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精细化学品 食品添加剂第8章 食品添加剂第一节 概述定义：中华人民共和国食品卫生法规定：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对人体安全无毒的化学合成或者天然物质。同时明确：“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添加物”也属于食品添加剂的范畴。 因此，在我国，营养强化剂也属于食品添加剂目前国际上使用的食品添加剂种类达14000多种，直接使用的4000余种，香精、香料约占80%左右。 食品添加剂是构成现代食品工业的重要因素，它对于改善食品的色、香、味，增加食品营养，提高食品品质，改善加工条件，防止食品变质，延长食品的保质期有极其重要的作用，可使食品方便化、多样化、营养化、风味化和高级化。因此，食品添加剂在食品工业中占据重要地位，可以说没有食品添加剂就不可能有现代食品工业。 分 类：我国食品添加剂使用卫生标准将食品添加剂分为22类：（1）防腐剂 （2）抗氧化剂 （3）发色剂 （4）漂白剂 （5）酸味剂 （6）凝固剂（7）疏松剂 （8）增稠剂 （9）消泡剂 （10）甜味剂 （11）着色剂 （12）乳化剂（13）品质改良剂 （14）抗结剂 （15）增味剂 （16）酶制剂 （17）被膜剂 （18）发泡剂（19）保鲜剂 （20）香料 （21）营养强化剂 （22）其他添加剂按照原料和生产方法分为：化学合成的、天然的。食品添加剂的一般要求与安全使用原则 （2、我国对食品添加剂及其使用的要求有哪些？）为了确保食品添加剂的食用安全，使用食品添加剂应该遵循以下原则： 1经过规定的食品毒理学安全评价程序的评价，证明在使用限量内长期使用对人体安全无害。 2不影响食品感官性质和原味，对食品营养成分不应有破坏作用。3食品添加剂应有严格的质量标准，其有害杂质不得超过允许限量。4不得由于使用食品添加剂而降低良好的加工措施和卫生要求。 5不得使用食品添加剂掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段。 6未经卫生部允许，婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂。食品添加剂安全性的评价指标 （3、评价食品添加剂安全性的标准有哪些？）每日最大允许摄入量ADI值，它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每公斤体重摄入的毫克数表示，单位是mg/kg。对小动物（大鼠、小鼠等）进行近乎一生的毒性实验，取得MNL值（动物最大无作用量），其1/1001/500即为ADI值例：糖精对小鼠的MNL为500mg/kg,ADI为0-5mg/kg,安全系数为100,在面包饼干中的最大允许使用量为150mg/kg,摄入0.5kg,70kg男性为ADI的21.4%,50kg女性为ADI的30%MNL（最大无作用量），由动物实验而来的。 MNL除以100用于人为ADI（mg/kg）。半数致死量LD50值（亦称致死中量）：它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，其单位是mg/kg（体重）。是任何食品添加剂都必须进行的毒理学评价中第一阶段急性毒性试验的指标。LD50是判断食品添加剂安全性的第二个常用指标。LD50只能作为参考值，其价值远低于ADI值。LD50仅系急性毒性試验的结果，不代表亚急性和致畸突变性等毒理情况。表1 LD50值与毒性分级和对人的毒性对照 毒性程度LD50(大鼠口)(mg/kg)对人致死推断量毒性程度LD50(大鼠经口)(mg/kg)对人致死推断量极大大中<115051500约50mg510g2030g小 极小基本无毒5015000500115000>15000200300g500g>500g表2 几种物质的LD50值 物质名称LD50值(mg/kg体重)物质名称LD50值(mg/kg体重)氰化钾杀虫剂敌敌畏药物阿司匹林250705001000食品抗氧剂BHA防腐剂苯甲酸钠尼泊金丙酯29002700>8000食品添加剂的危害问题食品添加剂可有一定的危害性，特别是有些品种尚有一定的毒性(一)食品添加剂本身的危害5060年代发现不少食用合成色素具有致癌、致畸作用亚硝酸盐可与胺类物质生成强致癌物亚硝胺(二)掺杂作假尽管掺杂作假并非都是由食品添加剂所引起。