添加剂 整理第1版汇总文档格式.docx
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一般来讲，评价食品添加剂是否有毒,常见的指标有ADI，LD50，GRAS。
GRAS是指一般公认安全的食品添加剂，是美国FDA（美国食品和药物管理局）对食品添加剂安全性方面的一种分类，凡被列入GRAS的食品添加剂都被认为是公认安全类食品添加剂，这种观点也被各国所认同。
直接食品添加剂：
是指直接加入到食品中的物质。
间接食品添加剂：
是指包装材料或其他与食品接触的物质，在合理的预期下，转移到食品中的物质。
必须用食品摸拟溶剂作浸出试验，用于评估迁移到食品中，并成为食品组分而被消费者摄取的物质的浓度。
FDA推荐的3种摸拟溶剂（浸出溶剂）：
8％乙醇、50％乙醇、玉米油或合成甘油三酯
最大使用量（E）：
即某种食品添加剂在不同食品中允许使用的最大添加量。
1.质量指标体系。
在质量指标中一般分为三个方面：
外观、含量和纯度，有的还包括微生物指标和黄曲霉毒等毒物指标。
联合国：
联合国的“食品添加剂法典委员会，CCFA”，和联合国的“FAO/WHO食品添加剂专家委员会，JECFA”，对所制订的标准通过《FAO/WHO食品与营养报道，FNP》不断进行报道并汇总。
美国：
美国由FDA制订法规，然后通过《食品化学品法典，FCC》予以公布。
中国：
由“中国食品添加剂标准化技术委员会”审定，相应的由卫生部、化工部、轻工部、林业部等批准后再报国家标准局编制国家标准的编号（GB），食品添加剂大部分GB于1993年均列为强制性标准，占已制订GB139种中的98种。
编码的必要性:
1有利于各类食品添加剂的检索和查阅；
2有利于贸易的顺利进行
国际上食品添加剂的分类与编码系统
系统中国联合国欧共体美国日本
分类2120/4094521
物种151314501500～20003200～250001100
编码GBINSEECFCC（CAS）无
标准GBINSEECFDAJAS
苯甲酸钠的编码GB17.002；
INS211；
CAS532-32-1
毒理学评价程序
1.试验程序
试验阶段内容目的观察期
急性毒性一动物口服直接喂养确定LD50值，毒性强度分级48h
遗传毒性二30d添加喂养致畸30d
亚慢性毒性三90d少量长期喂养代谢、繁殖的影响，间接提供ADI值90d
慢性毒性四长期喂养致癌、遗传的影响，确定MNL值2～3代
对一般食品添加剂的毒理试验规定1）凡属毒理学资料比较完整，要求进行急性毒性试验和一项致突变试验。
2）凡属有一个国际组织或国家批准使用，但世界卫生组织未公布日许量，或资料不完整者要求必须进行第一、二阶段毒性试验，以决定是否进行下一步试验。
3）由天然植物制取的单一组分，高纯度的添加剂,新品种（使用1、2、3阶段评价），国外已批准使用的（1、2阶段评价）。
4）进口食品添加剂
例题：
以苯甲酸为例进行计算：
.最大无作用量（MNL）＝500mg/kg
每日允许摄入量（ADI）：
ADI＝MNL*1/100＝5mg/kg
.每人每日允许摄入总量（A）：
A＝ADI*平均体重＝5*60＝300mg
最大使用量（E）通过膳食调查，得出各种食品中平均的含量；
平均使用量＝A/I总＝300/420＝0.71g/kg
添加剂最大添加量如何制定的？
动物毒理试验→→动物最大无作用量→→ADI→→A→→→→↓
人群膳食调查→→含有该物的各种食品每日摄入总量C→→↓
每种食品中的最大使用量E←←每天各食品中的最高允许量D
三．防腐剂
食品防腐剂：
