面粉添加剂偶氮甲酰胺的文献综述Word文件下载.docx

1、面粉是人类最主要的食物之一，又是面制品加工的最重要原料，面粉的 品质好坏直接影响到面制品的质量。面粉中使用食品添加剂可以改善小麦面粉及 其制品品质，延长食品的保质期，改善食品的加工性能，增强食品的营养价值。 但是一些不法企业为了达到非法的目的滥用面粉添加剂， 从而导致了安全事故的发生，不仅对消费者生命安全造成了威胁，还严重制约着我国面粉事业的发展。 其中使用最为广泛的面粉添加剂是偶氮甲酰胺（azodicarbonamide,ADA）。本综 述对面粉添加剂ADA的现状进行初步分析，并讨论了我国面粉发展事业中所面 临的问题以及应采取的应对措施。研究背景面粉改良剂的使用可以对具有口感差，色泽差，营养

2、不够等缺陷的传统面 粉进行改善，增筋剂是一类使用较为普遍的面粉改良剂，有抗坏血酸 （Vc）、溴酸钾、ADA、过氧化钙等。它可以增强面筋的弹性和韧性，改善面团的物理特性 和机械加工性能，使生产出的面制品具有较大的体积，较好的组织结构， 较柔 软有弹性的组织和较好的匀称性。其中溴化钾是开发时间最早，使用范围最广, 作用最为显著的面粉改良剂。1914年溴酸钾初次使用于烘焙业中，从那以后，溴酸钾成为炙手可热的面 粉改良剂。溴酸钾溴化钾作为一种氧化剂，可以使面粉中巯基（ -SH）氧化为二硫基团（-S-S），二硫基团增多可以增大结合蛋白的分子量，使面团形成良好的 面筋网络，增加面筋的强度和弹性并使其体积增

3、大三分之一左右。另外二硫基团 还可以抑制了蛋白酶的活性，使面筋蛋白免遭蛋白酶分解破坏，从而保护面筋， 显著改善面粉的烘培效果3 o早期溴酸钾在烘焙食品行业有着举足轻重的地位。几十年来溴酸钾一直被 认为是一种安全，有效，便宜的面粉添加剂，在经过烘焙处理后，能够转化为安 全无危害的溴化物。1982年日本科学家发现溴酸钾是一种氧化型致癌物， 对中枢神经有麻痹作用，会引起呕吐、肾脏损伤，并能诱导肾细胞肿瘤 ，腹膜间皮瘤，卵泡细胞肿瘤等4-6。在溴酸钾的允许添加量下面粉经过烘焙处理后，仍然残存 着溴酸盐。为了保障人类的生命健康安全， FAO / WHO联合食品添加剂专家委员会（JECFA），于1994年

4、撤消了溴酸钾在面粉中使用的ADI值。欧盟、澳大利亚、 新西兰等国家先后颁布了法令禁用溴酸钾作为面粉改良剂。根据溴酸钾危险评估 结果,我国卫生部于2005年发布公告,决定自2005年7月1日起禁止在面制品中使 用溴酸钾6-8 o随着溴酸钾的致癌性被人们发现，溴酸钾的使用受到了极大的限制，许多 国家都致力于寻找到安全，高效的溴酸钾的替代物。 ADA同时具有氧化和漂白双重作用，能在较低用量的基础上实现对面粉的快速氧化， 改善面团的物理性能，形成良好的组织结构，增强面筋的弹性，适用于做小麦粉处理剂和焙烤食品的快 速发酵。无论是从价格上还是效能上， ADA都是溴酸钾的理想替代品。2.1偶氮甲酰胺的理化性

5、质A NxNH2H2N nO偶氮甲酰胺（ADA）ADA为白色或淡黄色粉末；溶于 N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，不溶于酸、醇、汽油、苯、吡啶和水，微溶于乙二醇、丙酮、乙腈；相对密度 （20/4r ）：1.66;熔点C）: 225226;分解温度（C）: 195。在室温条件下，ADA的性质比 较稳定，120C以上易分解，放出大量氮气、一氧化碳及氮氧化物等，在密闭容 器中易造成爆炸事故，所以在ADA的生产和使用过程中应预防发生火灾甚至爆 炸的危险I9】o 2.2偶氮甲酰胺的用途最初ADA是作为工业上使用的通用型发气量大的发泡剂，可用于常压与加 压发泡，发气量大，且分解产物无毒、无臭、无污染，故广

