食品化學(xué)添加劑學(xué)習教案

1、會計學(xué)1食品食品(shpn)化學(xué)添加劑化學(xué)添加劑第一頁，共57頁。第2頁/共57頁第二頁，共57頁。ADI = ADI = ：為某種添加劑對動物的最大無作用量：為某種添加劑對動物的最大無作用量：安全系數(shù)，根據(jù)種間毒性：安全系數(shù)，根據(jù)種間毒性(d xn)(d xn)相差約相差約 10 10 倍，而同種動物敏感程度不同的個體，也相差約倍，而同種動物敏感程度不同的個體，也相差約 10 10 倍。倍。10 10 10 10 100100，此值是估計值。，此值是估計值。國家批準使用的大多數(shù)食品添加劑是低毒性的合成物，例如山梨酸如果用在一個體重國家批準使用的大多數(shù)食品添加劑是低毒性的合成物，例如山梨酸如果

2、用在一個體重(tzhng)50千克的成人身上，每天攝入千克的成人身上，每天攝入210克，才可能產(chǎn)生毒性反應(yīng)。按照食品衛(wèi)生規(guī)定山梨酸用于食品中的最高量是克，才可能產(chǎn)生毒性反應(yīng)。按照食品衛(wèi)生規(guī)定山梨酸用于食品中的最高量是50毫克毫克/千克，也就是要每天食用千克，也就是要每天食用4200千克此食物，才會造成毒性反應(yīng)。在低劑量下，使用含食品添加劑的食品是絕對安全的。千克此食物，才會造成毒性反應(yīng)。在低劑量下，使用含食品添加劑的食品是絕對安全的。第3頁/共57頁第三頁，共57頁。任何對人體任何對人體(rnt)有重要作用的不可缺少的物質(zhì)，都是有一定的限量的，超過就會對人體有重要作用的不可缺少的物質(zhì)，都是有一

3、定的限量的，超過就會對人體(rnt)有害。有害。第4頁/共57頁第四頁，共57頁。防腐劑防腐劑第5頁/共57頁第五頁，共57頁。第6頁/共57頁第六頁，共57頁。抗氧化劑抗氧化劑第7頁/共57頁第七頁，共57頁。第8頁/共57頁第八頁，共57頁。第9頁/共57頁第九頁，共57頁。第10頁/共57頁第十頁，共57頁。第11頁/共57頁第十一頁，共57頁。第12頁/共57頁第十二頁，共57頁。第13頁/共57頁第十三頁，共57頁。n如食用維生素（如如食用維生素（如VAVA、VCVC、VDVD、VEVE等）強化食品可補充人體內(nèi)等）強化食品可補充人體內(nèi)的維生素；的維生素；n食用氨基酸強化食品可避免人體

4、內(nèi)氨基酸的缺乏；食用氨基酸強化食品可避免人體內(nèi)氨基酸的缺乏；n食用無機鹽強化食品（如鈣或鋅強化餅干食用無機鹽強化食品（如鈣或鋅強化餅干(bnggn)(bnggn)等）可補等）可補充人體內(nèi)某些無機鹽。充人體內(nèi)某些無機鹽。 n食用加鐵強化醬油、加碘鹽食用加鐵強化醬油、加碘鹽第14頁/共57頁第十四頁，共57頁。第15頁/共57頁第十五頁，共57頁。第16頁/共57頁第十六頁，共57頁。第17頁/共57頁第十七頁，共57頁。5) 某些某些(mu xi)食品添加劑的分析方法食品添加劑的分析方法防腐劑：苯甲酸和苯甲酸鈉的測定方法防腐劑：苯甲酸和苯甲酸鈉的測定方法(1) 氣相色譜法氣相色譜法食品中苯甲酸和