指能抑制食品中微生物的繁殖，防止食品腐败变质，延长食品保存期的物质。
防腐剂作用机理：
1.干扰细胞的遗传机制2.对微生物细胞壁和细胞膜产生一定的效应3.干扰细胞中酶的活力4.其他作用
防腐剂使用中必须注意的几个方面1.了解所用防腐剂的抗菌谱，最低抑菌浓度，和食品所带的腐败性菌类，做到有的放矢。
2.了解所用防腐剂的物理化学性质，如PH、溶解性等，以便正确使用。
3.了解食品加工、贮藏条件及期限，以便使防腐剂始终有效
选择防腐剂使用注意点：
①食品pH，pH下降，防腐作用上升；
②抑菌谱不同；
③不同的防腐剂之间有协同作用；
④一般比较难溶于水，应先溶解后再添加。
影响防腐效果的几个因素
.PH与水分活度：
1）酸性防腐剂在PH低时效果好2）在水中加入电解质或加入可溶性物质有增效作用3）PH、水分活度与防腐剂的联合效应
.溶解与分散：
1）采用合适的使用方式2）溶解分散特性
.防腐剂的抑菌范围及配合使用：
1）抑菌范围，染菌情况及染菌菌群2）协同作用。
原因：
每种防腐剂各有抑菌范围及微生物都会产生抗药性
.防腐剂与其他方法的结合：
1）热处理，加热可增强防腐剂的防腐效果。
（防腐剂与加热处理只是同用，不能完全代替巴氏灭菌或其他灭菌方法，他们之间的配合也要符合食品加工工艺的要求。
）2）冷冻处理：
可延长冷藏保藏期3）与辐射相结合：
他们之间有增效作用，可降低辐射剂量。
.其它因素对防腐剂作用的影响：
①食品中成分对防腐剂的影响，如：
食盐、碳水化合物、酒精。
②食品中成分与防腐剂起化学反应，可能使防腐剂部分或全部失效，或产生副作用。
③防腐剂还会被食品中的微生物分解
综上所述，防腐剂的使用有许多要求，所以在具体实施中，都要根据食品卫生法的要求，首先进行防腐试验：
营养性培养基试验和实际试验。
3.1苯甲酸及其盐类
1）抗菌谱广谱抗菌添加剂，但它的有效性依赖于食品的PH值。
苯甲酸对酵母菌、部分细菌效果很好、对霉菌的效果差一些，但在允许使用的最大范围内（2g/kg），在PH值4.5以下，对各种菌都有效。
2）PH：
防腐最适PH值在2.5～4.0，属酸型防腐剂。
苯甲酸钠的防腐作用与苯甲酸相同，只是使用初期是盐的形式。
3）抑菌机理：
H＋、解离态、未解离苯甲酸分子
未解离的苯甲酸分子亲油性强，易通过细胞膜，进入细胞内，酸化细胞内的碱，并能抑制细胞的呼吸酶系的活性，对乙酰辅酶A有很强的阻止作用。
4）毒性
确定了LD50、MNL
代谢机理表明属低毒防腐剂苯甲酸进入机体后，大部分在9~15小时内与甘氨酸化合成马尿酸而从尿中排出，剩余部分与葡萄糖醛酸结合而解毒。
幻灯片19
5）使用范围饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油、水产、水果蔬菜制品
使用方式因难溶于水，应根据食品特点选用热水溶解或乙醇溶解或一定浓度的碳酸钠或碳酸氢钠溶液。
配合使用可以与对羟基苯甲酸酯、山梨酸及其盐类合用
补充：
（1）苯甲酸分子态的抑菌活性较离子态高，故PH小于4时，抑菌活性高。
但在酸性溶液中其溶解度降低，故不单靠提高溶液的酸性来提高其抑菌活性。
苯甲酸最适抑菌PH为2.5~4.0。
（2）由于苯甲酸对水的溶解度低，故实际多是加适量的碳酸钠或碳酸氢钠，用90℃以上热水溶解，使其转化成苯甲酸钠后才添加到食品中。
若必须使用苯甲酸，可先用适量乙醇溶解后再应用。
（3）由于苯甲酸对水的溶解度比苯甲酸钠低，因此在酸性食品中使用苯甲酸钠时，要注意防止由于苯甲酸钠转变成苯甲酸而造成沉淀和降低其使用效果。
（4）1g苯甲酸相当于1.18g苯甲酸钠;
1g苯甲酸钠相当于0.847g苯甲酸
