1、食品检测技术,第八章 食品添加剂的检测,食品添加剂概念,食品添加剂定义：是指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物质或天然物质。 目前，全世界发现的各类食品添加剂有14000多种。截止1999年我国允许使用的食品添加剂有l587种。,食品添加剂分类,食品添加剂按来源分为三大类：一是天然提取物，如甜菜红、姜黄素、辣椒红素等；二是用发酵等方法制取的物质，如柠檬酸、红曲米和红曲色素等；三是纯化学合成物，如苯甲酸钠、山梨酸钾、苋菜红和胭脂红等。,食品添加剂分类,如按食品添加剂的功能、用途划分则可分为22大类：酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨胀剂、胶姆糖
2、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、稳定剂和凝固剂、甜味剂、增稠剂、食品香料和其他类添加剂。,食品添加剂是食品工业的基础原料，对食品的生产工艺、产品质量、安全卫生都起到至关重要的作用。但是违禁、滥用以及超范围、超标准使用添加剂，都会给食品质量、安全卫生以及消费者的健康带来巨大的损害。食品添加剂的种类和数量越来越多，对人们健康的影响也就越来越大。随着研究的不断改进和发展，原来认为无害的添加剂，近年来发现还可能存在慢毒性、致癌作用、致畸作用及致突变作用等各种潜在的危害，因而更加不能忽视。食品加工企业必须严格遵照执行食品添加剂的卫生标准
3、，加强卫生管理，规范、合理、安全地使用添加剂，保证食品质量，保证人民身体健康。食品添加剂的分析与检测，则对食品的安全起到了很好的监督、保证和促进作用。,食品添加剂的检测内容,1.防腐剂的测定2.发色剂的测定3.漂白剂的测定4.抗氧化剂的测定5.甜味剂的测定6. 合成着色剂的测定,1.防腐剂的测定,防腐剂是指能防止食品腐败、变质，抑制食品中微生物繁殖，延长食品保存期的物质，它是人类使用最悠久、最广泛的食品添加剂。目前，我国允许使用的品种主要有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯和丙酯、丙酸钠、丙酸钙、脱氢乙酸等。,1.防腐剂的测定,1.1苯甲酸及苯甲酸钠的测定1.2山梨酸及山梨酸钾的
4、测定1.3过氧乙酸的测定1.4对羟基苯甲酸酯类的测定,1.1苯甲酸及苯甲酸钠的测定酸碱滴定法高效液相色谱法,酸碱滴定法原理：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，用乙醚提取试样中的苯甲酸，再将乙醚蒸去，溶于中性醚醇混合液中，最后以标准碱液滴定。仪器和试剂 操作步骤 ：(1)样品的处理 (2)提取 (3)滴定,按下式计算：,高效液相色谱法 可同时用于苯甲酸及山梨酸的测定。1)原理样品加温除去二氧化碳和乙醇，调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。2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品处理 (2)高
5、效液相色谱分析参考条件根据保留时间定性，外标峰面积法定量。,计算: 式中：X样品中苯甲酸或山梨酸的含量，gkg；m1进样体积中苯甲酸或山梨酸的质量，mg；V2进样体积，mL；V1样品稀释液总体积，mL；m样品质量，g。,1.2山梨酸及山梨酸钾的测定山梨酸是一种直链不饱和脂肪酸，可参与人体内的正常代谢，并被同化而产生CO2和水，所以几乎对人体没有毒性。山梨酸与山梨酸钾是目前国际上公认的安全防腐剂,已被很多国家和地区广泛使用。硫代巴比妥酸比色法紫外分光光度法气相色谱法,硫代巴比妥酸比色法自样品提取的山梨酸及其盐类，在硫酸及重铬酸钾的氧化作用下产生丙二醛，丙二醛与硫代巴比妥酸作用产生红色化合物，其色
