精细化学品整理课件资料 食品添加剂pptConvertorWord文件下载.docx
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LD50（大鼠口）（mg/kg）
对人致死推断量
LD50（大鼠经口）（mg/kg）
极大
大
中
<
1
1～50
51～500
约50mg
5～10g
20～30g
小
极小
基本无毒
501～5000
5001～15000
>
15000
200～300g
500g
表2几种物质的LD50值
物质名称
LD50值（mg/kg体重）
氰化钾
杀虫剂敌敌畏
药物阿司匹林
2
50～70
500～1000
食品抗氧剂BHA
防腐剂苯甲酸钠
尼泊金丙酯
2900
2700
8000
食品添加剂的危害问题
食品添加剂可有一定的危害性，特别是有些品种尚有一定的毒性
（一）食品添加剂本身的危害
50~60年代发现不少食用合成色素具有致癌、致畸作用
亚硝酸盐可与胺类物质生成强致癌物亚硝胺
（二）掺杂作假
尽管掺杂作假并非都是由食品添加剂所引起。
虽然我国《食品添加剂卫生管理办法》规定“禁止以掩盖食品腐败或以掺杂掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。
”
FAO、CCFAC和各国政府的努力:
一方面,禁止使用那些对人体有害、对动物致癌和致畸，并有可能危害人类健康的添加剂品种
另一方面,对那些有怀疑的品种，则继续进行更严格的毒理学检验以确定其是否可用、许可使用时的使用范围、最大使用量与残留量，以及建立更高标准的质量规格、分析检验方法等。
由于：
现有食品添加剂均已经严格的毒理学试验和一定的安全性评价，所有新申报食品添加剂必须经过严格的毒理学试验和安全性评价才得以许可使用
因此可以认为，现已将食品添加剂的危害降到了最低水平。
目前国际上认为由食品产生的危害大多与食品添加剂无关。
例如人们通常把与食品有关的危险从高到低分为五类：
①食品微生物污染②营养不良（包括营养不足和营养过剩）③环境污染④食品中天然毒物的误食⑤食品添加剂
食品安全问题
食品添加剂使用不当会对人体产生一定的危害。
但更严重的问题是在食品中添加违规或禁用的化学品。
例如：
陈米中加入吊白块（次硫酸氢钠甲醛）、矿物油；
猪饲料中加入瘦肉精（盐酸克伦特罗）；
敌敌畏浸泡金华火腿事件；
福尔马林用于食物的杀菌、防腐；
保险粉用于豆芽的保鲜；
使用工业盐作为发色剂和防腐剂；
松香用于“快速褪毛”……
硫磺熏制的豌豆粉,过量添加明矾，以延长凉粉保存期、增加亮度；
硫磺加明矾凉粉亮晶晶；
破皮鞋、烂皮带＋化学水解＋香精＋色素→“人造牛奶”
食用明胶是一种应用非常广泛的食品添加剂，肉冻、果冻、糖果、香肠、粉丝、罐头、冰淇淋、方便面等在生产时都使用了明胶，起粘合的作用。
第二节防腐剂（preservatives）
加工食品、水果和蔬菜的防腐方法：
物理法：
加热、冷藏、辐射、紫外线、干制、腌制、真空包装…
化学法：
使用化学物质（即防腐剂）来抑制或杀灭微生物的方法
化学方法的优点：
投资少；
见效快；
不需特殊的仪器设备；
不改变食品的组织形态
一、定义：
防腐剂是指能抑制微生物生长繁殖或杀灭微生物，从而抑制食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。
微生物引起的食品腐败变质
细菌-腐败
霉菌-霉变
酵母-发酵
酒精发酵醋酸发酵乳酸发酵酪酸发酵
二、防腐剂应具备的条件
1、性质稳定，在一定时间内化学结构不变且有效，使用中及在机体内（分解或不分解）无毒
过去使用过的某些防腐剂，如硼砂、甲醛、水杨酸等，因被发现会对人体带来一定的危害而被相继禁用。
2、本身无刺激性和异味：
即防腐剂对食品的风味、口感无影响
3、在低浓度下仍有抑菌作用
即防腐剂应有高效的性质，可降低防腐剂的使用量，保证消费者摄入的主要为食品，而不是防腐剂
