食品添加剂教案.docx
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食品添加剂教案
食品科学与工程学院授课教案
（理论课）
课程名称：
食品添加剂，食品添加剂专题
授课专业：
食品科学与工程
授课班级：
2011级本1、2班，2013级专升本
授课教师：
授课时间：
2013-2014学年第二学期
教材名称：
李凤林主编《食品添加剂》
第一章绪论（Introduction）
主要内容：
一、食品添加剂的定义＊
二、食品添加剂在食品加工中的意义和作用＊
三、食品添加剂的品种与分类＊
四、食品添加剂的安全使用＊
五、食品添加剂的管理
六、食品添加剂的法定编号
七、食品添加剂的发展概况和工业现状
重点：
食品添加剂的定义、食品添加剂在食品加工中的意义和作用、食品添加剂的品种与分类、食品添加剂的安全使用
难点：
食品添加剂的法定编号
引言
（一）：
食品添加剂的安全问题
⏹超量使用
例如：
曾发现在面粉中有超限量5倍的过氧化苯甲酰；在腌菜中有超标准20多倍的苯甲酸。
⏹重复使用
例如：
在肉制品中按标准添加了亚硝酸盐，但又添加罐肠乳化剂。
⏹使用过期或不纯的食品添加剂；
例子：
1955年,日本的一家公司使用含砷的Na2HPO4作为稳定剂加入到牛奶中生产奶粉，结果12,344婴幼儿中毒，其中130人中毒死亡。
⏹使用食品添加剂进行伪造或掺假
例如：
在质量低劣或腐败食品中添加着色剂；使用SO2处理变质米粉,生产粉丝；
⏹滥用非食品加工用化学添加物
例如：
使大米、饼干增亮用矿物油；用甲醛浸泡海产品使之增韧、增亮，延长保存期；改善米粉、腐竹口感使用“吊白块”（甲醛次硫酸氢钠）；在食品中添加苏丹红（染料）等。
⏹计量不规范
例如：
鸡翅、鸡爪随意添加柠檬黄。
引言
（二）：
食品添加剂在食品工业中的重要性
l食品工业成为我国第一大工业
总产值：
1996年4741亿元
1999年7900亿元
2000年8000亿元
预计2020年3万亿元
●食品添加剂在食品工业大发展中起了决定性作用
没有食品添加剂就没有现代食品工业
是现代食品工业的催化剂和基础
是“现代食品工业的灵魂”
已渗透到食品加工的各个领域
一、食品添加剂的定义
1、食品添加剂的定义
⏹日本《食品卫生法》
⏹美国食品与药物管理局（FDA）
⏹联合国食品添加剂法典委员会（CCFA）——
有意识地加入食品中，以改善食品的外观、风味、组织结构和储藏性能的非营养物质。
Ø不以食用为目的；
Ø不作为食品的主要原料；
Ø不一定有营养价值；
Ø工艺技术需要（包括感官方面）；
Ø不包括污染物质，也不包括为保持或改进食品营养价值而加入的物质。
⏹根据《中华人民共和国食品卫生法（1995.10.30）：
食品添加剂（Foodadditives）——是指“为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”。
InEnglish:
Foodadditivesaredefinedaschemicallysynthesizedornaturalsubstanceswhichareaddedtofoodsforpurposesofimprovingthequality,color,flavorofthefoodsorfortheneedofpreservationorprocessing.
⏹各国食品添加剂定义的主要区别：
*营养强化剂是否属于食品添加剂的范畴：
日本、美国、中国属于，CCFA不属于；
*间接进入食品的物质是否属于食品添加剂的范畴：
美国、CCFA属于，中国不属于；
2、营养强化剂的定义
营养强化剂（Nutritionenhancers）——为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂。
InEnglish:
Nutritionenhancersaredefinedasnaturalorsyntheticfoodadditiveswhichbelongtonaturalnutrimentsandaddedtofoodstofortifynutrition.
