食品安全国家标准食品添加剂二氧化碳编制说明Word文档下载推荐.docx
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④删去酸度指标，因ISBT、FCC8均没有该项目；
⑤删去乙醇指标，因为该指标在总挥发烃指标中会限制，FCC、JECFA等均没有该指标，同时乙醇无毒，该剂量不会对人体产生危害；
⑥在油脂和蒸发残渣的指标要求中增加了固态的指标要求，由于固态二氧化与液态的转化系数在~之间，我们按照平均值计算，所以固态二氧化碳的油脂指标应该为液态的倍，液态是5mg/kg，则固态应为kg，考虑到测定的精度和转化系数是设定的是平均值，我们将固态二氧化碳的油脂指标设定为13mg/kg。
蒸发残渣液态的要求是10mg/kg，固态的蒸发残渣要求为25mg/kg；
⑦更改其他含氧有机物指标为环氧乙烷指标，因为经过多年检测，原标准中所指的含氧有机物9项指标中仅检出环氧乙烷，为了减轻生产企业的日常的检测压力，所以更改检测项目；
⑧删去磷化氢指标，因为只有磷酸盐工艺才会产生磷化氢，而该工艺不在本标准规定的工艺范围之内；
⑨为了与国际通用称谓一致，将碳氢化合物总量名称更改为总挥发烃。
经过讨论后最后确定的指标项目为：
二氧化碳、水、氧、一氧化碳、油脂、蒸发残渣、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、总硫、总挥发烃、苯、甲醇、乙醛、环氧乙烷、氯乙烯、氨、氰化氢。
同时在理化指标设置中根据实际情况添加了相关要求，具体如下：
a以乙烯催化氧化、酒精发酵工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测CO。
b以乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测NO指标。
c以乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测NO2指标。
d当总硫测定结果不超过mL/m3时，不进行总硫（除SO2外）及二氧化硫项目的测定。
e当总挥发性烃（以CH4计）测定结果不超过20mL/m3时，不进行非甲烷烃项目的测定。
f仅乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳检测环氧乙烷指标。
g仅煤气化工艺副产的原料气生产的二氧化碳检测氰化氢指标。
感官要求及技术指标确定见附表1和2。
4指标参数的确定
本次修订标准指标参数设置了感官要求和理化指标两部分，感官要求设置了色泽、气味、味道；
理化指标设置了18项，与GB10621-2006的差异及具体设置请见附表。
5试验方法的确定
1）感观要求
色泽通过目测完成，气味的判定分为固、液、气三种状态描述，味道的判定给出了判定方法。
2）二氧化碳
本次修订方法不变。
3）水分
原GB10621—2006标准中水分的测定采用GB/T露点法，该方法经典、可靠，本次修订标准将保留该方法作为水分的测定方法。
另外目前电容法测定水分的技术日渐成熟，在二氧化碳产品的质量控制过程中已经普遍使用该方法，其操作简便、连续运行等优势成为应用最广泛的水分分析设备，所以本次修订将加入电容法作为并列方法，并进行了相关的试验数据验证。
a）二氧化碳中水分含量与电容式湿度传感器的响应值的线性关系
图1水分含量与电容式传感器响应值的关系
b）方法的检出限
向传感器送入ppm，ppm，ppm的水标准气体，在机器上的响应图如下：
图2电容式传感器的水分检出限
c）采用电容法和GB/T方法测定二氧化碳中水分的对比数据见表1：
表1电容法与GB/T测定二氧化碳中水分的结果对比
样品编号
GB/T测定数据
10-6（φ）
电容法测定数据10-6（φ）
1
7
2
5
3
85
4
＜
6
8
9
10
12
通过以上数据显示，电容法完全能够满足检测的要求，与GB/T露点法的一致性良好，所以，本次修订标准将电容法作为水分测定的并列方法。
4）氧
氧测定采用GB/T6285，本次修订不变。