4、价格合理，使用方便：
即对食品的制造成本影响不大，使用时不需特殊的设备和操作
三、防腐剂作用机理
防腐剂抑菌途径
影响细胞的亚结构：
细胞壁、细胞膜与代谢有关的酶蛋白质合成系统遗传物质
对细胞壁、膜、内容物产生一定效应
山梨酸的结构与葡萄糖的结构类似，可以透过其细胞壁，进入微生物体内，抑制其中的各种酶。
四、常用防腐剂简介（4、食品防腐剂的作用机理主要有哪些？
目前常用的食品防腐剂主要有4类：
酸型防腐剂、酯型防腐剂、无机防腐剂和生物防腐剂四类。
1、苯甲酸及其钠盐
又称安息香酸，在pH值2.5～4之间，对很多微生物都有效。
苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马尿酸，可全部从尿中排出，不在人体内蓄积。
苯甲酸的防腐作用机理：
具强亲油性，易通过细胞膜而进入细胞内，干扰细胞膜的通透性，阻碍其对氨基酸的吸收，且可酸化细胞内的储碱，抑制微生物呼吸酶系的活性，从而起到防腐作用
苯甲酸属低毒防腐剂，对机体有致突变作用，某些国家已限制使用。
主要用于：
饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油、水产、蔬菜制品
苯甲酸微溶于水，故一般先制成钠盐后再添加到食品中使用。
苯甲酸的制备方法之一：
饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油、水产、蔬菜制品。
2、山梨酸及其盐
化学名为2,4–己二烯酸，结构式为：
2、山梨酸及其盐（7、如何合成山梨酸钠？
性质：
难溶于水，抑止霉菌、酵母菌和好气性细菌，效果显著。
对厌气菌如芽孢杆菌无效。
其盐类水溶性好，状态稳定，使用方便，但效果较差。
进入体内可以直接参与脂肪代谢，最后被氧化为二氧化碳和水，因此几乎没有毒性（毒性仅为苯甲酸的1/4），是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。
适用于pH<
5.5,游离酸，作用于细胞膜及酶。
用途：
用于果酱、醋、酱油（<
1g/kg）等。
山梨酸及其盐和山梨酸的衍生物是防腐剂中对人体毒害最小的防腐剂，目前世界上所有国家都允许使用。
山梨酸的合成方法：
（1）以丁烯醛（巴豆醛）和乙烯酮为原料：
CH3CH=CHCHO+CH2=C=OCH3CH=CHCH=CHCOOH
（2）以巴豆醛和丙二酸为原料
CH3CH=CHCHO+CH2（COOH）2CH3CH=CHCH=CHCOOH
（3）以巴豆醛和丙酮为原料
CH3CH=CHCHO+CH3CH2CHO
3、丙酸及其盐类
丙酸是人体新陈代谢的正常中间物，故无毒性，其ADI值不加限制。
主要用于面包及糕点制作。
丙酸盐（钙或钠盐）具有相同的防腐效果。
丙酸及其盐的最大使用量规定为5g/kg，其最小抑菌浓度在pH值为5.0时是0.01%，pH值为6.5时是0.5%
生产工艺：
羰基合成
丁烷氧化制醋酸的副产物
4、对羟基苯甲酸酯：
又名尼泊金酯。
乙酯、丙酯为我国允许使用。
特点：
水溶性差，用量少（约为苯甲酸钠的1/10），价格高。
不属于酸型防腐剂，适用于pH4～8。
尼泊金各种酯可以互配，增效。
脂化法、一步法。
几种常用防腐剂毒性比较：
防腐剂
MNL（mg/kg体重）
ADI（mg/kg体重）
苯甲酸
山梨酸
10500
500
1000
2500
5
10
25
防腐剂种类
使用范围
苯甲酸钠
碳酸饮料、低盐酱菜、酱类、蜜饯、葡萄酒、果酒、软糖、酱油、食醋、果酱（不包括罐头）、果汁（味）型饮料、食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁。
山梨酸钾
除同上外,还包括鱼,肉,蛋,禽类制品,果,蔬类保鲜,胶原蛋白肠衣,果冻,氢化植物油,鱼干制品,即食豆制品,糕点,馅,面包,蛋糕,月饼,即食海蜇,乳酸菌饮料.