虽然我国食品添加剂卫生管理办法规定“禁止以掩盖食品腐败或以掺杂掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。”FAO、CCFAC和各国政府的努力:一方面,禁止使用那些对人体有害、对动物致癌和致畸，并有可能危害人类健康的添加剂品种另一方面,对那些有怀疑的品种，则继续进行更严格的毒理学检验以确定其是否可用、许可使用时的使用范围、最大使用量与残留量，以及建立更高标准的质量规格、分析检验方法等。由于：现有食品添加剂均已经严格的毒理学试验和一定的安全性评价，所有新申报食品添加剂必须经过严格的毒理学试验和安全性评价才得以许可使用因此可以认为，现已将食品添加剂的危害降到了最低水平。目前国际上认为由食品产生的危害大多与食品添加剂无关。例如人们通常把与食品有关的危险从高到低分为五类：食品微生物污染 营养不良（包括营养不足和营养过剩） 环境污染 食品中天然毒物的误食 食品添加剂食品安全问题食品添加剂使用不当会对人体产生一定的危害。但更严重的问题是在食品中添加违规或禁用的化学品。例如：陈米中加入吊白块（次硫酸氢钠甲醛）、矿物油；猪饲料中加入瘦肉精（盐酸克伦特罗）；敌敌畏浸泡金华火腿事件；福尔马林用于食物的杀菌、防腐；保险粉用于豆芽的保鲜；使用工业盐作为发色剂和防腐剂；松香用于“快速褪毛”例如：硫磺熏制的豌豆粉,过量添加明矾，以延长凉粉保存期、增加亮度；硫磺加明矾 凉粉亮晶晶 ；破皮鞋、烂皮带 化学水解 香精 色素 “人造牛奶” 食用明胶是一种应用非常广泛的食品添加剂，肉冻、果冻、糖果、香肠、粉丝、罐头、冰淇淋、方便面等在生产时都使用了明胶，起粘合的作用。第二节 防腐剂(preservatives)加工食品、水果和蔬菜的防腐方法：物理法：加热、冷藏、辐射、紫外线、干制、腌制、真空包装化学法：使用化学物质（即防腐剂）来抑制或杀灭微生物的方法 化学方法的优点： 投资少 ； 见效快 ； 不需特殊的仪器设备 ； 不改变食品的组织形态一、定义： 防腐剂是指能抑制微生物生长繁殖或杀灭微生物，从而抑制食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。 微生物引起的食品腐败变质 细菌-腐败霉菌-霉变酵母-发酵酒精发酵 醋酸发酵 乳酸发酵 酪酸发酵二、防腐剂应具备的条件1、性质稳定，在一定时间内化学结构不变且有效，使用中及在机体内（分解或不分解）无毒 过去使用过的某些防腐剂，如硼砂、甲醛、水杨酸等，因被发现会对人体带来一定的危害而被相继禁用。2、本身无刺激性和异味：即防腐剂对食品的风味、口感无影响3、在低浓度下仍有抑菌作用即防腐剂应有高效的性质，可降低防腐剂的使用量，保证消费者摄入的主要为食品，而不是防腐剂4、价格合理，使用方便 ： 即对食品的制造成本影响不大，使用时不需特殊的设备和操作三、防腐剂作用机理 防腐剂抑菌途径影响细胞的亚结构：细胞壁、细胞膜 与代谢有关的酶 蛋白质合成系统 遗传物质对细胞壁、膜、内容物产生一定效应例如：山梨酸的结构与葡萄糖的结构类似，可以透过其细胞壁，进入微生物体内，抑制其中的各种酶。四、常用防腐剂简介 （4、食品防腐剂的作用机理主要有哪些？）目前常用的食品防腐剂主要有4类： 酸型防腐剂、酯型防腐剂、无机防腐剂和生物防腐剂四类。1、苯甲酸及其钠盐又称安息香酸，在pH值2.54之间，对很多微生物都有效。苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马尿酸，可全部从尿中排出，不在人体内蓄积。苯甲酸的防腐作用机理：具强亲油性，易通过细胞膜而进入细胞内，干扰细胞膜的通透性，阻碍其对氨基酸的吸收，且可酸化细胞内的储碱，抑制微生物呼吸酶系的活性，从而起到防腐作用苯甲酸属低毒防腐剂，对机体有致突变作用，某些国家已限制使用。主要用于：饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油、水产、蔬菜制品苯甲酸微溶于水，故一般先制成钠盐后再添加到食品中使用。苯甲酸的制备方法之一：主要用于：饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油、水产、蔬菜制品。