食物检测本事(增加剂)

  食品检测技术(添加剂)._基础医学_医药卫生_专业资料。食品检测技术(添加剂).

  第七章 食品添加剂的检测 食品添加剂——为改善食品品质和色、香、味及 防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学物 质或天然物质。 这些物质本身不作为食用目的,也不一定 有营养价值。但不包括污染物、残留农药。 数量: 全世界有14000多种; 我国允许使用的有1587种。 食品添加剂的种类很多, 按其来源 天然食品添加剂 利用动、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:Vc、淀粉糖浆、 植物色素等。 化学合成添加剂 通过一系列化学手段 所得到的有机或无机 物质。 来源 天然提取物(甜菜红、姜黄、辣椒 红等) 发酵制取(棕檬酸、红曲色素等) 纯化学合成物(苯甲酸钠、苋菜红 等) 混合添加剂 类型(按功能、用途分):酸度调节剂、 抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、 膨胀剂、胶姆糖基础剂、着色剂、护色 剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处 理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化 剂、防腐剂、稳定剂、凝固剂、甜味剂、 增稠剂、食品香料等。 注意问题: 1、食品添加剂是食品工业不可缺少的基础原料。 对食品的生产、质量、安全都起到至关重要的 作用。 2、食品添加剂的使用安全问题。 (违禁、滥用和潜在危害) 3、一般在食品中使用量都不大。 4、测定方法:滴定法、分光光度法、气相和液 相色谱法等。 通过对食品添加剂的鉴别和检测来控制食品 安全。 食品添加剂的安全使用和管理: 天然食品添加剂一般对人体无害, 大多数合成添加剂对人体有毒性,致癌 物。要控制加入量。 关于人体每天允许食用量ADI值,可 查书得到。 ADI——Acceptable Daily Intake For Man (由联合国粮农组织、世界卫生组织规定) 名称 NaNO2 苯甲酸 山梨酸 ADI(mg / kg体重) 0——0.2 0—— 5 0—— 25 一些食品添加剂在不同的食品中添加的限量: 添加剂名称 NaNO2 NaNO3 SO2 苯甲酸 山梨酸 EDTA 食品 午餐肉 午餐肉 白糖 干酪制品 果汁类 果汁类 加入限量(mg /kg) 125 < 500 20 1000 600 250 各种食品添加剂有自己的质量标准: (主要限制有害物质的含量) 例:山梨酸 GB 1905 - 2000 EDTA二钠 GB2760—96 甜菊糖甙 GB 8270-1999 《食品添加剂中铅的测定方法》 GB/T5009.75—2003 《食品添加剂中砷的测定》 GB/T 5009.76--2003 食品添加剂检验方法: 食品添加剂的检测也是先分离再测定。 ? 分离——蒸馏法、溶剂萃取法、色层分离等。 ? 测定——比色法、紫外分光光度法、TLC、 HPLC等。 测定的意义:为了保障食品安全! 第一节 防腐剂的测定 防腐剂——能防止食品腐败、变质,抑制食品 中微生物繁殖,延长食品保存期的物质。 虽然有些防腐剂被认为是比较安全的,但长 期或大量使用不行,应尽量少用甚至不用。 防腐剂还在烟草、化妆品、牙膏、药品中 应用。 防腐剂的品种: 苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、EDTA 二钠、 亚硝酸钠、丙酸及其盐、乳酸链球菌素、 新开发的:果胶分解产物、香辛料提取物、 琼脂低聚糖、甜菜碱、日扁柏醇、 类黑精、葡萄糖氧化酶、熏液、 富马酸二甲酯、溶菌酶、鱼精蛋白等。 