6、深浅与丙二醛浓度成正比，并于波长530nm处有最大吸收，符合比尔定律，故可用比色法测定 。反应为 ：,2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品的处理 (2)山梨酸钾标准曲线的绘制 (3)样品的测定 4)结果计算,X1样品中山梨酸钾的含量，gkg； X2样品中山梨酸的含量，gkg； c试样液中含山梨酸钾的浓度，mgmL； m称取匀浆相当于试样的质量，g； 2用于比色时试样溶液的体积，mL； 250样品处理液总体积，mL 1.34山梨酸钾换算为山梨酸的系数。,紫外分光光度法1)原理：样品经氯仿(三氯甲烷)提取后，再加人碳酸氢钠，使山梨酸形成山梨酸钠而溶于水溶液中。纯净的山梨酸钠水溶液在254nm处
7、有最大吸收，经紫外分光光度计测定其吸光度后即可测得其含量。2)仪器和试剂 3)操作步骤(1)样品的处理 (2)标准曲线的绘制 (3)样品的测定,4)结果计算式中：X山梨酸的含量。gkg；m1试液中山梨酸的含量，mgmL； V1试样碳酸氢钠提取液总量，mL；V2吸取试样氯仿提取液体积，mL； V3试样氯仿提取液总体积，mL； m用于测定的试样水提取液相当于样品的质量，g。,气相色谱法 本法可同时用于山梨酸和苯甲酸的测定。1)原理样品经酸化后，用乙醚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。2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品的处理 (2
8、)色谱参考条件 (3)测定,山梨酸和苯甲酸的标准色谱图如图所示。 4)结果计算式中：X样品中山梨酸或苯甲酸的含量，gkg； m1测定用样品溶液中山梨酸或苯甲酸的质量，g； V1加入石油醚一乙醚(3+1)混合溶剂的体积，mL： V2测定时进样的体积，L； m2样品的质量，g； 5测定时吸取乙醚提取液的体积，mL； 25一样品乙醚提取液的总体符号，mL。,1.3过氧乙酸的测定 过氧乙酸又叫过醋酸，是过氧化氢、醋酸与微量硫酸的混合水溶液。过氧乙酸对细菌繁殖体、芽孢、真菌、病毒都具有高度杀灭效果，是一种广谱、高效、速效的杀菌剂 。1)原理在酸性条件下，过氧乙酸中含有的过氧化氢用高锰酸钾标准滴定溶液滴定
9、，然后用间接碘量法测定过氧乙酸的含量。,2)仪器和试剂 3)操作步骤称取约0.5g试样(或称取相当于含过氧乙酸约0.07g的试样)，精确至0.000 1g，置于预先盛有50mL水，5mL硫酸溶液和3滴硫酸锰溶液并已冷却至4的碘量瓶中，摇匀，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液呈稳定的浅粉色。随即加入10mL碘化钾溶液和3滴钼酸铵溶液，轻轻摇匀，于暗处放置510min，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，接近终点时(溶液呈淡黄色)加入1mL淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失，并保持30s不变为终点。记录消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积数。,4)结果计算 式中： X过氧乙酸的质量分数，； V消耗的硫代硫酸钠标准滴定
10、溶液的体积，mL； c硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度，molL； m试样的质量，g； M与1.00mL硫代硫酸钠标准滴定溶液(c=1.000molL)相当的过氧乙酸的摩尔质量(M=0.03803gmol),1.4对羟基苯甲酸酯类的测定 对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲丁酯，又名尼泊金乙酯、尼泊金丙酯和尼泊金丁酯。三者均为苯甲酸的衍生物，分别是由对羟基苯甲酸与乙醇、丙醇和丁醇，以硫酸为触媒酯化而成的结晶性粉末。易溶于丙酮和乙醇，难溶于水，不易受pH影响，在pH48范围内防腐效果很好。高效液相色谱法气相色谱法,高效液相色谱法 1)原理 样品中对羟基苯甲酸酯类，用乙腈提取，经过滤后进高效液
