第十 章

食品添加劑的測第一節

概

述一、食品添加劑的定義和分類食品添加劑是指為改善食品品質和色、香、味以及防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學合成或者天然物質。這些物質本身不作為食用目的，也不一定有營養價值。食品添加劑的種類很多，按其來源天然食品添加劑化學合成添加劑通過一系列化學手段所得到的有機或無機物質。利用動、植物組織或分泌物及以微生物的代謝產物為原料，經過提取、加工所得到的物質。目前我國允許使用，并制訂了國家標準《食品添加劑使用衛生標準》。分類有：酸度調節劑、抗結劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、膠母糖基礎劑、著色劑、護色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理

劑、被膜劑、水分保持劑、營養強化劑、防腐劑、穩定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、食品香料、其它22類1500種（世界現在有4000多

種）。對食品添加劑的要求：1、凡是作為食品添加劑的物質，必須經毒理學實驗。2、食品添加劑進入人體后，最好能參與人體正常生理代謝，否則應正常解毒，不被人體吸收，能排除體外。3、在使用量很小的情況下，應達到一定的工藝能力。作用：保持食品營養，防止腐敗變質，增強食品感官性狀或提高食品質量；當然有些也對人類具有一定的毒性，過度食用危害人們健康。二、食品添加劑的安全使用和管理天然食品添加劑一般對人體無害，大多數合

成添加劑對人體有毒性，致癌物。要控制加入量。ADI——Acceptable

Daily

Intake

For

Man（由聯合國糧農組織、世界衛生組織規定）ADI值：是指人每天允許食用的量，就是說某種化合物一個人每天食用同樣的數量，并且長期不斷地食用下去，對人體也不會產生危害的劑量。添加劑名稱ADI值mg/kg體重亞硝酸鹽0—0.15硝酸鈉0—5山梨酸0—25苯甲酸0—5二氧化硫0—0.7檸檬黃0—7.5胭脂紅0—1.25第二節

防腐劑的測定一、概述防腐劑是在食品保存過程中具有抑制或殺滅微生物作用的一類物質總稱。防腐劑可應用在面食、掛面、蛋糕、

酸奶、冰淇淋、飲料、啤酒、植物油、醬

油、低度發酵醋、大醬、豆制品、腌制菜、醬菜、水果罐頭、各種瓜果、蔬菜、香腸、臘腸等肉制品、各種餡料、奶制品，還在

煙草、化妝品、牙膏、藥品中應用。防腐劑的品種：苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、乙二胺四乙酸二鈉、

亞硝酸鈉、丙酸及其鹽等25種。天然食品防腐劑：微生物源的乳酸鏈球菌素、那他霉素、紅曲米素等；動物源的溶菌酶、殼聚糖、魚精蛋白、蜂膠等；植物源的瓊脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、烏梅提取物等；微生物、動物和植物復合源的R-多糖等。禁用的防腐劑：水楊酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、焦碳酸二乙酯等。二、苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)的檢測苯甲酸又名安息香酸。為白色有絲光的鱗片或針狀結晶，微溶于水,使用不便，實際生產多用其鈉鹽。苯甲酸鈉易溶于水和乙醇，難溶于有機溶劑，與酸作用生成苯甲酸。苯甲酸及其鈉鹽主要用于酸性食品的防腐，在pH2.5~4其抑菌作用較強，當pH＞5.5時，抑菌效果明顯減弱。對霉菌和酵母菌效果甚差。COOH

COONa苯甲酸進入人體后，大部分與甘氨酸結合形成無害的馬尿酸，其余部分與葡萄糖醛酸結合生成苯甲酸葡萄糖醛酸甙從尿中排出，不在人體積累。苯甲酸的毒性較小。山梨酸又名花楸酸

(CH3CH=CHCH=CHCOOH）己二烯-（2，4）-酸,無色、無嗅的針狀結晶，難溶于水。山梨酸鉀易溶于水，難溶于有機溶劑，與酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在體內最后成CO2和水。苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)的測定方法：（GB/T

5009.29—2003）氣相色譜法——氫焰檢測器，兩種酸同時測。

高效液相色譜法——同時測這兩種酸及糖精鈉。薄層色譜法——同時測這兩種酸及糖精鈉。紫外分光光度法測苯甲酸。第三節

甜味劑的測定一、糖精鈉的測定糖精是應用較為廣泛的人工甜味劑，學名為鄰-磺酰苯甲酰亞胺，屬人工合成非營養甜味劑。糖精鈉、糖精對人體無營養價值，不分解、不吸收，隨尿排出，致癌性有爭議。FAO/WHO食品添加劑委員會把糖精ADI值

