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文檔簡介
1、一、食品添加劑及其使用定義:為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或者天然物質(zhì)。l化學(xué)合成添加劑天然食品添加劑l增強食品的保藏性,防止腐敗變質(zhì),保持或提高食品的營養(yǎng)價值。l改善食品的感官形狀;l有利于食品加工操作;l滿足其它特殊要求。l酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧劑、漂白劑、蓬松劑、膠母糖基礎(chǔ)劑、著色劑、護色劑、乳化劑、酶制劑、面粉處理劑、被膜劑、增味劑、水分保持劑、營養(yǎng)強化劑、防腐劑、穩(wěn)定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、香料及其他。l安全l無毒或低毒l工藝效果好 食品化學(xué)保藏:食品化學(xué)保藏:就是在食品生產(chǎn)和儲運就是在食品生產(chǎn)和儲運過程中適當(dāng)采用化學(xué)制品來提
2、高食品的耐藏過程中適當(dāng)采用化學(xué)制品來提高食品的耐藏性和盡可能保持食品原有品質(zhì)的一種方法,性和盡可能保持食品原有品質(zhì)的一種方法,也就是防止食品變質(zhì)和延長保質(zhì)期(也就是防止食品變質(zhì)和延長保質(zhì)期(shelf-life)。)。 化學(xué)制品化學(xué)制品:指成分明確,結(jié)構(gòu)清楚,從:指成分明確,結(jié)構(gòu)清楚,從化學(xué)工業(yè)中生產(chǎn)出來的制品?;瘜W(xué)工業(yè)中生產(chǎn)出來的制品。l歷史悠久。歷史悠久。 l20世紀世紀50年代開始,呈現(xiàn)日益增長的年代開始,呈現(xiàn)日益增長的趨勢。趨勢。l前景廣闊。糧食由于儲藏上的損失約前景廣闊。糧食由于儲藏上的損失約占總量的占總量的14.8%。食品、蔬菜、水果達。食品、蔬菜、水果達25%30%。 用于保存食
3、品、防止食品變質(zhì)的用于保存食品、防止食品變質(zhì)的物質(zhì)通稱食品保藏劑,其中包括防物質(zhì)通稱食品保藏劑,其中包括防腐劑、殺菌劑、抗氧化劑等。腐劑、殺菌劑、抗氧化劑等。 腐?。焊瘮。?酸?。核釘。?發(fā)酵:發(fā)酵: 防腐與保鮮:防腐與保鮮: 食品添加劑:食品添加劑:為改善食品的色、香、味以為改善食品的色、香、味以及為防腐和加工工藝的需要而加入到食品及為防腐和加工工藝的需要而加入到食品中的化學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。需要經(jīng)過中的化學(xué)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗,并有一定的毒理學(xué)檢驗,并有一定的ADI值,用量比值,用量比較小。較小。 食品配料:食品配料:是公認安全的物質(zhì),無需進行是公認安全的物質(zhì),無需進行
4、毒理評價,用量比較大,一般在毒理評價,用量比較大,一般在3%以上,以上,如鹽、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉等。如鹽、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉等。l國際上有關(guān)食品添加劑的權(quán)威機構(gòu)是國際上有關(guān)食品添加劑的權(quán)威機構(gòu)是FAO/WHO,該機構(gòu)內(nèi)設(shè)有,該機構(gòu)內(nèi)設(shè)有食品添加劑專食品添加劑專家委員會(家委員會(JECFA)和和食品添加劑標(biāo)準委食品添加劑標(biāo)準委員會(員會(CCFA)、食品標(biāo)準委員會)、食品標(biāo)準委員會(CAC),其中,其中WHO已同意使用的食品已同意使用的食品添加劑有添加劑有1140余種,其中香料余種,其中香料400余種,各余種,各類添加劑類添加劑700余種。余種。l生物學(xué)因素生物學(xué)因素 微生物等微生
5、物等l化學(xué)因素化學(xué)因素:酶、非酶因素、氧化作用:酶、非酶因素、氧化作用l物理因素:物理因素:溫度、水分、光溫度、水分、光l其他因素其他因素:生物激素、外源污染物等:生物激素、外源污染物等 使食品失去營養(yǎng)價值、造成食物中毒使食品失去營養(yǎng)價值、造成食物中毒 或使食品變色、維生素破壞、油脂酸敗、營養(yǎng)價或使食品變色、維生素破壞、油脂酸敗、營養(yǎng)價值降低等。值降低等。l食品化學(xué)保藏劑的食品化學(xué)保藏劑的衛(wèi)生安全性衛(wèi)生安全性是人們最是人們最為關(guān)注的問題。為關(guān)注的問題。l食品中使用的化學(xué)保藏劑食品中使用的化學(xué)保藏劑必須對人體無必須對人體無毒害毒害。l保藏劑保藏劑必須符合食品添加劑的衛(wèi)生安全必須符合食品添加劑的衛(wèi)
6、生安全性規(guī)定,并嚴格按照食品衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定性規(guī)定,并嚴格按照食品衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定控制其用量??刂破溆昧?。 殺菌劑殺菌劑 抑菌劑抑菌劑 對微生物或霉菌具有殺滅、抑制對微生物或霉菌具有殺滅、抑制或阻止生長作用的食品添加劑都稱為或阻止生長作用的食品添加劑都稱為防腐劑防腐劑。 l能抑制微生物引起的腐敗變質(zhì)、延長食品保藏期的一類食品添加劑。l干擾微生物的酶系,破壞其正常的新陳代謝,抑制酶的活性;l破壞微生物的遺傳物質(zhì),干擾其生存和繁殖;l與細胞膜作用,使細胞的通透性上升,導(dǎo)致細胞內(nèi)物質(zhì)溢出而失活。l有一定的親水和親脂的平衡能力;l沸點也會直接影響防腐劑的活性;lpH值影響防腐劑的效果。l化學(xué)反應(yīng)能力影響其活性
7、。l3.食品性質(zhì)對防腐劑作用的影響l4.食品微生物種類和量對防腐劑作用的影響(1)本身應(yīng)該經(jīng)過充分的毒理學(xué)鑒定,)本身應(yīng)該經(jīng)過充分的毒理學(xué)鑒定,證明在使用限量范圍內(nèi)對人體無害;證明在使用限量范圍內(nèi)對人體無害;(2)對食品的營養(yǎng)成分不應(yīng)有破壞作用,)對食品的營養(yǎng)成分不應(yīng)有破壞作用,也不應(yīng)影響食品的質(zhì)量及風(fēng)味;也不應(yīng)影響食品的質(zhì)量及風(fēng)味;(3)添加于食品后能被分析鑒定出來。)添加于食品后能被分析鑒定出來。1、少量使用就有效;、少量使用就有效;2、不會與生產(chǎn)設(shè)備和包裝容器等發(fā)生不良、不會與生產(chǎn)設(shè)備和包裝容器等發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng);化學(xué)反應(yīng);3、熱敏性不能太強,否則受熱易分解失效;、熱敏性不能太強,否則受
8、熱易分解失效;4、使用過程中不對工作人員健康造成明顯、使用過程中不對工作人員健康造成明顯傷害;如對皮膚的腐蝕,呼吸道粘膜和眼傷害;如對皮膚的腐蝕,呼吸道粘膜和眼睛的刺激等;睛的刺激等;5、大量使用時不污染環(huán)境等。、大量使用時不污染環(huán)境等。食品防腐劑還應(yīng)滿足:食品防腐劑還應(yīng)滿足: 目前世界上用于食品保藏的化學(xué)防目前世界上用于食品保藏的化學(xué)防腐劑有腐劑有3040種。按其來源和性質(zhì)可分種。按其來源和性質(zhì)可分為為有機防腐劑和無機防腐劑。有機防腐劑和無機防腐劑。 有機防腐劑又可分為有機防腐劑又可分為合成有機防腐合成有機防腐劑和天然有機防腐劑,劑和天然有機防腐劑,目前以合成有機目前以合成有機防腐劑在生產(chǎn)中
