食品分析《食品添加劑的測(cè)定》

1、食品添加劑的測(cè)定,Analysis of Food Additives,浙江科技學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院 劉鐵兵tbliu@126.com,,,浙江科技學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院,劉 鐵 兵tbliu@126.com,食品分析,概 述,“為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或者天然物質(zhì)”，這些物質(zhì)本身不作為食用目的，也不一定有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2、但不包括污染物、殘留農(nóng)藥。在我國(guó)食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑也屬食品添加劑范圍。 目前我國(guó)允許使用，并制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，食品添加劑的主要種類有：酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、著色劑、護(hù)色劑、乳化劑、防腐劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、穩(wěn)定劑、甜味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、膠母糖基礎(chǔ)劑、增稠劑等20類，還有其它香料22類（世界現(xiàn)在有4000多種） 。,(1)什么是食品添加劑？,食品添加劑的種類,按其來源

3、分類,天然食品添加劑,化學(xué)合成添加劑,,,,利用動(dòng)、植物組織 或分泌物及以微生 物的代謝產(chǎn)物為原 料，經(jīng)過提取、加 工所得到的物質(zhì)。 如：Vc、淀粉糖漿、 植物色素等。,,通過一系列化學(xué)手段 所得到的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)。,—— Acceptable Daily Intake For Man（由聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織規(guī)定）

4、 名稱 ADI（mg / kg體重） NaNO2 0 — 0.2 苯甲酸 0 — 5 山梨酸 0 — 25,ADI,添加劑名稱 食品 加入限量（mg /kg) NaNO2 午餐肉

5、 125 NaNO3 午餐肉 ＜500 SO2 白糖 20 苯甲酸 干酪制品 1000 山梨酸 果汁類 600 EDTA 果汁類 250,一些食品添加劑在不同的食品中添加的

6、限量,例：山梨酸 GB 1905 - 2000 EDTA二鈉 GB2760—96 甜菊糖甙 GB 8270-1999 《食品添加劑中鉛的測(cè)定方法》 GB/T5009.75—2003《食品添加劑中砷的測(cè)定》 GB/T 5009.76--2003,食 品 添 加 劑 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn),食品添加劑的檢測(cè)也是先分離再測(cè)定。 分離——蒸餾

7、法、溶劑萃取法、色層分離等。 測(cè)定——比色法、紫外分光光度法、TLC、HPLC等。 測(cè)定的意義：食品質(zhì)量安全的保障！,食 品 添 加 劑 檢 驗(yàn) 方 法,蘇丹紅— 天下無紅,今年1月28日，英國(guó)第一食品公司發(fā)現(xiàn)其從印度進(jìn)口的5噸紅辣椒粉含有工業(yè)色素“蘇丹紅一號(hào)”。英國(guó)第一食品公司在2月7日向英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)局作了報(bào)告。英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)局馬上向各國(guó)發(fā)出通告，在2月21日要求召回400多種可能含有“蘇丹紅一號(hào)”的食品，包括了麥當(dāng)勞的4種調(diào)味料：

8、西部燒烤調(diào)味汁、地戎芥末蛋黃醬、凱馓調(diào)味汁(普通脂肪型)和凱馓調(diào)味汁(低脂肪型)。,“蘇丹紅一號(hào)”色素是一種紅色的工業(yè)合成染色劑，在我國(guó)以及世界上多數(shù)國(guó)家都不屬于食用色素，因此，它不是食品添加劑。它的一般用途是用于汽油、機(jī)油、鞋油和汽車蠟等工業(yè)產(chǎn)品中，不能添加在食品中。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，“蘇丹紅一號(hào)”可導(dǎo)致老鼠患某些癌癥，但并非嚴(yán)重致癌物質(zhì)。我國(guó)規(guī)定，“蘇丹紅一號(hào)”不屬于食品添加劑，嚴(yán)禁生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者在食品中使用。,蘇丹紅——天下無紅,A、