11、相色谱仪进行测定，与标准比较，以保留时间定性，以峰高定量。 2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品提取 (2)高效液相色谱分析参考条件 (3)测定方法 4)结果计算,气相色谱法1)原理样品经酸化后，对羟基苯甲酸酯类用乙醚提取浓缩后，用具氢火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定，与标准系列比较定量。2)仪器和试剂 3)操作步骤(1)样品的提取与净化 (2)气相色谱分析参考条件 4)结果计算,2.发色剂的测定,硝酸盐和亚硝酸盐是肉制品生产中最常使用的发色剂。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
12、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。但由于亚硝酸盐是致癌物质亚硝胺的前体，因此在加工过程中常以抗坏血酸钠或异构抗坏血酸钠、烟酰胺等辅助发色，以降低肉制品中亚硝酸盐的使用量。,我国食品添加使用卫生标准(GB27601996)规定：亚硝酸盐用于腌制肉类、肉类罐头、肉制品时的最大使用量为0.15gkg，硝酸钠最大使用量为0.5gkg，残留量(以亚硝酸钠计)肉类罐头不得超过0.05gkg，肉制品不得超过0.03gkg。,2.发色剂的测定,2.1亚硝酸盐的测定(盐酸萘乙二胺法)2.2硝酸盐的测定,2.1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
13、条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化，产生重氮盐，此重氮盐再与偶合试剂(盐酸萘乙二胺)偶合形成紫红色染料，其最大吸收波长为550nm，测定其吸光度后，可与标准比较定量。,2)仪器和试剂 3)操作步骤 (1)样品的处理 (2)亚硝酸盐标准曲线的绘制 (3)样品的测定 4)结果计算 5)说明及注意事项 硫酸锌溶液作为蛋白质沉淀剂使用，也可用亚铁氰化钾和乙酸锌的混合溶液，利用产生的亚铁氰化锌与蛋白质共沉淀；实验中使用重蒸水可以减少试验误差。,2.2硝酸盐的测定 1)原理 样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后，将样品提取液通过镉柱，使其中的硝酸根离子还原成亚硝酸根离子。在酸性条件下，亚硝酸根与对氨基苯磺酸重氮
14、化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色染料，经比色测得亚硝酸盐总量，从还原前后亚硝酸盐量即可求得硝酸盐的含量。2)仪器和试剂(1)仪器镉柱 分光光度计。50mL比色管 (2)试剂,3)操作步骤(1)样品的处理(2)镉柱还原效率的测定 (3)样品中亚硝酸盐总量测定 (4)亚硝酸盐测定 4)结果计算式中：X硝酸盐含量，mgkg； A1经镉柱还原后测得的亚硝酸盐量，g； A2不经镉柱还原直接测得的亚硝酸盐量，g； V测定用经镉柱还原后样液体积，mL； 1.232亚硝酸钠换算为硝酸钠的系数；m样品的质量，g。,3.漂白剂的测定,漂白剂是指可使食品中的有色物质经化学作用分解转变为无色物质，或使其褪色的一类食
15、品添加剂。可分为还原型和氧化型两类。目前，我国使用的大都是以亚硫酸类化合物为主的还原型漂白剂，通过产生SO2的还原作用而使食品漂白。,我国食品添加使用卫生标准(GB27601996)规定：亚硫酸用于葡萄酒、果酒时的用量为0.25gkg，残留量(以SO2计)不超过0.5gkg。在蜜饯、葡萄糖、食糖、冰糖、糖果、液体葡萄糖、竹笋、蘑菇及其罐头的最大使用量为0.40.6gkg；薯类淀粉为0.20gkg；残留量(以SO2计)竹笋、蘑菇及其罐头不超过0.04gkg；液体葡萄糖不超过0.2gkg；蜜饯、葡萄糖不超过0.05gkg；薯类淀粉不超过0.03gkg。,3.漂白剂的测定,3.1 二氧化硫含量的测定
16、（滴定法）3.2 亚硫酸盐的测定(盐酸副玫瑰苯胺法) .,3.1 二氧化硫含量的测定（滴定法）1)原理 . 样品经过处理后，加入氢氧化钾使残留的SO2以亚硫酸盐的形式固定。再加入硫酸使SO2游离，用碘标准溶液滴定定量。终点稍过量的碘与淀粉指示作用呈现蓝色。2)仪器和试剂 (1)仪器 (2)试剂,3)操作步骤 4)结果计算 式中：X样品中SO2的含量，gkg；V1试样滴定时所消耗的碘标准溶液体积，mL；V2空白滴定时所消耗的碘标准溶液体积，mL； c标准溶液的浓度，molL； 64.06SO2的摩尔质量，gmol； m样品的质量，g。,3.2 亚硫酸盐的测定(盐酸副玫瑰苯胺法)1)原理 亚硫酸盐