9、使用最廣泛。防腐劑在生產(chǎn)中使用最廣泛。(1)苯甲酸和苯甲酸鈉)苯甲酸和苯甲酸鈉 苯甲酸又名安息香酸,是各國允許苯甲酸又名安息香酸,是各國允許使用而且歷史比較悠久的食品防腐劑。使用而且歷史比較悠久的食品防腐劑。苯甲酸為白色鱗片狀或針狀結(jié)晶,難苯甲酸為白色鱗片狀或針狀結(jié)晶,難溶于水,易溶于乙醇。苯甲酸鈉易溶溶于水,易溶于乙醇。苯甲酸鈉易溶于水,生產(chǎn)上使用較為廣泛。于水,生產(chǎn)上使用較為廣泛。 苯甲酸和苯甲酸鈉是廣譜性抑菌劑,苯甲酸和苯甲酸鈉是廣譜性抑菌劑,其抑菌作用的機理是使微生物細胞的呼吸系其抑菌作用的機理是使微生物細胞的呼吸系統(tǒng)發(fā)生障礙,使三羧酸循環(huán)(統(tǒng)發(fā)生障礙,使三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))循環(huán))
10、中中乙酸輔酶乙酸輔酶A乙酸醋酸及乙酸草酸乙酸醋酸及乙酸草酸檸檬檸檬酸酸之間的循環(huán)過程難以進行,并阻礙細胞膜之間的循環(huán)過程難以進行,并阻礙細胞膜的正常生理作用。的正常生理作用。 苯甲酸和苯甲酸鈉是以未解離的分子苯甲酸和苯甲酸鈉是以未解離的分子起抑菌作用。起抑菌作用。 防腐效果視介質(zhì)的防腐效果視介質(zhì)的pH值而異,一般值而異,一般pH值值5時抑菌效果較好,時抑菌效果較好,pH值值2.54.0時抑菌效果最好。例如當(dāng)時抑菌效果最好。例如當(dāng)pH值由值由7降降至至3.5時,其防腐效力可提高時,其防腐效力可提高510倍。倍。 FAO和和WHO規(guī)定:規(guī)定: 苯甲酸的苯甲酸的ADI(每日允許攝入量)為每日允許攝入
11、量)為05mg/kg。我國衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定:我國衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定: 醬油、醋、果汁、果醬、汽水等醬油、醋、果汁、果醬、汽水等0.21g/kg 濃縮果汁濃縮果汁為為2g/kg。用量均以苯甲酸計,用量均以苯甲酸計,1g苯甲酸鈉相當(dāng)于苯甲酸鈉相當(dāng)于0.847g苯甲苯甲酸。酸。 l易隨水蒸氣一起蒸發(fā),因此操作人員需要有防護措施如戴口罩、手套等;l苯甲酸及其鈉鹽在酸性條件下防腐效果最好,但對產(chǎn)酸菌的抑菌效果卻較弱,所以該類防腐劑最好在食品低于H4.0時使用,以便充分發(fā)揮防腐劑的作用。 山梨酸又名花揪酸,為無色針狀或白山梨酸又名花揪酸,為無色針狀或白色粉末狀結(jié)晶,無臭或稍有刺激臭,耐光色粉末狀結(jié)晶,無臭或稍有刺激
12、臭,耐光耐熱,但在空氣中長期放置易被氧化變色,耐熱,但在空氣中長期放置易被氧化變色,防腐效果也有所降低。山梨酸難溶于水而防腐效果也有所降低。山梨酸難溶于水而易溶于乙醇等有機溶劑。山梨酸鉀極易溶易溶于乙醇等有機溶劑。山梨酸鉀極易溶于水,也易溶于高濃度蔗糖和食鹽溶液,于水,也易溶于高濃度蔗糖和食鹽溶液,因而在生產(chǎn)上被廣泛使用。因而在生產(chǎn)上被廣泛使用。- 損害微生物細胞中脫氫酶系統(tǒng);損害微生物細胞中脫氫酶系統(tǒng);- 使分子中的共軛雙鍵氧化,產(chǎn)生分解和重排。使分子中的共軛雙鍵氧化,產(chǎn)生分解和重排。- 主要目標(biāo)菌主要目標(biāo)菌:霉菌、酵母菌及其他好氣性菌:霉菌、酵母菌及其他好氣性菌- 不能抑制:芽孢形成厭氧菌
13、、嗜酸乳桿菌。不能抑制:芽孢形成厭氧菌、嗜酸乳桿菌。注意:注意:在有少量霉菌存在的介質(zhì)中,山梨酸和山梨酸在有少量霉菌存在的介質(zhì)中,山梨酸和山梨酸鉀表現(xiàn)出抑菌作用,甚至還會表現(xiàn)出殺菌效力。但霉鉀表現(xiàn)出抑菌作用,甚至還會表現(xiàn)出殺菌效力。但霉菌污染嚴重時,它們會被霉菌作為營養(yǎng)物攝取,不僅菌污染嚴重時,它們會被霉菌作為營養(yǎng)物攝取,不僅沒有抑菌作用,相反會促進食品的腐敗變質(zhì)。沒有抑菌作用,相反會促進食品的腐敗變質(zhì)。 山梨酸和山梨酸鉀屬于酸型防腐劑,山梨酸和山梨酸鉀屬于酸型防腐劑,以未解離的分子起抑菌作用,其防腐效以未解離的分子起抑菌作用,其防腐效果隨果隨pH值降低而增強,但適宜的值降低而增強,但適宜的p
14、H值值范圍比苯甲酸廣,以范圍比苯甲酸廣,以pH值值6的介質(zhì)中的介質(zhì)中使用為宜。使用為宜。 山梨酸是一種不飽和脂肪酸,能在山梨酸是一種不飽和脂肪酸,能在人體內(nèi)參與正常的代謝活動,最后被氧化人體內(nèi)參與正常的代謝活動,最后被氧化成成CO2和和H2O,故國際上公認其為無害的故國際上公認其為無害的食品防腐劑。山梨酸的食品防腐劑。山梨酸的ADI為為025mg/kg。 用量均以山梨酸計,用量均以山梨酸計,1g山梨酸鉀相當(dāng)于山梨酸鉀相當(dāng)于0.752g山梨酸山梨酸 食品食品 用量用量醬油、醋、果醬、人造奶油、瓊脂奶糖、魚醬油、醋、果醬、人造奶油、瓊脂奶糖、魚干制品、豆乳飲料、豆制素食品、糕點餡干制品、豆乳飲料、
15、豆制素食品、糕點餡1.0g/kg低鹽醬菜、面醬類、蜜餞類、山楂糕、果味低鹽醬菜、面醬類、蜜餞類、山楂糕、果味露、罐頭露、罐頭0.5g/kg果汁類、果子露、葡萄酒、果酒類果汁類、果子露、葡萄酒、果酒類0.6g/kg汽酒、汽水汽酒、汽水0.2g/kg濃縮果汁濃縮果汁2g/kg魚、肉、禽蛋制品魚、肉、禽蛋制品0.075g/kgl山梨酸易在加熱時隨水蒸氣蒸發(fā),使用時,應(yīng)在食品加熱冷卻后再按規(guī)定用量添加山梨酸,以減少損失;l山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽對人體皮膚和黏膜有刺激性,要求操作人員配戴防護眼鏡;l山梨酸對微生物污染嚴重的食品防腐效果不明顯,因為微生物也可以利用山梨酸作為碳源。從而加速微生物的生長。 作為
16、食品防腐劑使用的丙酸鹽通常是作為食品防腐劑使用的丙酸鹽通常是丙酸鈉和丙酸鈣,兩者均為白色的結(jié)晶顆丙酸鈉和丙酸鈣,兩者均為白色的結(jié)晶顆?;蚪Y(jié)晶性粉末,無臭或略有異臭,易溶?;蚪Y(jié)晶性粉末,無臭或略有異臭,易溶于水。于水。 屬酸性防腐劑,在屬酸性防腐劑,在pH值較低的介質(zhì)中抑菌值較低的介質(zhì)中抑菌作用強(最低抑菌濃度在作用強(最低抑菌濃度在pH值值5.0時為時為0.01%,在在pH值值6.5時為時為0.5%)。丙酸鹽對霉菌,需)。丙酸鹽對霉菌,需氧芽孢桿菌或革蘭氏陰性桿菌有較強的抑制氧芽孢桿菌或革蘭氏陰性桿菌有較強的抑制作用,對引起食品發(fā)粘的菌類如枯草桿菌抑作用,對引起食品發(fā)粘的菌類如枯草桿菌抑菌效果
17、好,菌效果好,對防止黃曲霉毒素的產(chǎn)生有特效對防止黃曲霉毒素的產(chǎn)生有特效,但是對酵母菌幾乎無效。根據(jù)這一特性,丙但是對酵母菌幾乎無效。根據(jù)這一特性,丙酸鹽常用于面包和糕點的防霉。酸鹽常用于面包和糕點的防霉。 丙酸是食品中的正常成分,也是人體代丙酸是食品中的正常成分,也是人體代謝的中間產(chǎn)物,丙酸鹽不存在毒性問題,謝的中間產(chǎn)物,丙酸鹽不存在毒性問題,故故ADI無需作特殊規(guī)定。丙酸已廣泛用于面無需作特殊規(guī)定。丙酸已廣泛用于面包、糕點、果凍、醬油、醋、豆制品等的包、糕點、果凍、醬油、醋、豆制品等的防霉。在以上食品中,丙酸鹽(以丙酸計)防霉。在以上食品中,丙酸鹽(以丙酸計)的最大使用量為的最大使用量為2.
