第六节其他食品添加剂生产技术简介

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1、第六节 其他食品添加剂生产技术简介一、食用色素 很多天然食品都会有天然色素，但在加工、储藏过程中，有的容易 褪色，有的容易变色。为了保持或改善食品的色泽，在食品加工中往往 需要对食品进行人工着色。 食用色素是以食品着色和改善食品色泽为目 的的食品添加剂，它可以提高食品的商品价值，促进消费。食用色素也称为食用合成染料， 按其来源和性质可分为食用合成色 素和食用天然色素两大类。水溶性偶氮色素类较容易排出体外，毒性较 低，目前世界各国使用的合成色素有相当一部分是水溶性偶氮类色素。 食用天然色素主要是植物组织中提取的色素， 也包括来自动物和微生物 的色素。(一) B 胡萝卜素B 胡萝卜素是一种国际上公

2、认的优秀天然食用色素， 广泛地存在 于胡萝卜、辣椒、南瓜、柑橘等蔬菜水果中，其分子式为 C40H56。B 胡萝卜素为红紫色至暗红色的结晶性粉末。1. 生产技术(1)从盐生杜氏藻、 胡萝卜等植物中提取 海藻、胡萝卜等植物粉渣 用4%NaOH甲醇溶液在6070C皂化1h,用1:1的石油醚与乙醚混 合溶剂反萃取，静置分层后，醚层先用水洗至中性，然后在5060C下 减压浓缩，稀释，经AI2O3或MgO，用7: 3的石油醚与丙酮混合溶剂 洗脱，浓缩后，视产品纯度和要求，可以重复层析提纯。(2)从棕榈油中提取棕榈毛油中B胡萝卜素的含量较高，达到5001000mg/kg，约为胡萝卜的10倍，因此是提取p胡萝

3、卜素的好 原料。其方法是：棕榈毛油与甲醇进行酯化反应，然后利用有机溶剂萃 取出其中的 p 胡萝卜素， 最后经过醇化精制， 即可得纯度为 95的产 品。化学合成法 以紫罗兰酮为原料，经过Cm Ge、C19的各种醛(碳 链增长反应)，两分子C19醛经格利雅反应生成C40二醇，部分氢化、脱 水、重排反应，得到全反式p胡萝卜素。2. 产品质量标准食品添加剂p 胡萝卜素国家质量标准 GB 882188和GB 1414 91(天然品 )。国际标准 FAO/WHO ， 1984。(二) 姜黄色素 姜黄在我国福建、广东、广西、云南、四川等地区均有栽培生产， 可以从天然晶中提取姜黄色素。1. 生产技术(1) 热

4、水浸提工艺 将干净的原料经粉碎， 过筛成粉末后再放人提取器中i按一定比例流加提取水，用氢氧化钠调节pH=9，加热煮沸，搅拌 下提取，总提取时间为130min;各次提取液滤出后，立即加入 0.5% 1.0的抗氧化剂亚硫酸钠， 合并提取液， 用盐酸调节 pH=3 4，沉淀出 姜黄素，过滤、干燥可得成品，收率可达5% 6%。(2) 水蒸气蒸馏提取工艺 将干的黄块茎经粉碎机粉碎至颗粒状， 用 水蒸气蒸馏，将蒸馏的含水残渣在氢氧化钠浸泡下迅速搅拌，过滤，滤 液酸化、陈化、过滤干燥即得粗晶， 精制后即可得棕黄色固体颗粒成品， 产率为22.5%69.5%。2. 产品质量标准 食品添加剂姜黄色素的产品质量标准

5、见我国行业标准 QBl41591 和国际标准 FAO/WHO ，1995。(三) 辣椒红 辣椒是人们长期喜爱食用的蔬菜，它含有丰富的天然红色素、辣味 素和人体所需的多种微量元素及维生素。我国广泛种植辣椒，而且品质 优良，长期出口辣椒粉， 再花大量外汇进口辣椒红色素； 因此研究开发、 生产辣椒红色素，为利用自然资源发展天然红色素开辟了新途径。辣椒红是存在于辣椒中的类胡萝卜素，分子式为 C40H56O3,结构特 征为共轭多烯烃，其中大量共轭双键形成发色基而产生颜色。1. 生产技术(1) 溶剂萃取碱分离法 先将经筛选洁净的干辣椒进行粉碎， 投入 萃取器中， 加入适量的乙醇作萃取剂， 经过萃取、 沉降

