食品添加剂的测定幻灯片.ppt

食品添加剂的测定第1页，共58页，编辑于2022年，星期三本章内容第一节第一节概述概述第二节第二节防腐剂的测定防腐剂的测定第三节第三节甜味剂的测定甜味剂的测定第四节第四节发色剂的测定发色剂的测定第五节第五节漂白剂的测定漂白剂的测定第六节第六节食用合成色素的测定食用合成色素的测定第七节第七节抗氧化剂的测定抗氧化剂的测定第2页，共58页，编辑于2022年，星期三第一节第一节概述概述一、食品添加剂的定义和分类1、定义所谓食品添加剂即食品在生产、加工或保存过程中，添加到食物中期望达到某种目的的物质称食品添加剂。它并不包括残留的农药、污染物和营养强化剂。第3页，共58页，编辑于2022年，星期三2、分类食品添加剂的种类很多，按其来源可分为天然食品添加剂和化学合成添加剂。天然食品添加剂：是利用动物与植物组织或分泌物及以微生物的代谢产物为原料，经过提取、加工所得到的物质。如辣椒红色素、番茄红色素等是从植物中提取出来的。化学合成添加剂：是通过一系列化学手段所得到的有机或无机物质或多或少都有毒性，在剂量上应该严格掌握。第4页，共58页，编辑于2022年，星期三添加剂按不同用途可分成很多种类：(1)防腐剂（苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠）饮料、果浆中用；(2)抗氧化剂（BHA、BHT、PG等）；(3)发色剂（亚硝酸盐、硝酸盐NaNO3）腌肉用；（4）漂白剂（如蘑菇罐头，一般加工时氧化褐变，所以用亚硫酸盐浸泡，还有生产粉条也如此，如SO2等，制出产品白色）；（5）增稠剂（如淀粉、糖浆等）第5页，共58页，编辑于2022年，星期三（6）甜味剂（如糖精钠、糖精等，不产生能量的木糖醇等）；（7）着色剂（食用染料、色素）饮料及糖果里加入；（8）调味剂（味精谷氨酸钠，各种香精单体等）；以上的添加剂大部分都是化学合成的。它们是通过氧化、还原、缩合、聚合等合成反应制得，有的具有毒性，所以对于添加剂的含量多少与规格、剂量都要进行分析、标定。在目前推广使用天然添加剂有VC、淀粉、糖浆、红曲等天然色素。第6页，共58页，编辑于2022年，星期三二、测定意义1、合成添加剂具有毒性，对添加剂的剂量加以限制，保障人民身体健康；2、通过检测能保证食品的卫生质量。第7页，共58页，编辑于2022年，星期三三、食品添加剂的要求对于食品添加剂首先是无毒无害和有营养价值，其次才是色、香、味、形态，另外对于添加剂的使用剂量，各国都有建议用量，可查一些手册。第8页，共58页，编辑于2022年，星期三四、食品添加剂测定的项目与方法添加剂品种繁多，所以它们的测定方法也很多，测定时和其它分析项目一样，首先需要将分析物质从复杂的混合物中分离出来，然后再测定。第9页，共58页，编辑于2022年，星期三第二节第二节防腐剂的测定防腐剂的测定防腐剂是一种能够抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质。如果按照国家规定的数量使用，不仅可以防止食品生霉，而且可以防止食品变质或腐败，并能延长保存时间，同时对食用者也不会引起什么危害。因此，对防腐剂的使用必须控制一定的使用量，而且应具备以下特点：第10页，共58页，编辑于2022年，星期三凡加入食品中的防腐剂，首先是对人体无毒、无害、无副作用的；长期使用添加防腐剂的食品，不应该使机体组织产生任何的病变，更不能影响第二代发育、生长；加入防腐剂之后，对食品的质量不能有任何的影响和分解；食品加入防腐剂之后，不能掩蔽劣质食品的质量或改变任何感官性状。