18、5g/kg。 除上述常用的合成有機防腐劑外,目除上述常用的合成有機防腐劑外,目前生產(chǎn)中使用的還有前生產(chǎn)中使用的還有聯(lián)苯、仲丁胺、多菌聯(lián)苯、仲丁胺、多菌靈、托布津、苯來特等靈、托布津、苯來特等多種,這些藥劑主多種,這些藥劑主要用于水果蔬菜的防腐保鮮,效果良好。要用于水果蔬菜的防腐保鮮,效果良好。 對羥基苯甲酸酯又名對羥基安息香酸對羥基苯甲酸酯又名對羥基安息香酸酯或尼泊金酯,是苯甲酸的衍生物。目前酯或尼泊金酯,是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的是對羥基苯甲酸甲酯、乙酯、主要使用的是對羥基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯,其中對羥基苯甲酸丁酯的防丙酯和丁酯,其中對羥基苯甲酸丁酯的防腐效果最佳。為無色小結(jié)晶
19、或白色結(jié)晶性腐效果最佳。為無色小結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末,無臭,開始無味,隨后稍有澀味,粉末,無臭,開始無味,隨后稍有澀味,難溶于水而易溶于乙醇、丙酮等有機溶劑。難溶于水而易溶于乙醇、丙酮等有機溶劑。 對羥基苯甲酸酯屬廣譜性抑菌劑,對霉對羥基苯甲酸酯屬廣譜性抑菌劑,對霉菌、酵母菌的作用較強,對細菌特別是革菌、酵母菌的作用較強,對細菌特別是革蘭氏陰性桿菌和乳酸菌的作用較差。其抑蘭氏陰性桿菌和乳酸菌的作用較差。其抑菌機理與苯甲酸基本相同,菌機理與苯甲酸基本相同,主要使微生物主要使微生物細胞呼吸系統(tǒng)和電子傳遞酶系統(tǒng)的活性受細胞呼吸系統(tǒng)和電子傳遞酶系統(tǒng)的活性受抑制,并能破壞微生物細胞膜的結(jié)構(gòu)抑制,并能破壞
20、微生物細胞膜的結(jié)構(gòu),從,從而起到防腐的效果。而起到防腐的效果。 對羥基苯甲酸酯也是由未解離分子發(fā)揮抑菌對羥基苯甲酸酯也是由未解離分子發(fā)揮抑菌作用,其效力強于苯甲酸和山梨酸,而且使用范作用,其效力強于苯甲酸和山梨酸,而且使用范圍更廣,一般在圍更廣,一般在PH值值48范圍內(nèi)效果較好。對范圍內(nèi)效果較好。對羥基苯甲酸酯在人體內(nèi)的代謝途徑與苯甲酸基本羥基苯甲酸酯在人體內(nèi)的代謝途徑與苯甲酸基本相同,且毒性比苯甲酸低。毒性與烷基鏈的長短相同,且毒性比苯甲酸低。毒性與烷基鏈的長短有關(guān),烷基鏈短者毒性大,故對羥基苯甲酸甲酯有關(guān),烷基鏈短者毒性大,故對羥基苯甲酸甲酯很少作為食品防腐劑使用。很少作為食品防腐劑使用。
21、 世界各國普遍使用,通常用于清涼飲料、果醬、世界各國普遍使用,通常用于清涼飲料、果醬、醋等,其醋等,其ADI為為010mg/kg。 我國規(guī)定:我國規(guī)定: 醬油、醋,分別為醬油、醋,分別為0.25g/kg和和0.10g/kg; 用于清涼飲料,用于清涼飲料,0.10g/kg, 果汁、果醬,果汁、果醬,0.20g/kg, 水果蔬菜表皮,水果蔬菜表皮,0.012g/kg。 無色到白色針狀或片狀結(jié)晶,無臭或有無色到白色針狀或片狀結(jié)晶,無臭或有微臭,易溶于乙醇等有機溶劑而難溶于水,微臭,易溶于乙醇等有機溶劑而難溶于水,故多用其鈉鹽作防腐劑。脫氫醋酸鈉為白故多用其鈉鹽作防腐劑。脫氫醋酸鈉為白色結(jié)晶性粉末,在
22、水中的溶解度可達到色結(jié)晶性粉末,在水中的溶解度可達到33%。對霉菌和酵母菌的作用較強,對細對霉菌和酵母菌的作用較強,對細菌的作用較差菌的作用較差。其抑菌作用是其抑菌作用是由三羰基甲由三羰基甲烷結(jié)構(gòu)與金屬離子發(fā)生螯合作用,損害微烷結(jié)構(gòu)與金屬離子發(fā)生螯合作用,損害微生物的酶系而起到防腐效果。生物的酶系而起到防腐效果。 毒性很低、對熱較穩(wěn)定、適應(yīng)的毒性很低、對熱較穩(wěn)定、適應(yīng)的pH值范值范圍較寬,但以酸性介質(zhì)中的抑菌效果更好。圍較寬,但以酸性介質(zhì)中的抑菌效果更好。 我國規(guī)定:用于腐乳、什錦醬菜、原汁橘我國規(guī)定:用于腐乳、什錦醬菜、原汁橘漿,最大用量為漿,最大用量為0.30g/kg。 國外各種食品的最大
23、用量為:干酪、奶油、國外各種食品的最大用量為:干酪、奶油、人造奶油人造奶油2g/kg,清涼飲料清涼飲料0.05g/kg,酸乳和酸乳和酸乳飲料酸乳飲料0.2g/kg。 脫氫醋酸鈉為乳制品的主要防腐劑,脫氫醋酸鈉為乳制品的主要防腐劑,常用于干酪、奶油和人造奶油,使用量為常用于干酪、奶油和人造奶油,使用量為0.61g/kg以下。使用時一般是將以下。使用時一般是將0.1%0.2%的水溶液噴灑在制品表面或包裝材料的水溶液噴灑在制品表面或包裝材料上,噴灑量為上,噴灑量為2040mL/kg。 (l)亞硫酸及其鹽類亞硫酸及其鹽類: 亞硫酸是強還原劑亞硫酸是強還原劑 - 具有漂白和抗氧化作用:具有漂白和抗氧化作
24、用:l減少植物組織中的氧氣,抑制褐變反應(yīng)。減少植物組織中的氧氣,抑制褐變反應(yīng)。l抑制氧化酶的活性,比如多酚氧化酶。抑制氧化酶的活性,比如多酚氧化酶。l可與有色物質(zhì)作用而漂白,比如花青素、胡蘿可與有色物質(zhì)作用而漂白,比如花青素、胡蘿卜素等卜素等用于蘋果、馬鈴薯、果脯原料等。用于蘋果、馬鈴薯、果脯原料等。l用于防止非酶褐變,如藕、土豆片等。用于防止非酶褐變,如藕、土豆片等。抑菌作用、抑制昆蟲抑菌作用、抑制昆蟲l可以強烈抑制霉菌、好氣性細菌,對酵母的作可以強烈抑制霉菌、好氣性細菌,對酵母的作用稍差一些。用稍差一些。 亞硫酸對微生物的抑制效果與其存在狀態(tài)有亞硫酸對微生物的抑制效果與其存在狀態(tài)有關(guān),亞硫