3、食品加工助剂的定义
食品加工助剂（Foodprocessingaids）——
在食品加工和原料处理过程中，为使之能够顺利进行而使用的某些辅助物质。
这些物质本身与食品无关，如助滤、澄清、润滑、脱膜、脱色、脱皮、提取溶剂和发酵用营养物等，它们一般应在食品中除去而不应成为最终食品的成分，或仅有残留。
Foodprocessingaidsaredefinedasassistingsubstanceswhichareusedtosmoothfoodprocessingortreatmentofmaterials.Generallytheymustnotbecomethecomponentsoffinalfoodsbutbeeliminatedoronlyhaveasmallamountofresidues.
食品加工助剂特点（与食品添加剂的区别）：
Ø食品加工助剂一般应在食品中除去而不应成为最终食品的成分，或仅有残留。
Ø在最终产品中没有任何工艺功能。
Ø不需在产品成分中标明。
二、食品添加剂在食品加工中的意义和作用
1.有利于食品保藏，防止食品腐败变质
防腐剂可防止由微生物引起的食品变质，延长食品的保存期；
抗氧化剂可阻止或延缓食品氧化变质，提高食品的稳定性和耐藏性。
2.改善食品的感官性状
适当使用着色剂、发色剂、漂白剂、香精香料、乳化剂和增稠剂，可明显提高食品的感官质量。
3.保持或提高食品的营养价值
食品加工、贮藏等都有可能降低食品的营养价值，可以通过添加剂（营养强化剂）进行补充。
4.增加食品的品种和方便性（Toextendthevarietiesandconveni-enceoffoods）
增稠剂制成果冻产品
⏹喜之郎草莓味果冻：
卡拉胶、香料、甜蜜素、山梨酸、柠檬酸、蔗糖、柠檬黄、胭脂红
⏹徐福记清凉果冻：
卡拉胶、香料、白砂糖、山梨酸钾、柠檬酸、柠檬酸钾、b-胡萝卜素、柠檬黄
乳化剂使超市面包成为可能
增味剂使速食面味包品种多样化
5.有利于食品加工（Tofacilitatefoodprocessing）
n面包加工中膨松剂是必不可少的。
⏹在制糖工业中添加乳化剂，可缩短糖膏煮炼时间，消除糖缸中的泡沫，减低糖膏粘度，提高热交换系数，进而提高糖果的产量与质量。
⏹在生产豆腐的工艺中，使用葡萄酸-δ-内酯作凝固剂有利于生产的机械化和自动化。
6.有利于满足不同人群的特殊营养需要
（Toprovidedifferenttypesofpeoplewithdifferentspecialnutrition）
⏹糖尿病人不能吃蔗糖，可以适量使用食品甜味剂，如：
阿斯巴甜和甜菊糖等。
⏹DHA（二十二碳六烯酸）是组成脑细胞的重要营养物质，对儿童智力发育有重要作用，可在儿童食品如奶粉中添加。
⏹老年补钙食品、膳食纤维饼干、女性食品、特殊功能饮料。
7.有利于原料的综合利用（Tomakefullutilizationoffoodmaterials）
⏹食品厂制造罐头的果渣、菜浆经过回收，加工处理，而后加入适量的维生素、香料等添加剂，就可制成便宜可口的果蔬汁。
⏹又如利用生产豆腐的豆渣，加入适当的添加剂和其他助剂，就可以生产出膨化食品。
三、食品添加剂的品种与分类
⏹品种
全世界食品添加剂约25000余种，其中80%为香料；常使用的品种达5000种以上;美国是使用食品添加剂最多的国家，达3200多种。
欧盟和日本等国也在1500种以上。
我国目前批准使用的有1900多种。
⏹ 分类
♦按来源分
♦按功能分
♦按安全性评价分
1、按来源分类
2、按功能分
⏹美国《食品、药品与化妆品》——将食品添加剂分为32类
