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1 浙江省普通高中职业技能类选修教材 化学与食品添加剂 浙江省湖州市练市中学邵斌编著 浙江省教育厅推荐 1

2 作者声明 1. 本教材著作权归教材作者所有, 未经作者授权, 任何组织或个人不得以任何形式对本教材进行出版 发行 2. 本教材由作者授权在浙江教育资源网独家发布, 其他组织和个人不得进行转载 发布 3. 本教材供浙江省普通高中选用, 全省普通高中学校可以通过浙江教育资源网实名下载本教材的电子版及相关教育资源, 允许并仅供在本校范围内用于选修课教学 4. 本教材存在的疏漏 错误之处敬请批评指正, 欢迎相关专家老师与作者联系, 共同参与本教材的研究和完善工作 联系电话 :

3 编写说明 主 编 : 邵斌 副主编 : 孙佳英 编 审 委 : 沈云飞徐国松丁丽英郭勤燕 稿 : 蔡小生沈根琴 3

4 前言本教材是由浙江省湖州市练市中学化学组主编的食品添加剂科普类选修类教材 没有食品添加剂, 就没有现代食品工业, 已成为食品科学的共识 尽管食品添加剂本身被证明是安全的, 但是一些不法分子在食品中添加或使用不是食品添加剂的化学物质, 使人们对食品添加剂产生误解, 给食品添加剂的名声带来了巨大的危害 因此, 我们有必要了解食品添加剂的概念, 不将违法的添加剂认为是食品添加剂, 不让 不含任何食品添加剂 的说法混淆视听, 通过学习树立正确的饮食观 健康观, 以化学知识为健康生活铺路 本课程学习内容主要涵盖 : 常见的各类食品添加剂的定义与分类 功能作用 安全性评价方法及实际生活中的事件和案例的介绍与解读 通过挖掘饮食文化 社会热点食品安全案例中的化学知识, 力求理论联系实际, 突出化学与生活的紧密联系, 体现化学的实用性 食品添加剂知识理论性强, 专业知识要求高, 考虑高中生的接受能力, 为增加可读性, 编者精心选材内容, 努力结合高中化学中涉及的 学生熟悉的物质重点展开教学 ; 积极创设情境, 引导学生深入生活, 关注生活, 树立健康饮食的意识 ; 尽可能寻找实验起点, 创造条件, 让学生利用化学的特色 实验来展开教学 教材文图并茂, 内容充实, 理论联系实际, 对于高中学生以及普通民众正确认识食品添加剂有一定的理论和实践指导意义 本书适用普通高中学生使用, 同时, 对于关注化学与食品安全的人们了解相关专业知识有一定的参考价值 本书编写工作力图有所改革和创新, 由于缺少经验, 水平有限 缺点和错误在所难免 希望使用本书的读者提出宝贵意见, 以便今后改进 编 者 2012 年 5 月 4

5 专题 1 食品添加剂概述 第一单元食品添加剂的地位和重要性 1 第二单元对食品添加剂的监管现状的分析 5 专题 2 食品的外观 第一单元漂白剂 11 第二单元着色剂 16 第三单元被膜剂 22 第四单元膨松剂 25 第五单元乳化剂 29 第六单元增稠剂 34 专题 3 食品的味道 第一单元酸度调节剂 39 第二单元甜味剂 43 专题 4 食品的营养 第一单元抗氧化剂 47 第二单元营养强化剂 52 专题 5 食品的保存 第一单元抗结剂 57 第二单元防腐剂 61 5

6 专题 1 食品添加剂概述 第一单元食品添加剂的地位和重要性 改革开发 30 年来, 我国人民生活水平显著提高, 越来越多的食品新产品不断满足着人民对于饮食更新 更高的要求, 显示了中国现代食品工业的新特征, 也构成了中国食品工业发展的外部因素, 而食品加工制造技术 食品原料和食品添加剂构成了促进食品工业发展的内部因素, 其中, 食品添加剂是最活跃的因素 食品添加剂的地位 食品添加剂是食品工业最具 魔力 的基础原料, 虽然它只在食品中添加 0.01%~0.1%, 但对改善食品色 香 味 组织形态, 调整食品营养构成, 提高食品质量和档次, 改善食品加工条件, 延长食品保质期等方面, 均发挥着重要的作用, 因此谈到食品工业就必然要谈食品添加剂, 食品添加剂对食品工业的促进作用功不可没, 可以说没有食品添加剂就没有现代食品工业, 由此可见食品添加剂在食品工业中的重要地位 食品添加剂技术学科的特点与发展现状 1. 学科特点 由于食品添加剂种类繁多, 其原料来源涉及天然生物质 矿物质 ; 其制造技术涉及化学 化工 生物制造 农业 林业等多学科 ; 其应用涉及各种食品 药品 饲料和其它工业领域 因此, 食品添加剂技术不是单一学科的技术, 而是多学科 多领域交叉和聚集的技术, 而其中每一种食品添加剂的生产和应用技术也往往涉及多门学科 你知道吗 食品添加剂的研究 生产和使用水平是一个国家整体科技实力的 一个缩影, 也是一个国家现代化程度的重要标志之一 美国是食品添加剂品种最多 产值最高的国家 美国 FDA( 食品药品管理局 ) 所列食品添加剂有 2922 种 中国 2008 年 GB2760 已公布批准使用的食品添加剂有 1925 种, 其中香料 290 种, 加工助剂 149 种, 胶姆糖基 随着时代的发展, 企业和研究单位的合作更加紧密, 特别是企业与高校长期 紧密技术合作, 食品添 6