17、与四氯汞钠反应生成稳定的络合物，再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作用，经分子重排，生成紫红色配合物，于550nm处有最大吸收，测定其吸光度-以定量。2)仪器和试剂 (1)仪器 (2)试剂,3)操作步骤 (1)样品的处理 (2)标准曲线的绘制 (3)样品的测定 4)结果计算 式中：X样品中二氧化硫的含量，gkg； m1测定用样品液中二氧化硫的含量，g； V一一测定用样液的体积，mL；100一样品液总体积，mL； m样品质量，g。,4.抗氧化剂的测定,抗氧化剂是指能阻止或推迟食品氧化变质，提高食品稳定性和延长储存期的食品添加剂。按其作用可分为天然抗氧化剂和人工合成抗氧化剂。如按其溶解性则可分为油溶性抗氧化
18、剂和水溶性抗氧化剂。常用的抗氧化剂有叔丁基羟基茴香醚(BHA)、2，6一二叔丁基对甲酚(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、TBHQ、茶多酚(TP)等，主要用于油脂及高油脂类食品中，以延缓食品的氧化变质。,我国食品添加使用卫生标准(GB27601996)规定，BHA与BHT单独在食品中最大使用量为0.2gkg。PG在食品中单独最大使用量为0.1gkg，与BHA和BHT混合使用时，不得超过0.1gkg。,4.抗氧化剂的测定,4.1叔丁基羟基茴香醚(BHA)与2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)的测定4.2没食子酸丙酯(PG)的测定方法,4.1叔丁基羟基茴香醚(BHA)与2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)的
19、测定气相色谱法比色法,气相色谱法1)原理 样品中的叔丁基羟基茴香醚(BHA)和2，6一二叔丁基对甲酚(BHT)用石油醚提取，通过层析柱使BHA与BHT净化，浓缩后，经气相色谱分离后用氢火焰离子化检测器检测，根据样品峰高与标准峰高比较定量。 2)仪器和试剂(1)仪器(2)试剂,3)操作步骤(1)样品的处理 (2)脂肪的提取(3)试样的制备 (4)测定 图84 BHA、BHT气相色谱图1.BHA；2.BHT 4)结果计算,比色法 1)叔丁基羟基茴香醚(BHA)的测定 2)2，6一二叔丁基对甲酚(BHT)的测定,1)叔丁基羟基茴香醚(BHA)的测定 (1)原理 利用样品经石油醚提取后，根据BHA石油
20、醚相和含水乙醇相中分配系数的不同，使BHA转人72乙醇相中，再与2，6一二氯醌氯亚胺的硼砂溶液作用，生成一种稳定的蓝色化合物，其颜色深浅与BHA的量成正比，于620nm处测定吸光度与标准比较定量。 (2)仪器和试剂 (3)操作步骤 BHA标准曲线的绘制 样品测定 (4)结果计算,2)2，6一二叔丁基对甲酚(BHT)的测定 (1)原理 利用样品通过水蒸气蒸馏，使BHT分离，用甲醇吸收后，遇邻联二茴香胺与亚硝酸钠溶液生成橙红色化合物，再用三氯甲烷提取，于520nm处测定其吸光度并与标准比较定量。(2)仪器和试剂仪器 试剂 (3)操作步骤样品的处理 BHT标准曲线的绘制 样品的测定 (4)结果计算,
21、4.2没食子酸丙酯(PG)的测定方法1)原理 样品经石油醚溶解，用乙酸铵水溶液提取后，没食子酸丙酯(PG)与亚铁酒石酸盐起颜色反应，在波长540nm处测定吸光度，与标准比较定量。2)仪器和试剂(1)仪器(2)试剂 3)操作步骤(1)样品处理 (2)标准曲线的绘制 (3)样品测定 4)结果计算,5.甜味剂的测定,甜味剂是指能够赋予食品甜味的食品添加剂，按其来源可分为天然甜昧剂和人工合成甜味剂，按其营养价值可分为营养型与非营养型甜味剂，通常所讲的甜味剂系指人工合成的非营养型甜味剂，如糖精钠、环己氨基磺酸钠(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。,我国食品添加使用
