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1、研究性学习之食品添加剂研究性学习之食品添加剂组员:王义燃、齐文、于润宁、郭超、陈昊、李亚婷 指导教师:崔莹常见的食品添加剂种类及简介防腐剂 :主要用于碳酸饮料、果泥、果酱、糖渍水果、蜜饯、酱菜、酱油、食醋、果汁饮料、肉、 鱼、蛋、禽类食品等,常用的有:苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾等。 防腐剂:是指能抑制食品中微生物的繁殖,防止食品腐败变质,延长食品保存期的物质。防腐剂一 般分为酸型防腐剂、酯型防腐剂和生物防腐剂。 一、酸型防腐剂常用的有苯甲酸、山梨酸和丙酸(及其盐类)。这类防腐剂的抑菌效果主要取 决于它们未解离的酸分子,其效力随 PH 而定,酸性越大, 效果越好, 在碱性环境中几乎无效。
2、1苯甲酸及其钠盐:苯甲酸又名安息香酸。由于其在水中溶解度低,故多使用其钠盐。成本低廉。苯甲酸 进入机体后, 大部分在 915 小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排出,剩余部分与葡萄糖醛酸结合而解 毒。但由于苯甲酸钠有一定的毒性,目前已逐步被山梨酸钠替代。2山梨酸及其盐类:又名花楸酸。 由于在水中的溶解度有限,故常使用其钾盐。山梨酸是一种不饱和脂肪酸,可参与机体的正常代谢过程,并被同化产生二氧化碳和水,故山梨酸可看成是食品的成分,按照目前的资料可以认为对人体是无害的。3丙酸及其盐类:抑菌作用较弱,使用量较高。常用于面包糕点类,价格也较低廉。丙酸及其盐类, 其毒性低,可认为是食品的正常成分,也是人
3、体内代谢的正常中间产物。4脱氢醋酸( dehydroacetic acid)及其钠盐:为广谱防腐剂,特别是对霉菌和酵母的抑菌能力较强,为苯甲酸钠的210 倍。该品能迅 速被人体吸收,并分布于血液和许多组织中。但有抑制体内多种氧化酶的作用,其安全性受到怀疑,故已 逐步被山梨酸所取代,其ADI 值尚未规定。 二、酯型防腐剂包括对羟基苯甲酸酯类(有甲、乙、丙、异丙、丁、异丁、庚等)。成本较高。 对霉菌、酵母与细菌有广泛的抗菌作用。对霉菌和酵母的作用较强,但对细菌特别是革兰氏阴性杆菌及乳 酸菌的作用较差。作用机理为抑制微生物细胞呼吸酶和电子传递酶系的活性,以及破坏微生物的细胞膜结 构。其抑菌的能力随烷
4、基链的增长而增强;溶解度随酯基碳链长度的增加而下降,但毒性则相反。但对羟 基苯甲酸乙酯和丙酯复配使用可增加其溶解度,且有增效作用。在胃肠道内能迅速完全吸收,并水解成对 羟基苯甲酸而从尿中排出,不在体内蓄积。中国目前仅限于应用丙酯和乙酯。 三、生物型防腐剂主要是乳酸链球菌素。乳酸链球菌素是乳酸链球菌属微生物的代谢产物,可 用乳酸链球菌发酵提取而得。乳酸链球菌素的优点是在人体的消化道内可为蛋白水解酶所降解,因含食品 添加剂的糖果而不以原有的形式被吸收入体内,是一种比较安全的防腐剂。 ,不会向抗生素那样改变肠道正 常菌群,以及引起常用其它抗生素的耐药性,更不会与其它抗生素出现交叉抗性。其它防腐剂包括
5、双乙酸 钠,既是一种防腐剂,也是一种螯合剂。对谷类和豆制品有防止霉菌繁殖的作用。仲丁胺,该品不应添加 于加工食品中,只在水果、蔬菜储存期防腐使用。市售的保鲜剂如克霉灵、保果灵等均是以仲丁胺为有效成分的制剂。二氧化碳,二氧化碳分压的增高,影响需氧微生物对氧的利用,能终止各种微生物呼吸代谢, 如高食品中存在着大量二氧化碳可改变食品表面的PH,而使微生物失去生存的必要条件。但二氧化碳只能 抑制微生物生长,而不能杀死微生物。 着色剂 :主要用于碳酸饮料、果汁饮料类、配制酒、糕点上的彩装、糖果、山楂制品、腌制小菜、冰淇淋、果冻、巧克力、奶油、速溶咖啡等各类食品等。常使用的有:苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落