5、苯甲酸鈉由氣相色譜法定量苯甲酸，再乘以適食品中苯甲酸和苯甲酸鈉由氣相色譜法定量苯甲酸，再乘以適當?shù)姆肿恿勘?，求出苯甲酸鈉的量食品中含有天然苯甲酸，當?shù)姆肿恿勘?，求出苯甲酸鈉的量食品中含有天然苯甲酸，其定量值應(yīng)為食品中天然和添加的總量其定量值應(yīng)為食品中天然和添加的總量(2) 薄層色譜法薄層色譜法苯甲酸、苯甲酸鈉經(jīng)分離苯甲酸、苯甲酸鈉經(jīng)分離(fnl)提純后，用薄層層析分離提純后，用薄層層析分離(fnl)，在紫外光下或顯色后與標準比較定性與概略定量。，在紫外光下或顯色后與標準比較定性與概略定量。(3) 紫外分光光度法紫外分光光度法苯甲酸、苯甲酸鈉在酸性溶液中蒸發(fā)出來后，在重鉻酸鉀硫酸苯甲酸、苯甲酸鈉

6、在酸性溶液中蒸發(fā)出來后，在重鉻酸鉀硫酸溶液中氧化除去揮發(fā)性的雜質(zhì)及山梨酸，再進行蒸餾分離溶液中氧化除去揮發(fā)性的雜質(zhì)及山梨酸，再進行蒸餾分離(fnl)，蒸餾液在波長，蒸餾液在波長 225 處測光密度與標準比較定量本處測光密度與標準比較定量本法適用于醬油、醬菜、果汁、果醬等樣品。法適用于醬油、醬菜、果汁、果醬等樣品。第18頁/共57頁第十八頁，共57頁。山梨酸和山梨酸鉀的測定方法山梨酸和山梨酸鉀的測定方法(1) (1) 氣相色譜法氣相色譜法食品中的山梨酸和山梨酸鉀可依氣相色譜定量食品中的山梨酸和山梨酸鉀可依氣相色譜定量(dngling)(dngling)山梨山梨酸，按需要乘以分子量，從而求出山梨酸

7、鉀的量。酸，按需要乘以分子量，從而求出山梨酸鉀的量。(2) (2) 比色法比色法山梨酸在酸性條件下蒸出后，再氧化成丙醛酸，與硫代巴比妥酸山梨酸在酸性條件下蒸出后，再氧化成丙醛酸，與硫代巴比妥酸反應(yīng)，生成紅色的衍生物與標準比較定量反應(yīng)，生成紅色的衍生物與標準比較定量(dngling)(dngling)。第19頁/共57頁第十九頁，共57頁。食品中的亞硝酸鈉，依重氮化法發(fā)色的比色法進行亞硝酸根的定量，再按需要乘以系數(shù)而求出亞硝酸鈉的含量。食品中的亞硝酸鈉，依重氮化法發(fā)色的比色法進行亞硝酸根的定量，再按需要乘以系數(shù)而求出亞硝酸鈉的含量。硝酸鉀和硝酸鈉等鹽的測定硝酸鉀和硝酸鈉等鹽的測定(cdng)方法

8、方法食品中的硝酸鉀和硝酸鈉經(jīng)鎘柱還原成亞硝酸鹽，再用測定食品中的硝酸鉀和硝酸鈉經(jīng)鎘柱還原成亞硝酸鹽，再用測定(cdng)亞硝酸鈉的方法測定亞硝酸鈉的方法測定(cdng)其含量，最后換算成硝酸鉀或硝酸鈉的含量其含量，最后換算成硝酸鉀或硝酸鈉的含量第20頁/共57頁第二十頁，共57頁。甜味劑：糖精甜味劑：糖精(tngjng)的測定的測定方法方法(1) 比色法比色法糖精經(jīng)氯仿、苯提取分離后，與酚和硫酸于糖精經(jīng)氯仿、苯提取分離后，與酚和硫酸于175加熱，轉(zhuǎn)加熱，轉(zhuǎn)化成酚磺酞，然后用碳酸氫鈉處理化成酚磺酞，然后用碳酸氫鈉處理Na2CO3處理，形成處理，形成(xngchng)的紅色在的紅色在558 nm波

