薯片中食品添加剂的使用与检测技术.docx
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薯片中食品添加剂的使用与检测技术
薯片生产中食品添加剂的使用与检测技术
一、薯片中食品添加剂的使用
薯片的主要配料为马铃薯粉精炼植物油淀粉变性淀粉玉米粉调味料（白砂糖鸡肉粉食用盐 谷氨酸钠 玉米淀粉 辣椒粉酱油粉复合香辛料 日落黄 柠檬黄）食用盐乳化剂抗氧化剂。
在配料里，主要使用的食品添加剂主要是磷酸酯双淀粉、酸处理淀粉、羟苯基二淀粉磷酸酯、单硬脂酸甘油脂、碳酸钙、柠檬酸、D-异抗坏血酸钠、特丁基对苯二酚、二氧化硅、柠檬黄、焦糖色等。
（一）磷酸酯双淀粉
1、性质：
白色粉末，糊化温度较高而湿润度较低。
ADI不作特殊规定（FAO/WHO，1994）。
磷酸酯双淀粉的糊液粘度对热、酸和剪切力影响具有高稳定性。
2、用途：
用作增稠剂和稳定剂。
可做色拉汁的增稠剂。
磷酸酯双淀粉具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性，特别适于冷冻食品中应用。
在低温较长时间冷冻或冻融，融化重复多次，食品仍保持原来的组织结构，不发生变化。
酸变性淀粉经磷酸双酯后是冰激凌的主要原料。
经滚筒干燥后的交联淀粉可增加糕点体积，使糕点酥脆、柔软和耐贮存。
3、用量：
我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760―1996）中规定：
用于午餐肉，磷酸酯淀粉最大使用量为0.5g/kg；用于果酱，1.0g/kg。
FAO/WHO规定：
用于蛋黄酱、罐装 棕榈油（食用），5g/kg（单独使用或与经酸、碱处理或脱色的淀粉、磷酸单淀粉、磷酸双淀粉、乙酰化己二酸双淀粉结合使用）；含奶油或其他脂肪和油罐装蘑菇、芦笋、青豆、胡萝卜，10g/kg；罐装沙丁鱼或沙丁鱼类产品，20g/kg（仅用于填充料）；代乳粉，25g/kg（单用或与磷酸化的磷酸双淀粉结合使用于水解氨基酸为基础的产品）；罐装鲐鱼和竹英鱼，60g/kg（仅用于填充料）；罐装婴儿食品（大豆型产品），5g/kg；肉汤和清肉汤、速冻鱼条和鱼块（仅指用面包粉和面包拖料包裹的），25g/kg（单用或与其他淀粉合用于以氨基酸或水解蛋白质为基础的产品中）。
（二）酸处理淀粉
1、性质：
白色或类白色粉末，无臭、无味，较易溶于冷水，约75℃开始糊化。
同浓度本品，其淀粉糊的黏度低于同类原淀粉，一定浓度时冷却可形成凝胶。
2、用途：
可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂。
3、用量：
其用量为FAO/WHO（1984）：
含有奶油及其他油脂的蘑菇、芦笋、青豆、刀豆、白刀豆、甜玉米、胡萝卜罐头及发酵后经热处理的酸乳，最大使用量10g/kg；沙丁鱼类罐头20g/kg；鲭鱼、鱼类罐头60g/kg；肉羹、汤，GMP；冰品30g/kg（最终产品）。
用量可用于调味料（酱汁粉）、汤料、糖果（包括巧克力及其制品），最大使用量25g/kg；雪糕、冰棍，5g/kg；果冻、果冻粉、非碳酸饮料、裹粉、方便面、果酱、酱油粉、奶酪制品，按生产需要适量使用。
（三）单硬脂酸甘油脂
1、性质：
单硬脂酸甘油酯是含有C16－C18长链脂肪酸与丙三醇进行酯化反应而制得。
是一种非离子型的表面活性剂。
它既有亲水又有亲油基因，具有润湿、乳化、起泡等多种功能。
本品一级品为乳白色似蜡固体，可溶于甲醇、乙醇、氯仿，丙酮和乙醚等溶液。
该品为乳化剂。
2、用途：
在作食品添加剂的应用方面，以面包、饼干、糕点等的使用量最大，其次是造奶油、黄油、冰淇淋。
在医药制品中作为赋形剂，用于中性药膏的配制；在日用化学品中，用于配制雪花膏、冰霜、哈蜊油等。
还用作油类和蜡类的溶剂，吸湿性粉末保护剂和不透明遮光剂。
甘油和脂肪酸反应生成的甘油脂肪酸酯，有单酯、二酯、三酯，三酯就是油脂，完全没有乳化能力。
一般可利用单酯、二酯的混合物，也可蒸馏精制得到单酯含量约为90%的产品。
采用的脂肪酸，可以是硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、油酸、亚油酸等。
但在多数情况下采用以硬脂酸为主要成分的混合脂肪酸。
3、用量：
我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760―1996）中规定：