9、有利于食品保藏，防止食品腐敗變質(zhì)；B、保持和提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善食品感官性狀。C、增加食品的品種與方便性；D、有利于食品加工操作；E、滿足其它特殊要求。,(2) 食品添加劑的主要功能：,幾種甜昧劑的檢測(cè)糖精是應(yīng)用較為廣泛的人工甜味劑 其學(xué)名為鄰—磺酰苯甲酰亞胺其結(jié)構(gòu)式為：,難溶于水，故生產(chǎn)中常用糖精鈉。,1、糖精鈉的檢測(cè),嬰幼兒食品、病人食品、主食中禁用。果酒、露酒、黃酒、啤酒、白酒、肉類、水產(chǎn)類、水果蔬菜類罐頭中禁

10、止使用糖精?！妒称诽砑觿┦褂眯l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：醬菜類、復(fù)合調(diào)味料、蜜餞、配料酒、 雪糕、冰淇淋、冰棍、糕點(diǎn)、餅干和面包糖精汁、果汁（味）型飲料 按稀釋倍數(shù) 的80 %加入用于瓜子用于話梅、陳皮類可與規(guī)定的其他甜味劑混合使用。,,最大用量為0.15 g/kg,1.2 g/kg 5.0 g/kg,,,,美國(guó)香

11、味和萃取物制造者協(xié)會(huì)規(guī)定，糖精最高參考用量為：軟飲料72 mg/kg；冷飲150 mg/kg；糖果2100～2600 mg/kg，焙烤食品12 mg/kg。,HPLC薄層色譜離子選擇電極,,GB/T 5009.28—2003）,紫 外 分 光 光 度 法 測(cè) 定 糖 精 鈉,(1) 糖精鈉概況：A、為無色結(jié)晶或稍帶白色結(jié)晶，無臭或微有香氣；B、是一種無熱量、人工合成的甜味劑，甜度是蔗糖的 200—700倍，對(duì)熱穩(wěn)定，可以用

12、在烘焙食品中，但在 品嘗之後，會(huì)有輕微的苦味和金屬味留在舌頭上；C、它不會(huì)被人體消化分解，由人體吸收後自尿中排泄；D、糖精鈉可能為致癌物質(zhì) ；E、因糖精不溶于水，故通常多用其鈉鹽。F、 ADI值 0-2.5。,樣品經(jīng)處理后，在酸性條件下用乙醚提取食品中的糖精鈉，經(jīng)薄層分離后，溶于碳酸氫鈉溶液中，于270nm處測(cè)定其吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)比較定量。 A、樣品提?。?飲料：先脫CO2和乙醇，加酸并用乙醚提取三次，乙

13、醚層脫水，揮干乙醚，加乙醇溶解殘?jiān)?，備用?醬油、果汁、乳等：先加一定量的硫酸銅溶液后加NaOH溶液以沉淀蛋白質(zhì)，再加酸并用乙醚提取，后面操作同飲料；固體粉末等：先加水溶解，后面操作同飲料。,(2) 糖精鈉測(cè)定原理：,(3)測(cè)定方法：,A、樣品提?。?含蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉多的食品：采用透析法使分子量小的糖精鈉滲透入溶液中；B、薄層板制備： 可用硅膠薄層板或聚酰胺薄層板；C、點(diǎn)樣： 用微量注

14、射器點(diǎn)樣，樣品點(diǎn)成帶狀，標(biāo)準(zhǔn)品點(diǎn)成點(diǎn)狀；D、展開：展開劑：硅膠薄層用苯-乙酸乙酯-乙酸（12：7：3），聚酰胺薄層用正丁醇-濃氨水-無水乙醇（7：1：2）；展開后樣品斑點(diǎn)刮下用2%NaHCO3溶解，同時(shí)刮下相同大小的空白斑點(diǎn)作空白；E、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：F、樣品測(cè)定：,A、樣品提取時(shí)加入的CuSO4、NaOH是為了沉淀蛋白 質(zhì)，防止用乙醚萃取時(shí)發(fā)生乳化；B、樣品提取時(shí)酸化是為了把糖精鈉轉(zhuǎn)化為糖精，便于乙 醚提?。?/p>

