食品理化分析第四章食品添加剂的检测

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1、第四章 食品添加剂的检测,食 品 添 加 剂 概 念,一、 食品添加剂的种类 食品添加剂定义： 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物质或天然物质。 这些物质本身不作为食用目的，也不一定有营养价值。但不包括污染物、残留农药。 目前，全世界发现的各类食品添加剂有4000多种。 截止1999年我国允许使用的食品添加剂有l587种。,食品添加剂分类,食品添加剂按来源分为三大类： 一是天然提取物，如甜菜红、姜黄素、辣椒红素等； 二是用发酵等方法制取的物质，如柠檬酸、红曲米和红曲色素等； 三是纯化学合成物，如苯甲酸钠、山梨酸钾、苋菜红和胭脂红等。 功能、用途划分则可

2、分为22大类： 酸度调节剂、抗结剂等,二、食品添加剂的安全使用和管理 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，致癌物。要控制加入量。 关于人体每天允许食用量ADI值，可查书得到。,ADIAcceptable Daily Intake For Man （由联合国粮农组织、世界卫生组织规定）,名称 ADI（mg / kg体重） NaNO2 00.2 苯甲酸 0 5 山梨酸 0 25,添加剂名称 食品 加入限量（mg /kg) NaNO2 午餐肉 125 NaNO3 午餐肉 500 SO2 白糖 20 苯甲酸 干酪制品 1000 山梨酸 果汁类 600 EDTA 果汁类 250,

3、一些食品添加剂在不同的食品中添加的限量,食 品 添 加 剂 的 检 测 内 容,1.防腐剂的测定 2.发色剂的测定 3.漂白剂的测定 4.合成着色剂的测定 5.甜味剂的测定 6.抗氧化剂的测定,1. 防 腐 剂 的 测 定,防腐剂是指能防止食品腐败、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。其中前两种应用广泛。,苯甲酸(钠)和山梨酸(钾)的测定方法： 滴定法测苯甲酸适于样品中苯甲酸 含 0.1 %以上） 气相色谱法氢焰检测器，两种同时

4、测。 高效液相色谱法同时测这两种及糖精钠。 比色法 硫代巴比妥酸比色法测山梨酸。 紫外分光光度法适于样品中苯甲酸及山梨酸含量 0.1 %以下,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。 苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐，在pH 2.54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。,1.1,苯甲酸及苯甲酸钠的测定,苯甲酸进入人体后，大部分与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

5、小。 苯甲酸及其盐类使用范围：酱油、醋、果汁类、果酱类、葡萄糖、罐头，最大使用剂量1g公斤；汽酒、汽水、低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露，每公斤最多使用0.5g。,苯甲酸及苯甲酸钠的测定方法 酸碱滴定法 紫外分光度法 高效液相色谱法 气相色谱法 薄层层析法,原理 于试样中加入饱和氯化钠溶液，在碱性条件下进行萃取，分离出蛋白质、脂肪等，然后酸化，用乙醚提取试样中的苯甲酸，再将乙醚蒸去，溶于中性醇混合液中，最后以标准碱液滴定。 滴定法测苯甲酸 （适于样品中苯甲酸 含 0.1 %以上）,酸碱滴定法,仪器和试剂 ： 操作步骤 ： (1)样品的处理 (2)提取 (3)滴定,样品的处理 固体或半固

6、体样品（各种果酱） 称100g样于500ml容量瓶中加200ml水加 NaCl直到不溶解为止用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NaCl定容500ml静置2小时过滤收集滤液 含酒精样品（各种汽饮料等） 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,样品的提取及滴定 吸滤液100ml于500ml分液漏斗加11 HCl 5ml酸化用150ml乙醚分三次提取每次振荡不能太激烈以防乳化合并醚层连接蒸馏装置回收乙醚（40-50水浴）用10m

7、l中性乙醇+10ml水溶解残渣加2滴酚酞用0.1N NaOH滴出微红色（同时要求做空白实验 ）,按下式计算：,此法应用非常广泛，采用此方法测苯甲酸及其盐类最大缺点是：样品中有其它有机酸时，乙醚萃取时易带过来，所以此法测定误差较大。 适于样品中苯甲酸 含 0.1 %以上的样品。,样品中苯甲酸在酸性溶液中（样品加1ml磷酸）可以用水蒸汽蒸馏出来，得到的馏液主要是苯甲酸，还有其它酸物，与样品中不挥发性成分分离，然后用强酸（0.2N的K2Cr2O7和4N的H2SO4）氧化，使苯甲酸以外的其它酸性物质氧化分解，氧化液再次蒸馏，蒸馏液中除苯甲酸外的其它杂质基本都被分解了，根据苯甲酸的吸收波长225nm下用

8、紫外分光光度计测定吸光度值。 此实验要求做空白，空白中不加磷酸，因苯甲酸在碱性溶液中不能被蒸馏出来的特点（样品+1N NaOH5ml）,气相色谱法：用乙醚提取后，采用氢火焰离子检测器进行分离测定，然后与标准系列比较定量。 薄层层析法：样品经过酸化后，用乙醚提取苯甲酸，然后将样品浓缩，浓缩后点样于聚酰胺薄层板上，经展开，显色后，根据比移值与标准比较定性，并进行定量。,高效液相色谱法 可同时用于苯甲酸及山梨酸的测定。 1)原理 样品加温除去二氧化碳和乙醇，调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。 2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品处理 (

