食品分析《食品添加劑的測定》

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

2、但不包括污染物、殘留農藥。在我國食品營養(yǎng)強化劑也屬食品添加劑范圍。 目前我國允許使用，并制訂了國家標準《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》，食品添加劑的主要種類有：酸度調節(jié)劑、抗結劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、著色劑、護色劑、乳化劑、防腐劑、營養(yǎng)強化劑、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,化學合成添加劑,,,,利用動、植物組織 或分泌物及以微生 物的代謝產物為原 料，經過提取、加 工所得到的物質。 如：Vc、淀粉糖漿、 植物色素等。,,通過一系列化學手段 所得到的有機或無機物質。,—— Acceptable Daily Intake For Man（由聯(lián)合國糧農組織、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定方法》 GB/T5009.75—2003《食品添加劑中砷的測定》 GB/T 5009.76--2003,食 品 添 加 劑 質 量 標 準,食品添加劑的檢測也是先分離再測定。 分離——蒸餾

7、法、溶劑萃取法、色層分離等。 測定——比色法、紫外分光光度法、TLC、HPLC等。 測定的意義：食品質量安全的保障！,食 品 添 加 劑 檢 驗 方 法,蘇丹紅— 天下無紅,今年1月28日，英國第一食品公司發(fā)現(xiàn)其從印度進口的5噸紅辣椒粉含有工業(yè)色素“蘇丹紅一號”。英國第一食品公司在2月7日向英國食品標準局作了報告。英國食品標準局馬上向各國發(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”的食品，包括了麥當勞的4種調味料：

8、西部燒烤調味汁、地戎芥末蛋黃醬、凱馓調味汁(普通脂肪型)和凱馓調味汁(低脂肪型)。,“蘇丹紅一號”色素是一種紅色的工業(yè)合成染色劑，在我國以及世界上多數(shù)國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、機油、鞋油和汽車蠟等工業(yè)產品中，不能添加在食品中。動物實驗研究表明，“蘇丹紅一號”可導致老鼠患某些癌癥，但并非嚴重致癌物質。我國規(guī)定，“蘇丹紅一號”不屬于食品添加劑，嚴禁生產經營者在食品中使用。,蘇丹紅——天下無紅,A、

9、有利于食品保藏，防止食品腐敗變質；B、保持和提高食品的營養(yǎng)價值，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：,幾種甜昧劑的檢測糖精是應用較為廣泛的人工甜味劑 其學名為鄰—磺酰苯甲酰亞胺其結構式為：,難溶于水，故生產中常用糖精鈉。,1、糖精鈉的檢測,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、水產類、水果蔬菜類罐頭中禁

10、止使用糖精。《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》規(guī)定：醬菜類、復合調味料、蜜餞、配料酒、 雪糕、冰淇淋、冰棍、糕點、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,,,,美國香

11、味和萃取物制造者協(xié)會規(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 定 糖 精 鈉,(1) 糖精鈉概況：A、為無色結晶或稍帶白色結晶，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，對熱穩(wěn)定，可以用

12、在烘焙食品中，但在 品嘗之後，會有輕微的苦味和金屬味留在舌頭上；C、它不會被人體消化分解，由人體吸收後自尿中排泄；D、糖精鈉可能為致癌物質 ；E、因糖精不溶于水，故通常多用其鈉鹽。F、 ADI值 0-2.5。,樣品經處理后，在酸性條件下用乙醚提取食品中的糖精鈉，經薄層分離后，溶于碳酸氫鈉溶液中，于270nm處測定其吸光度，與標準比較定量。 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，加乙醇溶解殘渣，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，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) 糖精鈉測定原理：,(3)測定方法：,A、樣品提?。?含蛋白質、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、點樣： 用微量注

14、射器點樣，樣品點成帶狀，標準品點成點狀；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）；展開后樣品斑點刮下用2%NaHCO3溶解，同時刮下相同大小的空白斑點作空白；E、標準曲線繪制：F、樣品測定：,A、樣品提取時加入的CuSO4、NaOH是為了沉淀蛋白 質，防止用乙醚萃取時發(fā)生乳化；B、樣品提取時酸化是為了把糖精鈉轉化為糖精，便于乙 醚提??；

15、C、富含脂肪的樣品為了防止乙醚萃取時發(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會影響樣液體積，而酒精因可溶于乙醚，又可 溶于水，當乙醚提取時會發(fā)生乳化，故應除去；E、用聚酰胺薄層板時，烘干溫度不可高于80C，否則會變色；,(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反應生成紅色溶液，與標準系列比較定量。,糖