15、C、富含脂肪的樣品為了防止乙醚萃取時(shí)發(fā)生乳化，先在 堿性條件下用乙醚萃取脂肪，然后酸化；D、飲料中的CO2會(huì)影響樣液體積，而酒精因可溶于乙醚，又可 溶于水，當(dāng)乙醚提取時(shí)會(huì)發(fā)生乳化，故應(yīng)除去；E、用聚酰胺薄層板時(shí)，烘干溫度不可高于80C，否則會(huì)變色；,(4) 說 明：,(1) 原理：在酸性條件下，樣品中的糖精鈉用乙醚提取分離后與酚和硫酸在175℃作用，生成的酚磺酞與NaOH反應(yīng)生成紅色溶液，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。,糖

16、精,酚磺酞,酚磺酞二鈉（紅色）,酚 磺 酞 比 色 法 測(cè) 定 糖 精 鈉,(2) 操作：提取操作與紫外分光光度法相似。(3) 說明：A、苯甲酸等有機(jī)物對(duì)測(cè)定有干擾，故要通過堿性氧化鋁層析柱以排除干擾；B、本法受溫度的影響較大，糖精與酞和硫酸作用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間。,1. 阿斯巴甜（ASPARTAME） （蛋白糖）（合成） 學(xué)名：天門冬氨酰苯丙氨酸甲酯是天門冬氨酸 +苯丙氨酸組成的二肽甜味劑，甜度是蔗糖的 180—20

17、0倍。在體內(nèi)不需要胰島素參與代謝，直接水解成兩種氨基酸為人體吸收。2. 阿力甜 （Alitame)是一種以 L—天冬氨酸 +D— 丙氨酸組成的二肽酰胺，甜度比蔗糖高 2000—2900倍，比糖精高 2—7倍，比甜蜜素高 50倍。3. 甜蜜素 環(huán)己基氨基磺酸鈉（合成） 白色粉末，溶于水，對(duì)熱、光、空氣、堿穩(wěn)定，甜度為蔗糖的 30倍。,其他甜味劑,4. 甜菊糖苷 （從甜葉菊中提取，可用于糖尿病人），甜度為蔗糖的 200

18、——300倍。這些甜味劑的檢測(cè)主要有：HPLC法、分光光度計(jì)法等。,概述 防腐劑是能防止水平腐敗、變質(zhì)、抑制食品中微生物繁殖，延長(zhǎng)食品保存期的一類物質(zhì)的總稱。雖然有些防腐劑被認(rèn)為是比較安全的，但長(zhǎng)期或大量使用不行，應(yīng)盡量少用甚至不用。 防腐劑還在煙草、化妝品、牙膏、藥品中應(yīng)用。,幾種常用防腐劑的檢測(cè),苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、EDTA二鈉、 亞硝酸鈉、丙酸及其鹽、乳酸鏈球菌素、 新開發(fā)的：果膠分解產(chǎn)物、香辛

19、料提取物、瓊脂低聚糖、甜菜堿、日扁柏醇、類黑精、葡萄糖氧化酶、熏液、富馬酸二甲酯、溶菌酶、魚精蛋白等。 禁用的防腐劑：水楊酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、焦碳酸二乙酯等。,防 腐 劑 的 品 種：,苯甲酸又名安息香酸。為白色有絲光的鱗片或針狀結(jié)晶，微溶于水， 使用不便，實(shí)際生產(chǎn)多用其鈉鹽。 苯甲酸鈉易溶于水和乙醇，難溶于有機(jī)溶劑，與酸作用生成苯甲酸。 苯甲酸及其鈉鹽主要用于酸性食品的防腐，在pH

20、2.5—4其抑菌作用較強(qiáng)，當(dāng)pH＞5.5時(shí)，抑菌效果明顯減弱。對(duì)霉菌和酵母菌效果甚差。,1、苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)的檢測(cè),苯甲酸進(jìn)入人體后，大部分與甘氨酸結(jié)合形成無害的馬尿酸，其余部分與葡萄糖醛酸結(jié)合生成苯甲酸葡萄糖醛酸甙從尿中排出，不在人體積累。苯甲酸的毒性較小。 2、山梨酸又名花楸酸， (CH3CH=CHCH=CHCOOH）己二烯—（2，4）—酸 為無色、無嗅的針狀結(jié)晶，難溶于水。 山梨酸鉀易

