【化工课件】第一章食品添加剂.doc
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1、第一章食品添加剂基本要求 :了解什么是食品添加剂、其特点,分类、性质、食品添加剂的合成方法,应用范围,能利用所学食品添加剂知识对生活中常见的食品添加剂进行分析。重点 :掌握各种食品添加剂的用途。难点 :懂得食品添加剂的应用。学时:4学时第一节概述课时安排:0.5学时重点:了解食品添加剂的定义、发展历史及相关知识ADI、LD50。食品添加剂定义:中华人民共和国食品卫生法规定:“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。”同时明确:“为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的添加物”也属于食品添加剂的范畴。食品添加剂的历史:
2、一、食品添加剂的种类食品添加剂可按不同的标准分类,如按来源可分为天然食品添加剂和化学合成添加剂。国内外在实际使用时,一般按功能进行分类,主要有:(1)营养强化剂(2)防腐防霉剂(3)抗氧化保鲜剂(4)增稠剂(5)乳化剂(6)螯合剂(含稳定剂和凝固剂)(7)品质改良剂(8)调味剂(9)色泽处理剂(10)其他类添加剂(11)食用香精、香料二、食品添加剂的一般要求与安全使用由于食品添加剂毕竟不是食物的天然成分,少量长期摄入也有可能存在对机体的潜在危害。随着食品毒理学方法的发展,原来认为无害的食品添加剂近年来发现可能存在慢性毒性和致畸、致突变、致癌性的危害,故各国对此给予充分的重视。目前国际、国内对待
3、食品添加剂均持严格管理、加强评价和限制使用的态度。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: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)。评价食品添加剂安全性的第二个常用指标是LD50值(半数致死量,亦称致死中量)。三、食品添加剂的作用和发展趋势食品添加剂有三方面的重要作用:它能够改善食品的品质,提高食品的质量,满足人们对食品风味、色泽、口感的要求;它能够使食品加工制造工艺更合理、更卫生、更便捷,有利于食品工业的机械化、自动化和规模化;它能够使食品工业节约资源,降低成本,在极大地提升食品品质和档次的同时,增加其附加值,产生明显的经济效益和社会效益。
4、我国自然资源十分丰富,比起欧美国家来具有明显的优势,在一片回归自然的呼声中,中国的天然抗氧化剂、天然色素、天然香料等天然植物抽提物产品受到国际市场的青睐。不过,中国的这点优势已经受到一些亚洲国家的挑战。未来我国食品添加剂主要向以下几个方面发展。1.开发天然、营养、多功能食品添加剂2.致力开发多样化、专用的添加剂第二节防腐剂、抗氧剂和保鲜剂学时安排:1学时重点:了解并掌握防腐剂、抗氧剂和保鲜剂的定义、主要品种的结构、化学性质、主要作用及应用范围,并理解代表品种的合成方法。一、防腐剂防腐剂是为了抑制食品腐败和变质,延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。目前常用的食品防腐剂主要有4类:苯甲酸及其盐类、山梨
5、酸及其盐类、丙酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类。1.苯甲酸及其钠盐苯甲酸又称安息香酸,结构式是:苯甲酸是一种常用的有机杀菌剂。在pH值低的环境中,苯甲酸对广范围的微生物有效,但对产酸菌作用弱。当pH高于5.5时,对很多霉菌和酵母没有什么效果。苯甲酸抑菌的最适宜pH值为2.54,对一般微生物的完全抑制最小浓度为0.050.1%。2.山梨酸及其盐类山梨酸化学名为2,4己二烯酸。其结构式为CH3CH=CHCH=CH-COOH,山梨酸是一种广谱食品防腐剂,3.丙酸及其盐类丙酸是具有类似醋酸刺激酸香的液体,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。丙酸对霉菌、好气性细菌、革兰氏阴性菌,