5）CO
原标准采用GB/T测定，该标准已经被GB/T8984-2008代替，所以本次修订将随之修改。
6）油脂
原GB10621—2006标准中油脂的测定分为油斑实验和油脂含量测定两个部分，指标要求油脂小于5mg/kg，取10g样品含有的油脂量小于g，该数值低于实验室常用的分析天平的称量极限，也不可能在定量滤纸上留下油斑，测试没有意义，所以修订标准时取消油斑试验，油脂的测定方法不变。
7）蒸发残渣
原标准中蒸发残渣采用重量法。
由于直接将液体二氧化碳排放到烧杯中以收集干冰的步骤具有危险性，同时干冰转化效率也很低，原标准取50g干冰对于后续的蒸发残渣测定略显不足，所以本次修订增加样品称样量。
8）NO、NO2
原标准采用GB/T16032—1995已被标准所代替，本次修订将随之修改。
9）SO2、总硫
二氧化硫、总硫测定原标准采用GB/T11061—1997天然气中总硫的测定氧化微库仑法，该方法已经作废并被GB/T—2010代替，但该方法的测定范围为1mg/m3～1000mg/m3，测定范围为不能满足本标准指标要求。
本次采用使用所选择的靶向性二氧化硫脱除柱，在有效脱出二氧化硫的同时，对除二氧化硫之外的硫化物无损失。
并对该方法进行了试验验证。
采用该方法连续测定10次总硫的峰高、峰面积的标准偏差均在5%以内，测定结果稳定。
具体数据见下表：
表2连续测定总硫的峰高、峰面积累积数据
序号
峰高
峰面积
15389
45879
15226
45040
15531
45414
15371
45309
15048
45865
15155
45486
15373
45729
45791
15209
44722
15728
46032
RSD%
总硫的浓度与峰高、峰面积的平方根呈线性关系，具体如下图、下表：
表3总硫的浓度与峰高、峰面积的平方根关系
总硫浓度（ppm）
峰高H1/2
峰面积S1/2
图3总硫浓度与峰高、峰面积平方根关系
我们对该方法中的二氧化硫脱除柱的脱除效果进行了测试，结果如下：
通过脱除柱后的SO2
ppm的SO2
图4SO2脱除柱脱除效果图
从上图可看出二氧化硫脱除柱的脱除效果很好，能够满足测定的要求。
我们对10批次二氧化碳
样品进行实测，并与GB10621—2006规定的方法进行对比，结果如下：
表4修订方法与GB10621—2006数据对比
GB10621—2006
修订方法
总硫
二氧化硫
非二氧化硫总硫
2
10）总挥发烃
原标准采用GB/T—1997已被GB/T8984—2008代替，所以本次修订将随之修改。
11）苯、甲醇、乙醛、环氧乙烷、氯乙烯
原标准采用气相色谱法测定，本次修订方法不变，只增加了色谱柱Ⅲ，用于痕量苯系物的测定。
设备的基线噪声14uv，采用20ppb（v/v）苯标物测试，其峰高144uv，以噪声2倍计算，检出限为5ppb（v/v），此色谱柱能够达到测试痕量苯系物的要求。
见图5。
图5痕量苯色谱检测图
12）氨
原标准采用GB/T16031进行测定，该标准已被代替，所以本次修订将随之修改。
13）HCN
原标准采用GB/T16033进行测定，该标准已被代替，本次修订标准将随之修改。
三、国内国际相关标准情况
目前收集到国外标准有美国食品化学品法典[FCC7]、联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品添加剂专家委员会JECFA（2013）、日本食品添加物公定书第八版、国际饮料技术家学会（INTERNATIONALSOCIETYofBEVERAGETECHNOLOGISTS）、CAC标准—食品添加剂通用法典标准（2013修订版）。
FCC8标准规定二氧化碳的功能为：
推进和充气剂；
碳化剂；
直触式冻干剂。
规定的指标项目为：
鉴别试验、CO2、羰基硫、硫化氢、NO和NO2、SO2、水分、非挥发性烃、挥发性烃。
JECFA2013规定二氧化碳的功能为：
推进剂、冷冻剂、渗碳剂、防腐剂、萃取溶剂。
指标项目为：
鉴别试验、CO2、水分、非挥发性烃、挥发性烃。
酸度、CO、磷化氢、硫化氢和其他还原性有机物质。