3.2对羟基苯甲酸酯（也称尼泊金酯）
对羟基苯甲酸酯类有甲、乙、丙、异丙、丁、异丁、庚等。
成本较高
1）抗菌谱。
对霉菌、酵母与细菌有广泛的抗菌作用。
对霉菌和酵母的作用较强，但对细菌特别是革兰氏阴性杆菌及乳酸菌的作用较差
2）PH在4～8的范围内都有良好的效果，不属于酸型防腐剂，使用效果受PH影响不大，可用于中性食品，但由于其溶解度有限，加之不良的气味和费用较高，使其未能广泛用于食品
3）抗菌性能与烷基链成正比，且链长越长毒性越低，但脂溶性提高。
4抑菌机理：
抑制微生物细胞呼吸酶和电子传递酶系的活性，以及破坏微生物的细胞膜结构
5）毒性：
毒性较苯甲酸要低；
在胃肠道内能迅速完全吸收，并水解成对羟基苯甲酸而从尿中排出，不在体内蓄积，而且没有刺激性。
我国目前仅限于应用丙酯和乙酯。
在毒理学试验中，尼泊金酯能使机体麻醉，用于食品中可能引起皮炎。
6）使用：
主要用于:
糕点、软饮料、水果制品、酒类、肉制品、也可用于果蔬表皮的清洗。
使用中应注意：
尼泊金酯都难溶于水，应将他们先容于NaOH、乙醇、乙酸，再分散到食品中。
配合使用对羟基苯甲酸乙酯和丙酯复配使用可增加其溶解度，且有增效作用
使用量：
每次用量少且每次食用时要稀释的食品，可适当增加使用量。
一次食用量较大且杀菌条件又容易满足的食品，添加比例要少一点。
一般食品≤0.5g/kg
3.3山梨酸及其盐类：
又名花楸酸。
1）抗菌谱对霉菌、酵母菌和好气性细菌的生长发育起抑制作用，而对厌氧性细菌几乎无效。
2）PH适用于PH值5～6以下的食品防腐，属酸型防腐剂。
还未完全清楚，主要机理被认为是对酶的作用和对细胞膜的作用。
4）毒性。
毒理学试验确定了LD50、MNL、ADI
代谢机理表明对人体毒害较小。
山梨酸是一种不饱和脂肪酸，可参与机体的正常代谢过程，并被同化产生二氧化碳和水，故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的资料可以认为对人体是无害的。
山梨酸是世界公认的具有发展前景的食品防腐剂。
它的主要特点：
①防腐效果明显高于苯甲酸类，是苯甲酸盐的5～10倍；
②产品毒性低，是苯甲酸盐的1/4，与食盐相当；
③不改变食品特性，最终被同化成二氧化碳和水；
④使用范围广泛；
⑤操作方式灵活，可直接添加也可喷涂或浸泽
5）使用：
山梨酸难溶于水，使用时先将其溶于乙醇或碳酸氢钠、碳酸氢钾的溶液。
溶解山梨酸时不得使用铜、铁容器。
使用山梨酸做食品防腐剂时，要特别注意食品卫生。
山梨酸可与其他防腐剂复配使用
四．抗氧化剂
食品抗氧化剂：
指能防止或延缓食品氧化和延长贮存期的食品添加剂。
抗氧化剂应具备的条件①具有优良的抗氧化效果；
②本身及分解产物都无毒无害；
③稳定性好，与食品可以共存，对食品的感官性质（包括色、香、味等）没有影响；
④使用方便，价格便宜。
抗氧化剂机理①是通过抗氧化剂的还原作用，降低食品体系中的氧含量；
②是中断氧化过程中的链式反应，阻止氧化过程进一步进行；
③是破坏、减弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反应的进行；
④是将能催化及引起氧化反应的物质封闭，如络合能催化氧化反应的金属离子等。
3.1
油溶性抗氧化剂
对植物油而言，抗氧化能力顺序为TBHQ＞PG＞BHT＞BHA；
对动物油脂而言，抗氧化能力顺序为TBHQ＞PG＞BHA＞BHT。
3.1.1丁基羟基茴香醚（又名叔丁基—4—羟基茴香醚、丁基大茴香醚，简称BHA）
1）理化特性：
无色至微黄色蜡样结晶粉末。
酚类特异臭和刺激性问道。