2、山梨酸及其盐化学名为2,4己二烯酸，结构式为：2、山梨酸及其盐 （7、如何合成山梨酸钠？）化学名为2,4己二烯酸，结构式为：性质：难溶于水，抑止霉菌、酵母菌和好气性细菌，效果显著。对厌气菌如芽孢杆菌无效。其盐类水溶性好，状态稳定，使用方便，但效果较差。进入体内可以直接参与脂肪代谢，最后被氧化为二氧化碳和水，因此几乎没有毒性（毒性仅为苯甲酸的1/4），是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。适用于pH<5.5,游离酸，作用于细胞膜及酶。用途：用于果酱、醋、酱油（<1g/kg)等。山梨酸及其盐和山梨酸的衍生物是防腐剂中对人体毒害最小的防腐剂，目前世界上所有国家都允许使用。山梨酸的合成方法：（1）以丁烯醛（巴豆醛）和乙烯酮为原料：CH3CH=CHCHO + CH2=C=O g CH3CH=CHCH=CHCOOH（2）以巴豆醛和丙二酸为原料CH3CH=CHCHO + CH2(COOH)2 CH3CH=CHCH=CHCOOH（3）以巴豆醛和丙酮为原料 CH3CH=CHCHO + CH3CH2CHO 3、丙酸及其盐类丙酸是人体新陈代谢的正常中间物，故无毒性，其ADI值不加限制。主要用于面包及糕点制作。丙酸盐（钙或钠盐）具有相同的防腐效果。丙酸及其盐的最大使用量规定为5g/kg，其最小抑菌浓度在pH值为5.0时是0.01%，pH值为6.5时是0.5% 生产工艺：羰基合成丁烷氧化制醋酸的副产物4、对羟基苯甲酸酯：又名尼泊金酯。乙酯、丙酯为我国允许使用。特点：水溶性差，用量少（约为苯甲酸钠的1/10） ，价格高。不属于酸型防腐剂，适用于pH48。尼泊金各种酯可以互配，增效。生产工艺：脂化法、一步法。几种常用防腐剂毒性比较：防腐剂LD50值(mg/kg体重)MNL (mg/kg体重)ADI(mg/kg体重)苯甲酸尼泊金丙酯山梨酸2700>80001050050010002500<5<10<25防腐剂种类使用范围苯甲酸苯甲酸钠碳酸饮料、低盐酱菜、酱类、蜜饯、葡萄酒、果酒、软糖、酱油、食醋、果酱（不包括罐头）、果汁（味）型饮料、食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁。山梨酸山梨酸钾除同上外,还包括鱼,肉,蛋,禽类制品,果,蔬类保鲜,胶原蛋白肠衣,果冻,氢化植物油,鱼干制品,即食豆制品,糕点,馅,面包,蛋糕,月饼,即食海蜇,乳酸菌饮料.丙酸钙生面湿制品(切面,馄饨皮),面包,食醋,酱油,糕点,豆制食品.丙酸钠糕点、杨梅罐头加工工艺。对羟基苯甲酸丙酯果蔬保鲜,食醋,碳酸饮料,果汁(味)型饮料,果酱(不包括罐头）酱油、酱油,酱料,糕点馅,蛋黄馅.脱氢乙酸腐乳、酱菜、原汁桔浆。双乙酸钠谷物、即食豆制品。二氧化碳碳酸饮料、汽酒类。乳酸链球菌素罐头、植物蛋白饮料、乳制品、肉制品。过氧化氢生牛乳保鲜(限于黑龙江,内蒙古地区使用),袋装豆腐干.天然防腐剂简介天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等优点。近年来，天然防腐剂的研发利用成了食品工业的一个热点。主要品种：海藻糖、甘露聚糖、鱼精蛋白、溶菌酶、壳聚糖、果胶分解物、蜂胶、大蒜素、茶多酚等。无机防腐剂常用的无机防腐剂有硝酸盐和亚硝酸盐，主要用于肉类罐头、火腿、腌制肉类等，兼作发色剂。第三节 抗氧化剂（5、食品抗氧化剂的作用机理主要有哪些？）除微生物外，氧化也是导致食品变质的重要因素。氧化可导致食品中的油脂酸败，还会导致食品退色、褐变、维生素受到破坏等，从而降低食品质量和营养价值，误食这些食品有时甚至发生食品中毒现象。抗氧化方法：冷冻、气调、真空包装、改进加工方法等。使用抗氧化剂是一种经济而又理想的方法。抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。抗氧化剂主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏。油脂分子结构中的不饱和键在氧气、水、金属离子、光照、受热等情况下，会变成酮、醛及醛酮酸，而发出臭味、酸味、苦味（这种现象称为酸败）。抗氧化剂能放出特定的自由基使酸败链式反应中断而阻止酸败。抗氧化剂应具备的条件及作用机理应具备的条件：对食品有优良的抗氧化效果，用量适当；使用时和分解后都无毒、无害，对于食品不会产生怪味和颜色；使用中稳定性好、分析检测方便；容易制取、价格便宜。