9、長測定波長測定 ，和標準比較而定量，和標準比較而定量。(2) 紫外吸收光譜法紫外吸收光譜法食品中的糖精鈉用透析法進行透析，用乙醚提取，轉(zhuǎn)至食品中的糖精鈉用透析法進行透析，用乙醚提取，轉(zhuǎn)至NaHCO3溶液中加鹽酸和鋅粉進行還原生成二氧化苯并異噻溶液中加鹽酸和鋅粉進行還原生成二氧化苯并異噻唑啉，此還原生成物用紫外吸收光譜法進行定性定量測定唑啉，此還原生成物用紫外吸收光譜法進行定性定量測定(1) 薄層層析法薄層層析法糖精在酸性條件下，用乙醚提取，濃縮后，經(jīng)薄層層析分離糖精在酸性條件下，用乙醚提取，濃縮后，經(jīng)薄層層析分離，自薄層板上刮下，定量溶解，酸化后在波長，自薄層板上刮下，定量溶解，酸化后在波長2

10、07 nm測定測定第21頁/共57頁第二十一頁，共57頁。營養(yǎng)營養(yǎng)(yngyng)添加劑添加劑食鹽食鹽(shyn)(shyn)中碘的測定中碘的測定 由于食鹽由于食鹽(shyn)(shyn)中碘是微量的，因此用放大法中碘是微量的，因此用放大法測定。測定。第22頁/共57頁第二十二頁，共57頁。色素色素(s s)(s s)與著色劑與著色劑第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然色素食品中的天然色素 第三節(jié)第三節(jié) 我國允許我國允許(ynx)使用的合成使用的合成色素色素第四節(jié)第四節(jié) 國外使用的食品著色劑國外使用的食品著色劑第23頁/共57頁第二十三頁，共57頁。 人肉眼觀察到的顏色是由于物質(zhì)

11、吸收(xshu)了可見光區(qū)（400800nm）的某些波長的光后，透過光所呈現(xiàn)出的顏色。即人們看到的顏色是被吸收(xshu)光的互補色。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述(i sh)食品質(zhì)量與顏色(yns)食品中顏色的來源食品著色劑與食品質(zhì)量第24頁/共57頁第二十四頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素一、血紅素（ ）1、結(jié)構(gòu)(jigu)2+血紅素是亞鐵卟啉化合物第25頁/共57頁第二十五頁，共57頁。 血紅蛋白(Hemoglobin)和肌紅蛋白(Myoglobin)是動物肌肉的主要色素蛋白質(zhì)。 血紅蛋白和肌紅蛋白是球蛋白，其結(jié)構(gòu)為血紅素中的鐵在卟啉環(huán)平面的上下方(xi

12、 fn)再與配位體進行配位，達到配位數(shù)為六的化合物。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的中的天然色素天然色素一、血紅素（ ）1、結(jié)構(gòu)(jigu)肌紅蛋白結(jié)構(gòu)簡圖第26頁/共57頁第二十六頁，共57頁。肌紅蛋白的立體肌紅蛋白的立體(lt)示意圖示意圖第27頁/共57頁第二十七頁，共57頁。 2、性質(zhì) （1）氧合作用：血紅素中的亞鐵與一分子氧以配位鍵結(jié)合，而亞鐵原子不被氧化，這種作用被稱為氧合作用。（2）氧化作用：血紅素中的亞鐵與氧發(fā)生(fshng)氧化還原反應(yīng)，生成高鐵血紅素的作用被稱為氧化作用。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素一、血紅素（ ）第28頁/共57頁第二

13、十八頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin）褐色(h s)肌紅蛋白（myoglobin）紫紅色氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin）鮮紅色第29頁/共57頁第二十九頁，共57頁。 氧分壓對三種(sn zhn)肌紅蛋白的影響q低氧壓時(120mm汞柱(n zh) q 主要為氧化作用；q高氧壓時q 主要為氧合作用。2、性質(zhì)(xngzh) 第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然色素食品中的天然色素一、血紅素（ ）第30頁/共57頁第三十頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素一、血紅素（ ）3、腌制(yn

14、 zh)肉的發(fā)色NO3-NO2-+OH2細菌(xjn)還原作用NO2-HNO2+H+pH5.46.0 最適HNO2HNO3NOOH2+32岐化反應(yīng)HNO2NOOH2+22肉內(nèi)固有的還原劑肌紅蛋白氧化氮肌紅蛋白氧化氮肌色原高鐵肌紅蛋白氧化氮高鐵肌紅蛋白NONO加熱還原劑（深紅色）（褐色）（紫紅色）（鮮紅色）（鮮紅色）第31頁/共57頁第三十一頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素二、葉綠素（ ）1、結(jié)構(gòu)(jigu)葉綠素a、b植醇第32頁/共57頁第三十二頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素二、葉綠素（ ）2、基本(jbn)