22、卫生标准(GB27601996)规定，糖精钠用于饮料、酱菜类、复合调味料、蜜饯、雪糕、配制酒、冰棒、糕点、饼干、面包等食品，最大使用量(以糖精计)为0.15gkg；高糖果汁(果昧)饮料按稀释倍数的80%加入，瓜子的最大使用量为1.2gkg；话梅、陈皮等的最大使用量为5.0gkg。环己氨基磺酸钠在食品中最大使用量为0.65gkg；话梅、陈皮等的最大使用量为8.0gkg。,5.甜味剂的测定,5.1糖精钠的测定5.2环己氨基磺酸钠(甜蜜素)的测定,5.1糖精钠的测定高效液相色谱法薄层色谱法,高效液相色谱法利用高效液相色谱法在测定糖精钠时，也可同时测定山梨酸和苯甲酸。1)原理 样品经加温除去二氧化碳和
23、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。 2)仪器和试剂(1)仪器 (2)试剂 3)操作步骤(1)样品处理 (2)高效液相色谱分析参考条件 (3)测定 4)结果计算,薄层色谱法1)原理样品经处理除去蛋白质、果胶、CO2、酒精等杂质后，在酸性条件下，用乙醚提取食品样品中的糖精钠，经薄层层析分离后用溴甲酚绿一溴甲酚蓝混合指示剂显色后，与标准样品的斑点进行比较定性。在经薄层色谱分离、显色后与标准比较，进行半定量测定。 2)仪器和试剂 (1)仪器 (2)试剂 3)操作步骤(1)样品的提取(2)薄层板的制备 (3)点样 (4)展开与显色 4
24、)结果计算,5.2环己氨基磺酸钠(甜蜜素)的测定1)原理在酸性介质中，环己氨基磺酸钠与亚硝酸反应，生成环己醇亚硝酸酯，利用气相色谱法进行定性定量。2)仪器和试剂(1)仪器(2)试剂 3)分析步骤(1)样品的处理(2)测定气相色谱分析参考条件 标准曲线的绘制 样品测定 4)结果计算,6.合成着色剂的测定,食品中合成着色剂主要是以人工方法进行化学合成的有机色素类，按其化学结构不同可分为偶氮类色素和非偶氮类色素，偶氮类色素按溶解性不同又可分为油溶性和水溶性两类。合成类色素中还包括色淀。食品中合成着色剂的种类很多，国际上允许使用的有30余种，我国允许使用的主要有苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、玫瑰红、柠
25、檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝、牢固绿等。,6.合成着色剂的测定,6.1高效液相色谱法6.2薄层色谱法及纸色谱法,6.1高效液相色谱法1)原理食品中的合成着色剂经聚酰胺吸附法或液一液分配法提取后，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。 2)仪器和试剂 (1)仪器 (2)试剂3)操作步骤 (1)样品处理(2)色素提取 (3)高效液相色谱分析参考条件 (4)测定 4)结果计算,6.2薄层色谱法及纸色谱法 1)原理 水溶性酸性合成着色剂在酸性条件下，被聚酰胺吸附后与食品中的其他成分分离，经过滤、洗涤及在碱性溶液(乙醇一氨)中解吸附，再经薄层色谱法或纸色谱法
26、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。2)仪器和试剂(1)仪器(2)试剂 3)操作步骤(1)样品的处理(2)吸附分离 (3)定性分析 (4)定量分析4)结果计算,思考题,1.简述食品添加剂的概念、分类及检测的重要意义。2.利用高效液相色谱法测定苯甲酸及苯甲酸钠时，如何处理样品?仪器操作的条件是什么?3.硫代巴比妥酸比色法测定山梨酸及山梨酸钾的原理是什么?如何从测定得出的山梨酸钾量 推算出与之相应的山梨酸含量?4.用有机溶剂提取食品中的苯甲酸和山梨酸时，为什么必须先进行样品的酸化处理?5.在气相色谱仪操作过程中，应主要控制哪些条件?6.色谱法分析的基本原理是什么?7.薄层色谱分析时如何进行定性?简述操作要点。8.硝酸盐测定的基本原理是什么?装填镉柱时应注意哪些问题?9.利用高效液相色谱法测定糖精钠时，如何进行样品的处理?仪器操作条件是什么?10.简述食品中合成着色剂检测的方法和原理。,THE END,
