14.食品添加剂的测定.ppt

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1、食品分析与检测,第十三章 食品添加剂的测定,一、概述二、甜味剂的测定三、防腐剂的测定四、护色剂的测定五、漂白剂的测定六、着色剂的测定七、抗氧化剂的测定,（一）食品添加剂的定义和分类（二）食品添加剂测定的意义（三）食品添加剂测定的项目与方法,一、概述,1.定义：为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工艺的 需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。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。,（一）食品添加剂的定义和分类,（1）天然食品添加剂（2）化学合成添加剂,2.食品添加剂的种类,目前我国允许使用，并制订了国家标准食品添加剂使用卫生标准的有：酸度调节剂、抗氧化剂、

2、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、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、其它 22类1500种（世界现在有4000多种）。,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。,3.食品添加剂的安全使用和管理,一些食品添加剂在不同食品中添加的限量,添加剂名称 食品 加入限量（mg/kg)NaNO2 午餐肉 125 NaNO3 午餐肉 500 SO2 白糖 20 苯甲酸 干酪制品 1000 山梨酸 果汁类 600 EDTA 果汁类 250,4.食品添加剂测定的项目和方法常测定的项目：甜味剂、防腐剂、漂白剂、发

3、色剂、抗氧化剂、着色剂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！,二、甜味剂的测定,常用的甜味剂有：糖精钠、甜蜜素、甜菊糖苷,糖精钠：水溶性好，在酸性条件下溶于乙醚，热稳定性好，甜度为蔗糖的200700倍。糖精钠对人体无营养价值，不分解、不吸 收，随尿排出，致癌性有争议。,（一）糖精钠的测定,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钠食品添加剂使用卫生标准规定：酱菜类、复合调味料、蜜饯、配料酒、雪糕、冰淇淋、冰棍、糕点、饼

4、干和面包用于瓜子用于话梅、陈皮类可与规定的其他甜味剂混合使用。,最大用量为0.15 g/kg,1.2 g/kg 5.0 g/kg,测定方法：,高效液相色谱法 紫外吸收法 薄层色谱,1.紫外吸收法,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测定吸光度，与标准液比较定量,甜蜜素：环己基氨基磺酸钠（合成），白色粉末，溶于水，对热、光、空气、碱稳定，甜度为蔗糖的 30倍。,（二）甜蜜素的测定,测定方法：,气相色谱法 分光光度比色法,1.气相色谱法,原理,在酸性条件下，甜蜜素与亚硝酸反应，生成环己醇亚硝酸酯，利用气相色谱法定性、定量,气相

5、色谱法分析条件,（1）色谱柱：不锈钢柱，长2m，内径3mm（2）固定相：Chromsorb WAW DMCS 80100目（3）温度：柱温80，气化温度150，检测温度150（4）流速：氮气40mL/min,氢气30mL/min，空气300mL/min,三、防腐剂的测定,防腐剂：能抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质,（1）对人体无毒、无害、无副作用（2）对食品的质量不能有任何影响（3）不能掩蔽劣质食品的质量或改变任何感官性状,防腐剂的特点,我国允许使用的主要防腐剂：苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸、丙酸钙,我国常用食品防腐剂,第七章 食品添加剂的分析,我国常用食品防腐剂,我国常用食品

6、防腐剂,（一）苯甲酸（钠）的测定,苯甲酸：白色有丝光的鳞片或针状结晶，微溶于水 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。,（一）苯甲酸（钠）的测定,苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐，在pH 2.54其抑菌作用较强，当pH5.5时，抑菌效果明显减弱。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苷从尿中排出，不在人体内积累。苯甲酸的毒性较小。,测定方法：,气相色谱法 紫外吸收法 高效液相色谱法 薄层色谱法 酸碱滴定法,1.酸碱滴定法,原理,将样品中加入饱和氯化钠溶液，在碱性条件下萃取，分离出蛋白

7、质、脂肪等，然后酸化，用乙醚提取样品中的苯甲酸，再蒸去乙醚，溶于中性乙醇乙醚混合液（1:1）中，而后用标准NaOH溶液滴定，根据标准NaOH溶液消耗体积，计算苯甲酸（钠）的含量。适合苯甲酸含量大于0.1%样品,（二）山梨酸（钾）的测定,山梨酸（钾）用于酸性食品的防腐，在酸性介质中对霉菌、酵母菌、好氧性细菌有良好的抑制作用,山梨酸：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。CH3CH=CHCH=CHCOOH,（二）山梨酸（钾）的测定,测定方法：,气相色谱法 硫代巴比妥酸比色法 高效液相色谱法 薄层色谱法 酸碱滴