(每日允許攝入量)定為0-2.5mg/kg。我國規定糖精鈉可用于醬菜類、調味醬汁、濃縮果汁、蜜餞類、配制酒、冷飲類、糕點、餅干和面包，最大使用量為0.15

g/kg，鹽汽水0.08g/kg；果汁型飲料按稀釋倍數

的80%加入。嬰幼兒食品、病人食品、主食中禁用。果酒、黃酒、啤酒、白酒、肉類、水產類、水果蔬菜類罐頭中禁止使用糖精。1、性質糖精為無色到白色結晶或白色晶狀粉末，在水中溶解度很低，易溶于乙醇、乙醚、氯仿、碳酸鈉水溶液及稀氨水中。對熱不夠穩定，無論是在酸性還是在堿性條件下，將其水溶液長時間加熱則逐漸分解而失去甜味。因糖精難溶于水，故食品生產中常用其鈉鹽，即糖精鈉。糖精鈉的分子式為C7H5O3NS2H20，它為無色結晶，易溶于水，在酸性條件下溶于乙醚，氯仿等有機溶劑。其熱穩定性與糖精類似但較糖精要好，其甜度為蔗糖的200一700倍。2、糖精和糖精鈉的測定方法1、高效液相色譜法2、酚磺酞比色法3、薄層色譜法4、紫外分光光度法5、熒光法二、其它幾種常見的甜味劑

阿斯巴甜（ASPARTAME）

（蛋白糖）學名：天門冬氨酰苯丙氨酸甲酯是天門冬氨酸

+苯丙氨酸組成的二肽甜味劑，甜度是蔗糖的180-200倍。在體內不需要胰島素參與代謝，直接水解成兩種氨基酸為人體吸收。阿力甜

（Alitame)是一種以

L-天冬氨酸

+D-丙氨酸組成的二肽酰胺，甜度比蔗糖高2000-2900倍，比糖精高2-7倍，比甜蜜素高50倍。3.

甜蜜素環己基氨基磺酸鈉（合成）NHSO3Na白色粉末，溶于水，對熱、光、空氣、堿穩定，甜度為蔗糖的30倍。

4.

甜菊糖苷

（從甜葉菊中提取，可用于糖尿病人），甜度為蔗糖的200-300倍。這些甜味劑的檢測主要有：HPLC法、分光光度計法等。第四節

漂白劑–二氧化硫及亞硫酸鹽的測定漂白劑指使食品中的有色物質經化學作用分解轉變為無色物質，或使其退色的食品添加劑，有還原型漂白劑和氧化型漂白劑兩類。常用的還原型漂白劑有：二氧化硫、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、低亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉等，常用

氧化型漂白劑有：過氧化氫、次氯酸、作為面粉

處理劑的過氧化苯甲酰等。我國使用的大都是以

亞硫酸類化合物為主的還原型漂白劑。還原型漂白劑是通過所產生的二氧化硫的還原作用消耗食品中的氧，破壞、抑制食品氧化酶活性和食品的發色因素，使食品褐變色素褪色或免于褐變，同時還具有一定的防腐作用。我國國家標準規定：殘留量以SO2計：竹筍、蘑菇殘留量不得超過25mg/kg；餅干、食糖、罐頭不得超過50mg/kg；赤砂糖及其他不得超過100mg/kg。二氧化硫及亞硫酸鹽的測定方法：一、鹽酸副玫瑰苯胺比色法(一)原理亞硫酸鹽或二氧化硫，與四氯汞鈉反應生成穩定的絡合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色物質，其色澤深淺與亞硫酸含量成正比，可比色測定。反應式如下：副玫瑰苯胺鹽酸副玫瑰苯胺黃色Α—羥基磺酸（二)說明：①顏色較深樣品，需用活性炭脫色。②樣品中加入四氯汞鈉吸收液后，溶液中的二氧化硫含量在24小時之內穩定，測定需在24小時內進行。（四氯汞鈉作為萃取劑，如果用水萃取，易造成SO2的丟失，20℃時，1體積水溶解40體積SO2）。③此方法適用于含SO2