第11页，共58页，编辑于2022年，星期三我国允许使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯及丙酯等。其中前两种应用广泛。苯甲酸及其盐类使用范围：酱油、醋、果汁类、果酱类、葡萄糖、罐头，最大使用剂量1g公斤；汽酒、汽水、低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露，每公斤最多使用0.5g。山梨酸及其盐类在酱油、醋、果酱类中，每公斤最多允许使用1g；对低盐酱菜类、面酱类、蜜饯类等使用0.5g/。第12页，共58页，编辑于2022年，星期三一、苯甲酸及其盐类的测定测定方法：（1）中和法（碱滴定法）-应用广泛（2）紫外分光光度法（3）薄层层析法（4）气象色谱法（5）高压液相色谱法第13页，共58页，编辑于2022年，星期三（一）中和法1、原理在弱酸条件中，用乙醚将样品中的苯甲酸提取出来，将乙醚挥发后，用中性酒精或醇醚混合物溶解内容物，用酚酞做指示剂，采用0.1N标准NaOH滴定至终点，然后根据氢氧化钠消耗的体积计算苯甲酸或苯甲酸钠的含量。第14页，共58页，编辑于2022年，星期三2、试剂3、样品的处理固体或半固体样品（各种果酱）称100g样于500ml容量瓶中加200ml水加NaCl直到不溶解为止（降低苯甲酸在水中溶解度）用10%NaOH调为碱性（这时苯甲酸生成苯甲酸钠，并以苯甲酸钠状态存在）用饱和NaCl定容500ml静置2小时过滤弃去初液收集滤液第15页，共58页，编辑于2022年，星期三含酒精样品（各种汽饮料等）取250ml样于烧杯中加10%NaOH呈碱性置水浴蒸发至100ml（除去C2H5OH）移入250ml容量瓶加30gNaCl溶解后用饱和NaCl定容放置2小时过滤收集滤液含多量脂肪样品于上述制备好的滤液中加NaOH使之成为碱性加50ml乙醚提取静置分层后弃去醚层溶液供测定用第16页，共58页，编辑于2022年，星期三4、操作方法 吸滤液100ml于500ml分液漏斗加11 HCl 5ml酸化用150ml乙醚分三次提取每次振荡不能太激烈以防乳化合并醚层连接蒸馏装置回收乙醚（50水浴）用10ml中性乙醇+10ml水溶解残渣加2滴酚酞用0.1N NaOH滴出微红色（同时要求做空白实验第17页，共58页，编辑于2022年，星期三（二）紫外分光光度法1、原理样品中苯甲酸在酸性溶液中可以用水蒸汽蒸馏的方法蒸馏出来，与样品中不挥发性成分分离，然后用强酸氧化，使苯甲酸以外的其它有机物氧化分解，氧化后的溶液再次蒸馏，蒸馏液中除苯甲酸外的其它杂质基本都被分解了，根据苯甲酸的吸收波长225nm下测定消光值。第18页，共58页，编辑于2022年，星期三样品中加1ml磷酸经水蒸汽蒸馏，得到的馏液主要是苯甲酸，还有其它酸物，再加入0.2N的K2Cr2O7和4N的H2SO4，将其它酸性物质氧化，再经过蒸馏，得到无杂物的苯甲酸，在225nm下测定。苯甲酸用紫外的原因是甲酸同苯形成p-共轭体系，适合紫外分光光度仪测定。此实验要求做空白，空白中不加磷酸，因苯甲酸在碱性溶液中不能被蒸馏出来的特点（样品+1NNaOH5ml）蒸馏苯甲酸（g/）=C/W*1000第19页，共58页，编辑于2022年，星期三二、山梨酸及其盐的测定测定方法：（1）比色法（硫代巴比妥酸比色法）（2）紫外分光光度法（3）薄层层析法（4）气相色谱法（5）高压液相色谱法第20页，共58页，编辑于2022年，星期三（一）硫代巴比妥酸比色法1、原理样品中的山梨酸在酸性溶液中，用水蒸汽蒸馏出来，然后用K2Cr2O7氧化成丙二醛和其它产物，丙二醛与硫代巴比妥酸反应，生成红色物质，颜色的深浅与山梨酸含量成正比。