15、性質(zhì)q 脂溶性q 與蛋白質(zhì)結(jié)合(jih)，葉綠體q 對光、熱敏感q 酸性條件下易被氫取代q 鎂離子可被銅、鋅、鐵取代第33頁/共57頁第三十三頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素二、葉綠素（ ）3、葉綠素的穩(wěn)定性葉綠素（綠色(l s)，脂溶性）-植醇葉綠素酶（綠色(l s)，水溶性）脫植葉綠素脫鎂葉綠素（橄欖綠 ，脂溶性）-Mg2+酸/熱脫鎂脫植葉綠素（橄欖綠，水溶性）-Mg2+酸/熱-COCH3熱焦脫鎂脫植葉綠素（褐色，水溶性）焦脫鎂葉綠素（褐色，脂溶性）-COCH3熱第34頁/共57頁第三十四頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinr

16、n)色素色素二、葉綠素（ ）4、護綠方法(fngf)v 加堿護綠v 高溫瞬時(shn sh)滅菌v 加入銅鹽和鋅鹽第35頁/共57頁第三十五頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素三、類胡蘿卜素(h lu bo s)（ Carotenoids ） 類胡蘿卜素（carotenoids）是一類使動植物食品顯現(xiàn)黃色和紅色(hngs)的脂溶性色素。 綠葉中的三種主要類胡蘿卜素是葉黃素（lutein）、堇菜黃質(zhì)（violaxanthin）和新黃質(zhì)（neoxanthin）。純碳氫化合物組成的共軛多烯（烴類胡蘿卜素）上述化合物的含氧衍生物（氧合葉黃素）類胡蘿卜素包括第36頁

17、/共57頁第三十六頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素三、類胡蘿卜素(h lu bo s)（ Carotenoids ）1、結(jié)構(gòu)(jigu) 具有共軛雙鍵，構(gòu)成其發(fā)色基團，這類化合物由異戊間二烯單位組成，異戊間二烯單位的連接方式是在分子中心的左右兩邊對稱。結(jié)構(gòu)特征-胡蘿卜素第37頁/共57頁第三十七頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天然中的天然色素色素三、類胡蘿卜素(h lu bo s)（ Carotenoids ）1、結(jié)構(gòu)(jigu)玉米黃素(zeaxanthin)辣椒紅素(capsanthin)第38頁/共57頁第三十八頁，共57頁。第

18、二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素三、類胡蘿卜素(h lu bo s)（ Carotenoids ）2、性質(zhì)(xngzh)q所有類型的類胡蘿卜素都是脂溶性化合物；q具有適度的熱穩(wěn)定性；q易發(fā)生氧化而褪色，亞硫酸鹽或金屬離子的存在將加速-胡蘿卜素的氧化；q熱、酸或光的作用下很容易發(fā)生異構(gòu)化；q類胡蘿卜素易被組織中存在的脂肪氧合酶迅速降解；q某些類胡蘿卜素可以作為一種單重態(tài)氧猝滅劑。第39頁/共57頁第三十九頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素三、類胡蘿卜素(h lu bo s)（ Carotenoids ）3、類胡蘿卜素(h lu bo

19、 s)的穩(wěn)定性在一般加工和貯藏條件下是相對穩(wěn)定。加熱或熱滅菌會誘導(dǎo)順/反異構(gòu)化反應(yīng)。反- -胡蘿卜素順- -胡蘿卜素分裂產(chǎn)品、揮發(fā)性產(chǎn)品單-環(huán)氧化物、雙-環(huán)氧化物、羰基化合物、醇類氧化熱擠壓加工非常高的溫度第40頁/共57頁第四十頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素四、花色(hus)苷類（ Anthocyans ）1、結(jié)構(gòu)(jigu) 花色苷被認為是類黃酮的一種，具有C6C3C6碳的骨架機構(gòu)。所有花色苷都具有2-苯基苯基-苯并吡喃陽離子苯并吡喃陽離子結(jié)構(gòu)。+第41頁/共57頁第四十一頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素四、