可在各类食品中按生产需要适量使用。
用于糖果、巧克力，可防止奶糖、太妃糖出现油脂分离现象；防止巧克力砂糖结晶和油水分离，增加细腻感；提高糖果防潮性，减少变形，防止粘牙，改善口感。
用量为0.2%-0.5%；用于冰淇淋、可使组织混合均匀，组织细腻、爽滑、膨化适度，提高保形性；用于人造奶油，可防止油水分离、分层等现象，提高制品的质量；用于饮料，加入含脂的蛋白饮料中，可提高稳定性，防止油脂上浮，蛋白质下沉；用于糕点或面包，与其他乳化剂配伍，作为糕点的发泡剂，与蛋白质形成复合体，从而产生适度的气泡膜，所制点心体积增大、松软，富有弹性，延长保存期；用于饼干，加入面团中能使油脂以乳化状态均匀分散，有效地防止油脂渗出，提高饼干的脆性。
使用时，先将单硬脂酸甘油酯用少量热水溶化均匀后再进行添加.
（四）碳酸钙
1、性质：
白色微晶细粉。
无臭无味。
相对密度2.5～2.7。
易吸收臭气。
空气中稳定。
强热至825～896.6℃分解（产生CO2变为氧化钙）。
几乎不溶于水和乙醇。
如有铵盐或二氧化碳存在，可提高其在水中的溶解度，而氢氧化碱则可降低溶解度。
轻微吸湿。
溶于稀酸（乙酸、稀盐酸、稀硝酸）并产生CO2。
难溶于稀硫酸。
按粉末大小可分为重质碳酸钙（30～50μm）,轻质酸酸钙（5μm），胶体碳酸钙（0.03～0.05μm）三种。
我国多使用轻质碳酸钙。
其中胶体碳酸钙最易被人体吸收。
与氯化铵溶液共煮则分解产生氨、二氧化碳。
2、用途：
可作碱性剂、营养增补剂、面团调节剂、固化剂、酵母食料、抗结块剂、疏松剂、发酵剂、胶姆糖助剂和改性剂、白色色素（食品表面着色剂）。
3、用量：
按照我国食品添加剂和营养强化剂使用卫生标准，沉淀碳酸钙作疏松剂用于配置发酵粉和罐头中，一般是品种用量为1％。
作为食品强化剂，用于小麦粉及其制品中用量为4-8g/kg；饮液及乳饮料1-2g/kg；婴幼儿米粉中为7.5-15g/kg。
（五）柠檬酸
1、性质：
柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。
其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。
在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。
它可以以无水合物或者一水合物的形式存在：
柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。
加热到78℃时一水合物会分解得到无水合物。
在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。
从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。
加热至175℃时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。
柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
2、用途：
柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。
在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率70%以上，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。
一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。
同时改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。
无水柠檬酸大量用于固体饮料。
柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。
柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂，防腐剂。
3、用量：
作为酸化剂及添加剂，国家标准中并没对其进行限量使用，世界粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）通告的每日允许食用量（ADI）也未对其加以限量使用。
（六）D-异抗坏血酸钠
1、性质：