（530nm下测定）第21页，共58页，编辑于2022年，星期三2、操作方法样品制备称取100g左右的样品加蒸馏水250ml在高速捣碎机上打浆定容500ml过滤收集滤液第22页，共58页，编辑于2022年，星期三山梨酸的提取准确吸取两份滤液各20ml分别放入两个250ml蒸馏瓶中一个瓶加1ml磷酸、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒另一瓶加1N NaOH5ml、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒蒸馏分别用装有10ml0.1N NaOH的100ml容量瓶接收馏液当馏液收集到80ml停止蒸馏，用少量水洗涤冷凝管定容分别吸10ml溶液分别置于两个100ml容量瓶用0.01N NaOH定容供样液、空白测定用第23页，共58页，编辑于2022年，星期三测定准确吸样液、空白液2ml于25ml比色管中加水3ml加2ml（K2Cr2O7+硫酸）混合液在100水浴5分钟加0.5%硫代巴比妥酸2ml沸水浴加热7分钟冷却定容于1cm比色杯在530nm处比色 标准曲线绘制 第24页，共58页，编辑于2022年，星期三第三节第三节甜味剂甜味剂-糖精钠的测定糖精钠的测定糖精及其钠盐是使用较广的甜味剂之一，它 的 化 学 名 是 邻 磺 酰 苯 亚 胺（O-sulfobenzolc acidimide）。分子式为C7H5SO3N。白色结晶或粉状，无臭或微有酸性芳香气，在水中溶解度极小，味极甜。糖精钠进入人体后不分解，不供给热能，无营养价值，随尿排除体外。测定糖精的方法较多，有薄层色谱法、纳氏比色法、硫代二苯胺比色法及紫外分光光度法等.第25页，共58页，编辑于2022年，星期三一一紫外分光光度法紫外分光光度法原理样品经处理后，在酸性条件下用乙醚提取食品中的糖精钠，经薄层分离后，溶于碳酸氢钠溶液中，于波长270nm处测定吸光度，与标准液比较定量。第26页，共58页，编辑于2022年，星期三二、纳氏比色法二、纳氏比色法 1.原理糖精钠在酸性溶液中经有机溶剂萃取，经过消化变成铵盐，与纳氏试剂作用生成一种黄色物质，根据颜色的深浅与标准比较定量，反应式如下：2K2HgI4+4KOH+NH4+NH2Hg2OI+7KI+3H2O+K+第27页，共58页，编辑于2022年，星期三2.试剂（1）硫酸溶液（V/V）。（2）纳氏试剂：（3）硫酸铵标准溶液3.操作方法（1）样品中糖精钠的提取：1)含有二氧化碳的液体样品2)含有酒精的液体样品3)乳及乳制品4)含蛋白质、脂肪、淀粉的样品第28页，共58页，编辑于2022年，星期三1)饮料、冰棍、汽水类：取10ml均样置100ml分液漏斗中，加2ml6mol/L盐酸，用30、20、20ml乙醚提取三次。合并乙醚提取液，用5ml盐酸酸化的水洗涤一次，以洗去水溶性杂质，弃去水层。乙醚层通过无水硫酸钠脱水后，挥发干乙醚。加20ml乙醇溶解残渣，密封保存，备用。第29页，共58页，编辑于2022年，星期三2)酱油、果汁、果酱、乳等：称取20.0g或吸取20.0ml均样置100ml容量瓶中，加水至约60ml，加20ml10%硫酸铜溶液，混匀,再滴加4.4ml4%氢氧化钠溶液，加水至刻度，混匀。