对热稳定，在弱碱性条件下也不易被破坏；
光照下稍有变色，具有单酚的挥发性；
与金属作用不变色。
不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇及各类油脂。
2）安全性：
比较安全，大鼠经口LD502.2~5g/kg。
ADI为0~0.5mg/kg（FAO、WHO,1994）
3.1.2二丁基羟基甲苯（简称BHT）
无色晶或白色晶粉末。
无臭、无味。
不溶于水、甘油和丙二醇，易溶于乙醇和油脂。
具有单酚型特征的升华性，加热时与水蒸气一起挥发，对热相当稳定。
遇金属离子特别是铁离子，不显色，抗氧化效果良好。
BHT虽然抗氧化能力稍逊BHA，但由于其价格特别低廉。
是我国目前生产量最大的抗氧化剂之—。
大鼠经口LD501.7~1.97g/kg。
小鼠经口LD501.39g/kg。
BHT的急性毒性比BHA稍大，但无致癌性。
ADI为0~0.3mg/kg（FAO/WHO,1995）
3.1.3特丁基对苯二酚（又名叔丁基对苯二酚、叔丁基氢醌，简称TBHQ）
易溶于乙醇和乙醚，可溶于油脂，不溶于水。
对热稳定，遇铁、铜等金属离子不形成有色物质，但在见光或碱性条件下可呈粉红色。
安全性：
大鼠经口LD500.7~1.0g.kg。
ADI暂定0~0.2mg/kg（FAO/WHO,1994）
3.1.4没食子酸丙酯（又名五倍子酸丙酯，简称PG）
白色至浅黄褐色晶体粉末，或乳白色针状结晶，无臭，微有苦味，水溶液无味。
有吸湿性，溶于乙醇、丙酮及乙醚，难溶于氯仿、脂肪与水。
对热较敏感，在熔点时即分解，因此应用于高温食品中稳定性较差。
易与铜、铁等金属离子反应呈紫色或暗紫色，光照可促进其分解。
3）安全性：
大鼠经口LD503.8g/kg。
ADI为0~1.4mg/kg（FAO/WHO,1994）。
PG在体内可被水解，大部分聚成4-O-甲基没食子酸或内聚葡萄糖醛酸，由尿液排出。
抗氧化增效剂的作用机理？
提供一个酸性介质以增进氧化剂及油和脂肪的稳定
能使抗氧化剂活性再生
能螯合促使氧化反应发生的铜及铁等金属离子，促使这些金属杂质失去活性
除氧（如抗坏血酸）
五．着色剂
食品着色剂：
系指为使食品具有鲜艳而美丽的色泽，改善感官性状以增进食欲而加入的物质
食品着色剂分类：
一般按它的来源和性质可将其分为两类：
一）食用合成色素:
按它的结构不同又可分为偶氮类色素（柠檬黄、日落黄、胭脂红、酸性红、苋菜红等）和非偶氮类色素,其中偶氮类色素有油溶性和水溶性之分。
除了这两种之外还包括色淀，它是由水溶性色素沉淀在许多允许使用的不溶性基质（Al2O3）上所制得的特殊着色剂。
二）食用天然色素:
按其来源不同又可分为:
（1）.植物色素
（2）.动物色素（3）.微生物色素。
。
按其化学结构分,可分为:
（1）.四吡咯衍生物,如叶绿素、血红素等。
（2）.异戊二烯衍生物,如辣椒红、胡萝卜素等。
（3）多酚类衍生物,如越桔红、萝卜红素等。
（4）.酮类衍生物,如红曲红、姜黄素等。
（5）醌类衍生物,如紫胶红、胭脂虫红等。
此外还有甜菜红、焦糖色素等。
生体色素：
即从动植物体中分离提纯而得到的色素
助色团：
有些基团，如—OH、—OR、—NH2、—NR等，当这些基团与共轭键或生色基相连接，使共轭键或生色基的吸收波长长移而显色，这些基团称为~。
生色团：
由Ⅱ—键形成的化合物的吸收波长在紫外区（200~400nm）及可见光区（400~00nm），凡是能够在紫外区和可见光区内吸收的基团均称为生色团（生色基）
着色剂发色机理：