16、精,酚磺酞,酚磺酞二鈉（紅色）,酚 磺 酞 比 色 法 測 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、苯甲酸等有機物對測定有干擾，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應嚴格控制溫度和時間。,1. 阿斯巴甜（ASPARTAME） （蛋白糖）（合成） 學名：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。這些甜味劑的檢測主要有：HPLC法、分光光度計法等。,概述 防腐劑是能防止水平腐敗、變質、抑制食品中微生物繁殖，延長食品保存期的一類物質的總稱。雖然有些防腐劑被認為是比較安全的，但長期或大量使用不行，應盡量少用甚至不用。 防腐劑還在煙草、化妝品、牙膏、藥品中應用。,幾種常用防腐劑的檢測,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晶，微溶于水， 使用不便，實際生產多用其鈉鹽。 苯甲酸鈉易溶于水和乙醇，難溶于有機溶劑，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，當pH＞5.5時，抑菌效果明顯減弱。對霉菌和酵母菌效果甚差。,1、苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)的檢測,苯甲酸進入人體后，大部分與甘氨酸結合形成無害的馬尿酸，其余部分與葡萄糖醛酸結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、無嗅的針狀結晶，難溶于水。 山梨酸鉀易

21、溶于水，難溶于有機溶劑，與酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在體內最后成CO2和水。,（GB/T 5009.29—2003）氣相色譜法——氫焰檢測器，兩種同時測。高效液相色譜法——同時測這兩種及糖精鈉。薄層色譜法紫外分光光度法測苯甲酸。滴定法測苯甲酸（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，以標準NaOH滴定。 若樣品中是苯甲酸鈉，先讓其與酸作用成苯甲酸，再按上法測定。,苯甲酸

22、(鈉)和山梨酸(鉀)的測定方法：,紫 外 分 光 光 度 法 測 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物，然 后再蒸餾，使苯甲酸與其它有機物分離；根據(jù)苯甲酸鈉 在225nm有最大吸收，進行紫外測定；(2) 測定方法： 樣品處理： 空白試驗： 標準曲線繪制：,硫代巴比妥酸比色法測定山梨酸,(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) 測定方法： 樣品處理： 空白試驗： 標準曲線繪制：,紫外法同時測定苯甲酸和山梨酸,(1) 吸收重疊,(2) 雙波長K系數(shù)法,1.又名護色劑或呈色劑，是能夠使肉與肉制品呈現(xiàn)良好色澤的物質。

24、常用的有亞硝酸鹽、硝酸鹽。2.作用機理：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，亞硝酸鹽對抑制微生物的增殖有一定作用，與食鹽并用可增加抑菌，對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,,,,,,亞 硝 酸 鹽 的 測 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生NO基，而后者與肌紅蛋白結合，生成鮮艷的亮紅色的亞硝基肌紅蛋白；同時若不加護色劑，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肉制品的風味。C、亞硝酸有一定的毒性，可與胺類物質反應生成強致癌物質亞硝胺。因此，食品加工中應嚴格控制其使

26、用范圍與用量。亞硝酸鹽和硝酸鹽作為食品添加劑，過多地使用對人體產生毒害作用。亞硝酸鹽與仲胺反應生成具有致癌作用的亞硝胺。亞硝酸鹽對氰化物中毒者是最好的解毒劑。,(2) 鹽酸萘乙二胺法測定原理：（GB/T 5009.33—2003）《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》 樣品經沉淀蛋白質、除去脂肪后，在弱酸性條件下亞硝酸鹽與對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，最大吸收波長為 538 nm，與標準比較定量。,重氮化,

27、鹽酸萘乙二胺,紫紅色染料,(3) 說明： 當亞硝酸鹽含量高時，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。,硝酸鹽的測定----鎘柱法,(1) 原理： 樣品經沉淀蛋白質、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養(yǎng)價值。2. 嚴格控制使用量，因為對人體健康有一定影響。3. 要求對食品的品質、營養(yǎng)價值

29、及保存期不應有不良影響。《食品中亞硫酸鹽的測定》GB/T 5009.34--2003,漂白劑——二氧化硫及亞硫酸鹽的測定,原理 亞硫酸鹽或二氧化硫，與四氯汞鈉反應生成穩(wěn)定的絡合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色物質，其色澤深淺與亞硫酸含量成正比，可比色測定。反應式如下：,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、用碘標準溶液滴定至終點，根據(jù)碘標準溶液消耗量計算出樣品中二氧化硫的含量。 SO2 +I2 + 2H2O H2SO4 + 2HI 問題：此反應在測定哪個成分時用過？,離子色譜法,,為了彌補食品中本來特有的色澤在加工、儲藏中的損失， 使其盡可能恢復至原來的顏色，除采取一定護色措施外，往往還得添加一定量的食用色素，進行著色。 這些靚麗的色澤能促進人的食欲，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,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、植物組織中提取的，目前我國開發(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：其安全性相對高，有的有營養(yǎng)價值，個別有毒， 如：藤黃劇毒！ 缺點：穩(wěn)定性差，著色能力差，難以調出任意的色澤，且資源較短缺，目

32、前還不能滿足食品工業(yè)的需要。,合成色素是用有機物合成的，主要來源于煤焦油及其副產品，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、能調出任意色澤等優(yōu)點，因而得到廣泛應用，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、亮藍等。目前，在食品行業(yè)中使用單元色素已較少，需使用復合色素方可達到較滿意的色澤，因而給其分析測定帶來了一定困難。,《食品中合成著色劑的測