6、尤其是对使面包生成丝状粘质的大肠芽孢杆菌有效,并能防止黄曲霉素的产生。所以它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,4.对羟基苯甲酸及其酯类对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯,其通式为:主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。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pH48。缺点是使用时因对羟基苯甲酸酯水溶性较差,常用醇类先溶解后再使用,同时价格也较高。对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸,丙酯的LD50值为3700mg/kg(小鼠经口),ADI值为010mg/kg。5.天然食品防腐剂简介防腐剂目前经常使用的苯甲酸(钠)、山梨
7、酸(钾)等均为化学防腐剂。由于这些化学合成的防腐剂使用有一定的限量,而且经长期的研究发现一些合成防腐剂有诱癌性、致畸性和易引起食物中毒等问题,如苯甲酸盐可能会引起食物中毒现象。而天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点。因此,近年来,天然防腐剂的研究和开发利用成了食品工业的一个热点。经过许多科学家多年的精心研究,现已开发了许多种天然防腐剂,并且发现天然防腐剂不但对人体健康无害,而且还具有一定的营养价值,是今后开发的方向。(1)那他霉素(2)葡萄糖氧化酶(3)鱼精蛋白(4)溶菌酶(5)聚赖氨酸(6)壳聚糖(7)果胶分解物(8)蜂胶(9)茶多酚二
8、、抗氧化剂1.丁基羟基茴香醚(BHA)丁基羟基茴香醚是白色或微黄色蜡状固体,稍带刺激性气味,不溶于水,易溶于乙醇、丙二醇和各种油脂中,除抗氧化作用外,它还有较强的抗菌作用。BHA的LD50值为2900mg/kg(大鼠经口),ADI值暂定为00.5 mg/kg。 BHA是世界各国广泛使用的油溶性抗氧化剂,油脂中含0.10.2g/kg的BHA就可达到很好的效果,广泛用于焙烤食品。2二丁基羟基甲苯(BHT)二丁基羟基甲苯学名是4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚,为白色结晶。不溶于水和甘油,能溶于乙醇和油脂中,抗氧化性和稳定性均较好,无臭无味,价格低廉。缺点是其毒性相对较高,LD50值为1700900mg
9、/kg(大鼠经口),ADI值暂定为00.5 mg/kg。合成反应如下:3.没食子酸丙酯(PG)没食子酸丙酯又称培酸丙酯,学名是3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯。它对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强,但有着色的缺点,常与其它抗氧化剂并用。PG的LD50值为3800mg/kg(大鼠经口),ADI值暂定为00.2 mg/kg。其合成反应式如下:BHA、BHT和PG三者单独使用时效果比较差,如混合使用或与增效剂柠檬酸、抗坏血酸同时使用则起协同作用,抗氧化效果显著提高,所以实际使用中多为两种或三种混合使用。4.天然抗氧化剂天然抗氧化剂主要是一些酚类物质,如:生育酚、类黄酮等。近年来由于崇尚天然食品,因此天
10、然的酚类抗氧化剂愈来愈受到重视,它既可作为自由基的终结者,又可作为金属螫合剂。生育酚和类黄酮已被证实具抗氧化活性并进行工业化生产。(1)生育酚(tocopherol)其结构通式为:生育酚具有防止细胞脂质及细胞膜脂质被氧化的功能,工业上生产生育酚是以小麦胚芽油、米糠油、大豆油、亚麻仁油等为原料进行分子蒸馏,收集240以下的馏分,溶解在丙酮中,冷却脱除甾醇,再用KOH、C2H5OH进行皂化,然后用乙醚抽提得到非皂化物,进行分子蒸馏和浓缩,即得生育酚的混合浓缩物。(2)类黄酮类黄酮为花朵、果实、蔬菜及树皮中所含的色素,广泛地分布于自然界,在植物体活细胞中以游离式糖苷的状态存在,若以酶或酸热处理则会降
11、解为糖苷配基及糖。类黄酮目前已被证实是具有极佳抗氧化功能的抗氧化剂。(3)L-抗坏血酸(ascorbic acid)L-抗坏血酸又称维生素C,是白色或略带淡黄色结晶,无臭,味酸。正常剂量的L-抗坏血酸对人无毒,ADI值是015mg/kg。L-抗坏血酸多使用在果汁、饮料、低度酒、罐头等富含水分的食品中,此外它还是生育酚的增效剂。L-抗坏血酸结构式如下:三、保鲜剂食品保鲜剂是用于保持食品原有色香味和营养成分的添加剂,按保鲜对象可分为大米保鲜剂、果蔬保鲜剂、禽畜肉保鲜剂和禽蛋保鲜剂等,其使用方法有药剂熏蒸、浸泡杀菌和涂膜保鲜等。1.大米保鲜剂2.肉蛋保鲜剂3.果蔬保鲜剂第三节乳化剂和增稠剂学时安排:
12、1学时重点:了解并掌握乳化剂和增稠剂的定义、主要品种的结构、化学性质、主要作用及应用范围,并理解代表品种的合成方法。乳化剂和增稠剂都是改善和稳定食品各组分的物理性质或改善食品组织状态的添加剂,它们对食品的“形”和“质”及食品加工工艺性能起着重要作用。一、乳化剂凡是添加少量即能使互不相溶的液体(如油和水)形成稳定乳浊液的食品添加剂称为乳化剂。1.脂肪酸甘油酯这是一类使用量最大的乳化剂。甘油和脂肪酸反应,可以生成单、双和三酯:单脂肪酸甘油酯,简称单甘酯,它是一种重要的食品添加剂,广泛用于起酥油、糕点、面包、糖果、冰淇淋中作乳化、起泡、防结晶、抗老化作用。单甘酯按纯度分,可分为粗单甘酯和高纯度单甘酯
13、,粗单甘酯的含量在40%50%,高纯度单甘酯的含量在90%以上,目前世界公认成熟先进的技术是用分子蒸馏技术蒸馏单甘酯。脂肪酸甘油酯的性质依脂肪酸的种类而异,一般为白色至淡黄色粉末、片状或蜡状半流体和粘稠液体,无臭、无味,或具有特异的气味。可溶于乙醇,与热水混合经强烈搅拌可以乳化。2.蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯是一种性能优良高效而安全的乳化剂,蔗糖脂肪酸酯是以蔗糖部分为亲水基,长碳链脂肪酸部分为亲油基。在体内它可被消化成蔗糖和脂肪酸而被吸收。它是一种安全、无毒、无刺激,且易被生物降解的表面活性剂,因此在食品中的使用没有限制。3.失水山梨醇脂肪酸酯失水山梨醇脂肪酸酯的商品名为司盘(span),司盘类
14、乳化剂在碱催化下与环氧乙烷起加成反应,可得到Tween(吐温)类乳化剂。4.大豆磷脂大豆磷脂又称大豆卵磷脂或简称磷脂,为淡黄色或褐色透明或半透明的粘稠物质。它是大豆油生产中的副产品,是一种天然的表面活性剂。其主要成分是卵磷脂(24%)、脑磷脂(25%)和肌醇磷脂(33%),此外还含有35%40%的油。大豆磷脂作为乳化剂,具有优良的乳化性、抗氧化性、分散性和保湿性,已广泛用于食品、速溶奶、人造奶油、颗粒饮料、营养乳化剂等方面。二、增稠剂增稠剂是一类能提高食品粘度并改变性能的一类食品添加剂。1.明胶(gelatin)明胶为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或细粒,其主要成分是蛋白质,它是由动物的
15、皮骨、软骨等所含的胶原蛋白,经部分水解后而得到的高分子多肽聚合物。明胶凝胶坚韧、富有弹性,承压性好,在30水中溶解,冷却后凝成胶体,一般制成10%溶液后在食品原料中混合。2.麦芽糊精也称水溶性糊精或酶法糊精。它是以各类淀粉作原料,经酶法工艺低程度控制水解转化,提纯,干燥而成。麦芽糊精广泛应用在糖果、麦乳精、果茶、奶粉、冰淇淋、饮料、罐头及其他食品中,它是各类食品的填充料和增稠剂。3.果胶果胶是一种广泛存在于植物组织中的多糖物质,其主要成份为半乳糖醛酸,是受FAO/WHO食品添加剂联合委员会推荐,不受添加量限制的公认安全的食品添加剂。目前生产果胶的主要原料是柑桔类果皮。4.卡拉胶(也称鹿角菜或鹿
16、角藻胶)卡拉胶是由红藻中提取的天然植物胶,卡拉胶是三大海藻胶:褐藻胶、琼胶、卡拉胶中最年轻的一个,其主要成份都是D-和L-半乳糖。卡拉胶由麒麟菜、沙菜、角叉菜等原料中提取。在食品工业上使用的卡拉胶主要有凝胶性、粘稠性、稳定性、乳化性及悬浮性等特性,被广泛应用于乳制品、冰淇淋、果汁饮料、面包、水凝胶(啫喱等)、肉制品、罐头食品等方面。5.黄原胶黄原胶是一种安全无毒、无味的新型食品添加剂,它具有优异的增稠、悬浮、乳化、稳定等多种理化功能。黄原胶由黄单孢菌以淀粉类物质为主要原料,通过一系列生物化学反应产生的胞外异多糖,其主要成分为葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等,分子量高达数百万,是目前国内外微生物多糖
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- 化工课件 化工 课件 第一章 食品添加剂
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