白色结晶，无臭，味咸，易溶于水，常温下溶解度为16g/100mLH2O，水溶液pH为5-6，水溶液易被空气氧化，微量的金属离子、热、光均可以加速其氧化。
干燥状态下稳定，在酸性条件下，可形成异抗坏血酸。
异抗坏血酸为抗坏血酸（维生素C）的光学异构体（异抗坏血酸为D-构型，抗坏血酸为L-构型）。
两者化学性质基本相似，唯异抗坏血酸比抗坏血酸耐热性差，抗氧化能力较强，抗坏血病功能仅为抗坏血酸的1/20。
2、用途：
D-异抗坏血酸钠为食品行业中重要的抗氧保鲜剂，可保持食品的色泽，自然风味，延长保质期，且无任何毒副作用，在食品行业中，主要用于肉制品，水果，蔬菜，罐头，果酱，啤酒，汽水，果茶，果汁，葡萄酒等。
3、用量：
我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB 2920-1996）规定：
可用于啤酒，最大使用量0.04g/kg，葡萄酒、果汁饮料，最大使用量0.15g/kg；肉制品，最大使用量0.5g/kg；果蔬罐头、肉类罐头、果酱、冷冻鱼最大使用量1.0g/kg。
我国台湾省《食品添加剂使用范围及使用量标准》（1986）规定：
在食品中最大使用量为1.3g/kg以下。
限用作抗氧化剂。
FAO/WHO（1984）规定：
午餐肉、猪脊肉、火腿、肉糜，单用异抗坏血酸钠或与异抗坏血酸、抗坏血酸及其盐类（以抗坏血酸计）合用，最大使用量为0.5g/kg。
（七）特丁基对苯二酚（TBHQ）
1、性质：
别名叔丁基对苯二酚，为白色致黄色结晶性粉末，有特殊气味。
熔点126、5--128、5℃，沸点300℃，微溶于水，易溶于有机溶剂，且在油、水中溶解度随温度升高而增大。
对热稳定，不与铁、铜等形成络合物，但在见光或在碱性条件下可呈粉红色。
2、用途：
它有较强的抗氧化能力，对其他的抗氧化剂有增效作用。
也就有一定的抗菌作用，对细菌、酵母菌、霉菌均有抑制作用，切氯化钠对其抗菌有增效作用.TBHQ对高温很稳定，在油炸食品中，能很好的随油脂进入食品中而其抗氧化作用，但是在食品烘烤过程中效果较差。
3、用量：
我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760--2007）规定：
TBHQ可用于油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、干果、罐头及腌肉制品，最大使用量为0.2g/kg。
0.02%的TBHQ能提高油及薯片的氧化稳定性，花生油中TBHQ的用量一般为0.02%，香肠依据脂肪量加入0.015%TBHQ。
（八）柠檬黄
1、性质：
柠檬黄又称食用黄色四号（日本）、黄色四号（美国），偶氮类着色剂，未成黄色粉末或颗粒，无臭。
易溶于水，0.1%水溶液呈黄色，中性和酸性水溶液呈金黄色，最大吸收波长为428nm，溶于甘油、丙二醇，微溶于乙醇，不溶于油脂。
食用柠檬黄外观为橙黄色粉末，微溶于酒精，不溶于其他有机剂，其化学成分为3－羧－5－羟－1－（对磺苯）－4－（对磺苯基偶氮）邻氮茂三钠，生产主要原料为对氨基苯磺酸及酒石酸。
2、用途：
柠檬黄在酒石酸、柠檬酸中稳定，是着色剂中最稳定的一种，可与其他色素复配使用，匹配性好。
主要用于食品、饮料、药品及化妆品的着色，也用于羊毛、蚕丝的染色及制造色淀。
水溶性合成色素，鲜艳的嫩黄色，广泛用于冰淇淋、雪糕、果冻、酸奶、饮料、罐头、糖果包衣等的着色。
3、用量：
根据中国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-1996）规定：
用于高糖果汁（味）或果汁（味）或果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、西瓜酱罐头、青梅、虾（味）片、渍制小菜、红绿丝，最大使用量0.1g/kg；用于冰淇淋，最大使用量0.02g/kg。
用于植物蛋白饮料、乳酸菌饮料，最大用量0.05g/kg。
（九）焦糖色
1、性质：
一种复杂的混合型化合物，其中有些是以胶体聚集体形式存在，可通过加热碳水化合物单独制成或者在食用的酸、碱、盐参与下合成。
焦糖色素通常为棕黑色至黑色的液体或固体，有一种烧焦的糖的气味，并有某种苦味。
其原料多为果糖、葡萄糖、转化糖、蔗糖和淀粉的水解产物或部分水解的产物。
2、用途：
焦糖色素亦称焦糖，焦糖色素是一种在食品工业中应用范围十分广泛的天然着色剂，是食品添加剂的重要一员。