作用机理：作用机理比较复杂，主要有抗氧化剂发生化学反应，降低食品体系的氧含量；阻止、减弱氧化酶的活力；使氧化过程中的链式反应中断，破坏氧化过程（如酚类化合物）；将能催化、引起氧化反应的物质封闭。抗氧化剂按其溶解性可分为：油溶性抗氧化剂； 水溶性抗氧化剂按其来源可分为：天然抗氧化剂； 合成抗氧化剂合成抗氧化剂：油溶性合成抗氧化剂：丁基羟基茴香醚（BHA）；二丁基羟基甲苯（BHT）；没食子酸丙酯（PG）；叔丁基对苯二酚（TBHQ）；2,4,5-三羟基苯丁酮（THBP）水溶性合成抗氧化剂：L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐。1.丁基羟基茴香醚（BHA） 白或微黄色蜡状固体，稍带刺激气味，不溶于水，易溶于乙醇、和各种油脂中，除抗氧化作用外，还有较强的抗菌作用。油脂中含0.10.2g/kg的BHA就可达到很好的效果，广泛用于焙烤食品。可由对羟基苯酚和叔丁醇反应制备： 2二丁基羟基甲苯（BHT） 学名是4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚，为白色结晶。不溶于水和甘油，能溶于乙醇和油脂中，抗氧化性和稳定性均较好，无臭无味，价格低廉。缺点是其毒性相对较高 3. 没食子酸丙酯（PG） 3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯。PG是白色至淡黄褐色结晶，无臭，稍有苦味。易溶于热水、乙醇、丙酮、乙醚而难溶于水。对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强，但有着色的缺点，常与其它抗氧化剂并用。LD50值为3800mg/kg（大鼠经口），ADI值暂定为00.2 mg/kg。其合成反应式如下： 4. L抗坏血酸及其衍生物：L抗坏血酸即为维C，常以钠盐形式使用以葡萄糖为原料进行发酵生产。L抗坏血酸高级脂肪酸酯：安全、高效、无毒和营养型酯溶性抗氧化剂。国外多将维C及其钠盐用作抗氧化剂，国内多用作营养强化剂。L抗坏血酸结构中的烯醇式羟基易氧化脱氢，具有强还原性，可消耗食品及环境中的氧。具有生理活性，参与机体的代谢过程，促进抗体形成，增强基体对疾病的抵抗力，以及解毒促进对铁的吸收等多种作用。L抗坏血酸高级脂肪酸酯不仅保持了L抗坏血酸抗氧化性能和生理活性，而且在动植物油等非水体系中溶解性和稳定性均有明显提高，是一种安全、高效、无毒和营养型酯溶性抗氧化剂。5、异抗坏血酸及其钠盐：维C的立体异构体，抗氧化性比维C强。异抗坏血酸是维C的立体异构体，抗氧化能力远远超过维C，几乎没有维C的生理活性，但不会影响人体对抗坏血酸的吸收和利用，人体摄取异抗坏血酸后在体内可以转化为抗坏血酸，美国食品与药物管理局（FDA）将其列为一般公认安全物质。食品中加入异抗坏血酸除起到抗氧化作用外，还可保护维C不被氧化，保护了食品的营养作用。6、生育酚混合浓缩物生育酚即为维生素E，广泛存在于动植物体内，是7种异构体的混合物；抗氧化性能来自苯环上6位的羟基，羟基结合成酯后则失去抗氧化性；热稳定性好，耐光、耐紫外线、耐放射线的性能也比BHA、BHT强。生育酚即为维生素E，广泛存在于动植物体内，有防止动植物组织内的脂溶性成分氧化的功能。天然维E有7种异构体，作为抗氧化剂使用的生育酚是7种异构体的混合物，工业上以小麦胚芽油、米糠油、大豆油、棉仔油、亚麻仁油等为原料，将其中不皂化物用苯处理，除去沉淀物后再加乙醇，除去沉淀物再真空蒸馏而得。它的抗氧化性能来自苯环上6为的羟基，羟基结合成酯后则失去抗氧化性，一般生育酚对动物油脂的抗氧化效果比对植物油效果好。生育酚热稳定性好，在高温下仍然具有较好的抗氧化效果，生育酚的耐光、耐紫外线、耐放射线的性能也比BHA、BHT强，具有防止维生素A在-射线照射下的分解作用，防止-胡萝卜素在紫外光照射下的分解作用及防止甜饼干在日照下的氧化作用。另外今年来的研究结构表明，生育酚还有阻止咸肉中产生亚硝酸胺致癌物的作用。 第四节 调味剂调味剂是能赋予食品酸、甜、苦、辣、咸、鲜、麻、涩、清凉等特殊味感的一类食品添加剂。其作用主要是增味和调味，以使食品更香甜可口、味道鲜美，增强人们的食欲。 各国对味觉的分类并不一致。