7 加剂研究成果转化速度加快, 如朱蓓薇 海参自溶酶技术及其应用 孙宝国院士 重要含硫使用香料的 研制 单杨的 柑橘加工技术与产业化开发 李里特 玉米芯酶法制备低聚糖 等 4 项成果获得国家技 术发明二等奖 引群众致富的海参含硫香料专著新型保健品图 1-1 食品添加剂领域最新成果食品添加剂领域的整体技术实力得到了较大提升, 一些品种的生产技术已经趋于世界先进水平, 如味精 柠檬酸 木糖 木糖醇 低聚木糖 糖精钠 甜蜜素 分子蒸馏单甘酯 赖氨酸 牛磺酸 维生素 C D- 异维生素 C 钠 香兰素 乙基麦芽酶 杂环香料 含硫香料等 2. 食品添加剂产业的发展现状表 1-1 中国食品添加剂年生产总量和年销售额项目 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年 2007 年年生产总量 / 万吨 年销售额 / 亿元 现将主要几个行业情况分别介绍如下 (1) 防腐剂世界总消费量不超过 10 万吨, 其中最大消费国美国年消费 (5.5~6) 万吨 而我国防腐剂企业有 40 多家, 总产量超过 17.9 万吨 产能偏大, 开工不足 行业和企业效益下滑, 主要品种有苯甲酸钠, 我国是世界生产和出口大国,2007 年出口近 5 万吨 全国生产单位有 7 家, 其中武汉有机实业有限公司最大, 产能超 5 万吨, 行销全世界,2006 年销售额 6.5 亿元 山梨酸钾全国 6 家产能超 6 万吨, 其中宁波王龙基团有限公司产山梨酸 3 万吨, 山梨酸钾 2 万吨 其它如尼泊金酯 7 家, 脱氢醋酸钠 9 家, 丙酸 4 家, 双乙酸钠 4 家, 生物防腐剂乳酸链球菌素 8 家, 纳他霉素 6 家, 聚赖氨酸 4 家 (2) 抗氧化剂抗氧化剂中异维生素 C 钠是生物合成发展较快的品种, 国内外有较好的市场 目前国内历史较早 规模较大的江西百勤公司, 异维生素 C 钠至 2007 年达 1.4 万吨 异维生素 C 钠 异维生素 C 总产量 1.7 万吨, 国际市场占有率 40% (3) 高倍甜味剂 7

8 除糖精受国家政策限制而相对稳定外, 其它品种如甜蜜素 AK 糖 阿斯巴甜均有较快增长 1976 年国外开始生产三氯蔗糖, 目前世界已有产量 600t, 美国年用量 200t, 每公斤 170~180 美元 我国三氯蔗糖采用化学法, 近年已形成产业化 浙江菱湖新望化学于 2005 年 12 月投产 30t,2006 年石家庄苏科瑞公司建成年产 400t 规模, 实际年产 200t, 湖北益泰药业一期 2007 年投产 30t/ 年, 全部规模 300t, 2009 年投产 (4) 营养性甜味剂 糖醇由于市场无糖产品热销, 使糖醇发展获得好时机 2007 年山梨醇生产超过 60 万吨 麦芽糖醇因在糖醇中性价比适当, 适于制无糖冰淇淋,2007 年国内产能扩大, 总产量超过 2 万吨 木糖醇是糖醇中生理活性最好的品种, 价格也最高, 由于出口需求旺盛, 国内市场年用量也较大增加, 各地新上项目多, 产能超过 6 万吨, 产量在 3 万吨 (5) 柠檬酸我国是世界柠檬酸生产和出口大国, 目前产能超过 100 万吨 全世界先给 100 万吨, 中国国内年消费 10 多万吨 (6) 味精 2007 年全行业 94 家企业, 从业人员 人, 销售额 亿元, 利税 亿元 过去主要是内销, 现在也大量出口 总体上我国食品添加剂产销两旺, 能满足国内外市场发张的需要 但也存在结构性矛盾和增长过快 供大于求的问题 重复建设, 无序竞争是影响行业健康发展的主要因素, 如乙基麦芽酶是我国的拳头产品, 产能 4000 多吨, 占世界贸易量的 90%, 但目前国内市场每吨 (8~10) 万元, 而出口价只有 7 万元 又如味精, 经过十多年的技术进步, 生产有了大发展, 年产达 180 多万吨, 但由于产大于销, 味精出厂价从 1995 年的 1.2 万元降至 2007 年末的 6600 元 产业重点发展方向 国际 RTS Resource Ltd 的 世界食品添加剂市场发展趋势 报告认为, 未来 5 年食品添加剂配料新的增长点, 主要为咸味食品 功能食品 少数民族食品 预计应用于肉类制品 方便食品和快餐 早餐谷物 酒吧和餐饮等部门的风味性配料销售额将占 38% 我国今后的发展重点如下所述 (1) 一日三餐 ( 包括各类主食 副食和调料 ) 食品饮料因为在保证食品质量和安全前提下, 消费者对食品的选择首先是好吃不好吃 目前食品配料主要应用在饮料 糖果 面包等非传统三餐必不可少的食品 为一日三餐工业配套, 只能说处于起步阶段 特别是很多动植物原料, 因生长期短, 或用生长剂催熟, 使很多食品原料失去额原有的风味, 因此研发肉类 果蔬类等不同类型的风味剂确实重要, 也很需要 8