21、溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，與酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在體內(nèi)最后成CO2和水。,（GB/T 5009.29—2003）氣相色譜法——?dú)溲鏅z測(cè)器，兩種同時(shí)測(cè)。高效液相色譜法——同時(shí)測(cè)這兩種及糖精鈉。薄層色譜法紫外分光光度法測(cè)苯甲酸。滴定法測(cè)苯甲酸（適于樣品中苯甲酸 含 0.1 %以上），苯甲酸微溶于水，用乙醚從樣品中提取，蒸去乙醚，以標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定。 若樣品中是苯甲酸鈉，先讓其與酸作用成苯甲酸，再按上法測(cè)定。,苯甲酸

22、(鈉)和山梨酸(鉀)的測(cè)定方法：,紫 外 分 光 光 度 法 測(cè) 定 苯 甲 酸,(1) 基本原理： 采用二次蒸餾：第一次使苯甲酸在酸性溶液中隨水蒸汽 蒸出；第二次先用重鉻酸鉀和硫酸氧化其它有機(jī)物，然 后再蒸餾，使苯甲酸與其它有機(jī)物分離；根據(jù)苯甲酸鈉 在225nm有最大吸收，進(jìn)行紫外測(cè)定；(2) 測(cè)定方法： 樣品處理： 空白試驗(yàn)： 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：,硫代巴比妥酸比色法測(cè)定山梨酸,(1) 基

23、本原理： 山梨酸及其鹽類在硫酸和重鉻酸鉀的氧化作用下形成丙 二醛，丙二醛與硫代巴比妥酸形成紅色化合物，此化合 物在530nm有光吸收；其紅色的深淺與丙二醛含量成 正比。(2) 測(cè)定方法： 樣品處理： 空白試驗(yàn)： 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：,紫外法同時(shí)測(cè)定苯甲酸和山梨酸,(1) 吸收重疊,(2) 雙波長(zhǎng)K系數(shù)法,1.又名護(hù)色劑或呈色劑，是能夠使肉與肉制品呈現(xiàn)良好色澤的物質(zhì)。

24、常用的有亞硝酸鹽、硝酸鹽。2.作用機(jī)理：亞硝酸鹽和硝酸鹽 亞硝基(NO) +肌紅蛋白 亞硝基肌紅蛋白(MbNO) 巰基(一SH) 亞硝基血色原（鮮紅色的）從而賦予食品鮮艷的紅色。同時(shí)，亞硝酸鹽對(duì)抑制微生物的增殖有一定作用，與食鹽并用可增加抑菌，對(duì)肉毒梭狀芽孢桿菌有特殊抑制作用。3.硝酸鹽 固體加熱放

25、出氧 亞硝酸鹽,發(fā)色劑的檢測(cè),,,,,,亞 硝 酸 鹽 的 測(cè) 定,(1) 亞硝酸鹽在食品中的作用：A、呈色作用：主要用在肉制品中，原理是亞硝酸分解產(chǎn)生NO基，而后者與肌紅蛋白結(jié)合，生成鮮艷的亮紅色的亞硝基肌紅蛋白；同時(shí)若不加護(hù)色劑，則肉中的肌紅蛋白很容易被氧化成褐色；B、抑制肉毒梭狀芽孢桿菌和增強(qiáng)肉制品的風(fēng)味。C、亞硝酸有一定的毒性，可與胺類物質(zhì)反應(yīng)生成強(qiáng)致癌物質(zhì)亞硝胺。因此，食品加工中應(yīng)嚴(yán)格控制其使

26、用范圍與用量。亞硝酸鹽和硝酸鹽作為食品添加劑，過多地使用對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用。亞硝酸鹽與仲胺反應(yīng)生成具有致癌作用的亞硝胺。亞硝酸鹽對(duì)氰化物中毒者是最好的解毒劑。,(2) 鹽酸萘乙二胺法測(cè)定原理：（GB/T 5009.33—2003）《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》 樣品經(jīng)沉淀蛋白質(zhì)、除去脂肪后，在弱酸性條件下亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色染料，最大吸收波長(zhǎng)為 538 nm，與標(biāo)準(zhǔn)比較定量。,重氮化,