我国分为酸、甜、苦、咸、辣、涩、鲜七味；日本分为酸、甜、苦、咸、辣五味；欧美分为酸、甜、苦、咸、辣、金属味六味。在生理学上，只有酸、甜、苦、咸四种基本味。辣味是口腔粘膜受到刺激引起的痛觉，而涩味则是舌粘膜收敛引起的感觉。1、甜味剂 (8、如何合成糖精？)甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂。按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂两类。按所含热值分为营养型和非营养型两类。人工合成甜味剂主要是一些具有甜味的化学物质，甜度一般比蔗糖高数十倍至数百倍，但不具任何营养价值。 非营养型甜味剂和部分营养型甜味剂（如糖醇、木糖等），因在机体内的代谢与胰岛素无关，故适用于糖尿病者而不致增高血糖浓度。一些甜味剂的相对甜度甜味剂相对甜度甜味剂相对甜度蔗糖100麦芽糖醇7595乳糖1627木糖醇100140半乳糖3060甘草甜素200500葡萄糖74糖精钠30004000麦芽糖3260甜蜜素2000070000木糖4070甜味素1000020000主要品种有：（8、如何合成糖精？）化学合成甜味剂：糖精（邻磺酰苯甲酰亚胺 ）、甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）、阿斯巴甜（天门冬酰苯丙氨酸甲酯、甜味素、APM）、安赛蜜等。天然甜味剂：木糖醇；甜菊糖木糖醇：木糖醇是将木材、玉米芯等材料中的木糖或聚木糖还原后制成的一种糖醇。木糖醇为白色结晶或结晶性粉末，分子式为C5H12O5，具有清凉甜味，甜味度为砂糖的65%100，发热量为三千卡，比其他糖醇高，有抑制形成龋齿的菌类变形杆菌活动的功效。木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外，还具有特殊的生化性能，它不需要通过胰岛素，就能透过细胞壁被人体吸收，并有降低血脂、抗酮体等功能。可用于制作饮料、糖果、罐头等食品。甜菊糖：又称甜菊苷，是植物甜菊中提取的多种苷的混合物，比较安全，甜度为糖的300倍左右。其味感与蔗糖相似，甜味纯正，存留时间长，对热和酸、碱都很稳定，是理想的低能甜味剂。甜菊甙像蔬菜纤维般经过消化系统，不为机体吸收，它不影响血糖水平，对糖尿病、肥胖症、高血压和高血糖患者安全有益。甜菊苷还能防止蛀牙。有报道说，它还具有降血压、促代谢和治疗胃酸过多等作用。 2、酸味剂：以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。 酸味剂主要有有机酸类：醋酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、富马酸和己二酸等；无机酸类：食用磷酸、碳酸等。酸味剂能解离出H+；酸度调节剂的阈值与pH的关系是：无机酸的阈值在pH3.43.5，有机酸在pH3.74.9之间。 以柠檬酸溶液（0.0030.02mol/L）作为酸味标准溶液相同pH下酸味的强度的差异为：乙酸>甲酸>乳酸>草酸>盐酸。根据羟基、羧基、氨基的有无，数目的多少及其在分子结构中所处的位置，而产生不同的风味。柠檬酸：为无色透明结晶或白色粉末，有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸的化学名称为2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸(或称为3-羟基-3-羧基-1,5-戊二酸)，别名枸橼酸，结构式如下：苹果酸：学名为羟基丁二酸，白色固体。有特殊的苹果酸香味。广泛用作酸奶、汽水、冰淇淋、口香糖、番茄酱、果酱、醋、果酒、人造奶油等。其使用效果比柠檬酸好，酸味浓，有接近天然果汁的口感，pH调节效果好。用它代替柠檬酸作酸味剂，用量可节约20%。而且能掩盖一些蔗糖代替物所产生的异味。ADI无特殊规定。合成方法如下：酸味剂的作用：酸度调节剂与其它调味剂的作用：与甜味剂的消杀作用（食品加工中应控制一定的糖酸比）；与咸味、苦味无消杀现象；与涩味有增强作用。在食品中可用于控制酸碱度；可作香味辅助剂：如酒石酸可辅助葡萄的香味等。可作螯合剂，螯合许多金属，抑止氧化过程；遇碳酸盐产生CO2气体，是膨松剂产气的基础。酸味剂具有还原性，可以做护色剂。还有缓冲剂的作用。3、鲜味剂鲜味剂或称风味增强剂，是补充或增强食品原有风味的物质。