25、酸分子在防腐上最有效。亞硫酸鹽易溶關(guān),亞硫酸分子在防腐上最有效。亞硫酸鹽易溶于水,溶于水后產(chǎn)生亞硫酸而起殺菌防腐作用。于水,溶于水后產(chǎn)生亞硫酸而起殺菌防腐作用。由于使用方便而在生產(chǎn)中比較多用。常用的亞硫由于使用方便而在生產(chǎn)中比較多用。常用的亞硫酸鹽有亞硫酸氫鈉(酸鹽有亞硫酸氫鈉(NaHSO3)、)、無水亞硫酸鈉無水亞硫酸鈉(Na2SO3)、)、焦亞硫酸鈉(焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)和低亞硫和低亞硫酸鈉(酸鈉(Na2S2O4)。)。燃燒硫磺熏蒸可以生成亞硫燃燒硫磺熏蒸可以生成亞硫酸,也同樣起到殺菌防腐作用。酸,也同樣起到殺菌防腐作用。 亞硫酸的殺菌作用機理是消耗食品中亞硫酸的殺菌作用機理是消耗
26、食品中的的O2,使好氣性微生物因缺氧而致死,并使好氣性微生物因缺氧而致死,并能抑制某些微生物生理活動中酶的活性。能抑制某些微生物生理活動中酶的活性。亞硫酸對細菌的殺滅作用強,對酵母菌的亞硫酸對細菌的殺滅作用強,對酵母菌的作用弱。作用弱。 屬于酸性防腐劑,以其未解離的分子起屬于酸性防腐劑,以其未解離的分子起殺菌作用。殺菌作用。 影響因素:影響因素: pH, pH值值3.5時,不電離,效果佳時,不電離,效果佳 濃度和溫度:越高作用越強。濃度和溫度:越高作用越強。 水溶液放置過程中易分解逸散水溶液放置過程中易分解逸散SO2而降低而降低 效果,所以應(yīng)該現(xiàn)用現(xiàn)配。效果,所以應(yīng)該現(xiàn)用現(xiàn)配。 SO2的的AD
27、I值為值為00.7mg/kg。亞硫酸及亞硫酸及其鹽類主要用于葡萄酒和果酒的防腐,其鹽類主要用于葡萄酒和果酒的防腐,最大使用量以最大使用量以SO2計為計為0.25g/kg,產(chǎn)品產(chǎn)品中中SO2的殘留量不得超過的殘留量不得超過0.05g/kg, 硝酸鹽和亞硝酸鹽是肉制品中常用的硝酸鹽和亞硝酸鹽是肉制品中常用的添加劑,主要作用在于使肉制品呈現(xiàn)鮮艷添加劑,主要作用在于使肉制品呈現(xiàn)鮮艷的紅色。此外還有防腐作用,可抑制引起的紅色。此外還有防腐作用,可抑制引起肉類變質(zhì)的微生物生長,尤其是對梭狀肉肉類變質(zhì)的微生物生長,尤其是對梭狀肉毒芽孢桿菌等耐熱性芽孢的發(fā)芽有很強的毒芽孢桿菌等耐熱性芽孢的發(fā)芽有很強的抑制作用
28、;還有抗氧化和增進風(fēng)味的作用。抑制作用;還有抗氧化和增進風(fēng)味的作用。 硝酸鹽包括硝酸鈉和硝酸鉀,亞硝酸鹽包括硝酸鈉和硝酸鉀,亞硝酸鹽包括亞硝酸鈉和亞硝酸鉀,以硝酸鹽包括亞硝酸鈉和亞硝酸鉀,以硝酸鈉和亞硝酸鈉在生產(chǎn)中比較常用。硝酸鈉和亞硝酸鈉在生產(chǎn)中比較常用。硝酸鈉和亞硝酸鈉為無色、無臭結(jié)晶硝酸鈉和亞硝酸鈉為無色、無臭結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,味咸并且稍有苦味,或結(jié)晶性粉末,味咸并且稍有苦味,有吸濕性,易溶于水。有吸濕性,易溶于水。 硝酸鹽和亞硝酸鹽的毒性都比較強,硝酸鹽和亞硝酸鹽的毒性都比較強,以亞硝酸鹽的毒性更強,是一種劇藥(注:以亞硝酸鹽的毒性更強,是一種劇藥(注:藥物學(xué)中將毒性較強的物質(zhì)稱為劇藥
29、)。藥物學(xué)中將毒性較強的物質(zhì)稱為劇藥)。所以其使用范圍和用量都有比較嚴格的限所以其使用范圍和用量都有比較嚴格的限制。硝酸鹽和亞硝酸鹽的制。硝酸鹽和亞硝酸鹽的ADI分別為分別為05mg/kg和和00.2mg/kg。 我國規(guī)定,亞硝酸鈉可用于肉類罐頭我國規(guī)定,亞硝酸鈉可用于肉類罐頭和肉制品,最大用量為和肉制品,最大用量為0.15g/kg。殘留量以殘留量以亞硝酸計,肉類罐頭和肉制品分別不能超亞硝酸計,肉類罐頭和肉制品分別不能超過過0.05g/kg和和0.03g/kg。硝酸鈉在肉制品中硝酸鈉在肉制品中的最大用量為的最大用量為0.5g/kg,殘留量控制同亞硝殘留量控制同亞硝酸鈉。此外,硝酸鈉還可用于干酪
30、的防腐,酸鈉。此外,硝酸鈉還可用于干酪的防腐,最大用量為最大用量為0.5g/kg,可單獨或與硝酸鉀并可單獨或與硝酸鉀并用。用。 l因具有氧化還原作用而具有殺菌效果,因具有氧化還原作用而具有殺菌效果,特別對厭氧芽孢桿菌殺滅效果好。特別對厭氧芽孢桿菌殺滅效果好。l工廠用于無菌包裝容器及塑料容器的工廠用于無菌包裝容器及塑料容器的消毒處理消毒處理l食品工廠設(shè)備清洗及加工用水等廣泛采用食品工廠設(shè)備清洗及加工用水等廣泛采用次氯酸鈣(鈉)或直接加氯進行消毒。次氯酸鈣(鈉)或直接加氯進行消毒。l消毒原理消毒原理次氯酸次氯酸 Cl2+H2O HCL+HOCL 次氯酸有強烈的氧化性。當(dāng)水中余氯次氯酸有強烈的氧化性
31、。當(dāng)水中余氯含量保持在含量保持在0.20.5mg/L時,就可以把時,就可以把腸道病原菌全部殺死。使用氯消毒時,腸道病原菌全部殺死。使用氯消毒時,須注意的是由于病毒對氯的抵抗力較細須注意的是由于病毒對氯的抵抗力較細菌大,要殺死病毒需增加水中加氯量。菌大,要殺死病毒需增加水中加氯量。食品工廠一般清潔用水的余氯量控制在食品工廠一般清潔用水的余氯量控制在25mg/L以上。另外,有機物的存在會影以上。另外,有機物的存在會影響氯的殺菌效果。此外降低水的響氯的殺菌效果。此外降低水的pH值可值可提高殺菌效果。提高殺菌效果。 l高濃度的高濃度的CO2能阻止微生物的生長,高壓能阻止微生物的生長,高壓下,下,C02
32、溶解度比常壓下高,因而高壓下,溶解度比常壓下高,因而高壓下,防腐能力也大防腐能力也大lCO2也常和冷藏結(jié)合在一起用于水果保鮮、也常和冷藏結(jié)合在一起用于水果保鮮、氣調(diào)保鮮氣調(diào)保鮮減緩呼吸作用。減緩呼吸作用。 天然有機防腐劑也稱天然防腐劑,是由生物天然有機防腐劑也稱天然防腐劑,是由生物體分泌或者體內(nèi)存在的具有抑菌作用的物質(zhì),經(jīng)體分泌或者體內(nèi)存在的具有抑菌作用的物質(zhì),經(jīng)人工提取或者加工而成為食品防腐劑。此類防腐人工提取或者加工而成為食品防腐劑。此類防腐劑為天然物質(zhì),有的本身就是食品的組分,故對劑為天然物質(zhì),有的本身就是食品的組分,故對人體無毒害,并能增進食品的風(fēng)味品質(zhì),因而是人體無毒害,并能增進食品