⏹日本《食品卫生法规》——将食品添加剂分为30类
⏹我国《食品添加剂分类和代码》（GB12493-1990）——按其主要功能作用的不同分为21类；
¨《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-1996）——按其主要功能作用的不同分为23类。
《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-96）:
12：
增味剂（6）
1：
酸度调节剂（18）13：
面粉处理剂（6）
2：
抗结剂（5） 14:
被膜剂（9）
3：
消泡剂（6） 15：
水分保持剂（13）
4：
抗氧化剂（15） 16：
营养强化剂（97）
5：
漂白剂（7） 17：
防腐剂（28）
7：
胶姆糖基础剂
（2）18：
稳定和凝固剂（8）
6：
膨松剂（7） 19：
甜味剂（17）
8：
着色剂（66） 20：
增稠剂（31）
9：
护色剂（4） 21：
其它（15）
10：
乳化剂（30） 22：
香精香料（996）
11：
酶制剂（6）23：
食品加工助剂（101）
3、按安全性评价分（CCFA）：
⏹A类是已制定人体每日允许摄入量（ADI）和暂定ADI者。
⏹B类是曾进行过安全性评价，但未建立ADI值，或者未进行过安全性评价者。
⏹C类是认为在食品中使用不安全或应该严格限制作为某些食品的特殊用途者。
每类又细分为
（1）、
（2）亚类
四、食品添加剂的安全使用
1．食品添加剂的危害性
⏹来自食品添加剂本身的危害
*20世纪50~60年代，发现不少合成色素对动物有致癌、致畸作用。
*亚硝酸钠能和胺类生成亚硝胺，一种强致癌物。
*亚硫酸盐类和溴酸钾也具有一定毒性。
*近些年来新的检测技术不断发现法规中允许使用的一些添加剂对人体有害。
⏹食品添加剂滥用带来的危害
*食品添加剂过量使用；
*食品添加剂重复使用；
*使用过期或不纯的食品添加剂；
*使用食品添加剂进行伪造或掺假；
*滥用非食品加工用化学添加物；
*计量不规范。
v所使用的食品添加剂的商品质量符合法定规定。
v使用食品添加剂时严格遵守法定的使用范围、最大允许使用量、残留量。
与食品有关的危险分为五类：
·微生物污染：
危害最大；
·营养问题（包括缺乏和过剩）；
·环境污染；
·食品中天然毒物的误食；
·食品添加剂；
2.食品添加剂的毒理学评价
毒理学试验的4个阶段：
急性毒性试验—测定LD50
遗传毒性试验、传统致畸试验、短期喂养试验
亚慢性毒性试验—
90天喂养试验、繁殖试验、代谢试验
慢性毒性试验（包括致癌试验）—确定MNL
⏹LD50——MedianLethalDose,半数致死量；
⏹ADI——（Maximum）AcceptableDailyIntake，每日允许摄入量；
⏹GRAS——GenerallyRecognizedAsSafe,一般公认为安全的；
⏹MNL——MaximumNoEffectLevel,最大无作用剂量
LD50—半数致死量
*定义：
是指能使一群试验动物中毒死亡一半的投药计量，表明急性毒性的大小。
单位为mg/kg（bw）（毫克/公斤体重）。
*数值大小与动物的种类、投药方式有关。
食品添加剂主要使用经口LD50。
*经口LD50与毒性分级。
ADI—人体每日允许（最大）摄入量
*定义：
是指人体每天摄入某钟食品添加剂直至终生而对健康无任何毒性作用或不良影响的剂量，以每人每日每kg体重表示，单位为mg/kg（bw）（成人体重一般按60kg）。
*意义：
是评价食品添加剂安全性的首要和最终依据，也是制定食品添加剂标准的重要依据。
*来源：