它们不影响任何其他味觉、刺激，而只增强其各自的风味特征，从而改进食品的可口性。它们对各种蔬菜、肉、禽、乳类、水产类乃至酒类都起着良好的增味作用。谷氨酸及其钠盐 谷氨酸（-氨基戊二酸）结构：HOOCCH(NH2)CH2CH2COOH谷氨酸的单钠盐即为味精，无色至白色结晶或晶体粉末，无臭，微有甜味或咸味，具特有的鲜味，易溶于水。100下加热3h，分解率为0.3，120失去结晶水，在155160或长时间受热，会失水生成焦谷氨酸钠，鲜味下降，且对人体有害。 谷氨酸钠 ：HOOCCH(NH2)CH2CH2COONa·H2O。 核苷酸类：肌苷酸、鸟苷酸、胞氨酸、脲氨酸、核酸核苷酸、及他们的各类盐。2，5-肌苷酸钠：易溶于水，有特殊的强烈鲜味，对热稳定，为安全性高的鲜味剂，效果相当于味精的1020倍，常与味精混合使用。可由酵母所得核酸分解、分离而得。第五节 食用色素用于食品着色的添加剂称为食用色素。其目的是增加对食品的嗜好及刺激食欲。按来源：人工合成色素和天然色素。 按化学结构：可分为四吡咯衍生物(或卟啉类衍生物)、异戊二烯衍生物、多酚类色素、酮类衍生物、醌类衍生物等；按溶解性质：可分为水溶性色素和脂溶性色素。一、常用的几种食用合成色素 苋菜红（水溶性偶氮色素） 胭脂红 赤藓红 新红 柠檬酸 日落黄 亮蓝 靛蓝食用合成色素：合成色素有着色泽鲜艳、稳定性较好、宜于调色和复配、价格低的优点，是我国食品、饮料的主要着色剂。以煤焦油为原料制成的食用色素。我国允许使用的八种合成色素为：胭脂红、苋菜红、日落黄、赤藓黄、新红、靛蓝、亮蓝。上海染料研究所为唯一定点生产单位。1 、觅莱红：又称蓝色酸性红，属偶氮染料，结构式如下：2 、胭脂红：又称丽春红4R，也属偶氮类色素，结构式如下：3、赤藓红：又称新品酸性红，樱桃红，结构式为：4、新红： 结构式为5、柠檬黄：又称酒石黄，结构式为：6、日落黄：又称晚霞黄，结构式为：7、靛青：又称碱式靛蓝或磺化靛蓝，是5，5-靛蓝素二磺酸的二钠盐。结构式为：8、亮蓝：结构式为：9、二氧化钛：白色无定形粉末，无臭、无味，不溶于水、在人体内不吸收，不积累，无致癌性。可作为食用白色色素。天然色素天然色素是从动植物组织中用溶剂萃取而制得的。天然色素虽然色泽稍逊，对光、热、pH等稳定性相对较差，但安全性相对比人工合成色素要高，且来源丰富，有的天然色素还具有维生素活性或某种药理功能，日益受到人们重视，生产、销售量增长很快。但天然色素成份复杂，生产过程中其化学结构可能发生变化，且可能混入铅、砷等有害金属及其它杂质，也有毒性问题。 1、四吡咯衍生物类：如叶绿素、血红素、胆素等这类化合物是由四个吡咯环的碳原子通过次甲基（CH）相连而成的复杂的共轭体系。这个环系也叫卟啉，呈平面型，在四个吡咯环中间的空隙里以共价键合配位键跟不同的金属元素结合，如在叶绿素中结合的是镁，在血红素中结合的是铁。同时四个吡咯环上的位上还各有不同的取代基。这类化合物的分子中存在共轭双键闭合系统，因此有特殊的吸光能力，能呈现出各种颜色。叶绿素和血红素属于这一类化合物。 a、叶绿素及叶绿素酮钠盐叶绿素分子中的镁原子可以被铜、铁、锌等金属离子取代，生产物中以铜叶绿素钠的色泽最为鲜亮，对光和热也很稳定，可以作为食品着色剂使用。叶绿素是一切绿色植物绿色的来源，是植物进行光合作用所必须的催化剂。当3位上的R为甲基时为叶绿素a，为醛基时为叶绿素b，通常a:b=3:1,叶绿素在植物细胞内与蛋白质结合成叶绿体，细胞死后叶绿素游离出来，由于叶绿素很不稳定，对光和热较为敏感。在适当的条件下叶绿素分子中的镁原子可以被铜、铁、锌等金属离子取代，生产物中以铜叶绿素钠的色泽最为鲜亮，对光和热也很稳定，可以作为食品着色剂使用。 b、血红素：血红素是高等动物血液和肌肉中的红色色素，是卟啉铁化合物。铁原子还可以配价键形式与蛋白质结合，一分子血红素和一条肽链组成的球蛋白结合成肌蛋白；四分子血红素和一分子四条肽链组成的球蛋白结合成血红蛋白。铁原子配位数为6，剩余一个配位数结合氧、二氧化碳、氧化氮等物质。亚铁血红素与NO结合，生成仙桃红色的亚硝基亚铁血红素。亚硝基血红蛋白或亚硝基肌红蛋白受热后蛋白质变性，生成较稳定的鲜红色的亚硝基血色原。利用这个原理，在肉制加工中，用亚硝酸盐等发色剂保持肉制品的鲜艳颜色。 