青科大精细化工工艺学5食品添加剂

合成 色素
化学结构
HO NaO3S N=N SO3Na
用途 糕点、饮料、酒类、医 药、化妆品 糕点、饮料、农畜牧加 工产品、用于红肠肠衣、 豆奶。 糕点、饮料、农产品、 医药、化妆品、豆奶。
最大使用量 （g/kg） 0.05 0.05
苋菜 红 胭脂 红 柠檬 黄
SO3Na
HO NaO3S N=N
NaO3S
目录
5.1 概述 一.食品添加剂的定义和分类
二.食品添加剂的使用要求和管理
5.2 重要的食品添加剂 5.3 食品添加剂的现状与展望
5.1 概述 一.食品添加剂的定义和分类
1.定义：为改善食品品质和色、香、味以及根据 加工工艺的需要而加入食品中的天然物质或化学 合成的物质。 2.分类：22类
二.食品添加剂的使用要求和管理
明胶
由动物的皮骨、软骨等所含的胶原蛋白，经 水解后而得的高分子多肽聚合物。 生产方法： 酸法、碱法、盐碱法、酶法。其中碱法 生产技术成熟，产品质量较好。

浸酸脱脂→浸灰→中和→熬胶→过滤→浓缩 和干燥

•琼胶（琼脂） •聚半乳糖苷，不参与人体代谢，无营养价值。 •从石菜花、丝藻和红藻类植物中提取。 •可作为凉拌菜食用。
味精的制作

过去，用盐酸使小麦面筋中的蛋白质分解成 谷氨酸，精制后再用碱中和，谷氨酸与氢氧化钠 反应生成谷氨酸钠，盐酸与氢氧化钠反应生成氯 化钠，就可得到含有食盐的味精，少量食盐可以 吃出味精的鲜味。 现在利用淀粉（各种薯类、玉米等）和糖蜜 及无机盐配成营养液，使微生物菌种进行发酵后 制成味精。
增稠剂的作用原理： 其分子结构中含有许多亲水性基团，能与水 发生水化作用,增稠剂经水化作用后，以分子状态 分散在水中，形成高黏度的分散体系---大分子溶 液。
3.膨松剂
膨松剂的分类 碱性膨松剂 （NaHCO3 、 NH4HCO3 、 KHCO3等）
膨
松 剂
酸性膨松剂( KAlSO4 、NH4Al(SO4)2) 、CaHPO4等)
还原型漂白包括：二氧化硫、亚硫酸钠等。
三. 调味品
1.增味剂 又称风味增强剂和鲜味剂， 包括：氨基酸类、核酸类、有机酸类。
味精是一种常用的增味剂，日常生活中很 多食品，如即食面、薯条、虾片、酒楼点心等 都含有味精。人类使用味精的历史其实不长， 1908年一名日本科学家吃晚餐时，在汤面里 加了点海藻，发觉美味无比。经过多年的努力， 终于发现当日使汤面变得美味的原因是来自一 种氨基酸的钠盐－谷氨酸钠.
大豆磷脂的提取方法 •水化脱胶法 脱胶油 粗油→水化→离心分离
粗磷脂→脱水→
脱色→干燥→产品
•有机溶剂提取法
乙醇提取纯化法和乙烷提取法
（2）合成乳化剂 •蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯） •山梨醇酐脂肪酸酯（Span）及其衍生物 （Tween）
脂肪酸失水山梨醇酯
H2SO4, 140 C HO
o
OH O OH OH 1，4失水山梨醇 O RCOOH
2.保色剂 保色剂又称发色剂、呈色剂，旨在肉制品加工过 程中，适当添加的使其呈现良好色泽的非色素物 质。 包括：硝酸钠（钾）、亚硝酸钠（钾）、L-抗坏血 酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺等。
亚硝酸盐的保色机理：
亚硝酸盐产生的一氧化氮与肉类的肌红蛋白和血红蛋白 结合，生成具有鲜红色的亚硝基肌红蛋白所致。 NaNO2
谷氨酸钠的性质