6、、压滤、除油后， 再沉淀去微尘，将上层萃取液导人蒸发器中蒸去乙醇溶剂，得到的浓缩 液导人分离器， 用石油醚和氢氧化钠作为分离剂， 分离后，上层为色素， 下层为辣椒素。用乙醇反复清洗色素，进一步除去辣椒素，再经减压蒸 馏除去溶剂和挥发物，即获得辣椒红色素成品。(2) 溶剂萃取盐析分离法 将筛选后的干辣椒粉碎后投入萃取器 中，以石油醚或 6 号溶剂油为萃取剂进行萃取处理，得到含有辣椒红色 素和辣椒素的提取液，用食盐水溶液和丙酮进行盐析、萃取处理，静置进行液液分离，得到含有色素和辣椒素的两相液体，对含有色素相液体进行皂化纯化处理，得辣椒红色素成品。该工艺简单，色素和辣椒素 收率均高于其他生产方法。2

7、. 产品质量标准食品添加剂辣椒红的产品质量标准见联合国粮食与农业组织和世 界卫生组织标准 FAO/WH01990。二、增稠剂 能增加食品溶液的黏度，保持体系的相对稳定性的亲水性物质，称 为食品增稠剂，也称糊料。增稠剂作用原理是其分子结构中含有许多亲 水性基团，如羟基、羧基、羰基、氨基等，能与水分子发生水合作用， 从而以分子状态高度分散于水中，形成高黏度的单相均匀分散体系。增稠剂的种类很多， 大多数是从含有多糖类黏稠物质的植物和海藻 类，或从动物蛋白中提取，少数是人工合成的。由于天然增稠剂安全无 害，资源广泛，因此世界各国都在积极研究天然增稠剂的开发和应用。 我国生产增稠剂的主要品种有果胶、海藻

8、酸钠、琼脂、明胶、羧甲基纤 维素等。（一）果胶果胶是从植物组织中提取的一种线型高分子聚合物， 它的平均相对 分子质量在50000150000之间；白色或淡黄色的非晶状粉末，无味， 口感黏滑；溶于热水，在冷水中微溶， 几乎不溶于乙醇、 醚等有机溶剂。粉末果胶的相对密度约为 0.7，无固定的熔点和溶解度，水溶液呈酸 性，胶体的等电点为 3.5。果胶作为一种食品添加剂，在我国食品工业中的应用日益扩大，用 作增稠剂、稳定剂和胶凝剂，应用于果酱、果冻、软糖、冰淇淋等食品 中。1. 生产技术 柑橘类水果、苹果、向日葵等植物中含有丰富的果胶，但是其果胶 不溶于水；在提取过程中必须将其转化成水溶性果胶，并使之

9、与植物中 的纤维素、淀粉、天然色素分离，再加入金属离子，使果胶生成不溶于 水的果胶酸盐而沉淀出来， 经分离后再将金属离子从果胶酸盐中置换出 来，经压滤、洗涤、干燥、粉碎，可得成品。(1) 从柑橘皮中提出果胶 将洗净的柑橘皮浸泡13h,使其充分吸 水，用水漂洗后离心脱水，加入0.14%的盐酸于90C下抽提半小时，过 滤后加入硫酸铝或氨水和硫酸铁铵，再用大量清水洗涤后离心干燥，加 入盐酸使其分解，然后用 95%乙醇沉淀，经离心、干燥得产品。(2) 从向日葵盘中提取果胶将向日葵盘洗净， 投入绞碎机绞碎， 放人提取器中，再加入60C左右的温水浸泡1.5h,加热煮沸数分钟后除去 果胶霉，灭霉后漂洗数次，

10、除去其中的淀粉、色素和苦味物质；然后加 入去离子水，用盐酸调节pH值2左右，温度控制在8592C之间，时 间为1.5h。趁热过滤，用少量热水洗涤；用10%的氢氧化钠溶液处理滤 液至 pH 值 4.5 左右，再将预先配好的硫酸铝饱和溶液加到滤液中，搅 拌，果胶形成絮状沉淀，静置后过滤、洗涤、离心、然后加入 60%的乙 醇与盐酸的混合物，搅拌 lh 左右，置换出铝离子，再离心分离、干燥得 成品。2. 产品质量标准 食品添加剂果胶的产品质量标准见国家质量标准 GB 24685。(二)海藻酸钠 海藻酸钠又名海带胶，具有良好的增稠性、成膜性、保形性、絮凝 性及稳定性，作为食品添加剂，可改善食品结构，提高

11、食品质量；在预 防和治疗疾病方面，它具有降低人体的胆固醇含量、疏通血管、降低血 液黏度、软化血管等的作用，被人们誉为保健长寿食品。同时，其优良 的成膜性使其可用作食品包装中的可食性薄膜，此外，在啤酒生产中作 为铜的固化去除剂，能把蛋白质、单宁一起凝聚除去。海藻酸存在于多种棕色海藻中。海藻酸为不溶性物质，在食品工业 中直接应用得较少。我国 GB27601996 批准使用的海藻酸钾、海藻酸 钠和一种半合成物海藻酸丙二醇酯，在海藻酸盐中使用得最多的是海藻酸钠。海藻酸钠的分子式为(C6H7O6Na) n,聚合度n 般 180930之间，其相对分子质量一般在32000200000之间。海藻酸钠 为白色或