是根据对小动物近乎一生的长期毒性实验所求得的最大无作用剂量（MNL），取其1/100-1/500作为ADI值。
一般取1/100作为安全系数。
即：
ADI=MNL/100。
*MNL：
最大无作用剂量（最大耐受量），是指动物长期摄入该受试物而无任何中毒表现的每日最大摄入量，单位为mg/kg（bw）。
¨GRAS----一般公认为安全的
美国FDA规定凡属GRAS者，均应符合下述一种或数种范畴：
*在某一天然食品中存在者；
*已知其在体内极易代谢者；
*其化学结构与某一已知安全的物质非常近似者；
*在广大范围内证实已有长期安全食用历史者；
*使用10年以上者；最高用量不超过10ppm者；年消费量低于454kg者；证明在安全性方面没有问题的。
4.食品添加剂最大使用量及其确定
¨定义：
·最大使用量（Maximumpermittedlevel，简称“Ｅ”）：
是指某种添加剂在不同食品中允许使用的最大添加量，以g/kg表示。
·确定方法：
根据人群的膳食普查和该种食品添加剂每日允许摄入的总量（ADI与体重的乘积）求出。
５．食品添加剂的利弊权衡
我国食品添加剂属于新兴产业，相关知识普及不够，有相当一部分人对食品添加剂不甚了解。
当前某些食品添加剂存在失控滥用现象，人们往往会“谈添色变”，错误地认为含有添加剂的食品就会危害身体健康。
实际上，从健康的角度讲，一些食品添加剂可以替代食品中的有害物质，适量的添加剂有助于食品的防腐和保鲜。
⏹如亚硝酸盐:
·利:
-使肉类制品呈现鲜艳亮红色;
-增进风味;
-防腐作用，尤其是对肉毒梭状芽孢杆菌有明显的不可替代的抑制作用;
-抗氧化作用;
·弊:
-本身有较大的毒性，可氧化血红蛋白中的Fe2+成Fe3+而使其转变成高铁血红蛋白,使其失去携氧和释氧功能;
-亚硝酸盐还可以与仲胺类物质反应生成亚硝胺。
此生成物对动物有很强的致癌作用.
·权衡：
-尽管亚硝酸盐毒性较大，但如果不用它来保鲜、护色，肉本身含的肉梭杆菌会很快繁殖，使食品变质，人吃后会食物中毒，其后果比使用亚硝酸钠带来的危害更严重。
-目前世界各国在严格控制其使用范围、使用量和残留量的前提下仍普遍许可使用。
但要在保证其工艺作用有效的前提下，降低用量。
还可通过其他措施，如加用Vc 等降低亚硝胺的生成。
６.食品添加剂的选用原则
⏹使用前要进行安全性毒理学评价；
⏹具有毒性的尽可能不用或少用；
⏹不能破坏食品质量、风味和营养价值；
⏹不能用于掩盖缺陷或制售假劣产品；
⏹应符合相应的质量指标，用后不产生毒害物，可以进行分析测定；
⏹价格低廉,使用方便、安全、易于储存、运输和处理。
五、食品添加剂的管理
由于联合国是一种松散型组织，因此其决议只能向各国推荐使用，作为参照或参考。
联合国向世界各国提供的法规或标准主要包括：
⏹准许用于食品的食品添加剂名单及其毒理学评价（ADI值）——1996
⏹各种准用的食品添加剂的质量指标等规定——1993
⏹各种食品添加剂质量指标的通用测定方法——1991
⏹各种食品添加剂在食品中的允许使用范围和建议用量——1987
3、我国对食品添加剂的管理
¨国际编号系统（InsNo.）
⏹在EECNo.的基础上制定，绝大部分编号与E编号相同；
⏹对ENo.中未细分的同类物作了补充；
增加了一些ENo.中没有的食品添加剂的编号；
⏹凡ENo.中不包括的香料、营养强化剂等，INSNo中亦不包括；
⏹每隔2年增补1次。
2、中国的代码系统（GBNo.）
《食品添加剂分类和代码》
（GB12493-90）1990年公布：
⏹采用五位数字表示法；
⏹容量比INS或EEC系统大得多；
⏹未将香料和营养强化剂包括在内。