8、定法,高效液相色谱法可同时测定苯甲酸（钠）和山梨酸（钾）含量,1.硫代巴比妥酸比色法,原理,提取样品中的山梨酸（钾），经硫酸-重铬酸钾氧化成丙二醛，丙二醛与硫代巴比妥酸作用生成红色化合物，其颜色深浅与丙二醛含量成正比，在波长530nm测定吸光度,四、护色剂的测定,护色剂：能够使肉与肉制品呈现良好色泽的物质。常用的类型：亚硝酸盐、硝酸盐。,作用机理：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，亚硝酸极不稳定，分解产生亚硝基，并与组织中的肌红蛋白结合，生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白，赋予肉制品鲜艳的红色。同时，亚硝酸盐对抑制微生物的增殖有一定作用，与食盐并用可增加抑菌

9、作用，对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊抑制作用。,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。我国食品使用卫生标准规定：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0.15g/kg;硝酸钠最大使用量为0.5g/kg;,（一）亚硝酸盐的测定 格里斯试剂比色法,原理,样品经除去蛋白质和脂肪后，在弱酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用形成重氮盐，再与盐酸萘乙二胺作用形成紫红色偶氮染料。此染料颜色的深浅在一定范围内与亚硝酸盐的浓度成正比，在波长540nm下比色测定,。,仪器,（2）醋酸锌溶液,（1）硼砂饱和溶液,试剂,（3）亚铁氰化钾溶

10、液,（4）2.5mol/L氢氧化钠溶液,（5）0.4%对氨基苯磺酸溶液,（6）0.2%盐酸萘乙二胺溶液,（7）亚硝酸钠标准溶液(5g/mL),（1）标准曲线的绘制：吸取亚硝酸钠标准液(5g/ml)0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0、2.5mL（相当于0、1、2、3、4、5、7.5、10、12.5g亚硝酸钠）分别于50mL容量瓶中，各加2mL 0.4%对氨基苯磺酸溶液，摇匀。静置35min后，加入1mL 0.2%盐酸萘乙二胺溶液，并用水定容，摇匀，静置15min后，用分光光度计在540nm波长下比色，测定吸光度。以亚硝酸钠含量为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。,测

11、定步骤,肉制品(红烧类除外):称取5.0g经绞碎混匀的样品于50mL烧杯中，加入硼砂饱和溶液12.5mL，搅匀，再以70左右的水约300mL，将其冲洗至500mL容量瓶，置沸水浴中加热15min，取出，冷却，加入5mL亚铁氰化钾溶液，混匀，再加入5mL醋酸锌溶液，用水定容，混匀静止0.5h，除去上层脂层，过滤，弃去初滤液约30mL，收集滤液备用。,（2）样品处理,果蔬类：样品洗净、擦干，称取一定量于组织捣碎机中，加等量水捣成匀浆。称取匀浆1030g，置于250mL容量瓶中，加水100mL，振摇1h，加2.5mol/L氢氧化钠溶液20mL，定容后立即过滤。然后取30mL滤液于50mL容量瓶中，用

12、 水定容至刻度。过滤，收集滤液备用。,（3）做空白实验,吸取样品溶液和空白液各40mL分别于50mL容量瓶中，加入2mL 0.4%对氨基苯磺酸溶液，摇匀。静置35min后，加入1mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液，并用水定容，摇匀，静置15min后，用分光光度计在540nm波长下比色，测定吸光度。,（4）测定,结果计算,式中：X-亚硝酸盐含量(mg/kg)C-从标准曲线上查得的亚硝酸盐含量（g）V1-比色时所取样品溶液的体积（mL）V2-样品溶液的总体积（mL）m-样品的重量（g）,1.当亚硝酸盐含量高时，过量的亚硝酸盐可以将偶氮化合物氧化，生成黄色，而使红色消失，可以先加入试剂，然后滴加样液，从而

13、避免亚硝酸盐过量。2.样品处理过程中的饱和硼砂溶液、亚铁氰化钾溶液与醋酸锌溶液为蛋白质沉淀剂。,说明与注意事项,测定方法：镉柱法、麝香草酚法、水杨酸比色法、硝酸比色法,（二）食品中硝酸盐的测定,样品经除去蛋白质和脂肪后，将样品溶液通过镉柱，在pH9.69.7的氨缓冲液中，使其中的硝酸盐被金属镉还原为亚硝酸盐，在弱酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用形成重氮盐，再与盐酸萘乙二胺作用形成紫红色偶氮染料。此染料颜色的深浅在一定范围内与亚硝酸盐的浓度成正比，在波长540nm下比色测定。,原理,1.镉柱法,。,仪器,镉柱装填示意图 1-贮液漏斗;2-进液毛细管;3-橡皮塞；4-镉柱玻璃管;5，7-玻璃