静置30min后过滤，取滤液50ml置150ml分液漏斗中，以下同1)中后序操作。3)固体果汁粉等：先称取20.0g磨碎的均样，置200ml容量瓶中，加100ml水，加温使其溶解，冷却后再按上述方法进行提取。第30页，共58页，编辑于2022年，星期三4)糕点、饼干等蛋白质、脂肪含量高的样品：均应采用透析法处理，使分子量较小的糖精钠渗入溶液中，以消除蛋白质、淀粉、脂肪等的干扰。称取捣碎、混匀的样品25.0g置透析玻璃纸 内，置 于 大 小 合 适 的 烧 杯 中。加50ml0.02mol/L氢氧化钠溶液于透析膜内，充分混合，使样品成糊状，将玻璃纸口扎紧，放入盛有200ml0.02mol/L氢氧化钠的烧杯中，盖上表面皿，透析过夜第31页，共58页，编辑于2022年，星期三量取125ml透析液（相当于12.5g样品），加约0.4ml6mol/L盐酸，使成中性，加20ml 10%硫酸铜混匀，加4.4ml4%氢氧化钠，混匀，静置30min，过滤。取120ml滤液置250ml分液漏斗中，以下同 1)中后序操作。第32页，共58页，编辑于2022年，星期三（2）样品消化及分析（3）标准曲线的绘制：准确吸取标准硫酸铵溶液0.0、.0.2、0.4、0.6、0.8、1.0毫升，分别置于25ml纳氏比色管中，各加15ml无氨蒸馏水，再加纳氏试剂5ml，加水至刻度摇匀。静置10分钟，以2cm比色杯置分光光度计430nm处测定吸光度，根据结果绘制标准曲线：第33页，共58页，编辑于2022年，星期三4.注意事项（1）测定溶液中凡能引起浑浊的物质，可用酒石酸钾钠掩蔽。（2）样品经消化后，及时进行测定（3）样品酸化处理，目的是将糖精钠转化为糖精，以便用乙醚提取（4）对富含脂肪的样品，可先在碱性条件下用乙醚萃取脂肪，然后酸化，再用乙醚提取糖精第34页，共58页，编辑于2022年，星期三第四节第四节发色剂发色剂-硝酸盐硝酸盐和亚硝酸盐的测定和亚硝酸盐的测定在食品加工过程中，经常使用一些化学物质和食品中某些成分作用，而使产品呈现良好的色泽，这些物质称发色剂。常用的是硝酸盐和亚硝酸盐。发色剂在食品中的作用：(1)可发色作用；(2)抑菌作用；(3)产生风味。第35页，共58页，编辑于2022年，星期三一、盐酸萘乙二胺法1、原理亚硝酸盐在弱酸性溶液中与对氨基苯磺酸起重氮化反应，生成重氮化合物，在与萘基盐酸二氨基乙烯偶联成紫红色的重氮染料。生成的颜色深浅与亚硝酸根含量成正比，可以比色测定（540nm）此反应也可用-萘胺，但毒性很强，其致癌性大于萘基盐酸二氢氨基乙烯。第36页，共58页，编辑于2022年，星期三2、样品处理肉制品原样捣碎取匀样加入硼砂液沸水浴15分钟加ZnSO4（沉淀蛋白质）定容撇去脂肪层过滤（弃去不溶物）滤液待测第37页，共58页，编辑于2022年，星期三果蔬类样品因为果蔬类蛋白质含量少，所以操作时不用加蛋白质沉淀剂。均 样+水 捣 碎 加 果 蔬 提 取 剂（50gBaCl2+CdCl2加1000ml重蒸馏水中，用浓HCl调PH为1）振荡1小时用2.5NNaOH调至中性定容过滤滤液应无色透明第38页，共58页，编辑于2022年，星期三样品测定吸40ml于50ml比色管按标准曲线操作580nm测定以标准曲线上查样品的含量第39页，共58页，编辑于2022年，星期三3、标准曲线绘制50ml比色管12345678亚硝酸钠g/ml0.01.02.03.04.05.06.07.00.4%对氨基苯磺酸2ml静置4分钟0.2%盐酸萘乙二胺1.0ml加水定容静置15分钟发色15分钟测每个的消光值（于538nm下，用2cm比色杯）绘制标准曲线第40页，共58页，编辑于2022年，星期三4、注意事项饱和硼砂溶液作用有两点：(1)亚硝酸盐提取剂；(2)是蛋白质的沉淀剂第41页，共58页，编辑于2022年，星期三第五节第五节漂白剂的测定漂白剂的测定在食品的加工生产中，为了使食品保持特有的色泽，常加入漂白剂。