我国在远古时代就有使用食品添加剂的记载：
⏹周朝时使用肉桂增香；
⏹北魏《食经》、《齐民要术》中有用盐卤和石膏作为凝固剂点制豆腐的记载；
⏹《神农本草》、《本草图经》中有用栀子染色的记载；
⏹《天工开物》和《齐民要术》中均记载了天然植物色素的提取和应用的方法。
早期使用的食品添加剂一般属于天然的范畴，随着食品工业的发展和人民生活水平的提高，加工食品不断涌现，对食品添加剂种类和功能的需求越来越多。
另一方面，化学工业的发展也给众多化学合成食品添加剂的开发和生产产提供了可能性。
⏹全世界食品添加剂25000种，其中80％为香料。
⏹直接使用的3000～4000种，常见的600～1000种。
⏹美国FDA公布的食品添加剂名单有2922种，
其中受管理的1755种；
⏹美国食品用化学品法典中列有1967种；
⏹日本使用的食品添加剂约有1100种；
⏹欧共体允许使用的有1000--1500种。
⏹中国：
*1970s,几十种
*1981,213
*1986,621
*1989,907
*1991,1044
*2001（7月）,1543
*2003（3月）,1694
*目前,1912
*在国际上有影响的:
柠檬酸,木糖和木糖醇，糖精,乙基麦芽酚.
⏹世界食品添加剂市场总销售额预计为l60亿美元。
预计今后5年销售额的年总增长率约为2.5％～4％。
全球食品添加剂的生产、应用和发展呈现以下特点：
品种日益增多，生产量和使用量稳定增长，
应用范围越来越广；
采用高新技术提高食品添加剂的质量和水平；
市场正在走向全球化和统一化；
发展趋势朝天然、营养和功能化方向进行。
⏹我国食品添加剂的生产和应用相对落后，但自1985年以来发展很快。
20年来，随着我国食品工业以年均增长12%的高速发展，我国食品添加剂已由当初品种少、产量低、质量不够稳定以及生产企业小而分散的状况，发展到今天已成为初步标准化、国际化并具有一定规模的工业体系，年增长率达12%~14%。
⏹目前，我国食品添加剂允许使用的品种为1912种（其中营养强化剂120种，允许使用的食品用香料1120种，暂时允许使用的香料163种，着色剂59种，胶基物质及其配料51种，食品用加工助剂102种）。
⏹2001年，各类食品添加剂的消费总量在200万吨左右，销售额220亿元人民币。
2004年食品添加剂年产量超过330万吨，产值335亿元，出口创汇近10亿美元。
⏹目前食品添加剂的生产厂家超过了500家，具有规模生产的厂家有200多家。
能够生产的品种近1200种。
产品除在国内广泛销售外，一些品种也走向了世界，在国际食品添加剂市场上占有一席之地，有的品种甚至还占主导地位。
例如我国的味精、柠檬酸、木糖、木糖醇等的产量均保持世界第一，而柠檬酸的产量和出口量均居世界第一。
第二章食品乳化剂
内容：
乳浊液和乳化剂的定义
乳化剂的亲水亲油平衡值（HLB值）
乳化剂的种类和分类
乳化剂的作用*
常用乳化剂的特性与应用*
乳化剂的主要应用食品*
乳化剂使用注意事项
乳化剂应用实例
重点：
乳化剂的作用、常用乳化剂的特性与应用、乳化剂的主要应用食品
难点：
乳化剂的亲水亲油平衡值（HLB值）
引言：
品质改良剂
-所谓“品质改良剂”是一类用于改善和稳定流体食品各组成的物理性质和组织结构的一类添加剂，其作用是赋予食品一定的形态和质构，满足食品加工工艺性能。
-乳化剂、增稠剂、膨松剂、面粉处理剂被统称为“品质改良剂”。
一、乳浊液、乳化剂的定义
1、乳浊液的定义及分类
¨定义
乳浊液（emulsions）是指一种细小液滴（0.01~10μm）分散在与其互不相溶的液体中的分散体系，又叫乳状液。
