甜苷,甜菊糖苷 糖：蔗糖，果糖，葡萄糖，麦芽糖 糖醇：木糖醇, 山梨糖醇, 甘露糖醇, 麦芽糖醇 二、几种甜味剂的测定 我国GB 2760批准使用的甜味剂有：糖 精、甜蜜素、甜味素(阿斯巴甜)、甜菊苷 、甘草、安赛蜜(AK糖)、阿力甜、异麦
5、芽 酮糖、麦芽糖醇、山梨醇、木糖醇、乳糖 醇及三氯蔗糖等共15种。 （一）糖精钠的检测 u糖精（钠）是应用较广的人工合成甜味剂，其学名为邻- 磺酰苯甲酰亚胺。 u糖精钠被摄入人体后，不能被吸收利用，不分解，不供 给热能，大部分从尿中排出而且不损害肾功能。考虑到 人体的安全性，1997年FAOWHO公布，将其ADI值定 为05mg/kg体重。 u婴幼儿食品、病人食品、主食中禁用。 u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。 1、高效液相色谱法 u原理：样品经加温除去二氧 化碳和乙醇后，用氨水调节 pH至近中性，加水定容过滤 后进高效液相色谱仪。经反 相色谱分离
6、后，根据保留时 间和峰面积进行定性和定量 。 1-苯甲酸， 2-山梨酸 3-糖精钠 2、酚磺酞比色法 u原理：样品中的糖精钠在酸性条件下用乙醚提取分离后， 与酚和硫酸在175 作用，生成酚磺酞，再与氢氧化钠反 应产生红色溶液，与标准系列比较定量。 u说明： u本法受温度影响较大，要使糖精充分与酚在硫 酸作用下生成酚磺酞，应严格控制在 175士2温 度下反应 2小时。 u苯甲酸等有机物对测定有干扰，故要通过碱性 氧化铝层析柱以排除干扰。 3、薄层色谱法 u原理：样品经处理除去蛋白质、果胶、CO2、酒精 等杂质后，在酸性条件下，用乙醚提取食品样品中 的糖精钠，经薄层层析分离后用溴甲酚绿-溴甲酚 蓝
7、混合指示剂显色后，与标准样品的斑点进行比较 定性。在经薄层色谱分离、显色后与标准比较，进 行半定量测定。 4、 紫外分光光度法 u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处测定吸光度，与标准液 比较定量。 5、纳氏比色法 u原理：糖精钠在酸性溶液中经有机溶剂萃 取，经过消化变成铵盐，与纳氏试剂作用 生成一种黄色物质，根据颜色的深浅与标 准比较定量。 1、环己氨基磺酸钠(甜蜜素)的测定 u原理：在酸性介质中，环己氨基磺酸钠与亚硝 酸反应，生成环己醇亚硝酸酯，利用气相色谱 法进行定性定量。 （二）其他几种重要甜味剂 防腐剂是指
8、能防止食品腐败、变质，抑制食 品中微生物繁殖，延长食品保存期的物质，它是 人类使用最悠久、最广泛的食品添加剂。目前， 我国允许使用的品种主要有苯甲酸及其钠盐、山 梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯和丙酯、丙酸 钠、丙酸钙、脱氢乙酸等。 三、防腐剂的测定 （一）苯甲酸及苯甲酸钠的测定 u苯甲酸又名安息香酸。为白色有丝光的鳞片或针状结晶， 微溶于水，使用不便，实际生产多用其钠盐。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。 u苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐，在pH2.54其 抑菌作用较强，当pH5.5时，抑茵效果明显减弱。对霉 菌和酵母菌效果甚差。 u苯甲酸进入人体后，大部分与
9、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甙 从尿中排出，不在人体积累。苯甲酸的毒性较小。 1、酸碱滴定法 u原理：在弱酸条件中，用乙醚将样品中的苯甲酸 提取出来，将乙醚挥发后，用中性酒精或醇醚混 合物溶解内容物，用酚酞做指示剂，采用0.1N标 准NaOH滴定至终点，然后根据氢氧化钠消耗的体 积计算苯甲酸或苯甲酸钠的含量。 （1）样品的处理 u 固体或半固体样品（各种果酱） u称100g样与500ml容量瓶中加200ml水加 NaCl直到不溶解为止（降低苯甲酸在水中溶解 度）用10%NaOH调为碱性（这时苯甲酸生成苯 甲酸钠，并以苯甲酸钠状态存在）用饱和 NaC
10、l定容500ml静置2小时过滤弃去初液 收集滤液 u 含酒精样品（各种汽饮料等） u取250ml样于烧杯中加10%NaOH呈碱性置水浴蒸发至 100ml（除去C2H5OH）移入250ml容量瓶加30gNaCl溶 解后用饱和NaCl定容放置2小时过滤收集滤液 u含多量脂肪样品 u于上述制备好的滤液中加NaOH使之成为碱性加50ml乙 醚提取静置分层后弃去醚层溶液供测定用 （2）提取 u吸取滤液100ml放入500ml分液 漏斗加1:1盐酸至呈酸性过量 3ml 1:1盐酸分别用70、60、 60ml纯乙醚抽提将有机层放出 ，3次的乙醚提取液汇集一起用 水洗，直到最后10ml洗液不是酸 性为止 （3