日本食品添加物公定书第八版中未规定功能用途。
鉴别试验、CO2、酸度、CO、磷化氢、硫化氢和其他还原性有机物质。
食品添加剂通用法典标准（2013修订）规定功能：
碳酸化剂、包装气体、防腐剂、推进剂。
由于食品添加剂二氧化碳属于软饮料范畴，而国际饮料技术家学会（ISBT）是一个全球性、非商业、非盈利性的社会组织，该组织制定标准比较权威，国际知名饮料公司均参照ISBT的标准，GB10621—2006版标准也是在ISBT99版的基础上修订的，所以，本次将以ISBT的标准内容为基础，并结合FCC、JECFA、日本食品添加物公定书、国外先进公司的企标和我国的国情修订。
技术指标和检验方法对比情况见附表3和4。
四、其他需要在网上公开说明的事项
二氧化碳气来源广泛，杂质成分复杂，为了得到更高纯度的二氧化碳，需根据不同的原料气来源的情况选择不同的纯化工艺，去除二氧化碳气中的杂质，以符合食品添加剂标准的要求。
标准中对于二氧化碳生产工艺要求的原料气及其纯化过程如下：
1酒精发酵副产气
在谷物发酵生产酒精的工艺过程中，谷物淀粉经糖化、发酵获得酒精，同时产生大量二氧化碳，理论上每生产1t酒精同时产生二氧化碳，发酵气中主要是CO2、水蒸气和漏入的空气组分，其主要杂质为醛类、醇类、有机酸和微量硫化物，提纯包括：
高锰酸钾氧化脱除醛类、醇类，活性炭吸附微量有机化合物，分子筛干燥脱除微量水等步骤。
2碳酸盐煅烧分解气（石灰窑法）
石灰窑中二氧化碳的来源一部分由碳酸钙加热分解产生，另一部分由碳的燃烧而生成，含二氧化碳石灰窑气的原料除了N2、O2、永久气体杂质外，还存在粉尘和各种微量酸性组分，如NO2、H2S和COS等，酸性组分在饱和水的存在下，不仅会腐蚀设备，而且沸点都高于CO2，在提取和后续的低温精馏过程中始终和CO2伴随，因此气源在进入吸附塔甚至压缩机前，必须进行预处理，除尘、脱酸性气体至1mg/m3以下。
利用变压吸附技术，从石灰窑气中提起二氧化碳，工艺流程分为原料气干燥、变压吸附、气体收集、气体干燥、冷却液化、液体提纯等工序。
3合成氨、煤气化副产气
煤的气化是指在高温常压或加压下，煤与水蒸汽或空气（氧气）等气化剂反应转化成气体产物。
气化气的组成取决于煤的性（品）质、气化的方法、气化条件，其主要成分包括氢气、一氧化碳、二氧化碳等。
煤气化气被用作燃气及氨、甲醇的化工合成气。
合成氨及甲醇是煤气化工艺最典型的用途。
氢氮化和生成氨；
氢与一氧化碳、二氧化碳化合生成甲醇。
化学反应式为：
上述反应所需的氢气可通过煤气化工艺制得，基本反应式为：
4乙烯催化氧化副产气
在乙烯加工、乙烯氧化生产环氧乙烷工艺中，约有5%的乙烯被氧化生成二氧化碳，环氧乙烷提取后的尾气是很好的二氧化碳气源。
乙烯氧化副产气通常含有大量的有机烃，通常采用催化氧化脱除C2等烃类杂质，结合干燥、精馏工艺去除其他杂质。
附表1：
本次修订标准感观要求
感观要求
项目
要求
检验方法
气态二氧化碳
液态二氧化碳
固态二氧化碳
色泽
气态为无色，固态为白色雪状或冰状物
目测
转换成固态或气态形式目测
气味
有微酸味，无其他异常气味
加200mL水于500mL烧杯中，将试样气以L/min～1L/min的速度通到水底部20min，通气完毕，用表面皿罩住烧杯并旋转，移开表面皿快速吸闻2次～3次，评价上部空间的气味
转换成固态或气态形式，进行评价
通过嗅觉吸闻升华的气体
味道
无异常味道
加200mL水于500mL烧杯中，将试样气以L/min～1L/min的速度通到水底部20min。
在品尝前先用水漱口腔，然后小口地吸吮水溶液到口中，使口腔内部都能接触到，咽下，慢慢再用大约8s时间感觉余味，评价水溶液的味道
将液态二氧化碳气化后按气态方法评价水溶液的味道
加200mL水于500mL烧杯中，加入10g～20g二氧化碳，并使之沉入水底。
待其完全气化后，按气态方法评价水溶液的味道
附表2：
本次修订标准理化指标要求
理化指标
项目
指标
二氧化碳（CO2）含量，φ/%
≥
—
水分/（mL/m3）
≤
20
氧（O2）/（mL/m3）
30