12、淡黄色的粉末,几乎无臭、无味,不溶于乙醇、乙醚、三氯甲 烷和酸(pH V 3),是亲水性高分子化合物，水合能力很强，有吸湿性， 溶于热水和冷水,溶于水形成黏 稠状胶体凝胶。1.生产技术(1)酸凝、酸化法 将原料海带或褐藻浸泡,去除机械杂质、褐藻糖 胶、无机盐类等水溶性组分，然后将原料切成块状；在25C下，用低于0.01mol/L 的稀盐酸或稀硫酸处理, 也可加入不超过所处理料液的 3甲 醛溶液,以处理物料中带有的蛋白质,并防止海带中的色素被浸出而加深成品色泽。然后加入碳酸钠，在 5575C搅拌情况下反应11.5h, 把多价金属离子型的海藻酸转化成钠型，反应方式：Ca(Alg)2+Na2CO32

13、Na(Alg)+CaCO3(10-21)Mg(Alg) 2+Na2CO3 2Na(Alg)+MgCO 3(10-22)式中 Alg 表示海藻酸。将原料消化液先过滤，除去其中的粗大颗粒，将其中未消化完全的 残渣送回前一工序处理回收，过滤后的料液流人稀释池，加水稀释，同 时通人压缩空气，以起到搅拌作用。缓缓加入稀盐酸沉降812h,最后 可得 50 80的清液。 将料液先经鼓泡机或溶气罐溶气乳化后， 再缓 缓加入稀酸，调 pH 约为 1 2，海藻酸即凝聚成酸块，流人酸化槽，并 由于气浮作用上浮，酸块在槽中的停留时间控制在 1L 左右，反应式 如下：Na(Alg)+HCl 一 H(Alg)+NaCl

14、(10-23) 2Na(Alg)+H2SO42H(Alg)+Na2SO4(10-24)收集酸块， 洗涤、脱水、粉碎， 拌人粉状碳酸钠， 一般加碱量为 8 左右，于搅拌下混合均匀，再静置 46h,使其完成转化过程，生成海 藻酸钠；中和后的产品含水量为 65%75%, pH值为6.0 7.5。(2)钙凝、酸化法 原料处理、消化、澄清工艺与上述酸凝法相同， 只是后面的凝固等工序不同； 料 液乳化后,放人钙化罐, pH 值在 6.0 7.0条件下,每立方米清胶液中加入10%氯化钙溶液,搅拌下凝聚。凝聚后得海藻酸钙,随母液从钙化罐溢口排出,在气浮作用下,海藻酸钙 进一步凝聚,逐渐形成纤维状,然后进入一系

15、列的母液分离、水洗、酸 化、水洗等过程；钙凝得到的海藻酸钙经水洗除去残留的无机盐类后， 用 10左右的稀酸酸化 30min ，使其转化成海藻酸，再用碳酸钠通过固 相法或液相法转化成海藻酸钠。2.产品质量标准 食品添加剂海藻酸钠的产品质量标准见国家质量标准GBl976 80复习思考题1.什么叫食品添加剂，其作用有哪些 ?2.食品添加剂如何进行分类 ?3. 对生产和使用食品添加剂要求和管理有哪些 ?4. 食品添加剂的作用标准是什么 ?5. 食品添加剂的发展趋势有哪些 ?6. 高新技术在食品添加剂生产中有哪些应用 ?7. 什么是食品防腐剂，有哪些应用 ?8. 苯甲酸的工业生产路线有哪些 ?9. 画出甲苯液相空气氧化生产苯甲酸钠一般工艺流程图。10. 什么是抗氧剂，其如何分类 ?11. 天然抗氧化剂茶多酚具有哪些作用 ?12. 调味剂包括哪些添加剂 ?13. 什么是酸味剂，其作用是什么 ?14. 论述柠檬酸的工业生产技术。15. 论述乳酸的工业生产技术。16. 甜味剂如何分类 ?17. 论述甘草甜素的工业生产技术。18. 什么是食品增味剂 ?19. 乳化剂在食品工业中具有哪些功能 ?20. 论述蔗糖酯的生产技术。21. 山梨醇酐脂肪酸酯产品包装与储运的具体要求是什么22. 大豆磷脂具有哪些优良的性能 ?23. 论述大豆磷脂的生产技术。24. 论述卢胡