6、黄、 焦糖色素等人工合成色素。像叶绿素铜钠盐等一些天然食用色素,主要是由植物组织中提取,但它们的色 素含量及稳定性一般不如人工合成的色素,另外还有天然等同色素。又称色素,是使食品着色后提高其感 官性状的一类物质。食用色素按其性质和来源,可分为食用天然色素和食用合成色素两大类。1食用合成色素,属于人工合成色素。食用合成色素的特点:色彩鲜艳、性质稳定、着色力强、牢固度大、可 取得任意色彩,加上成本低廉,使用方便。但合成色素大多数对人体有害。合成色素的毒性有的为本身的 化学性能对人体有直接毒性;有的或在代谢过程中产生有害物质;在生产过程还可能被砷、铅或其它有害 化合物污染。在中国目前允许使用的合成色
7、素有苋菜红、胭脂红、赤鲜红(樱桃红)、新红、诱惑红、 柠檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝和它们各自的铝色淀。以及合成的-胡萝卜素、叶绿素铜钠和二氧化钛。2食用天然色素,食用天然色素主要是由动植物组织中提取的色素,然而天然色素成分较为复杂,经过纯 化后的天然色素,其作用也有可能和原来的不同。而且在精制的过程中,其化学结构也可能发生变化;此外在加工的过程中,还有被污染的可能,故不能认为天然色素就一定是纯净无害的。合成食用色素同 其它食品添加剂一样,为达到安全使用的目的,需进行严格的毒理学评价。包括化学结构、理化性质、 纯度、在食品中的存在形式以及降解过程和降解产物;随同食品被机体吸收后,在组织器官内的潴留
8、分布、代谢转变和及排泄状况;本身及其代谢产物在机体内引起的生物学变化,亦及对机体可能造成的毒 害及其机理。包括急性毒性、慢性毒性、对生育繁殖的影响、胚胎毒性、致畸性、致突变性、致癌性、致 敏性等。 护色剂:护色剂又称发色剂。在食品的加工过程中,为了改善或保护食品的色泽,除了使用色素直接对 食品进行着色外,有时还需要添加适量的护色剂,使制品呈现良好的色泽。1护色剂的发色原理和研究性学习之食品添加剂其他作用:护色作用,为使肉制品呈鲜艳的红色,在加工过程中多添加硝酸盐(钠或钾)或亚硝酸盐。硝酸盐在细菌硝酸盐还原酶的作用下,还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在酸性条件下会生成亚硝酸。在常 温下,也可分解产生亚硝
9、基(NO) ,此时生成的亚硝基会很快的与肌红蛋白反应生成,稳定的、鲜艳的、 亮红色的亚硝化肌红蛋白。故使肉可保持稳定的鲜艳。抑菌作用:亚硝酸盐在肉制品中,对抑制微生物 的增殖有一定的作用。2护色剂的应用亚硝酸盐是添加剂中急性毒性较强的物质之一,是一 种剧毒药,可使正常的血红蛋白变成高铁血红蛋白,失去携带氧的能力,导致组织缺氧。其次亚硝酸盐为 亚硝基化合物的前体物,其致癌性引起了国际性的注意,因此各方面要求把硝酸盐和亚硝酸盐的添加量, 在保证护色含食品添加剂的饮料的情况下,限制在最低水平。抗坏血酸与亚硝酸盐有高度亲和力, 在体内能防止亚硝化作用,从而几乎能完全抑制亚硝基化合物的生成。所以在肉类腌
10、制时添加适量的抗坏 血酸,有可能防止生成致癌物质。虽然硝酸盐和亚硝酸盐的使用受到了很大限制,但至今国内外仍在 继续使用。其原因是亚硝酸盐对保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用,迄今未发现理想的替代物质。 更重要的原因是亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌的抑制作用。但对使用的食品及其使用量和残留量有严格要 求。 漂白剂: 这类物质均能产生二氧化硫(SO2),二氧化硫遇水则形成亚硫酸(H2SO3) 。除具有漂白作用 外,还具有防腐作用。此外,由于亚硫酸的强还原性,能消耗果蔬组织中的氧,抑制氧化酶的活性,可防 止果蔬中的维生素C 的氧化破坏。亚硫酸盐在人体内可被代谢成为硫酸盐,通过解毒过程从尿中排出。 亚硫
11、酸盐这类化合物不适用于动物性食品,以免产生不愉快的气味。亚硫酸盐对维生素B1 有破坏作用, 故B1 含量较多的食品如肉类、谷物、乳制品及坚果类食品也不适合。因其能导致过敏反应而在美国等国家的 使用受到严格限制。甜味剂 :是赋予食品以甜味的添加剂。常用的有:糖精钠(也就是人们习惯上称的糖精)、环己基 氨基磺酸钠(甜蜜素)、麦芽糖醇、山梨糖醇、木糖醇等。使用甜味剂的食品有很多。像:饮料、酱菜、 糕点、饼干、面包、雪糕、蜜饯、糖果、调味料、肉类罐头等几乎日常生活中常见的食品都会加用不同种 类的甜味剂。 甜味剂:是指赋予食品甜味的食品添加剂。按来源可分为:(1)天然甜味剂,又分为糖醇类和非糖 类。其中