禁用的防腐剂:水杨酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、 焦碳酸二乙酯等。 一、苯甲酸及其钠盐的测定 COOH COONa 苯甲酸及其钠盐是使用最广泛的一种防腐剂。 属于酸性防腐剂,国标规定有最大使用量限 制。 ( PH4.6 酸性食品、pH4.6 低酸性食品) 苯甲酸又名安息香酸。为白色有丝 光的鳞片或针状结晶,微溶于水, 使用 不便,实际生产多用其钠盐。 苯甲酸钠易溶于水和乙醇,难溶于 有机溶剂,与酸作用生成苯甲酸。 苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品 的防腐,在pH 2.5—4其抑菌作用较强, 当pH>5.5时,抑茵效果明显减弱。对霉 菌和酵母菌效果甚差。 苯甲酸进入人体后,大部分与甘氨酸结合形 成无害的马尿酸,其余部分与葡萄糖醛酸结合生 成苯甲酸葡萄糖醛酸甙从尿中排出,不在人体积 累。苯甲酸的毒性较小。 山梨酸(CH3CH=CHCH=CHCOOH) 己二烯—(2,4)—酸 为无色、无嗅的针状结晶,难溶于水。 山梨酸钾易溶于水,难溶于有机溶剂,与酸作 用生成山梨酸。比苯甲酸更安全,在体内最后成 CO2和水。 苯甲酸(钠)和山梨酸(钾)的测定方法: (GB/T 5009.29—2003) 气相色谱法——氢焰检测器,两种同时测。 高效液相色谱法——同时测这两种及糖精钠。 薄层色谱法。 紫外分光光度法测苯甲酸。 1、酸碱滴定法 (适于样品中苯甲酸 含 0.1 %以上) 原理:于试样中加入饱和氯化钠溶液,在 碱性条件下进行萃取,分离出蛋白质、 脂肪等,然后酸化,用提取试样中 的苯甲酸,再将蒸去,溶于中性醚 醇混合液中,最后以标准碱液滴定。 苯甲酸——不溶于水 苯甲酸钠——溶于水 2、高效液相色谱法 原理: 样品加温除去二氧化碳和乙醇,调pH 至中性,过滤后进高效液相色谱仪,经 反相色谱分离后,根据保留时间和峰面 积进行定性和定量。 3、气相色谱法(可同时用于测 定苯甲酸和山梨酸) 原理: 样品经酸化后,用提取山梨酸和 苯甲酸,再用带氢火焰离子化检测器的 气相色谱仪进行分离测定,然后与标准 系列进行比较定量。 二、禁用防腐剂的定性分析 1、硼酸、硼砂 硼酸防腐作用较弱,用量需要较大, 易引起中毒,硼砂对成人致死量为10g左 右,每日摄入0.5g,长期摄入会发生消 化器官及同化作用的障碍。 (1)试剂 6mol/l盐酸;4%碳酸钠溶液; 0.1mol/l氢氧化钠;姜黄试纸(称取20g 姜黄粉末,用冷水浸渍4次,每次各 100ml,除去水溶性物质后,残渣于 1000C干燥。用100ml乙醇浸渍数日,过 滤,取1X8cm滤纸条浸入溶液中,取出, 于空气中干燥,贮于玻璃瓶中备用)。 (2)测定方法 样品处理: 固体样品称3~5g+4%碳酸钠 小火烘干 高温灰化 炭化 液体样品10~20ml+4%碳酸钠 高温灰化 炭化 水浴蒸干 定性试验: 姜黄试纸法:取一部分灰分,滴加少量水 与6盐酸呈微酸性,边滴边搅拌,使残渣 溶解,微温后过滤。将姜黄试纸浸入滤 液中,取出滤纸置表面皿上,于60~ 700C干燥,若有硼酸、硼砂存在时,试 纸显红色或橙红色,在其变色部分用氨 熏,即呈绿黑色(或加1滴氢氧化钠,即 呈绿黑色)。 焰色反应:置灰分于坩埚中,加硫酸数滴 及乙醇数滴,直接点火,若有硼砂或硼 酸存在,火焰呈绿色。 2、水杨酸 水杨酸对蛋白质有凝固作用,会刺激 胃粘膜引起胃出血及肾脏障碍。 (1)试剂 1%三氯化铁溶液;10%亚硝酸钾溶液; 50%乙酸;10%硫酸铜。 (2)测定方法 样品提取:按糖精钠测定方法中提取,将 提取液蒸干后,残渣备用。 定性试验: A、三氯化铁法 残渣加1~2滴1%三氯化铁溶液,水杨酸存 在时呈紫色。 B、确证试验 将残渣溶解于少量热水中,冷却后加4~5滴 10%亚硝酸钾,4~5滴50%乙酸及1滴10%硫 酸铜溶液,混匀,煮沸半小时,若存在水杨酸 呈血红色(苯甲酸不显色)。 第二节 发色剂的测定 硝酸及亚硝酸盐是肉制品中使用最广泛的 发色剂。 作用原理: 在微生物作用下,硝酸盐还原为亚硝酸盐, 亚硝酸盐在肌肉中乳酸的作用下生成亚硝酸, 而亚硝酸极不稳定,可分解为亚硝基并与肌肉 组织中的肌红蛋白结合,生成鲜红色的亚硝基 肌红蛋白,使肉制品呈现良好的色泽。 注意问题: 1、亚硝酸盐是致癌物质——亚硝胺的前体。有 致癌作用。 2、国标规定有最大使用量的限制。 3、亚硝酸盐和硝酸盐作为食品添加剂,过多地 使用对人体产生毒害作用。亚硝酸盐与仲胺反 应生成具有致癌作用的亚硝胺。 4、亚硝酸盐对氰化物中毒者是最好的解毒剂。 亚硝酸盐的测定: (盐酸萘乙二胺法) 1、原理 样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后,在 弱酸性条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺 酸(H2N-C6H4-SO3H )重氮化,产生 重氮盐,此重氮盐再与偶合剂(盐酸萘 乙二胺)偶合形成紫红色染料,其最大 吸收波长为538nm,测定其吸光度后, 与标准比较定量。 2、仪器和试剂 仪器:小型粉碎机;分光光度计;25ml 具塞比色管。 试剂:亚铁氰化钾溶液;乙酸锌溶液; 饱和硼砂溶液;0.4%对氨基苯磺酸溶液; 0.2%盐酸萘乙二胺溶液;氢氧化铝乳液; 亚硝酸钠标准储备液;亚硝酸钠标准使 用液。 3、操作步骤 (1)样品处理 称取5.00g样品 破碎混匀 50ml烧杯 12.5ml硼砂饱和液 500ml容量瓶 +300ml(700C)水 搅匀 ①+5ml亚铁氰化钾摇匀 1000C 水浴15min 冷却 ②+5ml乙酸锌摇匀 过滤 放置0.5h 混匀 定容 弃去初滤液30ml滤液(备用) (2)标准曲线 亚硝酸钠标液ml 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00 2.50 相当于mg 0 1 2 3 4 5 7.5 10 12.5 各加入2.0ml0.4%对氨基苯磺酸溶液 混匀,静置3~5min 各加入1.0ml0.2%盐酸萘乙二胺溶液 加水定容,混匀,静置15min 用2cm比色杯,以零管调零,于538nm波长测定吸光度 绘制标准曲线ml比色管 中,按标准曲线nm处测定吸光度,从标准曲线上查 出样品液含亚硝酸盐的量。 4、结果计算 C ×V 1 亚硝酸盐(g/kg)=——————— m×V2×1000 式中 C——比色用样品液中含亚硝酸盐的量(mg); m——样品质量(g); V1——样品处理液总体积(ml); V2——比色时取样品处理液体积(ml)。 第三节 甜味剂的测定 天然 甜味剂 甜味剂 营养型 人工合成 非营养型 食品加工常用的人工合成的非营养型 甜味剂有: 糖精钠、环已氨基磺酸黄(甜蜜素)、乙 酰磺胺酸钾(安塞蜜)、天冬酰苯丙氨 甲酯(甜味素、阿斯巴甜)等。 糖精是应用较为广泛的人工甜味剂 其学名为邻—磺酰苯甲酰亚胺其结构式为: 难溶于水,故生产中常用糖 精钠。 糖精钠—— 水溶性好,在酸性条件下溶于, 热稳定性比糖精好,甜度为蔗糖的200—700倍。 糖精钠、糖精对人体无营养价值,不分解、不吸 收,随尿排出,致癌性有争议,ADI值 0—2.5。 婴幼儿食品、病人食品、主食中禁用。 ?