丙酸钙
生面湿制品（切面,馄饨皮）,面包,食醋,酱油,糕点,豆制食品.
丙酸钠
糕点、杨梅罐头加工工艺。
对羟基苯甲酸丙酯
果蔬保鲜,食醋,碳酸饮料,果汁（味）型饮料,果酱（不包括罐头）酱油、酱油,酱料,糕点馅,蛋黄馅.
脱氢乙酸
腐乳、酱菜、原汁桔浆。
双乙酸钠
谷物、即食豆制品。
二氧化碳
碳酸饮料、汽酒类。
乳酸链球菌素
罐头、植物蛋白饮料、乳制品、肉制品。
过氧化氢
生牛乳保鲜（限于黑龙江,内蒙古地区使用）,袋装豆腐干.
天然防腐剂简介
天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等优点。
近年来，天然防腐剂的研发利用成了食品工业的一个热点。
主要品种：
海藻糖、甘露聚糖、鱼精蛋白、溶菌酶、壳聚糖、果胶分解物、蜂胶、大蒜素、茶多酚等。
无机防腐剂
常用的无机防腐剂有硝酸盐和亚硝酸盐，主要用于肉类罐头、火腿、腌制肉类等，兼作发色剂。
第三节抗氧化剂（5、食品抗氧化剂的作用机理主要有哪些？
除微生物外，氧化也是导致食品变质的重要因素。
氧化可导致食品中的油脂酸败，还会导致食品退色、褐变、维生素受到破坏等，从而降低食品质量和营养价值，误食这些食品有时甚至发生食品中毒现象。
抗氧化方法：
冷冻、气调、真空包装、改进加工方法等。
使用抗氧化剂是一种经济而又理想的方法。
抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。
抗氧化剂主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏。
油脂分子结构中的不饱和键在氧气、水、金属离子、光照、受热等情况下，会变成酮、醛及醛酮酸，而发出臭味、酸味、苦味（这种现象称为酸败）。
抗氧化剂能放出特定的自由基使酸败链式反应中断而阻止酸败。
抗氧化剂应具备的条件及作用机理
应具备的条件：
对食品有优良的抗氧化效果，用量适当；
使用时和分解后都无毒、无害，对于食品不会产生怪味和颜色；
使用中稳定性好、分析检测方便；
容易制取、价格便宜。
作用机理：
作用机理比较复杂，主要有抗氧化剂发生化学反应，降低食品体系的氧含量；
阻止、减弱氧化酶的活力；
使氧化过程中的链式反应中断，破坏氧化过程（如酚类化合物）；
将能催化、引起氧化反应的物质封闭。
抗氧化剂按其溶解性可分为：
油溶性抗氧化剂；
水溶性抗氧化剂
按其来源可分为：
天然抗氧化剂；
合成抗氧化剂
合成抗氧化剂：
①油溶性合成抗氧化剂：
丁基羟基茴香醚（BHA）；
二丁基羟基甲苯（BHT）；
没食子酸丙酯（PG）；
叔丁基对苯二酚（TBHQ）；
2,4,5-三羟基苯丁酮（THBP）
②水溶性合成抗氧化剂：
L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐。
1.丁基羟基茴香醚（BHA）
白或微黄色蜡状固体，稍带刺激气味，不溶于水，易溶于乙醇、和各种油脂中，除抗氧化作用外，还有较强的抗菌作用。
油脂中含0.1～0.2g/kg的BHA就可达到很好的效果，广泛用于焙烤食品。
可由对羟基苯酚和叔丁醇反应制备：
2．二丁基羟基甲苯（BHT）
学名是4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚，为白色结晶。