一氧化碳a（CO）/（mL/m3）
油脂/（mg/kg）
13
蒸发残渣/（mg/kg）
25
一氧化氮b（NO）/（mL/m3）
二氧化氮c（NO2）/（mL/m3）
二氧化硫（SO2）/（mL/m3）
总硫d（除SO2外，以S计）/（mL/m3）
总挥发烃e（以CH4计）/（mL/m3）
50（其中非甲烷烃≤20）
苯（C6H6）/（mL/m3）
甲醇（CH3OH）/（mL/m3）
乙醛（CH3CHO）/（mL/m3）
环氧乙烷f（CH2CH2O）/（mL/m3）
氯乙烯（CH2CHCl）/（mL/m3）
氨（NH3）/（mL/m3）
氰化氢g（HCN）/（mL/m3）
a以乙烯催化氧化、酒精发酵工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
b以乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
c以乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
f仅乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳检测该指标。
g仅煤气化工艺副产的原料气生产的二氧化碳检测该指标。
附表3：
指标项目对比表
GB10621—2006与本次修订指标及ISBT指标对比
指标要求
GB10621-2006
本次修订
ISBT2010
二氧化碳（CO2）含量，φ%
水（H2O），mL/m3
酸度
按检验合格
——
一氧化氮（NO），mL/m3
二氧化氮（NO2），mL/m3
二氧化硫（SO2），mL/m3
总硫（除二氧化硫外，以S计），mL/m3
碳氢化合物总量（以CH4计）mL/m3
50（其中非甲烷烃不超过20）
改为总挥发烃
苯（C6H6），mL/m3
甲醇（CH3OH），mL/m3
11
乙醇（C2H5OH），mL/m3
乙醛（C2H4O），mL/m3
其他含氧有机物，mL/m3
改为环氧乙烷
14
氯乙烯（C2H3Cl），mL/m3
15
油脂，mg/kg
16
蒸发残渣，mg/kg
17
氧（O2），mL/m3
18
一氧化碳（CO），mL/m3
19
氨（NH3），mL/m3
磷化氢（PH3），mL/m3
21
氰化氢（HCN），mL/m3
22
无色、不浑浊、无颗粒物及油
无色
白色雪状或冰状物
23
固态无异味
24
固态无异常味道
附表4：
分析方法对比
本次修订标准与GB10621-2006及ISBT的分析方法对比表
分析方法
GB10621-2006方法
本次修订方法
ISBT
二氧化碳（CO2）含量
氢氧化钾溶液吸收
水（H2O）
GB/T露点法
GB/T露点法/电容法
露点法/红外/电离光谱分析仪
比色法
一氧化氮（NO）
GBZ/T16032—1995盐酸萘乙二胺分光光度法
GBZ/T—2004（更新）
盐酸萘乙二胺分光光度法
检测管
二氧化氮（NO2）
二氧化硫（SO2）
GB/T11061—1997氧化微库仑法
气相色谱法
气相色谱法（硫选择性检测器）
总硫（除二氧化硫外，以S计）
GB/T110601—1997氧化微库仑法测定范围1mg/m3~1000mg/m3
总硫分析仪
碳氢化合物总量（以CH4计）
GB/T—1997气相色谱法
GB/T8984—2008（更新）气相色谱法
总烃（THA）分析仪
苯（C6H6）
气相色谱
甲醇（CH3OH）
乙醇（C2H5OH）
乙醛（C2H4O）
其他含氧有机物
氯乙烯（C2H3Cl）
油脂
比浊法
水溶液气味、味道及外观
人感官
蒸发残渣
重量法
氧（O2）
GB/T6285电化学法
一氧化碳（CO）
GB/T气相色谱法
检测管/气相色谱法
氨（NH3）
GBZ/T16031纳氏试剂分光光度法
GBZ/T—2004（更新）纳氏试剂分光光度法
磷化氢（PH3）
氰化氢（HCN）
GBZ/T—2004（更新）异菸酸钠巴比
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