20、花色(hus)苷類（ Anthocyans ）1、結(jié)構(gòu)(jigu)取代基位置 取代基位置 花色素 3 4 5 花色素 3 4 5 天竺葵色素 pelargonidin H OH H 芍藥色素 peonidin OCH3 OH H 矢車菊色素 cyanidin OH OH H 牽牛花色素 petunidin OCH3 OH OH 飛燕草色素 delphinidin OH OH OH 錦葵色素 malvidin OCH3 OH OCH3 食品中較重要的 6 種花色素第42頁/共57頁第四十二頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天然中的天然色素色素四、花色(hus)苷類（ Antho

21、cyans ）2、影響花色(hus)苷穩(wěn)定性的因素q pH值 酸度的改變，花色素的結(jié)構(gòu)改變，顏色隨之改變。 q 氧氣與還原劑 對氧氣比較敏感，有抗壞血酸存在時，花色苷會消失。第43頁/共57頁第四十三頁，共57頁。受pH變化的影響(yngxing)，在pH0.71時為深紅色，pH升高色素轉(zhuǎn)變成藍色醌式堿。 花青素-3-鼠李葡糖苷在pH0.714.02緩沖液 中的吸收光譜(x shu un p)，色素濃度為1.610-2g/L 第44頁/共57頁第四十四頁，共57頁。q 光和溫度q 光照和加熱會加速花色苷的降解(jin ji)。q 糖及其降解(jin ji)產(chǎn)物q 高濃度的糖有利于花色苷的穩(wěn)定第

22、二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天然中的天然色素色素四、花色(hus)苷類（ Anthocyans ）2、影響花色苷穩(wěn)定性的因素第45頁/共57頁第四十五頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素四、花色(hus)苷類（ Anthocyans ）2、影響(yngxing)花色苷穩(wěn)定性的因素q 金屬離子的影響(Al3+、Fe3+) 花色苷的相鄰羥基可與多價金屬離子形成螯合物而改變顏色。第46頁/共57頁第四十六頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素四、花色(hus)苷類（ Anthocyans ）2、影響(yngxing)花

23、色苷穩(wěn)定性的因素q 二氧化硫的影響 二氧化硫會作用于花色苷的C4而生成了一種無色物質(zhì)?；ㄉ誗O2H+(H2O)HSO3-oOHOHHOHSO3H花色苷亞硫酸鹽復(fù)合物（無色）第47頁/共57頁第四十七頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素五、類黃酮化合物（ ）1、結(jié)構(gòu)(jigu) 類黃酮的基本(jbn)結(jié)構(gòu)：2-苯基-苯并吡喃酮 最重要的類黃酮化合物是黃酮(flavone)和黃酮醇( flavonol )的衍生物 。黃酮（2-苯基-苯并吡喃酮） 黃酮醇第48頁/共57頁第四十八頁，共57頁。v 類黃酮的羥基呈酸性，具有酸類化合物的通性。v 類黃酮在堿性溶液中

24、易開環(huán)生成查耳酮型結(jié)構(gòu)而呈黃色、橙色(chn s)或褐色。v 類黃酮可與金屬離子生成絡(luò)合物。v 類黃酮色素在空氣中久置，易氧化生成褐色沉淀。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素五、類黃酮化合物（ ）2、性質(zhì)(xngzh)第49頁/共57頁第四十九頁，共57頁。q 類黃酮具有抗氧化作用(zuyng)。 q 柑桔類黃酮被稱為生物黃酮，即維生素P。此外，柑桔類黃酮還應(yīng)用于室內(nèi)除臭和消毒。q 柚皮苷，橙皮苷在堿性條件下加氫開環(huán)，是高甜度的新型甜味劑。第二節(jié)第二節(jié) 食品中的天然食品中的天然(tinrn)色素色素五、類黃酮化合物（ ）3、類黃酮在食品(shpn)中的重要性第50頁/共57頁第五十頁，共57頁。第二節(jié)第二節(jié) 食品食品(shpn)中的天中的天然色素然色素六、甜菜(tinci)色素類（ betalains）1、結(jié)構(gòu)(jigu)甜菜色素的基本結(jié)構(gòu)相同，存在兩個手性碳原子C-2和C-15，具有光學(xué)