14、棉；6-海绵状镉；8-出液毛细管,（1）氨缓冲溶液(pH9.69.7),（2）稀氨缓冲溶液(1：9),试剂,（3）0.1mol/L盐酸,（4）硝酸钠标准溶液（相当于5g/mL亚硝酸钠）,（5）亚硝酸钠标准溶液(5g/mL),同亚硝酸盐的测定,操作步骤,（1）标准曲线的绘制,（2）样品处理,同亚硝酸盐的测定,（3）镉柱还原效率测定,还原效率（%）=m/10100%,（4）样品溶液的测定,结果计算,1.镉是有害元素，在制作海绵镉或处理镉柱时，不要用手直接接触，同时注意不要弄到皮肤上，一旦接触立即用水冲洗。制备、处理过程中的废液含大量的镉，应经处理之后再排放，以免造成污染。2.为了保证硝酸盐的测定结

15、果准确，应经常对镉柱的还原效率进行检查。镉柱维持得当，经使用一年，还原效率尚无显著变化。,说明与注意事项,3.氨缓冲溶液除控制溶液的pH外，又可缓解镉对亚硝酸盐的还原，还可作为络合剂，以防止反应生成的Cd2+与OH-形成沉淀4.当样品连续测定时，可不必每次都洗镉粒,在硫酸酸性条件下，麝香草酚与硝酸盐作用生成硝基酚化合物，在碱性溶液中发生分子重排产生黄色化合物，在波长420nm下比色定量。,2.麝香草酚法,原理,。,仪器,（1）硝酸钠标准溶液（50g/mL）,（2）0.5麝香草酚乙醇溶液,（3）10氨基磺酸铵溶液,试剂,（4）浓硫酸（分析纯）（5）40氢氧化钠溶液,操作步骤,（1）标准曲线绘制,

16、取50mL比色管6支，分别加标准液0，0.10，0.30，0.50，0.70，1.0mL，用蒸馏水补足至1.00mL，加氨基磺酸铵溶液0.1mL，放置10min，加麝香草酚溶液0.2mL，浓硫酸2mL,混匀，放置5min，加蒸馏水8mL，混匀，加氢氧化钠溶液10mL，加蒸馏水至25mL，混匀，在420nm测定吸光度，以硝酸钠含量为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线。,（2）样品处理,同亚硝酸盐的测定,（3）测定,取样液1mL于50mL比色管中，按照标准曲线操作方法，在420nm测定吸光度，从标准曲线查出硝酸钠的含量,结果计算,式中：X-硝酸盐含量(mg/kg)C-从标准曲线上查得的硝酸盐含量

17、（g）V-样品溶液的总体积（mL）f-稀释倍数 m-样品的重量（g）,1.加麝香草酚溶液时应由管中央滴到溶液中，勿沿管壁流下。2.氨基磺酸铵与亚硝酸盐发生下列反应：H2N-SO3-NH4+HNO2NH4HSO4+N2+H2O,说明与注意事项,3.水杨酸比色法,在浓酸条件下，NO3-与水杨酸反应，生成硝基水杨酸。生成的硝基水杨酸在碱性条件下(pH12)呈黄色，最大吸收波长为410nm，在一定范围内，其颜色的深浅与含量成正比，可比色测定。,原理,分光光度计、分析天平、电炉,仪器,（1）500mg/L N03-N标准溶液,（2）5的水杨酸硫酸溶液,试剂,（3）8的氢氧化钠溶液,（1）标准曲线的制作,

18、操作步骤,吸取500mg/L N03-N标准溶液0、1、2、3、4、6、8、10、12mL分别放入50mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度，使之成0、10、20、30、40、60、80、100、120mg/L的系列标准溶液。,吸取上述系列标准溶液0.1mL，分别放入刻度试管中，再分别加入5的水杨酸硫酸溶液0.4mL,摇匀，在室温下放置20min，再加入8的NaOH溶液9.5mL，摇匀冷却至室温。显色液总体积为10mL。在410nm波长下测定吸光度。以N03-浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线并计算出回归方程。,取一定量的植物材料剪碎混匀，精确称取2g左右，放入刻度试管中，加入10mL去离