＜50

ppm,含量高時適于用碘量法及中和法測定。④四氯汞鈉毒性甚大，有人研究用EDTA代替。二、蒸餾滴定法在密閉容器中對樣品進行酸化并加熱蒸

餾，蒸出二氧化硫，然后用乙酸鉛溶液吸收，用濃鹽酸酸化，再用碘標準溶液滴定，以淀

粉作指示劑，根據碘標準溶液消耗量計算出

樣品中二氧化硫的含量。SO2

+I2

+

2H2OH2SO4

+

2HI第五節

發色劑的測定肉品加工過程中，適當添加非色素性的化學物質，使其呈現良好的色澤，這類物質稱為發色劑或呈色劑。在使用發色劑的同時，還常常加入一些能促進發色的還原性物質，這些物質稱為發色助劑。常用的發色劑有硝酸鉀、亞硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉；常用的發色助劑有L－抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽、煙酰胺等。一食品中亞硝酸鹽的作用：發色劑防腐劑增強風味1、發色劑的發色機理原料肉的紅色是由肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）呈現的一種感官性狀。一般來說，肌紅蛋白約占70％～90％，血紅蛋白約占10％～30％。肌紅蛋白是使肉類呈色的主要成分。鮮肉中的肌紅蛋白為還原型，呈暗紫色，很不穩定，易被氧化變色。還原型肌紅蛋白分子中Fe2+上的結合水被分子狀態的氧置換，形成氧合肌紅蛋白（MbO2），色澤鮮紅。當氧合肌紅蛋白在氧或氧化劑的存在下進一步將Fe2+氧化成Fe3+時，則生成褐色的高鐵肌紅蛋白。鮮肉放置于空氣中，可表現出幾層顏色：表層為鮮紅的氧合肌紅蛋白，表層下為少量的褐色高鐵肌紅蛋白，內部仍是紫紅的還原態肌紅蛋白。放置過久，則轉變為棕褐色。一般的肉在加熱煮熟后，因Fe2＋→Fe3＋

，而成褐色。為了使肉制品呈現鮮艷的紅色，在加工過程中常添加硝酸鹽與亞硝酸鹽。它們往往是肉類腌制時混合鹽的成分。硝酸鹽在亞硝酸菌的作用下還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在酸性條件下可生成亞硝酸。一般宰后成熟的肉因含乳酸，pH約為5.6～5.8，故不需外加酸即可生成亞硝酸，其反應為：NaNO2＋CH3CHOHCOOH→HNO2＋CH3CHOHCOONa

⑴亞硝酸很不穩定，即使在常溫下，也可分解產生亞硝基（NO）：3HNO2→HNO3＋2NO＋H2O

⑵所生成的亞硝基很快與肌紅蛋白反應生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基肌紅蛋白（MbNO）：Mb＋NO→MbNO

⑶亞硝基肌紅蛋白遇熱后放出巰基（－SH），生成較穩定的具有鮮紅色的亞硝基血色原。由⑵式可知，亞硝酸分解生成NO時，也生成少量硝酸，而NO在空氣中還可被氧化成

NO2，進而與水反應生成硝酸。NO＋O2→NO2

⑷NO2＋

H2O→

HNO2＋HNO3

⑸如式⑷、⑸

所示，不僅亞硝基被氧化生成硝酸，而且還抑制了亞硝基肌紅蛋白的生成。硝酸有很強的氧化作用，即使肉中含有很強的還原性物質，也不能防止肌紅蛋白部分氧化成高鐵肌紅蛋白。因此，在使用硝酸鹽與亞硝酸鹽的同時，常用L－抗壞血酸及其鈉鹽等還原性物質來防止肌紅蛋白氧化，且可把氧化型的褐色高鐵肌紅蛋白還原為紅色的還原型肌紅蛋白，以助發色。此外，煙酰胺可與肌紅蛋白結合生成很穩定的煙酰胺肌紅蛋白，難以被氧化，故在肉類制品的腌制過程中添加適量的煙酰胺，可以防止肌紅蛋白在從亞硝酸到生成亞硝基期間的氧化變色。如果在肉制品的腌制過程中，同時使用L－抗壞血酸或異抗壞血酸及其鈉鹽與煙酰胺，則發色效果更好，并能保持長時間不褪色。2、增強肉制品風味作用亞硝酸鹽對提高腌肉的風味有一定的作用。美國國際毒性研究中心的化學家發現，用微波爐燒腌肉，既能保留腌肉津津有味的特點，又無致癌的亞硝胺產生。其原因是微波爐中的腌肉溫度沒有達到亞硝酸鹽轉變成亞硝胺反應的最低溫度185℃。3、防腐功能亞硝酸鹽在肉制品中，對抑制微生物的增殖有一定的作用，其效果受pH所影響。當pH6時，對細菌有一定的作用；當pH6.5時，作用降低；當pH7時，則完全不起作用。亞硝酸鹽與食鹽并用可使抑菌作用增強，另外一個非常重要的作用是亞硝酸鹽可以防止肉毒桿菌的生長。肉毒桿菌只有在無氧的環境下才能生長，而一般肉制品都是真空包裝的，正好是它們生長的溫床，微量的亞硝酸鹽就可以有效地抑制它們的增殖。因此要廢除或減低亞硝酸鹽的含量可能是很危險的，肉毒桿菌中毒是神經毒素，一般是會致死的。二、硝酸鹽和亞硝酸鹽的安全性問題近年來，人們發現亞硝酸鹽能與各種氨基化合物（主要來自蛋白質分解產物）反應，產生致癌的N-亞硝基化合物，如亞硝胺等。亞硝胺是目前國際上公認的一種強致癌物，因此，國際上對食品中添加硝酸鹽和亞硝酸鹽的量具有嚴格限制，FAO/WHO、聯合國食品添加劑法規委員會（JECFA）建議在目前還沒有理想的替代品之前，把用量限制在最低水平。在加工肉制品時應嚴格控制亞硝酸鹽及硝酸鹽的使用量（中國規定NaNO3的最大用量為0.5g／kg，NaNO2的用量為0.15g／