果酒、露酒、黄酒、啤酒、白酒、肉类、水产类、 水果蔬菜类罐头中禁止使用糖精。 ?《食品添加剂使用卫生标准》规定: 最大用量为 ? 酱菜类、复合调味料、蜜饯、配料酒、 雪糕、冰淇淋、冰棍、糕点、饼干和面包, 糖精汁、果汁(味)型饮料 用于瓜子 用于话梅、陈皮类 可与规定的其他甜味剂混合使用。 0.15 g/kg 按稀释倍数 的80 %加入 1.2 g/kg 5.0 g/kg 美国香味和萃取物制造者协会规定,糖精 最高参考用量为:软饮料72 mg/kg;冷饮 150 mg/kg;糖果2100~2600 mg/kg,焙烤 食品12 mg/kg。 GB/T 5009.28—2003) 1. HPLC 2. 薄层色谱 3. 离子选择电极 一、酚磺酞比色法 原理: 样品经除去蛋白质、果胶、二氧化碳、 酒精等,在酸性条件下,用提取, 分离糖精钠,然后与酚和硫酸在1750C作 用生成酚磺酞,再与氢氧化钠反应,生 成红色化合物,用分光光度比色定量。 说明: 1、用碱性硫酸铜沉淀蛋白质,溶解脂肪。 2、样品处理液经酸化,糖精钠转化成难溶 于水的糖精后,方可用进行提取, 糖精易溶于,而糖精钠难溶于。 二、紫外分光光度法 原理: 样品经处理后,在酸性条件下用 提取试样中的糖精,经薄层分离,溶于 碳酸氢钠溶液,于270nm波长紫外分光 光度测定吸光度以定量。 此法可同时进行薄层色谱定性及半定 量测定。 三、高效液相色谱法 原理: 样品经加温除去二氧化碳和乙醇后,调节pH 至近中性,过滤后进高效液相色谱仪。经反相 色谱分离后,根据保留时间和峰面积进行定性 和定量。 取样量为2.5g,进样量为10ug,最低检出量 为1.5ng。 应用高效液相分离条件可以同时测定苯甲酸、 山梨酸和糖精钠。 几种甜味剂介绍: 1. 阿斯巴甜(ASPARTAME) (蛋白糖)(合成) 学名:天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯 是天门冬氨酸 +苯丙氨酸组成的二肽甜味剂,甜 度是蔗糖的180—200倍。在体内不需要胰岛素 参与代谢,直接水解成两种氨基酸为人体吸收。 2. 阿力甜 (Alitame) 是一种以 L—天 冬氨酸 +D— 丙氨酸组成的二 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 环己基氨基磺酸钠 (合成) NHSO3Na 白色粉末,溶于水,对热、光、空气、碱稳 定,甜度为蔗糖的 30倍。 4. 甜菊糖苷 (从甜叶菊中提取,可用于糖尿病 人),甜度为蔗糖的 200——300倍。 这些甜味剂的检测主要有:HPLC法、分光光度 计法等。 第四节 漂白剂的测定 漂白剂——能破坏、抑制食品的发色因素,使色 素褪色或使食品免于褐变的添加剂。 除具有漂白作用外,对微生物也有显著的抑 制作用。 漂白剂在食品中的应用: 在某些食品如果干、果脯、蔗糖、果蔬罐头 等加工中,常采用熏硫法或亚硫酸溶液浸渍法 进行漂白,以防褐变。二氧化硫残留于食品中 以亚硫酸形式存在,有助于防腐。 1. 食品中的漂白剂本身无营养价值。 2. 严格控制使用量,因为对人体健康有一定影响。 3. 要求对食品的品质、营养价值及保存期不应有 不良影响。 《食品中亚硫酸盐的测定》GB/T 5009.34--2003 存在问题: 亚硫酸及其盐对人体有一定的毒性, 对成长有障碍作用,能破坏维生素B1。 二氧化硫是一种有害气体,浓度较高 时对呼吸道粘膜有强烈刺激性。 二氧化硫与亚硫酸盐总评价(以二氧 化硫计)ADI0~0.7mg/kg。 二氧化硫及亚硫酸盐的测定方法有多种。 