食品添加剂

食品添加剂一、概论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。

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。

1、定义：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化学合成或者天然物质。

2、分类食品添加剂按其原料和生产方法可分为化学合成添加剂和天然食品添加剂。

一般来说，除化学合成的添加剂外，其余的都可纳入天然食品添加剂。

后者主要来自植物、动物、酶法生产和微生物菌体生产。

世界各国至今没有统一标准的食品添加剂分类标准。

我国是按食品添加剂的主要功能分类的，共分为21大类。

酸度调节剂着色剂水分保持剂抗结剂护色剂营养强化剂未细化消泡剂乳化剂防腐剂抗氧化剂酶制剂稳定剂和凝固剂漂白剂增味剂甜味剂膨松剂面粉处理剂增稠剂胶姆糖基础剂被膜剂其他３、特点（１）品种繁多销售量大世界各国使用的食品添加剂总数已达14000种以上，其中直接使用的约有10000种．截至2000年底，经国家批准使用的食品添加剂有22大类，品种达1500余种，实现总产值170亿元，出口达30多万吨，创汇近6亿美元，从业企业数千家。

当前食品添加剂已经进入面食、乳品、营养品、休闲食品、粮油、肉禽、果疏、加工各领域，包括饮料、冷食、调料、酿造、甜食等各工业部门。

（2）变化迅速、日新月异随着科学技术的发展，人们对食品添加剂的认识也在不断发展和完善。

现在各国均转向高度安全的天然食品添加剂的开发和研究，如天然甜味剂的研究和开发；而合成甜味剂在不少使用领域用量迅速减少。

食用色素也是如此，尽管天然色素色泽不够理想，但由于安全性高，因此近些年来天然色素竟相斗艳，大有取代合成色素之势。

4、食品添加剂的一般要求与安全使用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。

5、评价食品添加剂的毒性（或安全性）首要标准是ADI值（人体每日摄入量），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1/100～1/500即为ADI值。

第二个常用指标是LD50值（半数致死量，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）。

不同动物和不同的给予方式对同一受试物质的LD50值均不相同，有时差异甚大。

试验食品添加剂的LD50值，主要是经口的半数致死量。

一般认为，对多种动物毒性低的物质，对人的毒性亦低，反之亦然6、食品添加剂的发展趋势目前，各国都在致力于开发新型的食品添加剂和新的食品添加剂生产工艺。

食品添加剂的发展趋势如下：1.研究开发天然食品添加剂和研究改性天然食品添加剂回归自然，绿色食品是当前食品发展的一大潮流。

当前，人们对食用色素、防腐剂的安全问题越来越关注，大力发展天然色素、天然防腐剂等食品添加剂，不仅有益于消费者的健康，而且能促进食品工业的发展。

2.大力发展生物食品添加剂近年来，人们逐渐认识到天然食品添加剂一般都有较高的安全性。

因此，天然食品添加剂的应用越来越广泛。

但是，由于自然界的植物、动物生长周期较长，生产效率较低。

采用现代生物技术生产天然食品添加剂，不仅可以大幅度提高生产能力，而且还可以生产一些新型的食品添加剂，例如，红曲色素、乳酸链球菌素，黄原胶，溶菌酶等。

3.开发专用食品添加剂不同的应用场合往往需要不同的性能的食品添加剂或食品添加剂组合，研究开发专用的食品添加剂或食品添加剂组合可以充分发挥食品添加剂的潜力，极大的方便使用，提高有关产品的质量，降低生产的成本。

4.开发高分子型食品添加剂增甜剂多数是天然的或改性天然水溶性高分子化合物，其他食品添加剂除了少数生物高分子化合物外，基本上都是小分子化合物，实践表明，若能把普通食品添加剂高分子化，往往可以具有如下优点：食用安全性提高、热值低、效用持久化。

5.研究食品添加剂的复配生产实践表明，很多食品添加剂进行复配，可以产生增效作用或派生出一些新的功用，研究食品添加剂的复配不仅可以降低食品添加剂的用量，而且还可以进一步改善食品的品质，提高食品的食用安全。

6.开发食品添加剂的生产新工艺许多传统的食品添加剂具有良好的使用效果，但是，由于生产成本高，产品价格昂贵，使进一步推广应用受到了限制，迫切需要研究开发出一些节省能源、降低原料消耗的新工艺路线。

例如，甜菊糖苷采用大孔树脂吸附生产工艺之后，产品质量和生产成本都有很大的改进，对甜菊糖苷的推广起到了良好的促进作用。

二、主要品种及生产方法介绍㈠、防腐剂防腐剂是抑制微生物活动，使食品在生产、运输、储藏和销售过程中减少因腐败而造成经济损失的添加剂。

由于防腐剂延长食品保质期，我国《食品卫生法》规定，允许食品加入适量的防腐剂。

1、食品防腐剂应具备的条件（1）本身应该经过充分的毒理学鉴定，证明在使用限量范围内对人体无害；（2）对食品的营养成分不应有破坏作用，也不应影响食品的质量及风味；（3）添加于食品后能被分析鉴定出来。

2、食品防腐剂还应满足：（1）、少量使用就有效；（2）、不会与生产设备和包装容器等发生不良化学反应；（3）、热敏性不能太强，否则受热易分解失效；（4）、使用过程中不对工作人员健康造成明显伤害；如对皮肤的腐蚀，呼吸道粘膜和眼睛的刺激等；（5）、大量使用时不污染环境等。