不同的物质能吸收不同波长的光，如果某物质所吸收的波长在可见光区域（400～800），那么该物质就会呈现一定的颜色，这种颜色是未被吸收光波反映出来的颜色。
1）物质呈现不同的颜色,是其分子中含有某些特殊的基团即生色团（生色基或发色基）,这些基团有:
C=C（第二个C加两个单键），O=C（C加两个单键），—CHO、—COOH、—N=N—、—N=O、—NO2、S=C（C加两个单键）它们的吸收波长在200～400nm之间，此时是无色的。
如果分子中有两个或两个以上的生色基共轭时，对光的吸收波长长移到可见光区，这时该有机物才能显示颜色。
2）有些基团，如—OH、—OR、—NH2、—NR等，当这些基团与共轭键或生色基相连接，使共轭键或生色基的吸收波长长移而显色，这些基团称为助色团。
色素都是由发色团和助色团组成。
色价：
100ml溶液中含有1g着色剂，光程为1cm时的吸光值。
吸光度：
是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数
坚牢度：
是恒量食用着色剂在其所染着的物质上，对其周围环境适应程度的一种量度。
溶解性：
包括两方面的含义：
1着色剂是油溶性还是水溶性我国许可使用的食用合成色素均溶于水不易溶于油，当要溶于油类时，要使用乳化剂、分散剂来达到目的。
2着色剂的溶解度：
大于1％视为可溶；
在0.25％～1％者为稍溶；
小于0.25％为微溶。
食用着色剂的安全性。
一般来讲合成色素本身或代谢产物对人体产生的危害可能在以下三个方面：
①一般毒性；
②致泻作用；
③致癌作用；
均需在进行大量的毒理学试验的基础上，经过FAO／WHO的专家评价而最后确认是否能在食品中使用。
2由于合成色素中含有一些杂质，可能对人体产生危害，因此提高色素的纯度也是减少对人体危害的一种方法，不少国家均以此法为发展方向。
与合成色素相比，天然色素具有安全性高，但也存在着不安全因素，例如：
（1）.动植物体生长环境污染，被喷洒农药或摄入了有害物质。
（2）.动植物体作为色素原料时因其本身腐败、变质产生了有害的毒素。
（3）.在生产微生物色素时，由于培养、处理不当而污染其它微生物，从而产生毒素。
（4）.在色素的提取加工中混入了有毒的物质如重金属、有机溶剂等。
3.2.2食用色素溶液的配制
（1）色素溶液的配制浓度一般为1％—15％，过浓则难于调节色调。
（2）配制色素溶液时称量必须准确，过多过少均将影响食品着色。
尤其称量不准确时，还易形成色差。
同种颜色的食用色素，品种不同，色泽各异，必须通过试验确定换算用量后再大批使用。
（3）色素溶液应按照每次的用量配置，随配随用。
因为配好的色素溶液久置后会析出沉淀，而且由于温度对溶解度的影响，色素溶液即使在夏天配好后，贮存到冰箱中或是到了冬天也会有色素析出。
4）配制色素溶液时的用水应使用蒸馏水、离子交换水、纯净水等。
若使用自来水，则应将其煮沸，冷却后再用。
这是由于pH值、硬度、氯离子的含量会影响色素的含量。
如自来水中的漂白粉含量过高时，可使色素因氧化而褪色；
水的硬度过高，色素不易溶解而出现色素斑点；
水的pH值过低，则色素的溶解度降低；
水中无机盐浓度高时，易引起盐析，降低溶解度。
（5）选择好配制及使用色素的容器。
色素易受金属离子的影响，特别是食用天然色素在金属离子的催化作用下发生分解变色或形成不溶性的盐类（6）注意剩余色素溶液的贮存。
配制好的色素溶液应尽量立即使用，剩余的色素溶液保存时要避免日光直射，最好在冷暗处密封保存。
食用色素的色调选择很重要，其选择的原则是：
（1）应选择与食品天然色彩相似的或与食品的名称一致的色调，使产品的色香味和谐相称，从而满足消费者心理上对食品的认识及嗜好，如柠檬汽水配用柠檬黄色素等。