6、泛用于聚氯乙烯、聚 乙烯和乙烯-乙酸乙烯共聚物等多种合成材料的生产，至今还没有能与竞争的产 品出现。ADA还可以用于生产各种塑料和橡胶制品。1962年，华莱士及提尔南 公司把ADA首次用于烘焙行业中，事实证明 ADA具有良好的增筋作用，烘焙 而成的面包具有良好的弹性，松软可口 10。并在1965年获得了联合国粮食与农 业组织的肯定，FAO/WHO规定ADA使用于面粉中的添加量为45mg/kg,从 此以后，ADA常用于小麦粉处理剂及焙烤食品快速发酵剂，可改善面团的物理 操作性质及面制品组织结构11。目前，我国GB276食品添加剂使用卫生标准 规定小麦粉中ADA最大使用量为45 mg/kg 2.3

7、偶氮甲酰胺的生产我国生产偶ADA主要是以水合肼为原料，先在酸性条件下缩合生中间体成 联二脲（BIUear,BIU），再使BIU在催化剂的存在下氧化为 ADA。又根据氧化剂 的不同又分为尿素法12、氯气法13、过氧化氢法14-15、氯酸盐法16等。我国的 ADA发泡剂生产和出口量为世界第一，据统计，至 2005年起，全国ADA生产能力达到了 18万吨/年。但是由于生产设备，制备工艺等相对落后，所以我国主 要从事ADA纯品的销售与出口，为发达国家提供原料，因此我国的 ADA生产所造成的污染与资源浪费相对国外要严重得多，而且所得的利润也要少得多 17 o一些发达国家以相对的低价从我国进口 ADA纯品

8、，经过先进的生产工艺改造， 生产成改性ADA发泡剂，这些改性ADA发泡剂形成的三废少，成本低，效益 高。所以，随着在生产单一的ADA发泡剂已经不能满足塑料和橡胶产业的需要， 我国的首要任务是改进生产工艺，狠抓生产技术的创新，把生产单一的 ADA纯品向生产改性的ADA发泡剂靠拢，以满足内外需求18o 2.4偶氮甲酰胺的原理小麦胚乳中胡萝卜素的含量影响着面粉的色泽，传统工艺中，在面粉磨制完 成后，将面粉暴露于空气之中，使空气中的氧氧化面粉中的 伕胡萝卜素的共轭双 键，可以缓慢的使面粉中的色素消失， 但是需要一段时间才能改善色泽。 现代工 艺中，时常加入改良剂来改善面粉色泽。 ADA 本身不与面粉发

9、生作用，面粉中 加入 ADA 后加水制成面团时，可以快速释放出活性氧，活性氧可以通过氧化类 胡萝卜素中的共轭双键来达到漂白的目的， 还可以氧化面粉蛋白质中巯基 （-SH） 为二硫基团（-S-S）,二硫基团可以增大结合蛋白的分子量，使面团形成良好的 面筋网络， 增加面筋的强度和弹性并其体积增大三分之一左右。 另外二硫基团对 蛋白酶的有抑制作用， 可使面筋蛋白免遭蛋白酶分解破坏， 从而保护面筋， 显著 改善面粉的烘培效果11。ADA释放出活性氧后，本身被还原为 BIU。BIU的主 要作用是用于工业上 ADA 的生产。2.5偶氮甲酰胺对面粉的影响ADA 对面粉品质的影响主要与三个因素有关： ADA

10、的添加量，醒面的时间 以及面粉本身的质量。当ADA在20-30ppm的添加范围内，ADA的强筋作用显 著，可以得到较好品质的面包。当添加量大于 30ppm时，面筋具有很强的弹性， 而延展性不足，会使烤出来的面包外形干瘪，不松软；当添加量低于 20ppm，面筋具有好的延展性， 而弹性不足， 烤出来的面包过度膨胀， 易破裂，外形不美观。 偶氮甲酰胺与面粉在湿润条件下接触一段时间后才能发挥作用， 如果接触时间较 短，偶氮甲酰胺将不能完全发挥作用， 所以应注意面团搅拌时间和醒面时间， 一 般添加了 ADA的面团醒面时间要达到90min以上19-21。王远成等22在ADA对 面粉粉质及面包质量的影响的研