12、糖醇类有:木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、赤鲜糖醇;非 糖类包括:甜菊糖甙、甘草、奇异果素、罗汉果素、索马甜。(2)人工合成甜味剂其中磺胺类有:糖精、 环己基氨基磺酸钠、乙酰磺胺酸钾。二肽类有:天门冬酰苯丙酸甲酯(又阿斯巴甜)、1-a-天冬氨酰 -N-(2,2,4,4-四甲基 -3-硫化三亚甲基)-D-丙氨酰胺(又称阿力甜)。蔗糖的衍生物有:三氯蔗糖、异麦芽酮糖 醇(又称帕拉金糖) 、新糖(果糖低聚糖) 。香料 :糖果与巧克力中一般有香精油、香精、粉体香料浸膏几种类型。每一种类型又有无数品种, 如在糖果与巧克力中,按香型可分为果香型、果仁香型、乳香型、花香型、酒香型等
13、不同品种。 膨松剂 :部分糖果和巧克力制品中,以及一些油炸制品、膨化食品、发酵面制品等。常用的膨松剂有:碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合膨松剂等。 酸度调节剂 :具有增进食品质量的功能,更普遍用于各类食品中。相当一部分糖果与巧克力制品采 用酸味剂来调节和改善香味效果,尤其是水果型的制品。常用的有:柠檬酸、酒石酸、乳酸、苹果酸。 抗氧化剂 :是一种通过给食品中易氧化成分分子中脱氧基团以氢原子、阻止氧化连锁反应,或与其形成络合物,抑制氧化酶类的活性,从而防止和延缓食品表面被氧化变质的一类食品添加剂。 抗氧化剂的作用机理 抗氧化剂的作用机理是比较复杂的,存在着多种可能性。如有的抗氧化剂是由于本身极易被氧化,
14、首先与 氧反应, 从而保护了食品。 如 VE。有的抗氧化剂可以放出氢离子将油脂在自动氧化过程中所产生的过氧化物分解破坏,使其不能形成醛或酮的产物如硫代二丙酸二月桂酯等。有些抗氧化剂可能与其所产生的过氧 化物结合,形成氢过氧化物,使油脂氧化过程中断,从而阻止氧化过程的进行,而本身则形成抗氧化剂自 由基,但抗氧化剂自由基可形成稳定的二聚体,或与过氧化自由基ROO-。 结合形成稳定的化合物。如 BHA 、BHT 、TBHQ 、PG、茶多酚等。 几种常用的脂溶性抗氧化剂 (1)BHA :丁基羟基茴香醚。因为加热后效果保持性好,在保存食品上有效,它是目前国际上广泛 使用的抗氧化剂之一,也是中国常用的抗氧
15、化剂之一。和其它抗氧化剂有协同作用,并与增效剂如柠檬酸 等使用,其抗氧化效果更为显著。一般认为BHA 毒性很小,较为安全。 (2)BHT :二丁基羟基甲苯。与其它抗氧化剂相比,稳定性较高,耐热性好,在普通烹调温度下影 响不大,抗氧化效果也好,用于长期保存的食品与焙烤食品很有效。是目前国际上特别是在水产加工方面 广泛应用的廉价抗氧化剂。一般与BHA 并用,并以柠檬酸或其他有机酸为增效剂。相对BHA 来说,毒性 稍高一些。 (3)PG:没食子酸丙酯。 对热比较稳定。 PG 对猪油的抗氧化作用较BHA 和 BHT 强些, 毒性较低。 (4)TBHQ:特丁基对苯二酚。是较新的一类酚类抗氧化剂,其抗氧化
16、效果较好。增稠剂 :是一类亲水性的高分子化合物,具有稳定、乳化或悬浊状态作用,能形成凝胶或提高食品 粘度,故亦称凝胶剂、胶凝剂或乳化稳定剂。 乳化剂 :是一种表面活性剂,其分子通常具有亲水基(羟基)和亲油基(烷基),易在水和油界面研究性学习之食品添加剂形成吸附层,从而改变乳化体中各物相之间的表面活性,使之形成均匀的乳化体或分散体,故能改进食品的组织机构、口感、外观等。 膨松剂 :是以粮食粉为主要原料的食品在加工时(加热过程中)因产生气体而使组织成为均匀致密的 多孔结构状态,而使食品疏松、松脆的一类食品添加剂。 组织改良剂 :通过保水、粘结、增塑、稠化和改善流变性能等作用而改进食品外观或触感的一种食品 添加剂。 面粉改良剂 :提高面粉质量的一类添加剂,可以提高出品率,提高面粉精白度和筋力。 消泡剂 :在食品加工过程中,具有消除和抑制液面气泡的能力,使操作得以顺利进行。 抗结剂 :防止粉状或晶体状食品聚集、结块。 酶制剂: 酶制剂指从生物(包括动物、植物、微生物)中提取具有生物催化能力酶特性的物质。主要 用于加速食品加工过程和提高食品产品质量。中国允许使