一、盐酸副玫瑰苯胺比色法(国标中第一法) (一)原理 亚硫酸盐或二氧化硫,与四氯汞钠反应生 成稳定的络合物,再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作 用生成紫红色物质,其色泽深浅与亚硫酸含量成 正比,可比色测定。反应式如下: α—羟基磺酸 副玫瑰苯胺 盐酸副玫瑰苯胺 黄色 Α—羟基磺酸 (二) 说明 1、 颜色较深样品,需用活性炭脱色。 2、样品中加入四氯汞钠吸收液以后,溶液中的 二氧化硫含量在24小时之内稳定,测定需在 24小时内进行。 (四氯汞钠作为萃取剂,如果用水萃取,易 造成SO2的丢失,20℃时,1体积水溶解40体 积SO2)。 3、此方法适用于含SO2 < 50 ppm,含量 高时适于用碘量法及中和法测定。 4、四氯汞钠毒性甚大,有人研究用EDTA 代替。 二、滴定法 原理: 样品经处理加入氢氧化钾使残留二氧化硫以 亚硫酸盐形式固定。 SO2+2KOH K2SO3+H2O 加入硫酸使二氧化硫游离,用碘标准液滴定, 定量。终点稍过量的碘与淀粉指示剂作用呈蓝 色。 K2OS3+H2SO4 K2SO4+H2O+SO2 SO2+2H2O+I2 H2SO4+2HI 蒸馏滴定法: 原理: 在密闭容器中对样品进行酸化并加 热蒸馏,蒸出二氧化硫,然后用乙酸铅 溶液吸收,用浓盐酸酸化,再用碘标准 溶液滴定。 第六节 食用色素的测定 为了弥补食品中本来特有的色泽在加工、储藏中的 损失, 使其尽可能恢复至原来的颜色,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。 这些靓丽的色泽能促进人的食欲,给人以美感,增 加消化液的分泌。 在各种花色蛋糕、冰棒、糖果、果脯、饮料、色酒、 果酱、罐头中都有色素。 食用色素就来源可分为天然色素及人工合成色素 两大类。 天然色素——是从一些动、植物组织中提取的。 目前我国开发有80余种。如:红曲米粉、辣 椒红、辣椒黄、姜黄、叶绿素铜钠盐、虫胶、番 茄红素、红花黄、焦糖色、胡萝卜素、黄酮类色 素等。 优点: 其安全性相对高,有的有营养价值,个别 有毒如:藤黄剧毒! 缺点: 稳定性差,着色能力差,难以调出任意的 色泽,且资源较短缺,目前还不能满足食品工业 的需要; 合成色素是用有机物合成的,主要来 源于煤焦油及其副产品,资源十分丰富。 合成色素具有稳定性好、色泽鲜艳、附着 力强、能调出任意色泽等优点,因而得到 广泛应用,但由于其具有一定的毒性,使 用范围及用量须加以限制。 偶氮类色素 合成色素 非偶氮类色素 水溶性 合成色素 油溶性 我国允许使用的有: 苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、玫瑰红、 柠檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝、牢固绿等。 目前,在食品行业中使用单元色素 已较少,需使用复合色素方可达到较满 意的色泽,因而给其分析测定带来了一 定困难。 《食品中合成着色剂的测定》GB/T 5009.35--2003 1、薄层层析法 2、高效液相色谱法 一、高效液相色谱法 原理: 食品中的合成着色剂经聚酰胺吸附法 或液-液分配法提取后,制成水溶液, 注入高效液相色谱仪,经反相色谱分离, 根据保留时间定性和与峰面积比较进行 定量。 利用高效液相色谱法测定食品中合成着色 剂的最小检出量和最低检出浓度分别为: 新红 柠檬黄 苋菜红 胭脂红 日落黄 赤藓红 亮蓝 最小检出 量ng 5 4 0.16 6 0.24 8 0.32 7 0.28 18 0.72 26 1.04 最低检出 0.2 浓度mg/kg 二、薄层色谱法及纸色谱法 原理: 水溶性酸性合成着色剂在酸性条件下, 被聚酰胺吸附,再经薄层色谱法或纸色 谱法纯化、洗脱后,用分光光度法进行 测定,可与标准比较定性、定量。