焦糖色素常被用在制作甜点上，它可以为糕点和甜点提供一种填补糖果或巧克力的风味，或加于冰激凌和蛋奶冻上。
或作为食物黑色素，如可乐之类的饮料使用焦糖着色，而且它也被用作食品着色剂，它也是威士忌行业唯一允许使用的添加剂。
焦糖色素可溶于水 。
焦糖色素广泛用于酱油、食醋、料酒、酱卤、腌制制品、烘制食品、糖果、药品、碳酸饮料及非碳酸饮料等，并能有效提高产品品质。
3、用量：
适用于酱油、醋、料酒、酱卤、腌制制品中用量:
添加量2—5%。
作为着色剂，国家标准中并没对其进行限量使用。
二、食品添加剂的检测
（一）磷酸酯双淀粉
取样品粉末若干，溶于蒸馏水中，加入一致两滴碘溶液观察是否变色，变蓝色则可证明淀粉存在。
（二）碳酸钙
通常测定钙含量的方法有多种。
通常包括仪器分析法微量和化学分析法常量。
仪器分析法中的原子吸收光谱法、电化学法、光度分析法、发射光谱法等都可以测定钙的含量。
其中用到的方法有EDTA络合滴定法、酸碱滴定法、氧化还原法和高温煅烧法。
高温煅烧法
找一个洁净瓷坩埚，称其空重W0。
称取样品2g，精确至0.001g，放入洁净瓷坩埚中。
连同坩埚称重W1。
将坩埚放到马弗炉中从低温开始焙烧，不加盖，至900度后稳定20分钟，取出先在空气中冷却至100度以下，再加盖冷却至室温，称重W2。
再减去空重，W2-W0。
得到氧化钙的质量，计算碳酸钙的含量。
酸碱滴定法
1、NaOH的制备 称取40gNaOH，加入5L去离子水，粗配成0.2mol/L的NaOH。
2、NaOH的标定 用电子天平称取邻苯二甲酸氢钾1.0013g于锥形瓶中，加入25ml去离子水，滴加3滴酚酞，用制备的NaOH溶液滴定至酚酞出现红色。
记录所用体积V1.同理准确称取0.9820g邻苯二甲酸氢钾于锥形瓶中，加入30ml去离子水，滴加3滴酚酞。
用制备的NaOH溶液滴定至酚酞出现红色。
记录所用体积V2。
3、HCl的制备 量取85ml浓HCl，加蒸馏水至5L。
4、HCl的标定 移取25.00ml的HCl于锥形瓶中，滴加3滴酚酞，用已经标定好的NaOH标定直至溶液变为红色。
记录所用NaOH的体积。
平行测定3次，分别记录体积。
5、样品的测定 准确称取样品于锥形瓶中，加入40.00ml的HCl溶液。
充分反应，在电炉上加热至沸腾，赶走CO2，3分钟后取下冷却，在锥形瓶中滴加3滴酚酞，用已经标定的NaOH溶液滴定至酚酞出现红色。
记录所用体积。
平行测定三份。
分别记录所用NaOH的体积。
6、计算碳酸钙的含量。
EDTA络合滴定法
1、0.020mol·l-1EDTA溶液的配制 称取4.0g乙二胺四乙酸二钠于500ml烧杯中，加200ml水，温热使其溶解完全，转移至酸式试剂瓶中，用水稀释至500ml，摇匀。
2、以CaCO3为基准物标定EDTA
（1）配制0.020mol·l-1钙标准溶液 准确称取110℃干燥过的CaCO30.50～0.55g，置于250ml烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加6mol/LHCl5ml使其溶解，加少量水稀释，定量转移至250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，计算其准确浓度。
（2）EDTA溶液浓度的标定 移取25.00ml钙标准溶液置于250ml锥形瓶中，加5ml6mol/LNaOH溶液及少量钙指示剂，摇匀后，用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点。
平行测定三分，计算EDTA标准溶液的浓度，其相对平均偏差不大于0.2﹪。
3、样品的处理 将样品洗净，烘干，研碎。
4、样品中碳酸钙含量的测定 准确称取0.5000g处理好的样品于250ml锥形瓶中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1：
1HCl5ml使其溶解，加5ml6mol/LNaOH溶液，调节pH=12-13.。
加少量钙指示剂，摇匀后，用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点。
平行测定三份，计算样品中碳酸钙的含量。
EDTA浓度的计算公式 CEDTA=mCaCO3÷100÷VEDTA×1000mol·l-1
样品中碳酸钙含量的计算公式 W=VEDTA×CEDTA×100÷m×100﹪
（三）柠檬酸
试制和溶液