不溶于水和甘油，能溶于乙醇和油脂中，抗氧化性和稳定性均较好，无臭无味，价格低廉。
缺点是其毒性相对较高
3.没食子酸丙酯（PG）
3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯。
PG是白色至淡黄褐色结晶，无臭，稍有苦味。
易溶于热水、乙醇、丙酮、乙醚而难溶于水。
对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强，但有着色的缺点，常与其它抗氧化剂并用。
LD50值为3800mg/kg（大鼠经口），ADI值暂定为0～0.2mg/kg。
其合成反应式如下：
4.L－抗坏血酸及其衍生物：
L－抗坏血酸即为维C，常以钠盐形式使用以葡萄糖为原料进行发酵生产。
L－抗坏血酸高级脂肪酸酯：
安全、高效、无毒和营养型酯溶性抗氧化剂。
国外多将维C及其钠盐用作抗氧化剂，国内多用作营养强化剂。
L－抗坏血酸结构中的烯醇式羟基易氧化脱氢，具有强还原性，可消耗食品及环境中的氧。
具有生理活性，参与机体的代谢过程，促进抗体形成，增强基体对疾病的抵抗力，以及解毒促进对铁的吸收等多种作用。
L－抗坏血酸高级脂肪酸酯不仅保持了L－抗坏血酸抗氧化性能和生理活性，而且在动植物油等非水体系中溶解性和稳定性均有明显提高，是一种安全、高效、无毒和营养型酯溶性抗氧化剂。
5、异抗坏血酸及其钠盐：
维C的立体异构体，抗氧化性比维C强。
异抗坏血酸是维C的立体异构体，抗氧化能力远远超过维C，几乎没有维C的生理活性，但不会影响人体对抗坏血酸的吸收和利用，人体摄取异抗坏血酸后在体内可以转化为抗坏血酸，美国食品与药物管理局（FDA）将其列为一般公认安全物质。
食品中加入异抗坏血酸除起到抗氧化作用外，还可保护维C不被氧化，保护了食品的营养作用。
6、生育酚混合浓缩物
生育酚即为维生素E，广泛存在于动植物体内，是7种异构体的混合物；
抗氧化性能来自苯环上6位的羟基，羟基结合成酯后则失去抗氧化性；
热稳定性好，耐光、耐紫外线、耐放射线的性能也比BHA、BHT强。
生育酚即为维生素E，广泛存在于动植物体内，有防止动植物组织内的脂溶性成分氧化的功能。
天然维E有7种异构体，作为抗氧化剂使用的生育酚是7种异构体的混合物，工业上以小麦胚芽油、米糠油、大豆油、棉仔油、亚麻仁油等为原料，将其中不皂化物用苯处理，除去沉淀物后再加乙醇，除去沉淀物再真空蒸馏而得。
它的抗氧化性能来自苯环上6为的羟基，羟基结合成酯后则失去抗氧化性，一般生育酚对动物油脂的抗氧化效果比对植物油效果好。
生育酚热稳定性好，在高温下仍然具有较好的抗氧化效果，生育酚的耐光、耐紫外线、耐放射线的性能也比BHA、BHT强，具有防止维生素A在γ-射线照射下的分解作用，防止β-胡萝卜素在紫外光照射下的分解作用及防止甜饼干在日照下的氧化作用。
另外今年来的研究结构表明，生育酚还有阻止咸肉中产生亚硝酸胺致癌物的作用。
第四节调味剂
调味剂是能赋予食品酸、甜、苦、辣、咸、鲜、麻、涩、清凉等特殊味感的一类食品添加剂。
其作用主要是增味和调味，以使食品更香甜可口、味道鲜美，增强人们的食欲。
各国对味觉的分类并不一致。
我国分为酸、甜、苦、咸、辣、涩、鲜七味；
日本分为酸、甜、苦、咸、辣五味；
欧美分为酸、甜、苦、咸、辣、金属味六味。
在生理学上，只有酸、甜、苦、咸四种基本味。