一般在食品的加工过程中要求漂白剂除对食品的色泽有一定作用外，对食品的品质、营养价值及保存期均不应有不良的改变。第42页，共58页，编辑于2022年，星期三分类及测定方法漂白剂从作用机理分为两类：(1)还原型（SO2、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等）；(2)氧化型（H2O2、次氯酸等）测定还原型漂白剂的方法有：(1)盐酸副玫瑰苯胺比色法（国标法）；(2)滴定法（中和法）；(3)碘量法；(4)极谱法；(5)高效液相色谱法测定氧化型漂白剂的方法有：(1)滴定法；(2)比色定量法；(3)高效液相色谱法；(4)极谱法第43页，共58页，编辑于2022年，星期三注：我国国家标准规定：饼干、食糖、粉丝、粉条残留SO2含量不得超过50mg/；蘑菇罐头、竹笋、葡萄酒等不得超过25mg/。SO2本身没有营养价值，不是食品不可缺少的成分，如果使用量过大，对人体的健康会带来一定的影响。当溶液为0.5-1%时，即产生毒性，一方面有腐蚀作用，另一方面破坏血液凝结作用并生成血红素，最后神经系统发生麻痹现象。在漂白剂的测定中我们只讲还原型SO2的测定，对于还原型SO2的测定，目前多数采用对品红比色法测定第44页，共58页，编辑于2022年，星期三一、酸漂副品红比色法-对品红比色法（盐酸副玫瑰苯胺比色法）比色法在我们国内用的较多，这种方法关键是把样品中SO2提取出来，常用四氯汞钠做萃取液（主要是在分析中为了避免SO2的损失，常以Na2HgCl4作吸收液）。第45页，共58页，编辑于2022年，星期三1、原理HgCl2+2NaClNa2HgCl4（吸收液）Na2HgCl4+SO2+H2OHgCl2SO32-+2H+2NaClHgCl2SO32-+HCHOHgCl2+HOCH2SO3H3HOCH2SO3H+酸漂副品红聚玫瑰红甲基磺酸（紫红色络合物第46页，共58页，编辑于2022年，星期三吸收液用氯化汞与氯化钠作用生成四氯汞钠，当样品中的SO2与吸收液作用之后，生成一种稳定的络合物（可防止SO2的损失），这种络合物与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物，颜色的深浅与SO2浓度成正比，可在580nm下比色测定。第47页，共58页，编辑于2022年，星期三2、操作步骤样品处理1)水溶性固体样品的处理（各种罐头类样品）称取捣碎均匀样10g用少量水溶解后转移到100ml容量瓶中加0.5NNaOH4ml摇匀加0.5NH2SO44ml加Na2HgCl420ml定容100ml过滤备用第48页，共58页，编辑于2022年，星期三2)淀粉类样品的处理（粉条、粉皮等）称取粉碎均匀样10g少量水溶解转移到100ml容量瓶中加Na2HgCl420ml浸泡4小时以上（若上层液不澄清，要加入亚铁氰化钾及乙酸锌溶液各2.5ml）用水定容过滤备用3)液体样品处理吸 取 样 液10ml于100ml容 量 瓶 中 