酚酞:
按GB604-77《指示剂pH变色域测定法》配制
氢氧化钠（GB629-81）:
1N标准溶液,按GB601-77《化学试剂 标准溶液制备方法》配制。
测定手续 称取1.5g试样（称准至0.0002g）,加40ml新煮沸的冷水,溶解。
加3滴1％酚酞指示剂,用1N氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。
计算 X＝V×C×0.06404/m（1-0.08566）×100………………
（1）
式中:
X──一水柠檬酸含量（按无水计）,%;
V─—滴定试样所耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL;
C─—氢氧化钠标准溶液的浓度,mol／L;
m─—试样质量,g;
0.06404- 与1ml氢氧化钠溶液[1.000mol/L]相当的以克表示的柠檬酸的质量;0.08566──C6H8.H2O中的H2O的理论含量,即18/210.14。
（四）D-异抗坏血酸钠
1、本品溶液（1+50）25℃时缓慢地还原裴林试剂，加热时更易进行。
2、用0.1mol/L HC1溶液0.5mL酸化本品溶液2mL（1+50），并加入几滴硝基铁氰化钠试液（取硝基铁氰化钠NaFe（HO）（CH）5·2H2O1g溶于2mL水中），加入0.1mol/LNaOH溶液1mL，立即产生短暂的蓝色。
（五）特丁基对苯二酚
1、主要仪器与试剂
高效液相色谱仪：
安捷伦1260；1260 VWD VL紫外检测器：
安捷伦；高速离心机、离心管、TGL-16G真空抽滤泵：
上海安亭科学仪器厂；样品瓶（15 mL和2 mL）；涡旋混合器等。
叔丁基对苯二酚（TBHQ）标准品（德国DR）：
含量≥99%；乙腈（色谱纯）、纯净水；样品：
添加TBHQ的大豆油脂。
2、色谱条件
色谱柱：
Alltima C18反相色谱柱（4.6 mm×15 cm，5 μm）；流动相：
V（乙腈）:
V（水）=90:
10；流速：
0.8 mL/min；检测波长：
292 nm；柱温：
25 ℃；进样量：
20 μL。
3、样品前处理与测定
准确称取1 g（精确至0.0001 g）样品于15 mL样品瓶中，加入5 mL乙腈。
在涡旋混合器上混合1 min后，在55 ℃的水浴中静置30 s，再涡旋混合1 min，再在55 ℃的水浴内静置30 s后，取上清液于2 mL一次性离心管中，10000 r/min离心10 min。
取离心后的上层清液用0.45 μm有机相滤膜过滤于2 mL样品瓶中，得供试品溶液。
另取叔丁基对苯二酚（TBHQ）标准品适量，精密称定，配成与供试品溶液浓度相当的溶液，作为对照品溶液。
4、取对照品溶液和供试品溶液各20 μL，分别注入液相色谱仪测定，按外标法以峰面积计算含量。
（六）柠檬黄
1、仪器与试剂
仪器：
UV-1240或UV-1801紫外-可见分光光度计、容量瓶
试剂：
0.5mg/ml柠檬黄标准储备液、去离子水、冰柠味佳得乐（或其他只含柠檬黄食用色素的饮料）
2、实验步骤
工作曲线溶液的配制 取0.5ml、1ml、1.5ml、2ml、2.5ml标准溶液溶于25ml容量瓶，去离子水定容。
吸收曲线的绘制，找最大吸收波长 去最大溶度的工作曲线溶液，于紫外-可见分光光度计的中进行波长扫描（210nm-500nm），找出最大吸收波长
工作曲线的测定 取步骤1配制的标准溶液分别用紫外-可见分光光度计测吸收度，吸光度与浓度线性回归，得出工作曲线方程。
样品含量的测定 取待测饮料适量，水浴加热除二氧化碳，放冷，紫外-可见分光光度计测吸收度，根据工作曲线方程算出柠檬黄的含量。
（注：
国标规定柠檬黄在饮料用的最大用量为0.1g/1kg
（七）焦糖色
测吸收比 等浓度的焦糖色素溶液在280nm和560nm处吸光度之比。
步骤：
称取100毫克试样到一个100毫升容量瓶中，用水定容，混匀，若溶液浑浊可以离心。
吸取5、0澄清液于100毫升容量瓶中，用水定容，混匀。
用适宜的分光光度计在560nm处测定该0、1%焦糖溶液的吸光度；同样，在280nm处测定按1:
20稀释了的焦糖溶液的吸光度。
两项测定都以水作参比，按下式计算吸收比：
A1×20/A2
A1---280nm处吸光度；
A2---560nm吸光度；
20---稀释倍数。
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