9、2)高效液相色谱分析参考条件 根据保留时间定性，外标峰面积法定量。,计算: 式中： X样品中苯甲酸或山梨酸的含量，gkg； m1进样体积中苯甲酸或山梨酸的质量，mg； V2进样体积，mL； V1样品稀释液总体积，mL； m样品质量，g。,山梨酸又名花楸酸，(CH3CH=CHCH=CHCOOH） 己二烯（2，4）酸 为无色、无嗅的针状结晶，难溶于水。 山梨酸钾易溶于水，难溶于有机溶剂，与酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在体内最后成CO2和水。山梨酸及其盐类在酱油、醋、果酱类中，每公斤最多允许使用1g；对低盐酱菜类、面酱类、蜜饯类等使用0.5g/。,山梨酸及山梨酸钾的测定,1.2,山梨酸是一种直

10、链不饱和脂肪酸，可参与人体内的正常代谢，并被同化而产生CO2和水，所以几乎对人体没有毒性。山梨酸与山梨酸钾是目前国际上公认的安全防腐剂,已被很多国家和地区广泛使用。,山梨酸及山梨酸钾的测定方法 硫代巴比妥酸比色法 紫外分光光度法 气相色谱法,硫代巴比妥酸比色法 自样品提取的山梨酸及其盐类，在硫酸及重铬酸钾的氧化作用下产生丙二醛，丙二醛与硫代巴比妥酸作用产生红色化合物，于波长530nm处有最大吸收.,2)仪器和试剂 3)操作步骤 样品的制备 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,山梨酸的提取 准确吸取两份滤液各20ml分别放入两个250ml蒸馏瓶中

11、一个瓶加1ml磷酸、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒另一瓶加1MNaOH5ml、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒蒸馏分别用装有10ml0.1MNaOH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供样液、空白测定用,标准曲线的绘制 准确吸取山梨酸标准溶液(100ug/mL)1ml 同样品山梨酸提取蒸馏定容分别吸取0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL 于6个25ml比色管中加水3ml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10分钟冷却于1cm比色杯在530nm处比色,样品的测定

12、准确吸样液、空白液2ml于25ml比色管中加水3ml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10分钟冷却于1cm比色杯在530nm处比色,4)结果计算,X1样品中山梨酸钾的含量，gkg； X2样品中山梨酸的含量，gkg； m1试样液2 mL含山梨酸钾的质量ug； m2空白液2 mL中含山梨酸钾的质量ug ； w称取试样的质量，g； 2用于比色时试样溶液的体积，mL； 1.34山梨酸钾换算为山梨酸的系数。,(m1-m2) 106 X1=- W 20 -2 103 500 100 X1 X2=- 1.34,紫外分光光度法 1)原理： 样品经氯仿

13、(三氯甲烷)提取后，再加人碳酸氢钠，使山梨酸形成山梨酸钠而溶于水溶液中。纯净的山梨酸钠水溶液在254nm处有最大吸收，经紫外分光光度计测定其吸光度后即可测得其含量。 2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品的处理 (2)标准曲线的绘制 (3)样品的测定,4)结果计算 式中： X山梨酸的含量。gkg； m1试液中山梨酸的含量，mgmL； V1试样碳酸氢钠提取液总量，mL； V2吸取试样氯仿提取液体积，mL； V3试样氯仿提取液总体积，mL； m用于测定的试样水提取液相当于样品的质量，g。,气相色谱法 本法可同时用于山梨酸和苯甲酸的测定。 1)原理 样品经酸化后，用乙醚提取山梨酸和苯甲酸，再用带氢

14、火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定，然后与标准系列进行比较定量。 2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品的处理 (2)色谱参考条件 (3)测定,山梨酸和苯甲酸的 标准色谱图如图所示。 4)结果计算 式中： X样品中山梨酸或苯甲酸的含量，gkg； m1测定用样品溶液中山梨酸或苯甲酸的质量，g； V1加入石油醚一乙醚(3+1)混合溶剂的体积，mL： V2测定时进样的体积，L； m2样品的质量，g； 5测定时吸取乙醚提取液的体积，mL； 25一样品乙醚提取液的总体符号，mL。,2. 发 色 剂 的 测 定,硝酸盐和亚硝酸盐是肉制品生产中最常使用的发色剂。在微生物作用下，硝酸盐还原为亚硝酸盐，

15、亚硝酸盐在肌肉中乳酸的作用下生成亚硝酸，而亚硝酸极不稳定，可分解为亚硝基，并与肌肉组织中的肌红蛋白结合，生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白，使肉制品呈现良好的色泽。但由于亚硝酸盐是致癌物质亚硝胺的前体，因此在加工过程中常以抗坏血酸钠或异构抗坏血酸钠、烟酰胺等辅助发色，以降低肉制品中亚硝酸盐的使用量。,我国食品添加使用卫生标准(GB27601996)规定：亚硝酸盐用于腌制肉类、肉类罐头、肉制品时的最大使用量为0.15gkg，硝酸钠最大使用量为0.5gkg，残留量(以亚硝酸钠计)肉类罐头不得超过0.05gkg，肉制品不得超过0.03gkg。发色剂在食品中的作用：(1)可发色作用；(2)抑菌作用；(3)产生风味。,2.1亚硝酸盐的测定(盐酸萘乙二胺法) 2.2硝酸盐的测定(镉柱还原后再利用盐酸萘乙二胺法),2.1亚硝酸盐的测定(盐酸萘乙二胺法) 1)原理：样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后，在弱酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化，产生重氮盐，此重氮盐再与偶