27、鹽酸萘乙二胺,紫紅色染料,(3) 說明： 當(dāng)亞硝酸鹽含量高時(shí)，過量的亞硝酸鹽可將偶氮化合物氧化，變成黃色，而使紅色消失，這時(shí)可采取先加入試劑，然后滴加樣液，從而避免亞酸鹽過量。,硝酸鹽的測(cè)定----鎘柱法,(1) 原理： 樣品經(jīng)沉淀蛋白質(zhì)、除去脂肪后，溶液通過鎘柱，在pH9.6～9.7的氨緩沖液中，使其中的硝酸根離子還原成亞硝酸根離子，在弱酸性條件下，亞硝酸根與對(duì)氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紅色染料，測(cè)得

28、亞硝酸鹽總量，由總量減去還原前亞硝酸鹽含量后即為硝酸鹽含量。 再乘以換算系數(shù)，即得硝酸鹽含量。 在鎘柱中，鎘定量地將 NO3-還原成NO 2- Cd十N03- CdO十N02-,,漂白劑是為使食品保持特有的色澤、退色或不褐變。依靠漂白劑的氧化或還原能力，破壞食品的變色因子。1. 食品中的漂白劑本身無營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。2. 嚴(yán)格控制使用量，因?yàn)閷?duì)人體健康有一定影響。3. 要求對(duì)食品的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

29、及保存期不應(yīng)有不良影響?！妒称分衼喠蛩猁}的測(cè)定》GB/T 5009.34--2003,漂白劑——二氧化硫及亞硫酸鹽的測(cè)定,原理 亞硫酸鹽或二氧化硫，與四氯汞鈉反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色物質(zhì)，其色澤深淺與亞硫酸含量成正比，可比色測(cè)定。反應(yīng)式如下：,鹽酸副玫瑰苯胺比色法,鹽酸副玫瑰苯胺 黃色,副玫瑰苯胺,原理 樣品中的亞硫酸鹽在弱酸性條件下加熱溢出，用pH6的水承接，然后以淀粉作指示劑，

30、用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，根據(jù)碘標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量計(jì)算出樣品中二氧化硫的含量。 SO2 +I2 + 2H2O H2SO4 + 2HI 問題：此反應(yīng)在測(cè)定哪個(gè)成分時(shí)用過？,離子色譜法,,為了彌補(bǔ)食品中本來特有的色澤在加工、儲(chǔ)藏中的損失， 使其盡可能恢復(fù)至原來的顏色，除采取一定護(hù)色措施外，往往還得添加一定量的食用色素，進(jìn)行著色。 這些靚麗的色澤能促進(jìn)人的食欲，給人以美感，增加消化液的分泌。 在各種花色蛋糕

31、、冰棒、糖果、果脯、飲料、色酒、果醬、罐頭中都有色素。,食用合成色素的檢測(cè),食用色素就來源可分為天然色素及人工合成色素兩大類。天然色素——是從一些動(dòng)、植物組織中提取的，目前我國(guó)開發(fā)有80余種。如：紅曲米粉、辣椒紅、辣椒黃、姜黃、葉綠素銅鈉鹽、蟲膠、番茄紅素、紅花黃、焦糖色、胡蘿卜素、黃酮類色素等。 優(yōu)點(diǎn)：其安全性相對(duì)高，有的有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，個(gè)別有毒， 如：藤黃劇毒！ 缺點(diǎn)：穩(wěn)定性差，著色能力差，難以調(diào)出任意的色澤，且資源較短缺，目

32、前還不能滿足食品工業(yè)的需要。,合成色素是用有機(jī)物合成的，主要來源于煤焦油及其副產(chǎn)品，資源十分豐富。合成色素具有穩(wěn)定性好、色澤鮮艷、附著力強(qiáng)、能調(diào)出任意色澤等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，但由于其具有一定的毒性，使用范圍及用量須加以限制。 合成色素如：筧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、桔黃、檸檬黃、日落黃、靛藍(lán)、亮藍(lán)等。目前，在食品行業(yè)中使用單元色素已較少，需使用復(fù)合色素方可達(dá)到較滿意的色澤，因而給其分析測(cè)定帶來了一定困難。,《食品中合成著色劑的測(cè)