肌红蛋白、血红蛋白（还原态，稍暗的紫红色）；氧合肌红蛋白、氧合血红蛋白（鲜红色）；亚铁血红素、高铁血红素（变肌红蛋白）（棕褐色）；亚硝基亚铁血红素（鲜桃红色）；亚硝基血红蛋白、亚硝基肌红蛋白（受热）亚硝基血色原（鲜红色）2异戊二烯衍生物类(多烯类）类胡萝卜素类胡萝卜素是以异戊二烯基为单元组成的共轭双链为基础的一类色素，属于多烯类色素，广泛存在于植物的叶、花、果实、块根、块茎中。呈红色、橙红色。类胡萝卜素是以异戊二烯残基为单元组成的共轭双链为基础的一类色素，属于多烯类色素，广泛存在于植物的叶、花、果实、块根、块茎中，一些微生物也能合成，而动物体内一般不能合成类胡萝卜索。已知的类胡萝卜素达300种以上，颜色从黄、橙、红至紫色都有，不溶于水而溶于脂肪溶液，属于脂溶性色素。类胡萝卜素又可分为胡萝卜素类(其结构为共轭多烯烃，溶于石油醚，微溶于甲醉、乙醇)和叶黄素类(是共轭多烯烃的含氧衍生物，以醇、醛、酮、酸的形态存在，溶于甲醉、乙醇和石油醚)。叶黄素类多呈浅黄、黄、橙等颜色，在绿色叶子中的含量常为叶绿素的两倍，常见的叶黄素主要有：叶黄素、玉米黄素、番茄黄素、柑橘黄素、虾黄素、辣椒红素等。类胡萝卜素是较早广泛用于油质食品着色的一类天然色素。我国已批准使用的此类食用色素有胡萝卜素、辣椒红色素、玉米黄色素和栀子黄色素等。3多酚类色素这类化合物是2一苯基苯并毗喃的衍生物，苯环上都具有两个或两个以上羟基，故称多酚类色素，是植物中主要的水溶性色素。最常见的有花青素、花黄素和儿茶素。4酮类衍生物有红曲色素(来源于微生物，是红曲霉菌丝所分泌的有色物质)和姜黄素（植物黄姜）两类。5醌类衍生物虫胶红色素（属动物色素）和胭脂虫色素属此类。有的天然色素具有维生素活性或某种药理功能。天然色素的色调比较自然，为人们所喜爱，但一般难溶于水，着色不便或不均匀，在不同酸度下呈现不同色调，甚至会在食品加工过程中变色。用天然色素很难调配成所需的色调，这是天然色素缺乏三原色的缘故。红花黄色素 用 途：天然食用色素，本品可用于茶，饮料，高级点心，面条，糖果，饼干，罐头和酒类等食品着色。来 源：菊科植物红花的花瓣。栀子黄色素 用 途：天然食用色素，本品可用于面条，糖果，饼干，饮料，酒类等食品着色 来 源：茜草科植物栀子 甘蓝红色素 用 途：天然食用色素，用于酸性食品如葡萄酒、饮料、果酱、果冻等食品的着色。 来 源：从红甘蓝的叶中提取、精制而成。主要由花青素、黄酮等组成。 红米红色素用途：适应于酸性食品、饮料、汽酒、冰淇淋、糖果、干酒和红酒等方面的着色，特别是葡萄酒最理想的着色剂。来源：以黑米为原料，经解析、浓缩、杀菌、成为液体产品或加工成固体产品，其水溶性好、耐光、耐热、耐酸、呈宝石红。发色剂与发色助剂(6、食品发色剂和着色剂有何不同？)在食品生产过程中加入能与食品的某些成分发生作用，使食品呈现良好色泽的物质称为发色剂或护色剂。常见如硝酸盐、亚硝酸盐等。发色助剂：在使用发色剂的同时，通常加入一些促进发色的物质，称为发色助剂。如L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠、烟酰胺。例如：亚硝酸盐的发色原理在酸性条件下亚硝酸盐会生成亚硝酸，进而转变为NO，一氧化氮能直接与肌红蛋白或高铁肌红蛋白反应，生成稳定的、鲜艳的、亮红色的一氧化氮肌红蛋白，经加热或烟薰，在盐作用下转变为一氧化氮亚铁血色原.硝酸盐和亚硝酸盐生色反应途径* 复配型发色剂实例A. 山梨酸钾和亚硝酸钠复合使用-山梨酸和低用量（40-80mg/kg）亚硝酸钠合用与单用120mg/kg的亚硝酸钠有同样的发色、抑菌和抗氧效果。B. 亚硝酸钠和红曲红、甜菜色素等复合- 如扬州亲亲集团生产的梅林牌午餐肉，用红曲红和低用量亚硝酸钠合用，效果良好。* 新型发色剂：已发现某些氨基酸和肽类有发色效果。漂白剂1.定义：能破坏或抑制食品的发色因素，使食品的色素褪掉或使食品避免褐变的添加剂叫漂白剂。2.分类： 氧化性漂白剂：如漂白粉、H2O2、KMnO4、KBrO3及过氧化苯甲酰等，它们将色素氧化分解后使之褪色，并且不受空气中的O2作用而再呈色；但它们的作用有局限性，有些色素不被氧化，而且易残留于食品中；可能破坏食品的营养成分。还原性漂白剂：主要为亚硫酸盐类，它们可以防止食品在空气中因氧化而产生颜色，尤其是褐变的颜色。但由于属于还原性漂白，故此时间久长又会因氧化而呈色。