33、的風(fēng)味品質(zhì),因而是一類有發(fā)展前景的食品防腐劑。如一類有發(fā)展前景的食品防腐劑。如酒精、有機酸、酒精、有機酸、甲殼素和殼聚糖、某些細菌分泌的抗菌素甲殼素和殼聚糖、某些細菌分泌的抗菌素等都能等都能對食品起到一定的防腐保藏作用。對食品起到一定的防腐保藏作用。 酒精是蛋白質(zhì)的變性劑,可使微生物細胞的酒精是蛋白質(zhì)的變性劑,可使微生物細胞的蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆變性而起到殺菌作用。當(dāng)食品蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆變性而起到殺菌作用。當(dāng)食品中的酒精含量達到中的酒精含量達到1%2%時,便可對葡萄球菌、時,便可對葡萄球菌、大腸桿菌、假單胞菌屬等具有殺滅作用,使食品大腸桿菌、假單胞菌屬等具有殺滅作用,使食品的保存期延長的保存期延長
34、23倍。酒精含量在倍。酒精含量在30%以上的各以上的各類酒飲料,可以殺滅各種微生物,使產(chǎn)品得以長類酒飲料,可以殺滅各種微生物,使產(chǎn)品得以長期保藏。食品中的酒精可以通過酒精發(fā)酵產(chǎn)生,期保藏。食品中的酒精可以通過酒精發(fā)酵產(chǎn)生,也可以添加而得。添加范圍有一定限制,添加量也可以添加而得。添加范圍有一定限制,添加量應(yīng)視需要而定,總的是以不對食品固有感官質(zhì)量應(yīng)視需要而定,總的是以不對食品固有感官質(zhì)量造成不良影響為原則。造成不良影響為原則。 有機酸是食品的調(diào)味劑,還可通過影有機酸是食品的調(diào)味劑,還可通過影響食品的響食品的PH值變化而起到抑菌作用。大腸值變化而起到抑菌作用。大腸桿菌、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬等食
35、品細桿菌、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬等食品細菌生長的菌生長的PH值下限為值下限為4.05.0,乳酸菌等,乳酸菌等產(chǎn)酸菌生長的產(chǎn)酸菌生長的PH值下限為值下限為3.34.0,霉菌、,霉菌、酵母菌生長的酵母菌生長的PH值下限為值下限為l.63.2。含酸含酸量與對微生物的抑制作用呈正相關(guān)性。量與對微生物的抑制作用呈正相關(guān)性。 食品中有機酸的來源因食品種類而異。食品中有機酸的來源因食品種類而異。鮮食水果及其加工品中的有機酸,通常是鮮食水果及其加工品中的有機酸,通常是果實固有的;食用醋、酸乳飲料及各種酸果實固有的;食用醋、酸乳飲料及各種酸性發(fā)酵飲料中的有機酸,是通過發(fā)酵產(chǎn)生性發(fā)酵飲料中的有機酸,是通過發(fā)酵產(chǎn)生
36、的;還有一些食品如醋漬蔬菜是通過添加的;還有一些食品如醋漬蔬菜是通過添加醋酸或者其他有機酸來實現(xiàn)抑菌目的,并醋酸或者其他有機酸來實現(xiàn)抑菌目的,并且賦于食品特殊的風(fēng)味。且賦于食品特殊的風(fēng)味。 有機酸對食品不產(chǎn)生任何毒副作用,從食有機酸對食品不產(chǎn)生任何毒副作用,從食品保藏角度考慮,其含量可不受限制。但是,品保藏角度考慮,其含量可不受限制。但是,有機酸對食品的風(fēng)味影響很大,從食品的適有機酸對食品的風(fēng)味影響很大,從食品的適口性考慮,對其含量應(yīng)進行合理的調(diào)配。食口性考慮,對其含量應(yīng)進行合理的調(diào)配。食品含酸的種類及其含量因食品種類而異,加品含酸的種類及其含量因食品種類而異,加酸量既要考慮食品的保藏性,又要
37、獲得愉悅酸量既要考慮食品的保藏性,又要獲得愉悅的口感,往往后者比前者更重要。當(dāng)然,有的口感,往往后者比前者更重要。當(dāng)然,有些食品如醋就不能以滿足口感而減低其含量。些食品如醋就不能以滿足口感而減低其含量。 甲殼素和殼聚糖(脫乙酸甲殼素)是甲殼素和殼聚糖(脫乙酸甲殼素)是從蟹殼、蝦殼等中提取的一類黏多糖,呈從蟹殼、蝦殼等中提取的一類黏多糖,呈白色粉末狀,不溶于水,溶于鹽酸和醋酸,白色粉末狀,不溶于水,溶于鹽酸和醋酸,易成膜,是優(yōu)良的果蔬天然保鮮劑。易成膜,是優(yōu)良的果蔬天然保鮮劑。 據(jù)文獻報道,由甲殼素改性制得的水溶性甲據(jù)文獻報道,由甲殼素改性制得的水溶性甲殼素衍生物羥甲基甲殼素(殼素衍生物羥甲基甲
38、殼素(CMCH)和羥甲基和羥甲基殼聚糖(殼聚糖(CMCHS)沒有毒性,用其水溶液通沒有毒性,用其水溶液通過浸漬、噴灑、涂布等方式可在果蔬表面形成一過浸漬、噴灑、涂布等方式可在果蔬表面形成一層極薄、均勻透明、具有多微孔道的可食性薄膜。層極薄、均勻透明、具有多微孔道的可食性薄膜。由于該薄膜具有較低的透水性和對氣體的選擇透由于該薄膜具有較低的透水性和對氣體的選擇透性,不僅降低了果蔬儲藏期間的水分損失,而且性,不僅降低了果蔬儲藏期間的水分損失,而且改變了薄膜內(nèi)微環(huán)境中的氣體濃度,對果蔬的生改變了薄膜內(nèi)微環(huán)境中的氣體濃度,對果蔬的生命活動產(chǎn)生抑制作用,而且薄膜本身還具有防霉命活動產(chǎn)生抑制作用,而且薄膜本
39、身還具有防霉抑菌作用。抑菌作用。 乳酸鏈球菌素又稱乳酸菌肽(乳酸鏈球菌素又稱乳酸菌肽(Nisin),),是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)(C143H230N42O37S7),),商品名稱為乳酸鏈商品名稱為乳酸鏈球菌制劑,由乙醇結(jié)晶制得。該產(chǎn)品對革球菌制劑,由乙醇結(jié)晶制得。該產(chǎn)品對革蘭氏陽性菌有抑制作用,可用于乳制品和蘭氏陽性菌有抑制作用,可用于乳制品和肉制品的抑菌防腐。對革蘭氏陰性菌、霉肉制品的抑菌防腐。對革蘭氏陰性菌、霉菌和酵母菌一般無抑制作用。菌和酵母菌一般無抑制作用。 乳酸鏈球菌素的安全性高,乳酸鏈球菌素的安全性高,ADI為為33,000IU/kg。用于罐