11、究中发现 ADA 对特一粉与特二粉的作用效果以 添加量为 20ppm 最好，特一粉醒发 90min 时间为佳； ADA 对特二粉醒发 135 min 为佳。李晔 23等考察了 ADA 对高筋面粉品质的影响，发现 ADA 最佳添加量为 35ppm，作用时间为135min时，ADA能明显改善面团流变学特性和面包烘焙 性能，使烘焙出的面包松软膨胀有弹性，组织均匀。2.6偶氮甲酰胺的限用在 2003年，有报告称在婴儿玻璃瓶装食品中发现了氨基脲 （semicarbazide,SEM） 的残留，这些 SEM 经研究来源于瓶盖中的聚氯乙烯密封圈。 ADA 是生产聚氯乙 烯材料的发泡剂，这些金属盖要经过高温处

12、理， ADA 在高温条件下可以降解生 成氨基脲，食品贮存于玻璃瓶中，密封圈中的 SEM 进入食物中，造成罐装食物中SEM的污染。现已证实，SEM不仅存在于存在于玻璃瓶装婴儿食品中，还广 泛存在于果汁、腌制菜、果酱、蜂蜜、沙司、番茄酱、蛋黄酱等 24-25。有研究表明，SEM的来源主要有三个方面，一是来源于密封圈中ADA的降解，二是动物 源食品中呋喃西林的代谢残留，三是来源于食品加工过程中使用的卡拉胶， 次氯酸盐等。26另外还有研究表明，鲜活水产品中甲壳类动物的甲壳和与甲壳相连 的上皮层中会自然产生的SEM。因此在对水产进行残留检测时，应注意排除这 种干扰。呋喃西林、呋喃妥因和呋喃唑酮和呋喃它酮

13、均属于硝基呋喃类抗生素， 它们的抑菌或杀菌作用主要是靠干扰细菌的糖代谢过程和氧化酶系统， 导致细菌代谢紊乱死亡。因为可以治疗牲畜的疾病而在家禽养殖， 水产养殖中广泛应用，后来发现呋喃西林还能促进动物生长，于是其被作为饲料添加剂用于畜牧和水产业 中。呋喃西林可以在动物体内富集，随着光照的延长，温度的升高，可以快速的 代谢为SEM。而代谢物SEM与蛋白结合，以蛋白结合物的形式存在，在体内可 残留数周，当这些动物被人类食用后，SEM残留形成的蛋白结合物与胃酸反应， SEM游离出来被人体吸收后，会严重损害人类的身体健康 27-29。呋喃西林具有致癌性，是硝基呋喃类毒性最强的一种。畜禽对呋喃类药物的 毒

14、性反应，表现为以兴奋、惊厥或瘫痪的急性神经症状，以及全身出血和反刍动 物消化障碍等慢性中毒反应30。Steffek31在大鼠妊娠期间给予一定剂量的 SEM， 低剂量时会造成胎儿畸形，给予高剂量甚至会造成胚胎胎儿与妊娠大鼠死亡。另 外，大鼠皮下注射17 mg/kg剂量的SEM就能导致大脑和肾畸形及脑溢血。李 嘉32在动物实验中发现，给予一定剂量的氨基脲，氨基脲对小鼠的心脏，肝， 肾脏有损伤作用，可以使雄性小鼠免疫力下降，并具有生殖毒性。因此，于1995 年起欧盟、美国、日本、加拿大、中国等陆续明文规定禁止在食用动物中使用硝 基呋喃类抗生素，并严格执行对水产中硝基呋喃的残留监测。邢丽红等 33在研究呋喃西林在海参体内的代谢规律时发现呋喃西林在海参体内会快速的代谢为 SEM，几乎检测不到原药残留。SEM在海参体内分布很广泛，药物排泄很慢，在 体内存留时问很长。因此很多国家都通过检测 SEM的含量来证明是否非法滥用呋喃西林，用以达到对原药的监控。我国的GB/T 21311-2007标准建立了动物源