谷氨酸钠易溶于水中，水里只要含有万分之几的谷 氨酸钠，我们就能尝到鲜味，所以味精的调味效率十分 的高。 味精所以能够使食物变得美味，是因为它能增强味蕾 的敏感度，使人更容易感觉到食物的味道。 味精在 160°C 时会分解为焦谷氨酸钠，不仅没有鲜 味，反而有微毒。因此，在炒菜时使用味精，最好在出 锅之前加入。味精遇碱会变成谷氨酸二钠而失去鲜味， 故不宜在碱性食品和碱性汤汁中使用。在酸性菜肴中加 入味精效果也不明显，因谷氨酸钠与酸反应生成谷氨酸。 此外，甜的食品不必加味精，即使加了也吃不出什么鲜 味来。 味精不仅能调味，而且进入人体后，很快变成谷氨 酸，可直接被吸收，有一定的营养价值。
毒性
根据2004年4月的MSDS数据，苏丹红一号存在有限的致癌证 据，不可服用。
国际癌症研究机构（IARC ）将苏丹红一号归为第三类可 致癌物质，这类物质是缺乏足够的直接使人类致癌证据，但 是具有潜在致癌危险的物质。 但是有研究说明，苏丹红一号染料可以导致动物患上癌症。 对小鼠的实验室试验显示注射了苏丹红一号的小鼠肝脏长了 肿瘤。在将染料直接注射入膀胱后，膀胱也开始生长肿瘤。 口服试验迄今为止还是阴性，尚无癌变报告。整个试验证明 苏丹红一号提高了患癌症的风险。欧盟据此自1995年起禁止 使用苏丹红一号作为食品添加剂。
乳酸
HNO2
分解
NO
MbNO
(亚硝基肌红蛋白)
+Mb
(肌红蛋白)
3.漂白剂
概念：能破坏或抑制食品的发色因素、使色素褪色或使 食品免于褐变的食品添加剂。 包括：氧化型漂白剂、还原型漂白剂。 氧化型漂白剂的特点：作用较强，会破坏食品的营养成 分，残留量也较大。包括：漂白粉、过氧化氢、次氯酸 钠、过氧化丙酮等。
可能的致癌机理
苏丹红一号可能的致癌机理： 苏丹红一号在人体内分解出苯胺，诱发肝脏细胞的基因发生变
异，而增加人类患癌症的危险性。同时如果大量接触苯胺，还
有可能因为苯胺将血红蛋白结合的Fe（II）氧化为Fe（III）， 导致血红蛋白无法结合氧，使人罹患高铁血红蛋白症。
食品安全
•苏丹红一号在1918年以前曾经被美国批准用作食品添加剂，但 是随后美国取消了这个许可，但是在一些品牌的伍斯特沙司、咖 喱粉、辣椒粉和辣椒酱中依然使用它来增色。目前各国都禁止将 其作为食品添加剂使用，但是由于添加了苏丹一号的辣椒粉等调 味品的色泽鲜亮持久，依然有少量食品商违规使用苏丹红一号。 •2003年5月9日，法国报告发现进口的辣椒粉中含有苏丹一号成 分，随后欧盟向成员国发出警告，要求各成员国自2003年6月17 日起禁止进口含有苏丹一号的辣椒产品。
3.食品添加剂的毒性学评价
•食品添加剂的化学结构、理化性质、纯度、 在食品中的存在形式及其降解过程和降解产物。
•食品添加剂在人体组织器官内的存留分布、 代谢转变及排泄情况.
•食品添加剂及其代谢产物在机体内引起的生 物变化，即对机体可能造成的毒害及其机理。
4. 食品添加剂的管理
•联合国粮农组织——FAD
•3月15日，中国肯德基餐厅销售的新奥尔良烤翅和烤鸡腿 堡调料被发现含有苏丹红一号成分，次日国内所有肯德基 餐厅开始停止售卖这两种产品，同时销毁所有剩余调料。
苏丹红的检测
含有苏丹红一号的待测物可以经乙腈提取后，过滤， 滤液用反相高效液相色谱仪进行色谱分析，以波长可变 的紫外-可见光度检测器定性与定量。定量可以使用标准 曲线法或标准加入法，检测波长分别为432nm，478nm 和520nm。 确证苏丹红一号可以使用液相色谱-电喷雾离子化质 谱联用技术，通过比较试样峰和标准样品峰来确定。
OH O O OH R
OH OH OH CH2-CH-CH-CH-CH-CH2 OH OH OH 山梨醇
HO
Span系列
单酯 双酯 Span系列 三酯
抗静电剂、润滑剂
OH O O O OH R + O H OCH2CH2 O
p
O O
CH2CH2O H
s
O
R
HO
O O CH2CH2O H
q
Span系列
一、L-谷氨酸钠



HOOC-CH-CH2-CH2-COONa· H2O | NH2 无色或白色柱状结晶粉末，无臭，有特异鲜味， 易溶于水，微溶于乙醇，无吸湿性，对光稳定。 生产工序：谷氨酸发酵的原料处理和培养基配 置→种子培养→发酵工艺条件→谷氨酸提取→ 中和精制 提取谷氨酸的常用方法：等电点沉淀法，离子 交换树脂法，锌盐沉淀法
•应用表面活性剂的增溶、乳化作用。
（1）天然乳化剂——大豆磷脂和改性大豆磷脂
•性质 大豆磷脂又简称磷脂，是卵磷脂、脑磷脂等组成的混合物。 CH2 - OCOR CH-OCOR’ CH2-O-PO(OH ) –OM
•用途：用于巧克力、人造奶油等食品中， 可单独作为食品，
能降低胆固醇，并在减轻神经紊乱症状有一定的疗效。
Twen系列
Twen系列
司盘类乳化剂

HLB值4-8，产品以脂肪酸结构划分。 Span 20 （月桂酸，12C） Span 40 （棕榈酸，14C） Span 60 （硬脂酸，18C）HLB值 4.7 Span 80 （油酸， 18烯酸）HLB值 4.3
吐温类乳化剂
Span类乳化剂在碱催化下与环氧乙烷起加成 反应，得到Tween类乳化剂。HLB值16-18， 亲水性好，乳化能力强。 Tween 60 聚氧化乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯， HLB值 14.6，淡黄色膏状物 Tween 80 聚氧化乙烯山梨醇酐单油酸酯， HLB值 15.0，淡黄色油状液体

2.增稠剂
增稠剂俗称糊料、增黏剂、胶凝剂、乳化稳定剂等。 •果胶
•明胶
•琼胶（琼脂）
•羧甲基纤维素钠
•变性淀粉（淀粉衍生物）等
果胶
•一种线性多糖类物质，分子量50000-150000.所 有高等植物组织中多含有果胶。 •提取： 基于果胶质不溶于水，但在稀酸下可水解成 可溶性果胶，加入一定量乙醇从溶液中析出， 经分离干燥即得果胶成品。
复合膨松剂 （由碳酸盐、酸性盐或有机酸和助剂组成) 生物膨松剂 （酵母）
二.食用色素、保色剂、漂白剂
1.食用色素 又称为：食用染料和着色剂，包括食用天然色素和食用合 成色素。 天然食用色素的来源
•以农产品为原料提取
•以水果类农副产品为原料提取 •以植物果实为原料提取 •以蔬菜为原料提取 •以花为原料提取