kg，殘留量以亞硝酸鈉計，肉類罐頭不超過0.05g/kg，肉制品不超過0.03g/kg。以亞硝酸鈉計ADI

0~0.2

mg/kg，以硝酸鈉計ADI

0~0.5mg/kg)。三、關于硝酸鹽和亞硝酸鹽替代品問題目前，人們尋求使用的亞硝酸鹽替代品有兩類：一類是部分或完全取代亞硝酸鹽的添加劑；另一類

是在常規亞硝酸鹽濃度下能阻斷亞硝胺形成添加劑。亞硝酸鹽的較好替代品為抗壞血酸鹽，а-生育酚和亞硝酸鹽的混合物。此外，亦有用山梨酸鉀和低濃度的亞硝酸鹽、次磷酸鈉作為替代品，其中，除抗壞血酸鹽與а-生育酚可阻斷亞硝胺的形成以外，其他品種可部分代替亞硝酸鹽的抗菌作用。盡管有種種亞硝酸鹽的替代品，但迄今還未發現有能完全取代亞硝酸鹽的理想物質。四、亞硝酸鹽在肉制品中應用時注意的問題亞硝酸鹽的添加量要嚴格控制。溫度控制

不論是腌制時還是加工后的成品，溫度控制在0~4℃最為適宜，因為這個溫度既可抑制細菌（包括肉毒桿菌）生長繁殖，又不影響肉品腌制加工，也不破壞成品的組織結構和感官品質，還可以延長制品的保存期。pH的控制

發色與抑菌要求pH控制在6.0左右，而提高保水性能則要求pH接近中性，為了制品的安全與質量，還是以pH6.0

左右為好?？箟难猁}助色劑的使用量要適當一般應控制在200~300mg/kg之間，并且宜先加入肉中，然后再添加亞硝酸鹽與食鹽的混合鹽水。加熱溫度

一般為提高制品嫩度和保水性能，制品的中心溫度常控制在68℃，20-30min,但為破壞肉毒毒素最好中心溫度達到72℃，18min,以保證制品的安全。保持原料肉的新鮮清潔

一般合格新鮮肉是比較安全的，但如用凍肉解凍以后加工方火腿或灌腸制品，應檢查細菌數。一般細菌總數應限制在105個/g程度為良好，若達到106個/g

時，應用漂白粉水噴霧后水洗，腌制時可添加碳氧血紅蛋白補充流失的血紅素。五、亞硝酸鹽的測定（鹽酸萘乙二胺法）1、原理：樣品經沉淀蛋白質，除去脂肪后，在弱酸性條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色染料，其最大吸收波長為538nm，可測定吸光度并與標準比較定量。2、實驗試劑：亞鐵氰化鉀溶液：稱取106g亞鐵氰化鉀，溶于水，并定容1000ml。乙酸鋅溶液：稱取220g乙酸鋅，加

30ml冰醋酸，溶于水，并定容1000ml。（３）飽和硼砂溶液：稱取5g硼酸鈉，溶于100ml熱水中，冷卻備用。（4）0.4%對氨基苯磺酸溶液：稱取0.4g對氨基苯磺酸溶于100ml20%鹽酸中，避光保存。（5）0.2%鹽酸萘乙二胺溶液：稱取0.2g鹽酸萘乙二胺，以水定容100ml，避光保存。（6）亞硝酸鈉標準溶液：精稱0.1000g于硅膠干燥器中干燥24h的亞硝酸鈉，加水溶解，移入500ml容量瓶中，并稀釋至刻度。（此溶液每ml相當于200μg亞硝酸鈉）（7）亞硝酸鈉標準使用液：吸取標準液

5ml于200ml容量瓶中用重蒸餾水定容，此溶液含5μg/ml亞硝酸鈉，臨用時配制。（8）20%鹽酸（9）冰醋酸3、實驗步驟：（1）提取稱取經搗碎混合均勻的試樣5g于50ml燒杯中,加入硼砂飽和溶液12.5ml，以玻璃棒攪拌，繼而以70℃左右重蒸餾水約300ml將其洗入500ml容量瓶中，置沸水浴中加熱

15min取出，一邊轉動，一邊加入5ml亞鐵氰化鉀溶液，搖勻，再加入5ml乙酸鋅溶液以沉淀蛋白質。