加Na2HgCl420ml定容过滤备用第49页，共58页，编辑于2022年，星期三标准曲线的绘制25ml比色管123456SO22g/ml0.01.02.03.04.05.0ml1ml0.2%甲醛1ml显色剂1ml吸收液1098765ml定容静置15分钟于580nm处测定绘制标准曲线第50页，共58页，编辑于2022年，星期三3、注意事项 此反应的最适反应温度为20-25，温度低灵敏度低，所以标准系列管和样品在相同温度下显色；反应温度如果为15-16，静置时间需延长为20分钟；盐酸副玫瑰苯胺中的盐酸用量对显色有影响，加入盐酸量多，显色浅；加入量少，显色深，所以配制试剂时一定要按操作进行；甲醛浓度在0.15-0.25%时，颜色稳定，所以应选择0.2%甲醛溶液；第51页，共58页，编辑于2022年，星期三 测定样品颜色较深的样品，可用10%活性炭脱色；样品加入Na2HgCl4吸收液于100ml容量瓶中加水至刻度，摇匀，此液在24小时内很稳定，否则于4可使用一周；此法测SO2采用HgCl2毒性很强，故实验时应注意安全。近几年有科技报道采用EDTA（乙二胺四乙酸）试剂代替四氯汞钠，但此实验我们没有证实过。第52页，共58页，编辑于2022年，星期三第六节第六节食用合成色素的测定食用合成色素的测定天然食品及食品原料多数本身具有特有的色泽和香味，人们在长期的生活习惯中也认识了各种食品应有的色泽，食品的色泽已经成为食品的一个重要感官指标。然而，食品在保存及加工过程中，其色泽往往会有不同程度的变化，为了改善食品的色泽，使食品尽可能恢复原来的颜色，除采取一定护色措施外，往往还得添加一定量的食用色素，进行着色。第53页，共58页，编辑于2022年，星期三食用色素就来源可分成两大类：天然色素和合成色素天然色素的优缺点：1、优点：其色素是从一些动物、植物组织中提取出来；安全性高；2、缺点：稳定性差（对光、热、酸、碱等条件敏感）；着色能力差；难以调出任意的色泽；资源短缺，不能满足食品工业的需求；价格昂贵。第54页，共58页，编辑于2022年，星期三合成色素优缺点：1、优点：资源十分丰富（来自于煤焦油及其副产品）；稳定性好、色泽鲜艳、着色力强、能调出任意颜色；价格低廉；应用广泛；2、缺点：毒性较大（因为属合成所以毒性大，有的甚至致癌）；食用剂量加以限制。第55页，共58页，编辑于2022年，星期三第七第七节节抗氧化剂的测定抗氧化剂的测定人工合成的抗氧化剂有：（1）BHT2，6-二叔丁基对甲酚（2）BHA叔丁基对羟基茴醚（3）PG没食子酸丙酯近几年也合成了一些新的抗氧化剂如TBHQ,DBHA等还有一些新的天然抗氧化剂，但投入使用的不多。第56页，共58页，编辑于2022年，星期三以上我们讲了SO2的测定原理、方法及注意事项。对于SO2的测定，目前在国外不采用四氯汞钠吸收液，而是采用通气法测定，下面我们简单提示一下日本采用的分析方法：样品酸化H+通气（空气和氯气）加热双层冷凝管（可排除有机酸与挥发酸的干扰）SO2通 过 吸 收 液H2O2H2SO3氧 化H2SO3(1)中和法测定;(2)重量法测定.第57页，共58页，编辑于2022年，星期三美国分析方法：样 品 酸 化 蒸 馏 SO2通 过 吸 收 液H2O2H2SO3氧化H2SO3(1)中和法测;(2)重量法测日本采用双层冷凝管可排除有机酸和挥发性物的干扰，在我国有的科研单位，也有用通气法测SO2，但是比较简单，主要是一些挥发性气体与有机物全都在里面，不能排除干扰，误差较大，所以我国采用比色法测定SO2的残留量，而美国采用酸化蒸馏后用中和法测SO2，与我们讲义上的中和滴定法一样第58页，共58页，编辑于2022年，星期三