40、裝食品、植物蛋白食用于罐裝食品、植物蛋白食品防腐的最大用量為品防腐的最大用量為0.2g/kg,乳制品和肉乳制品和肉制品的最大用量為制品的最大用量為0.5g/kg。食品在儲藏、運輸過程中和空氣中的氧發(fā)生化食品在儲藏、運輸過程中和空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)退色、變色、產(chǎn)生異味異臭等現(xiàn)象,學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)退色、變色、產(chǎn)生異味異臭等現(xiàn)象,使食品質(zhì)量下降,甚至不能食用。這種現(xiàn)象在含油使食品質(zhì)量下降,甚至不能食用。這種現(xiàn)象在含油脂多的食品中尤其嚴重,脂多的食品中尤其嚴重,通常稱為油脂的通常稱為油脂的“酸敗酸敗”。肉類食品的變色,蔬菜、水果的褐變等均與氧化有肉類食品的變色,蔬菜、水果的褐變等均與氧化有關(guān)。防止
41、和減緩食品氧化,可以采取避光、降溫、關(guān)。防止和減緩食品氧化,可以采取避光、降溫、干燥、排氣、充氮、密封等物理性措施,但添加抗干燥、排氣、充氮、密封等物理性措施,但添加抗氧化劑則是一種既簡單又經(jīng)濟的方法氧化劑則是一種既簡單又經(jīng)濟的方法 油脂的酸敗是一個復(fù)雜的化學(xué)變化過油脂的酸敗是一個復(fù)雜的化學(xué)變化過程。含有不飽和脂肪酸甘油酯的油脂,由程。含有不飽和脂肪酸甘油酯的油脂,由于其結(jié)構(gòu)上不飽和鍵的存在,很容易和空于其結(jié)構(gòu)上不飽和鍵的存在,很容易和空氣中的氧發(fā)生自動氧化反應(yīng),生成過氧化氣中的氧發(fā)生自動氧化反應(yīng),生成過氧化物,進而又不斷裂解,產(chǎn)生具有臭味的醛物,進而又不斷裂解,產(chǎn)生具有臭味的醛或碳鏈較短的羧
42、酸?;蛱兼溳^短的羧酸。 1.酯類氧化的途徑酯類氧化的途徑 三個階段:三個階段: 引發(fā)反應(yīng):引發(fā)反應(yīng):即自由基的生成;即自由基的生成; 自由基的傳遞自由基的傳遞:即一種自由基轉(zhuǎn)變成另一:即一種自由基轉(zhuǎn)變成另一種;種; 終止反應(yīng):終止反應(yīng):即兩種自由基結(jié)合生成一種穩(wěn)即兩種自由基結(jié)合生成一種穩(wěn)定的產(chǎn)物。定的產(chǎn)物。引發(fā)反應(yīng):引發(fā)反應(yīng): RH*R + H ROOH ROO + H自由基傳遞:自由基傳遞:R + O2 ROO ROO + RH ROOH + R終止反應(yīng):終止反應(yīng): R + R R- R ROO+ R ROOR ROO+ ROO ROOR + O2 圖中圖中RH代表脂肪或脂肪酸分子,代表脂肪
43、或脂肪酸分子,R 、H 、HOO 、ROO 代表自由基,代表自由基,ROOH為氫過氧化為氫過氧化物。物。l主要是氫過氧化物l引起的變質(zhì)現(xiàn)象:變色、產(chǎn)生異味3.抗氧化劑的作用抗氧化劑的作用定義:食品抗氧化劑是添加于食品后阻止或延定義:食品抗氧化劑是添加于食品后阻止或延遲食品氧化,提高食品質(zhì)量的穩(wěn)定性和延長遲食品氧化,提高食品質(zhì)量的穩(wěn)定性和延長儲存期的一類食品添加劑。儲存期的一類食品添加劑。應(yīng)用:防止油脂及富脂食品的氧化酸敗,引起應(yīng)用:防止油脂及富脂食品的氧化酸敗,引起食品退色、褐變以及維生素被破壞等方面。食品退色、褐變以及維生素被破壞等方面??寡趸绞剑褐苯踊蜷g接猝滅自由基??寡趸绞剑褐苯踊蜷g
44、接猝滅自由基。 油脂的氧化作用可受到許多因素的催化。油脂的氧化作用可受到許多因素的催化。(l)溫度溫度 與一般的化學(xué)反應(yīng)一樣,物料溫度與一般的化學(xué)反應(yīng)一樣,物料溫度每提高每提高10,反應(yīng)速率提高,反應(yīng)速率提高1倍。倍。 (2)光線光線 紫外線是氧化作用的強激化劑和催紫外線是氧化作用的強激化劑和催化劑?;瘎?。(3)堿)堿 堿性條件和堿土金屬離子能催化自由堿性條件和堿土金屬離子能催化自由基的氧化?;难趸?。 (4)油脂不飽和度)油脂不飽和度 有兩個雙鍵的亞油酸比只有一有兩個雙鍵的亞油酸比只有一個雙鍵的油酸更易被氧化。個雙鍵的油酸更易被氧化。(5)色素色素 植物油中殘存的色素能催化氧化反應(yīng)。植物油中
45、殘存的色素能催化氧化反應(yīng)。如葉綠素能使各種油脂受氧原子的作用而氧化。如葉綠素能使各種油脂受氧原子的作用而氧化。(6)氧的有效量氧的有效量 氧是氧化的供體,其有效含量越氧是氧化的供體,其有效含量越高越易促進氧化。高越易促進氧化。(7)重金屬重金屬 一般只要有一般只要有mg/kg數(shù)量級的鐵、銅等金數(shù)量級的鐵、銅等金屬溶于油脂中,就會成為有效的氧化催化劑。只屬溶于油脂中,就會成為有效的氧化催化劑。只有具有氧化有具有氧化-還原電位的兩價和多價金屬離子才對還原電位的兩價和多價金屬離子才對油脂的氧化有催化作用。油脂的氧化有催化作用。 (一一). 各種抗氧化劑的作用原理不盡相同,大致分為各種抗氧化劑的作用原
46、理不盡相同,大致分為下述下述4種情況:種情況:(l)抗氧化劑本身可釋放出氫離子,破壞或終止抗氧化劑本身可釋放出氫離子,破壞或終止油脂在氧化過程中所產(chǎn)生的過氧化物,使之不能油脂在氧化過程中所產(chǎn)生的過氧化物,使之不能繼續(xù)被分解成醛或酮類等低分子物質(zhì),如各種酚繼續(xù)被分解成醛或酮類等低分子物質(zhì),如各種酚類抗氧化劑。有合成的,如丁基羥基茴香醚類抗氧化劑。有合成的,如丁基羥基茴香醚(BHA)、)、二丁基羥基甲苯(二丁基羥基甲苯(BHT)、)、叔丁基叔丁基對苯二酚(對苯二酚(TBHQ)、)、沒食子酸及其衍生物;天沒食子酸及其衍生物;天然的,如生育酚、茶多酚、愈創(chuàng)樹脂等。然的,如生育酚、茶多酚、愈創(chuàng)樹脂等。