辣味是口腔粘膜受到刺激引起的痛觉，而涩味则是舌粘膜收敛引起的感觉。
1、甜味剂（8、如何合成糖精？
甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂。
按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂两类。
按所含热值分为营养型和非营养型两类。
人工合成甜味剂主要是一些具有甜味的化学物质，甜度一般比蔗糖高数十倍至数百倍，但不具任何营养价值。
非营养型甜味剂和部分营养型甜味剂（如糖醇、木糖等），因在机体内的代谢与胰岛素无关，故适用于糖尿病者而不致增高血糖浓度。
一些甜味剂的相对甜度
甜味剂
相对甜度
蔗糖
100
麦芽糖醇
75~95
乳糖
16~27
木糖醇
100~140
半乳糖
30~60
甘草甜素
200~500
葡萄糖
74
糖精钠
3000~4000
麦芽糖
32~60
甜蜜素
20000~70000
木糖
40~70
甜味素
10000~20000
主要品种有：
（8、如何合成糖精？
化学合成甜味剂：
糖精（邻磺酰苯甲酰亚胺）、甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）、阿斯巴甜（天门冬酰苯丙氨酸甲酯、甜味素、APM）、安赛蜜等。
天然甜味剂：
木糖醇；
甜菊糖
木糖醇：
木糖醇是将木材、玉米芯等材料中的木糖或聚木糖还原后制成的一种糖醇。
木糖醇为白色结晶或结晶性粉末，分子式为C5H12O5，具有清凉甜味，甜味度为砂糖的65%～100％，发热量为三千卡，比其他糖醇高，有抑制形成龋齿的菌类变形杆菌活动的功效。
木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外，还具有特殊的生化性能，它不需要通过胰岛素，就能透过细胞壁被人体吸收，并有降低血脂、抗酮体等功能。
可用于制作饮料、糖果、罐头等食品。
甜菊糖：
又称甜菊苷，是植物甜菊中提取的多种苷的混合物，比较安全，甜度为糖的300倍左右。
其味感与蔗糖相似，甜味纯正，存留时间长，对热和酸、碱都很稳定，是理想的低能甜味剂。
甜菊甙像蔬菜纤维般经过消化系统，不为机体吸收，它不影响血糖水平，对糖尿病、肥胖症、高血压和高血糖患者安全有益。
甜菊苷还能防止蛀牙。
有报道说，它还具有降血压、促代谢和治疗胃酸过多等作用。
2、酸味剂：
以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。
酸味剂主要有有机酸类：
醋酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、富马酸和己二酸等；
无机酸类：
食用磷酸、碳酸等。
酸味剂能解离出H+；
酸度调节剂的阈值与pH的关系是：
无机酸的阈值在pH3.4～3.5，有机酸在pH3.7～4.9之间。
以柠檬酸溶液（0.003～0.02mol/L）作为酸味标准溶液
相同pH下酸味的强度的差异为：
乙酸>
甲酸>
乳酸>
草酸>
盐酸。
根据羟基、羧基、氨基的有无，数目的多少及其在分子结构中所处的位置，而产生不同的风味。
柠檬酸：
为无色透明结晶或白色粉末，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。