-被分散的相叫间断相（分散相、内相），外部的液体叫连续相（外相）。
-习惯上一相叫油相，一相叫水相。
-从广义来讲，许多食品本身是一种乳浊液，如豆奶、牛奶、人造奶油。
食品中的乳浊液，水相往往包括水及极性大的亲水性物质，油相包括油脂及极性小的疏水性物质。
¨分类：
*按内相粒子大小和稳定性：
-细乳浊液（microemulsions）:
内相粒子直径为0.01-0.1μm，稳定性高。
-粗乳浊液（macroemulsions）:
内相粒子直径>0.1μm，热力学上不稳定。
*按连续相是水还是油：
-水包油型（oil-in-water,O/W型）:
水为连续相，油为分散相，水包围在油粒周围的乳浊液;
-油包水型（water-in-oil,W/O型）:
油为连续相，水为分散相，油包围在水粒周围的乳浊液。
例子：
水包油型
内相<30%牛奶、豆奶、冰淇淋、奶酪
内相30~70%重奶油、香肠
内相77%蛋黄酱、色拉调味品
油包水型
奶油、人造奶油
¨稳定乳浊液的方法：
-降低两相界面张力：
如添加乳化剂。
-使粒子表面带上相同电荷以产生斥力，如添加离子型乳化剂。
-添加大分子物质，提高乳浊液的粘度，如使用增稠剂。
2、乳化剂的定义及作用原理
¨定义
能使互不相溶的油相（疏水性物质）与水相（亲水性物质）形成稳定乳浊液的一类具有亲水基（hydrophilicgroups）和亲油基（疏水基,hydrophobicgroups）两种基团的物质,是一种表面活性剂。
InEnglish:
Substanceswhichpossessbothhydrophilicandhydrophobicgroupsintheirmoleculesandcancausethemixturesoftwoimmiscibleliquidstoformstableemulsions.
-亲水基：
一般是溶于水或能被水浸润的基团，如-OH、-COOH等。
-亲油基：
一般为与油脂中烷烃相似的碳氢化合物长链。
-这两种基团一般分布于乳化剂分子的两端，形成不对称结构。
¨作用机理
-降低两相界面张力。
-在分散相表面形成保
护膜。
-赋予粒子电荷,使粒
子产生静电斥力。
二、乳化剂的亲水亲油平衡值
1、定义
亲水亲油平衡值（hydrophiliclipophilicbalance,简称HLB值）：
是指乳化剂分子的亲水基和亲油基两者亲和力平衡后所表现的综合效果。
差值式：
HLB=亲水基的亲水性－亲油基的憎水性
比值式：
HLB=亲水基的亲水性÷亲油基的憎水性
-乳化剂的HLB范围一般为0-20。
-HLB越小,亲油性越大；HLB越大,亲水性越大;
-各种乳化剂都有特定的HLB值，而蔗糖酯依其单酯、多酯比例不同有HLB3-16的不同产品
-HLB在3-6的乳化剂最适合W/O型乳浊液，而8-18的乳化剂最适合O/W型乳浊液。
-非离子乳化剂的HLB值具有加和性：
HLB=（mA´HLBA+mB´HLBB）/（mA+mB）
式中：
mA、mB–乳化剂A和B的质量；
HLBA、HLBB–A和B的HLB值；
例如：
*单硬脂酰甘油酯（单甘酯）3.8。
*丙二醇单硬脂酸酯3.4。
*硬脂酰乳酸钠（SSL）8.3。
*聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯（吐温60）14.9。
*蔗糖酯依其单酯、多酯的比例不同而HLB有3-16不同的产品。
不同酯化度蔗糖酯的HLB值
2、HLB值的意义
-
（1）是反映乳化剂性质和用途的主要指标
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