（2）果汁型或果汁型饮料，要根据水果本身的色泽来选择色素，宜淡不宜浓。
如成熟草莓的色泽是鲜艳的红色，但草莓冷饮的颜色则要求淡雅些，以淡红色为佳。
其原因是红色为暖色调，在炎热的夏季，色彩过浓的冷饮给人以燥热的感觉；
青梅的颜色以绿色为好。
拼色：
是指将各种色素按不同的比例混合拼制，由此可产生丰富的色素色谱，满足食品加工生产中着色的需求。
拼色方法是：
利用红、黄、蓝三种基本色两两配制成橙、绿、紫二次复合色，再用二次复合色调制出橄榄、暗灰与棕褐色的再复合色。
影响拼色的因素：
（1）溶剂的影响：
不同的食用色素溶解于不同的溶剂，同一种色素溶解在不同的溶剂中，可能产生不同的色调和强度，尤其是在使用两种或数种食用合成色素拼色时，情况更为显著。
2）工艺的影响。
如在固体饮料的制作中，当采用浓缩喷雾干燥工艺时，水分蒸发，色素也会集中于表层，造成所谓的“浓缩影响”，即局部色素过多，它不利于色素的均匀分布，影响固体饮料的品质。
3）食用色素间的影响。
拼色中各种色素之间同样存在相互影响，如靛蓝能使赤藓红生成褐色；
靛蓝与柠檬黄混合后经日光照射，靛蓝极易褪色，而柠檬黄几乎不褪色，在二者配成的绿色用于青梅酒着色时，往往出现靛蓝先褪色而使酒的色泽变黄。
（4）各种色素的纯度有时不一样，故在实际拼色的过程中，色素的比例还要作适当的调整，要通过试验来决定使用量。
选择食用色素原则，要有针对性，既要考虑色素的安全性、溶解性，又要考虑其坚牢度和染着性，还要使所选择的色素品种尽量与食品的天然色彩相似或与食品的名称一致，以取得最佳效果。
六．护色剂
发色剂或护色剂：
肉品加工过程中，适当添加非色素性的化学物质，使其呈现良好的色泽，这些物质称为发色剂或护色剂。
护色助剂：
肉制品中常用的发色助剂有抗坏血酸和异抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺、葡萄糖、葡萄糖醛内脂等。
其助色机理与硝酸盐或亚硝酸盐的发色过程紧密相连。
助色剂的机理：
硝酸盐或亚硝酸盐的发色机理是其生成的亚硝基（NO）与肌红蛋白或血红蛋白形成显色物质,其反应如下:
KNO3（肉中硝酸还原菌+2H）→KNO2+H2O
（1）
KNO2+CH3CHOHCOOH—→HNO2+CH3CHOHCOOK
（2）
3HNO2（不稳定分解）→H++NO3—+2NO+H2O
（3）NO+Mb（Hb）—→NO-Mb（NO-Hb）
（4）
由反应（4）可知,NO的量越多,则呈红色的物质越多,肉色则越红。
但由反应式（3）可知,亚硝酸经自身氧化反应,只有一部分转化成了NO,而另一部分则转化成了硝酸。
硝酸具有很强氧化性,使红色素中的还原型铁离子（Fe2+）被氧化成氧化型铁离子（Fe3+）,而使肉的色泽变褐。
同时,生成的NO可以被空气中的氧氧化成亚硝基（NO2）,进而与水生成硝酸和亚硝酸:
2NO+O2→2NO2；
2NO2+H2O→HNO3+HNO2
（5）反应结果不仅减少了NO的量,而且又生成了氧化性很强的硝酸。
发色助剂具有较强还原性,其助色作用通过促进NO生成,防止NO及亚铁离子的氧化。
以Vc为例:
2HNO2+C6H8O6→2NO+C6H6O6+H2
（6）
比较反应式（3）和（6）可以看出,在Vc的还原作用下,亚硝酸与Vc反应生成较多的NO,且在生成物中无氧化性很强的硝酸,使最终产品中亚硝酸钠的残留量减少。
同时,V
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