47、(2)抗氧化劑本身極易被氧化,從而降低介)抗氧化劑本身極易被氧化,從而降低介質(zhì)中的含氧量,抑制食品成分的氧化。常用質(zhì)中的含氧量,抑制食品成分的氧化。常用的有抗壞血酸及其衍生物,異抗壞血酸及其的有抗壞血酸及其衍生物,異抗壞血酸及其鈉鹽等。鈉鹽等。(3)抗氧化劑能減弱氧化酶的活性。如亞硫)抗氧化劑能減弱氧化酶的活性。如亞硫酸鹽類、二氧化硫及各種含硫化合物等。酸鹽類、二氧化硫及各種含硫化合物等。(4)將能催化和引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)實行封)將能催化和引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)實行封閉。閉。 l自由基清除劑自由基清除劑 (氫供體、電子供體)(氫供體、電子供體)l氧清除劑氧清除劑l酶抑制劑酶抑制劑l單線態(tài)氧猝滅劑單
48、線態(tài)氧猝滅劑l金屬離子螯合劑金屬離子螯合劑l增效劑(如檸檬酸、酒石酸等)增效劑(如檸檬酸、酒石酸等) 脂類自動氧化鏈式反應(yīng)產(chǎn)生的自由基,脂類自動氧化鏈式反應(yīng)產(chǎn)生的自由基,通過脂類或單質(zhì)氧作用,或相互作用,進通過脂類或單質(zhì)氧作用,或相互作用,進而又加劇了脂類氧化鏈反應(yīng)的傳遞速度,而又加劇了脂類氧化鏈反應(yīng)的傳遞速度,促進了脂類的氧化。促進了脂類的氧化。 自由基清除劑必須具備兩個條件:自由基清除劑必須具備兩個條件:一一 它本身極容易給出氫自由基;它本身極容易給出氫自由基;二二 它自身轉(zhuǎn)變成的自由基較脂類氧化鏈式它自身轉(zhuǎn)變成的自由基較脂類氧化鏈式反應(yīng)生成的自由基更能穩(wěn)定存在。反應(yīng)生成的自由基更能穩(wěn)定存
49、在。 如如BHA、BHT、PG、VE等能將氫自由等能將氫自由基提供給不飽和的脂肪酸過氧游離基形成氫基提供給不飽和的脂肪酸過氧游離基形成氫過氧化物,阻止脂肪酸形成新的自由基,其過氧化物,阻止脂肪酸形成新的自由基,其作用過程如下:作用過程如下: ROO+ AH ROOH + A R+ AH RH + A RO+ AH ROH + A HO+ AH H2O + A A + A A-A 本身形成的自由基比較穩(wěn)定、并可結(jié)合成本身形成的自由基比較穩(wěn)定、并可結(jié)合成穩(wěn)定的二聚體之類的物質(zhì)。穩(wěn)定的二聚體之類的物質(zhì)。 單質(zhì)氧有兩種存在形式,一是單線態(tài),單質(zhì)氧有兩種存在形式,一是單線態(tài),即激發(fā)態(tài),能量較高;二是三線
50、態(tài),即基態(tài),即激發(fā)態(tài),能量較高;二是三線態(tài),即基態(tài),能量較低。單線態(tài)氧可將脂類化合物氧化成能量較低。單線態(tài)氧可將脂類化合物氧化成氫過氧化物,是食品中脂類氧化的根源。氫過氧化物,是食品中脂類氧化的根源。 胡蘿卜素在低氧壓力下能將單線態(tài)氧轉(zhuǎn)胡蘿卜素在低氧壓力下能將單線態(tài)氧轉(zhuǎn)變?yōu)槿€態(tài)氧,從而起到抗氧化作用。變?yōu)槿€態(tài)氧,從而起到抗氧化作用。 1O2 + -胡蘿卜素胡蘿卜素 -胡蘿卜素胡蘿卜素 + 3O2 在含脂食品中通常含有微量的金屬離在含脂食品中通常含有微量的金屬離子。這些金屬離子可縮短鏈反應(yīng)引發(fā)期的子。這些金屬離子可縮短鏈反應(yīng)引發(fā)期的時間,加快脂類化合物的氧化速度。時間,加快脂類化合物的氧化速
51、度。 ROOH + M2+RO + OH + M3+ ROOH + M3+ROO + H + M2+l某些金屬螯合劑可作為抗氧化劑,因它某些金屬螯合劑可作為抗氧化劑,因它們與金屬離子螯合后可降低氧化還原電們與金屬離子螯合后可降低氧化還原電勢,穩(wěn)定金屬離子的氧化態(tài),有效地抑勢,穩(wěn)定金屬離子的氧化態(tài),有效地抑制金屬離子的促氧化效應(yīng)。如檸檬酸、制金屬離子的促氧化效應(yīng)。如檸檬酸、EDTA、多磷酸鹽、植酸、卵磷脂等。多磷酸鹽、植酸、卵磷脂等。 氧清除劑可除去彌漫于食品中的氧氣而延緩氧清除劑可除去彌漫于食品中的氧氣而延緩氧化反應(yīng)的發(fā)生。有抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸氧化反應(yīng)的發(fā)生。有抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯
52、、異抗壞血酸、異抗壞血酸鈉等。這些物質(zhì)對酯、異抗壞血酸、異抗壞血酸鈉等。這些物質(zhì)對氧有強的親和力,本身被氧化成脫氫抗壞血酸。氧有強的親和力,本身被氧化成脫氫抗壞血酸。在氧的存在下,脫氫抗壞血酸不可逆地降解為在氧的存在下,脫氫抗壞血酸不可逆地降解為二二酮古羅糖酸酮古羅糖酸,最終分解產(chǎn)物是,最終分解產(chǎn)物是草酸和蘇糖酸草酸和蘇糖酸。2O2 2H H2O23O2H2O2 H2O3O2超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶過氧化氫酶過氧化氫酶 有一些物質(zhì),其本身沒有抗氧化作用,有一些物質(zhì),其本身沒有抗氧化作用,但與抗氧化劑混合使用,卻能增強抗氧化但與抗氧化劑混合使用,卻能增強抗氧化劑的效果,這些物質(zhì)統(tǒng)稱為抗氧化劑
53、的增劑的效果,這些物質(zhì)統(tǒng)稱為抗氧化劑的增效劑。各種金屬離子的螯合劑(如效劑。各種金屬離子的螯合劑(如EDTA)是一類間接的抗氧化劑或抗氧化增效劑。是一類間接的抗氧化劑或抗氧化增效劑。 檸檬酸、磷酸、抗壞血酸及它們的酯檸檬酸、磷酸、抗壞血酸及它們的酯類(如檸檬酸單甘油酯、抗壞血酸棕擱類(如檸檬酸單甘油酯、抗壞血酸棕擱酸酯等)對酚類抗氧化劑具有良好的抗酸酯等)對酚類抗氧化劑具有良好的抗氧化增效作用。所加的酸一方面可為介氧化增效作用。所加的酸一方面可為介質(zhì)(油脂、含脂食品)創(chuàng)造一個酸性環(huán)質(zhì)(油脂、含脂食品)創(chuàng)造一個酸性環(huán)境,以保證原始抗氧化劑和油脂的穩(wěn)定境,以保證原始抗氧化劑和油脂的穩(wěn)定性;另一方面