3、食品防腐剂的防腐机制主要是降低制品的水分活度；降低制品的pH；作用于微生物的特定结构部位，从而破坏微生物的生长或代谢系统的正常进行，起到抑制微生物生长，延长产品货架期的作用。

4、防腐剂的种类常用食品防腐剂种类繁多，可以分为化学防腐剂和天然防腐剂两大类。

化学防腐剂又分为无机防腐剂和有机防腐剂。

有机化学防腐剂主要有苯甲酸（苯甲酸钠）、山梨酸（山梨甲酸）、对羟基苯甲酸脂类、脱氢醋酸、双乙酸钠、柠檬酸和乳酸等；无机化学防腐剂主要包括亚硫酸（亚硫酸钠）、二氧化硫、硝酸盐及亚硝酸盐类、游离氯及次氯酸盐、磷酸盐等。

目前常用的食品防腐剂主要有4类：(1)、山梨酸及其盐类山梨酸又名花揪酸化学名为2,4–己二烯酸。

其结构式为：CH3CH=CHCH=CH-COOH，为无色针状或白色粉末状结晶，无臭或稍有刺激臭，耐光耐热，但在空气中长期放置易被氧化变色，防腐效果也有所降低。

山梨酸难溶于水而易溶于乙醇等有机溶剂。

山梨酸钾极易溶于水，也易溶于高浓度蔗糖和食盐溶液，因而在生产上被广泛使用。

山梨酸及其钠盐、钾盐是一种新型食品添加剂，能抑制细菌、霉菌和酵母菌的生长，效果显著。

作为一种不饱和脂肪酸，在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，是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。

①、山梨酸和山梨酸钾的作用机理1）损害微生物细胞中脱氢酶系统；2）使分子中的共轭双键氧化，产生分解和重排。

3）主要目标菌：霉菌、酵母菌及其他好气性菌4）不能抑制：芽孢形成厌氧菌、嗜酸乳杆菌。

注意：在有少量霉菌存在的介质中，山梨酸和山梨酸钾表现出抑菌作用，甚至还会表现出杀菌效力。

但霉菌污染严重时，它们会被霉菌作为营养物摄取，不仅没有抑菌作用，相反会促进食品的腐败变质。

②、山梨酸和山梨酸钾的作用条件山梨酸和山梨酸钾属于酸型防腐剂，以未解离的分子起抑菌作用，其防腐效果随pH值降低而增强，但适宜的pH值范围比苯甲酸广，以pH值＜6的介质中使用为宜。

③、山梨酸及其盐的合成1）、丁烯醛—乙烯酮合成法生产工艺流程图：2）、丁烯醛—丙酮法3）、丁烯醛—丙二酸法（2）苯甲酸及其钠盐苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌剂，在PH值2.5～4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，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并全部从尿中排出，不在人体内蓄积。

①、苯甲酸和苯甲酸钠的抑菌机理：苯甲酸和苯甲酸钠是广谱性抑菌剂，其抑菌作用的机理是使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，使三羧酸循环（TCA循环）中乙酸辅酶A→乙酸醋酸及乙酸草酸→柠檬酸之间的循环过程难以进行，并阻碍细胞膜的正常生理作用。

苯甲酸和苯甲酸钠的作用条件苯甲酸和苯甲酸钠是以未解离的分子起抑菌作用。

防腐效果视介质的pH值而异，一般pH值＜5时抑菌效果较好，pH值2.5～4.0时抑菌效果最好。

例如当pH值由7降至3.5时，其防腐效力可提高5～10倍②、苯甲酸及其盐的合成方法1）、甲苯氧化法2）、邻苯二甲酸或酸酐加热脱羧法3）、苄卤氧化法4）、苯甲酸盐的合成（3）对羟基苯甲酸及其酯类对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯为对羟基苯甲酸与低碳醇所生成的酯，其通式为它是无色结晶或白色结晶粉末，无味，无臭。

防腐效果优于苯甲酸及其钠盐，使用量约为苯甲酸钠的1/10，使用范围pH4～8。

对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸。

主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。

缺点是水溶性较差，同时价格也较高。

①、对羟基苯甲酸酯的作用条件对羟基苯甲酸酯也是由未解离分子发挥抑菌作用，其效力强于苯甲酸和山梨酸，而且使用范围更广，一般在PH值4～8范围内效果较好。

对羟基苯甲酸酯在人体内的代谢途径与苯甲酸基本相同，且毒性比苯甲酸低。

毒性与烷基链的长短有关，烷基链短者毒性大，故对羟基苯甲酸甲酯很少作为食品防腐剂使用。

②、对羟基苯甲酸酯的合成1）对羟基苯甲酸2）对羟基苯甲酸的酯化（4）丙酸及其盐类丙酸是具有类似醋酸刺激酸香的液体，也是国内外允许使用，特别是西方国家早已普遍使用的酸型防腐剂，由于它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。

丙酸盐具有相同的防腐效果，可以是钙盐或钠盐，其作用是通过分解为丙酸而发挥的。

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%合成方法：1）丙腈水解法2）丙醛氧化法（5）生物防腐剂生物防腐剂是近年来发现的一类新型的、具有安全性和高效性的天然防腐剂，主要产品有乳酸链球菌肽、曲酸等生物防腐剂。

①、乳酸链球菌肽（Nisin）Nisin 是由N 血清型的某些乳酸乳球菌产生的一种小肽，对许多G+ 菌具有抗菌性，尤其是对梭菌和芽孢杆菌活性的抑制。