19、子水，用玻璃球封口，置于沸水浴中提取30min。取出，冷却。将提取液过滤到25mL容量瓶中，并反复冲洗残渣，最后定容至刻度。,（2）样品的处理,吸取样品液0.1mL于刻度试管中，按照标准曲线方法操作，在410mn波长下测其吸光度。从标准曲线上查得出NO3-N的浓度。,（3）样液的测定,结果计算,式中：X-硝酸盐含量(mg/kg)C-从标准曲线上查得的硝酸盐含量（g）V-样品溶液的总体积（mL）m-样品的重量（g）,4.硝酸比色法,在酸性条件下，硝态氮与硝酸试剂中锌和酸作用所产生的氢进行还原作用，形成亚硝酸盐，它和对氨基苯磺酸作用，再和-萘胺偶合，形成红色的偶氮染料。在一定浓度范围内，红色的深浅

20、与硝态氮含量成正比。本反应必须在酸性条件（pH5左右）下进行，在碱性条件下不显色。但本法不够稳定，且高温易褪色，因此比色应在10min进行。,原理,五、漂白剂的测定,漂白剂：为使食品保持特有的色泽、退色或不褐变，依靠漂白剂的氧化或还原能力，破坏食品的变色因子。漂白剂的特点（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。,常用的漂白剂二氧化硫及亚硫酸盐我国食品卫生法规定，亚硫酸盐可用于蜜饯类，饼干、罐头、食糖、冰糖等的漂白，硫磺可用于熏蒸蜜饯类、干果、干菜及粉条，二氧化硫残留量不超过50mg/kg；二氧化

21、硫可通入葡萄酒，残留量不超过25mg/kg,测定方法盐酸副玫瑰苯胺比色法、滴定法、碘量法、极谱法、高效液相色谱法。,1.盐酸副玫瑰苯胺比色法(国标法）,羟基磺酸,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，在550nm有最大吸收，其色泽深浅与亚硫酸含量成正比，可比色测定。反应式如下：,原理,盐酸副玫瑰苯胺 黄色,副玫瑰苯胺,-羟基磺酸,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24h之内稳定，测定需在24h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

22、40体积SO2）3.此方法适用于含SO2 50 mg/kg,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。,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。,2.蒸馏滴定法,原理,3.碘量法,样品中的亚硫酸盐在弱酸性条件下加热蒸馏出SO2，用pH6的水吸收，然后以淀粉作指示剂，用碘标准溶液滴定至终点，根据碘标准溶液消耗量计算出样品中二氧化硫的含量。SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,原理,六、食用合成色素的检测,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

23、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：天然色素和人工合成色素天然色素：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。,天然色素优点：其安全性相对高，有的有营养价值，个别有毒如：藤黄剧毒！天然色素缺点：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：用有机物合成的，主要

24、来源于煤焦油及其副产品，资源十分丰富。合成色素的优点：具有稳定性好、色泽鲜艳、附着力强、能调出任意色泽合成色素的缺点：具有一定的毒性，使用范围及用量须加以限制。合成色素如：笕菜红、胭脂红、赤藓红、桔黄、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝等。,常用食品着色剂的使用卫生标准,常用食品着色剂的使用卫生标准,常用食品着色剂的使用卫生标准,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。测定方法 薄层层析法、高效液相色谱法,食品中人工合成色素用聚酰胺吸附法或液-液分配法提取，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，与峰面积比较进

25、行定量。,1.食用合成色素的测定-高效液相色谱法,原理,七、抗氧化剂的检测,抗氧化剂：能防止或延缓食品成分氧化变质的添加剂 我国允许使用并制定国家标准的合成抗氧化剂有丁基羟基茴香醚（BHA)、二丁基羟基甲苯（BHT)、没食子酸丙酯（PG)BHA、BHT可用于油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、速煮面、干制品、罐头等，最大允许量0.2g/kg；PG不可用于饼干、干制品最大允许量0.1g/kg。,测定方法 气相色谱法、薄层色谱法、分光光度法,样品通过水蒸气蒸馏，使BHT分离，用甲醇吸收，遇邻联二茴香胺与亚硝酸钠溶液生成橙红色，在520nm有最大吸收。用三氯甲烷提取，与标准比较定量。,1.BHA和BHT的测定-分光光度法,原理,1.简述食品添加剂的定义和常用类型2.简述防腐剂的定义和常用类型3.简述抗氧化剂的定义和常用类型4.亚硝酸盐的测定原理是什么？加入饱和硼砂溶液、亚铁氰化钾溶液、醋酸锌溶液的目的是什么？5.测定硝酸盐的方法有哪些？镉柱还原法和水杨酸比色法测定硝酸盐的原理是什么？,思考题,Thank You!,