11、）滴定 u将乙醚提取液放入三角瓶中40的水浴上回 收乙醚，至剩余少量乙醚取下，打开瓶口， 用风吹干加入50ml中性乙醇加12ml水加 酚酞指示剂3滴用0.05mol/L NaOH滴定至微红 色为止。 （4）计算： （二）山梨酸及其盐的测定 u 测定方法： u 比色法（硫代巴比妥酸比色法） u 紫外分光光度法 u 薄层层析法 u 气相色谱法 u 高压液相色谱法 1、硫代巴比妥酸比色法 u（1）原理 u样品中的山梨酸在酸性溶液中，用水蒸汽蒸馏出来，然后 用K2Cr2O7氧化成丙二醛和其它产物，丙二醛与硫代巴比 妥酸反应，生成红色物质，颜色的深浅与山梨酸含量成正 比。（530nm下测定） （2）操作
12、方法 u 样品制备 u称取100g左右的样品加蒸馏水250ml在高速 捣碎机上打浆定容500ml过滤收集滤液 u 山梨酸的提取 u准确吸取两份滤液各20ml分别放入两个250ml蒸馏瓶中 一个瓶加1ml磷酸、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒 另一瓶加1N NaOH5ml、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3 粒蒸馏分别用装有10ml0.1N NaOH的100ml容量瓶接收 馏液当馏液收集到80ml停止蒸馏，用少量水洗涤冷凝管 定容分别吸10ml溶液分别置于两个100ml容量瓶用 0.01N NaOH定容供样液、空白测定用 u 测定 u准确吸样液、空白液2ml于25ml比色管中加水3m
13、l 加2ml（K2Cr2O7+硫酸）混合液在100水浴5分钟 加0.5%硫代巴比妥酸2ml沸水浴加热7分钟冷却定 容于1cm比色杯在530nm处比色 2、气相色谱法 u原理：样品酸化后，用乙醚提取苯甲酸、山梨酸，用带氢 火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定，与标准系 列比较定量。测出苯甲酸、山梨酸量后，再分别乘以适当 的相对分子质量比，求出苯甲酸钠，山梨酸钾量。 u说明：本法为国家标准方法，可同时测定食品中苯甲酸和 山梨酸的含量，山梨酸保留时间为173秒，苯甲酸保留时 间为368秒。适用于酱油、果汁、果酱，最低检出限为1ug 。用于色谱分析的样品为1g时，最低检出浓度为1mg/kg 。 u
14、糖精难挥发，必须首先和甲基化试剂反应才能进行进GC。 3、高效液相色谱法 u原理：样品加温除去二氧化碳和乙醇，调节pH至近中性， 过滤后进高效液相色谱仪，经反相色谱分离后，根据保留 时间和峰面积进行定性和定量。 u说明与讨论 u本法为国家标准分析方法，适用于酱油、果汁、果酱。 u含二氧化碳的样品需经加热除去，含酒精的样品加氢氧化钠溶液 调至碱性，于沸水浴中加热以除去酒精。 u对共存物进行干扰试验表明：蔗糖在230nm处无吸收，柠檬酸吸收 很少（调节出峰时间可以避免干扰），在此条件下，咖啡因和人 工色素不被洗脱，因此这些共存物质不影响苯甲酸、山梨酸和糖 精钠的定性、定量分析。 4、薄层色谱法原理
15、 u样品酸化后，用乙醚提取苯甲酸、山梨酸。 5、紫外分分光度法测定苯甲酸原理 u样品中苯甲酸在酸性溶液中可以随水蒸气蒸馏出来，与样 品中非挥发性成分分离，用碱液吸收苯甲酸，然后用重铬 酸钾和硫酸溶液在加热的条件下进行激烈氧化，使除苯甲 酸以外的其它有机物氧化分解，将此氧化后的溶液再次蒸 馏，用碱液吸收苯甲酸，第二次所得的蒸馏液中基本不含 除苯甲酸以外的其它杂质。根据苯甲酸钠在225nm有最大 吸收，故测定吸光度可计算出苯甲酸含量。 （三）其他防腐剂的检测（略） 1、食品中对羟基苯甲酸乙酯、丙酯的检测 u对羟基苯甲酸乙酯、丙酯分别又名尼泊金乙酯、丙酯，均为苯甲酸的 衍生物，都是结晶性粉末，无臭或
16、有轻微的特殊香气，味微苦，灼麻 。在水中难溶，但易溶于丙酮、乙醇。因其是酯类，不易受pH的影 响。在pH48内防腐效果很好（存在的理由！）。其毒性低于苯甲酸 ，而高于山梨酸。FAOWHO联合食品添加剂专家委员会于1994年 规定对羟基苯甲酸乙酯与丙酯的ADI值均为010mg/kg体重。 uRP-HPLC法测定：样品中的对羟基苯甲酸酯类，用乙腈提取后，经 过滤后进液相色谱仪进行测定，与标准比较定性、定量。对羟基苯甲 酸甲酯、丙酯保留时间为4.2min、7.6min。 2、食品中脱氢醋酸的检测 u脱氢醋酸及其钠盐属于广谱防腐剂，特别对霉菌和酵母 的抑制能力强，为苯甲酸钠的210倍。日本1973年曾报 道，该类防腐剂有导致肾结石等问题，因此其