54、如抗壞血酸本身易被氧化,性;另一方面如抗壞血酸本身易被氧化,從而使其具有消除氧的能力。從而使其具有消除氧的能力。(一)合成抗氧化劑(一)合成抗氧化劑l丁基羥基茴香醚(丁基羥基茴香醚(BHA)l二丁基羥基甲苯(二丁基羥基甲苯(BHT)l特丁基對苯二酚(特丁基對苯二酚(TBHQ)l沒食子酸衍生物沒食子酸衍生物 沒食子酸丙酯、辛酯、十二酯沒食子酸丙酯、辛酯、十二酯l對羥基苯甲酸衍生物對羥基苯甲酸衍生物 對羥基苯甲酸甲酯(乙酯、丙酯)對羥基苯甲酸甲酯(乙酯、丙酯)(二)天然抗氧化劑(二)天然抗氧化劑l生育酚生育酚l二氧化硫及幾種亞硫酸鹽二氧化硫及幾種亞硫酸鹽l抗壞血酸(維生素抗壞血酸(維生素C)及其衍
55、生物及其衍生物 抗壞血酸鈣鹽、鈉鹽、抗壞血酸棕櫚酸酯、抗壞血酸硬抗壞血酸鈣鹽、鈉鹽、抗壞血酸棕櫚酸酯、抗壞血酸硬脂酸酯脂酸酯 白色或微黃色蠟樣結(jié)晶性粉末,帶有白色或微黃色蠟樣結(jié)晶性粉末,帶有酚類的特異臭氣和有刺激性的氣味。兩種酚類的特異臭氣和有刺激性的氣味。兩種異構(gòu)體異構(gòu)體3-BHA和和2-BHA。不溶于水,易溶。不溶于水,易溶于乙醇于乙醇、甘油甘油、豬油豬油、玉米油玉米油、花生油和花生油和丙二醇丙二醇。3-BHA的抗氧化效果比的抗氧化效果比2-BHA強強1.5倍,兩者合用有增效作用。倍,兩者合用有增效作用。 BHA除抗氧化作用外,還有相當(dāng)強的抗除抗氧化作用外,還有相當(dāng)強的抗菌力。菌力。 (l
56、)丁基羥基茴香醚(丁基羥基茴香醚(BHA)食品食品用量用量%動物油動物油0.001-0.01植物油植物油0.002-0.02焙烤食品焙烤食品0.01-0.04谷物食品谷物食品0.005-0.02脫水豆?jié){脫水豆?jié){0.001精煉油精煉油0.01-0.1口香糖基質(zhì)口香糖基質(zhì)0.1糖果糖果0.1食品包裝材料食品包裝材料0.02-0.1 二丁基羥基甲苯為無色結(jié)晶或白色晶二丁基羥基甲苯為無色結(jié)晶或白色晶體粉末,無臭味或有很淡的特殊氣味,體粉末,無臭味或有很淡的特殊氣味,無味。穩(wěn)定性好,抗氧化效果好。它不無味。穩(wěn)定性好,抗氧化效果好。它不溶于水和丙二醇,易溶于大豆油溶于水和丙二醇,易溶于大豆油,棉子棉子油油
57、,豬油豬油,乙醇,丙酮,甲醇,苯,礦乙醇,丙酮,甲醇,苯,礦物油。物油。 食品食品用量用量%動物油動物油0.001-0.01植物油植物油0.002-0.02焙烤食品焙烤食品0.01-0.04谷物食品谷物食品0.005-0.02脫水豆?jié){脫水豆?jié){0.001香精油香精油0.01-0.1口香糖基質(zhì)口香糖基質(zhì)0.1食品包裝材料食品包裝材料0.02-0.1抗氧化劑抗氧化劑濃度濃度%AOM穩(wěn)定性穩(wěn)定性(d)對照對照011BHT0.00536BHT0.0153BHT0.0264BHA0.0254BHT+BHA0.005+0.0180BHT+BHA0.01+0.01102 白色至淺褐色結(jié)晶粉末,或微乳白色針狀白
58、色至淺褐色結(jié)晶粉末,或微乳白色針狀結(jié)晶。無臭,微有苦味,水溶液無味。結(jié)晶。無臭,微有苦味,水溶液無味。PG難溶于水難溶于水,微溶于棉子油微溶于棉子油、花生油花生油、豬脂豬脂。其其0.25%水溶液的水溶液的PH值為值為5.5左右。沒食子左右。沒食子酸丙酯比較穩(wěn)定,遇銅、鐵等金屬離子發(fā)生酸丙酯比較穩(wěn)定,遇銅、鐵等金屬離子發(fā)生呈色反應(yīng),變?yōu)樽仙虬稻G色,有吸濕性,呈色反應(yīng),變?yōu)樽仙虬稻G色,有吸濕性,對光不穩(wěn)定,發(fā)生分解,耐高溫性差。對光不穩(wěn)定,發(fā)生分解,耐高溫性差。 食品食品用量用量%動物油動物油0.001-0.01植物油植物油0.001-0.02全脂奶粉全脂奶粉0.005-0.01人造黃油人造黃
59、油0.001-0.01面包面包0.001-0.004谷類食品谷類食品0.003口香糖基質(zhì)口香糖基質(zhì)0.1糖果糖果0.01 TBHQ是白色或淺黃色的結(jié)晶粉末,微溶于水,是白色或淺黃色的結(jié)晶粉末,微溶于水,不與鐵或銅形成絡(luò)合物。在許多油和溶劑中它都不與鐵或銅形成絡(luò)合物。在許多油和溶劑中它都有足夠的溶解性。有足夠的溶解性。TBHQ溶于乙醇溶于乙醇、丙二醇丙二醇、棉棉子油子油、玉米油玉米油、大豆油大豆油、豬油豬油,而在椰子油、花而在椰子油、花生油中易溶,水中溶解度隨溫度升高而增大。生油中易溶,水中溶解度隨溫度升高而增大。TBHQ的抗氧化活性與的抗氧化活性與BHT、BHA或或PG相等或相等或稍優(yōu)于它們。
60、稍優(yōu)于它們。 TBHQ對大多數(shù)油脂,較其他抗氧化劑有更有對大多數(shù)油脂,較其他抗氧化劑有更有效的抗氧化穩(wěn)定性。對蒸煮和油炸食品有良好的效的抗氧化穩(wěn)定性。對蒸煮和油炸食品有良好的持久抗氧化能力,因此適用于土豆之類的生產(chǎn),持久抗氧化能力,因此適用于土豆之類的生產(chǎn),但它在焙烤制品中的持久力不強,應(yīng)與但它在焙烤制品中的持久力不強,應(yīng)與BHA合用。合用。在植物油、膨松油和動物油中,在植物油、膨松油和動物油中,TBHQ一般與檸檬一般與檸檬酸結(jié)合使用。酸結(jié)合使用。 叔丁基對苯二酚的叔丁基對苯二酚的ADI為為00.2mg/kg(FAOWHO,1991)。)。LD507001000mg/kg(大鼠,大鼠,經(jīng)口)。
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