柠檬酸的化学名称为2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸（或称为3-羟基-3-羧基-1,5-戊二酸），别名枸橼酸，结构式如下：
苹果酸：
学名为羟基丁二酸，白色固体。
有特殊的苹果酸香味。
广泛用作酸奶、汽水、冰淇淋、口香糖、番茄酱、果酱、醋、果酒、人造奶油等。
其使用效果比柠檬酸好，酸味浓，有接近天然果汁的口感，pH调节效果好。
用它代替柠檬酸作酸味剂，用量可节约20%。
而且能掩盖一些蔗糖代替物所产生的异味。
ADI无特殊规定。
合成方法如下：
酸味剂的作用：
①酸度调节剂与其它调味剂的作用：
与甜味剂的消杀作用（食品加工中应控制一定的糖酸比）；
与咸味、苦味无消杀现象；
与涩味有增强作用。
②在食品中可用于控制酸碱度；
③可作香味辅助剂：
如酒石酸可辅助葡萄的香味等。
④可作螯合剂，螯合许多金属，抑止氧化过程；
⑤遇碳酸盐产生CO2气体，是膨松剂产气的基础。
⑥酸味剂具有还原性，可以做护色剂。
⑦还有缓冲剂的作用。
3、鲜味剂
鲜味剂或称风味增强剂，是补充或增强食品原有风味的物质。
它们不影响任何其他味觉、刺激，而只增强其各自的风味特征，从而改进食品的可口性。
它们对各种蔬菜、肉、禽、乳类、水产类乃至酒类都起着良好的增味作用。
谷氨酸及其钠盐谷氨酸（α-氨基戊二酸）结构：
HOOCCH（NH2）CH2CH2COOH
谷氨酸的单钠盐即为味精，无色至白色结晶或晶体粉末，无臭，微有甜味或咸味，具特有的鲜味，易溶于水。
100℃下加热3h，分解率为0.3％，120℃失去结晶水，在155～160℃或长时间受热，会失水生成焦谷氨酸钠，鲜味下降，且对人体有害。
谷氨酸钠：
HOOCCH（NH2）CH2CH2COONa·
H2O。
核苷酸类：
肌苷酸、鸟苷酸、胞氨酸、脲氨酸、核酸核苷酸、及他们的各类盐。
2，5-肌苷酸钠：
易溶于水，有特殊的强烈鲜味，对热稳定，为安全性高的鲜味剂，效果相当于味精的10～20倍，常与味精混合使用。
可由酵母所得核酸分解、分离而得。
第五节食用色素
用于食品着色的添加剂称为食用色素。
其目的是增加对食品的嗜好及刺激食欲。
按来源：
人工合成色素和天然色素。
按化学结构：
可分为四吡咯衍生物（或卟啉类衍生物）、异戊二烯衍生物、多酚类色素、酮类衍生物、醌类衍生物等；
按溶解性质：
可分为水溶性色素和脂溶性色素。
一、常用的几种食用合成色素
㈠苋菜红（水溶性偶氮色素）㈡胭脂红㈢赤藓红㈣新红㈤柠檬酸㈥日落黄㈦亮蓝㈧靛蓝
食用合成色素：
合成色素有着色泽鲜艳、稳定性较好、宜于调色和复配、价格低的优点，是我国食品、饮料的主要着色剂。
以煤焦油为原料制成的食用色素。
我国允许使用的八种合成色素为：
胭脂红、苋菜红、日落黄、赤藓黄、新红、靛蓝、亮蓝。
上海染料研究所为唯一定点生产单位。
1、觅莱红：
又称蓝色酸性红，属偶氮染料，结构式如下：
2、胭脂红：
又称丽春红4R，也属偶氮类色素，结构式如下：
3、赤藓红：
又称新品酸性红，樱桃红，结构式为：
4、新红：
结构式为
5、柠檬黄：
又称酒石黄，结构式为：
6、日落黄：
又称晚霞黄，结构式为：
7、靛青：
又称碱式靛蓝或磺化靛蓝，是5，5‘-靛蓝素二磺酸的二钠盐
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