亚硫酸盐在食品中的作用 亚硫酸盐在食品中有多种作用，主要有： 1、漂白作用：（1）使食品中一些色素还原而漂白（加成反应）；（2）与花青苷色素加成使之色泽褪去； 但对胡萝卜素素作用很小，对叶绿素无作用2、抗氧化作用：亚硫酸盐具有还原性，可以同食品中的O2和H2O2反应：SO32+O2SO42 H2O2+SO32SO42+H2O它有效地防止食品中Vc氧化，故此有利于Vc的保留；3、杀菌、防腐作用（1）亚硫酸和微生物中的醛基发生加成反应，生产磺酸类物质，使微生物的细胞液呈现酸性，造成微生物蛋白质变性，使微生物生命活动受到抑制甚至死亡。（2）亚硫酸盐还是强还原剂，能消耗组织中和氧，抑制好气性微生物的活动。4、抑制褐变（1） 对于非酶褐变：亚硫酸盐可以与羰基化合物发生加成反应，从而阻断了缩合反应 。（2）对于酶促褐变 ：亚硫酸盐对多酚氧化酶有很强的抑制作用，因而可以防止食品褐变。 面粉漂白剂-稀释过氧化苯甲酰的作用稀释过氧化苯甲酰是面粉专用添加剂，其在面粉中作用不仅仅是漂白，而且还有加速面粉后熟，提高小麦的出粉率和抑止面粉在贮存中的霉变等作用。1、稀释过氧化苯甲酰对面粉的增白作用新加工的面粉中含有微量的脂溶性胡萝卜素，呈浅黄色，影响面粉的色泽，而面粉经过一段时期的贮存，可以依靠空气中的氧，使脂溶性胡萝卜素的共轭双键被自然氧化而破坏，使面粉的色泽得以提高和改善。为了加快面粉色泽的改善，过去在国外常用电弧法来漂白面粉，当空气通过高压电弧时产生了3000高温，空气中的氮气就形成了NO2 、N2O4，与面粉混合后而会产生原子氧，破坏面粉中的色素，同时也形成亚硝酸盐，残留在面粉中，这种方法用量过度很易造成面粉发青，且粉色也不理想。另外，也有采用氯气改善面粉的色泽，主要有三氯化氮、亚硝酰氯类强氧化气体。这类方法使用工艺复杂，且难以控制，常常造成粉色不均。目前，普遍使用了稀释过氧化苯甲酰做面粉的漂白剂，主要是因为稀释过氧化苯甲酰是白色粉状，不仅使用工艺简单，漂白效果好，而且没有蓄积性、致癌、致突发变和抗原作用，已被美国食品和药物管理局（FDA）列为公认安全的食品添加剂。2、稀释过氧化苯甲酰对面粉的后熟作用。面粉的后熟又称为熟化、陈化。新磨的面粉粘性大，缺乏弹性和韧性，不宜用来做面点，特别是用来制作面包类食品会出现皮色暗、不起个、易塌陷收缩的现象，但是面粉经过一段时间的贮藏后，则上述缺点会得以改善，这种现象称为面粉的“后熟”。面粉自然后熟需要的时间较长，一般为3-4周。在面粉中添加过氧化苯甲酰则对面粉的后熟有着积极的作用，稀释过氧化苯甲酰在面粉中可以分解释放出原子氧，使得面粉在几天内，就可以完成后熟。这样，面粉的白度不仅会增加，而且面粉也符合生产面制品（馒头、面包等）工艺要求，并大大降低了因面粉长期贮存而带来的霉变风险。 3、稀释过氧化苯甲酰可以抑止面粉的霉变。稀释过氧化苯甲酰在面粉中，一般在72小时内全部分解，释放原子态氧和苯甲酸。尽管苯甲酸含量很低，但对抑止面粉贮存过程中霉变也有着积极的作用。4、稀释过氧化苯甲酰可以提高小麦的出粉率。一般来讲，出粉率越高，类胡萝卜素含量越高，粉色也就越差。而稀释过氧化苯甲酰可以氧化面粉中的类胡萝卜素，提高面粉的白度，可以使小麦在同一等级面粉方面相应提高了出粉率，据海韦力公司多年来的检测结果表明，在面粉中添加60ppm的过氧化苯甲酰，一般可以使面粉的白度提高4-6个点，在小麦出粉率方面，提高了3个百分点的出粉率。凡是添加少量即能使互不相溶的液体（如油和水）形成稳定乳浊液的食品添加剂称为乳化剂。可使食品（水、油脂、碳水化合物的混合体系）形成均匀、稳定的分散体或乳状物，从而改善食品的组织结构、口感和外观，提高食品的贮存稳定性，防止食品变质。除乳化外，还有分散、发泡、消泡等作用。主要品种有：单甘油酯、山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆卵磷酯、丙二醇酯等。乳化剂凡是添加少量即能使互不相溶的液体（如油和水）形成稳定乳浊液的食品添加剂称为乳化剂。可使食品（水、油脂、碳水化合物的混合体系）形成均匀、稳定的分散体或乳状物，从而改善食品的组织结构、口感和外观，提高食品的贮存稳定性，防止食品变质。除乳化外，还有分散、发泡、消泡等作用。主要品种有：单甘油酯、山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆卵磷酯、丙二醇酯等。应用范围：面包、糕点、糖果、饮料、人造奶油、冰淇淋、巧克力乳化剂在食品中的作用 ：乳化剂可使食品组分混合均匀、产品的流变性改善，同时还可以对食品的外观、风味、适口性和保存性有一定的作用：