9 (2) 功能食品配料随着经济的发展和生活水平的提高, 全国居民的健康状况有了明显的改善 但是 2004 年 10 月 12 日卫生部公布的 中国居民营养与健康现状 报告指出 : 居民营养与健康问题仍不容忽视 主要由于饮食结构不合理, 如脂肪摄入太多等原因, 各种常见病 多发病的患病率增加 表现为 : 1 高血压病有较大幅度上升, 患病率 18.8%, 总人数达 1..6 亿之多 ;2 糖尿病患病率为 2.6%, 大城市达 6.4%, 全国患病人数 2000 多万, 另有近 2000 万空腹血糖受损 ;3 全国成人超重率 22.8%, 总人数达 2 亿人, 大城市超重患病率达 30%, 全国肥胖率 7.1% 达 6000 多万人, 儿童肥胖率 8.1%;4 血脂异常患病率 18.6%, 达 1.6 亿人 ;5 肝炎病毒携带者 1 亿多 这些常见病 多发病患者也希望能提供提高免疫力和具有改善病情的各种功能食品 (3) 西部少数名族食品配料我国经济发展地区间不平衡, 随着西部地区开发进展和东北的振兴, 这些地区正是少数名族分布较多的地区, 消费者会越来越多地对食品质量提出更高的要求, 食品配料将有广阔的发展前景 食品添加剂是一个朝阳产业 要倡导 正确认识食品添加剂 合理使用食品添加剂 规范生产食品添加剂, 将成为食品行业里一个非常有活力的经济增长点 练习与实践 1. 为什么说没有食品添加剂就没有现代食品工业? 2. 简述食品添加剂在我国的产业现状和学科特点 3. 简述我国食品添加剂产业的重点发展方向 9

10 第二单元对食品添加剂监管现状的分析 维护食品安全, 不能只依赖业者的良心发现及道德血液, 更多时候要靠先进的科技鉴定真假, 并通过监管体系的层层把关机制, 堵住安全漏洞 不法商贩使用食品添加剂的主要问题 不法商贩使用食品添加剂的主要问题 : 一是超量使用 ; 二是超范围使用 ; 三是添加未经批准或禁用的物质 多年来, 即使在美国, 将化学品的添加剂加入到食品中不能被接受的原因包括 :1 伪造假冒伪劣食品 ;2 欺骗消费者 ;3 提供其他方面期望的结果, 而降低了食品的营养价值 ;4 代替良好操作规范 (GMP); 5 使用量超过了必需的添加量 美国掺假食品的案例 据美国 FDA 的调查, 某些公司和个人利用掺假数十万, 甚至上百万美元, 这些早期事件促使了 1938 年联邦食品 药品和化妆品法案的诞生, 该法案特别禁止经济掺假食品 1922 年,FDA 的前身 美国农业部化学局调查发现, 爱斯基摩馅饼糖衣的制造者非法使用椰子油和棉籽氢化油代替可可脂和入脂肪 一份报告声称, 假冒的糖衣, 不像真正的糖衣, 当咬开时不能断开而是碎裂使得熔化的冰激凌泄露出来 1923 年, 两起涉及掺假橄榄油的贸易被纽约南区的联邦法庭宣判有罪并处以罚款 这是同一公司的第二起罪案, 这家公司在 1922 年因出售掺了花生油的所谓纯橄榄油而被罚款 1926 年, 芝加哥警方逮捕了两名芝加哥男子, 原因是纽约的面包师投诉他们制造和销售一种假奶油来冒充真奶油 这种假奶油含有易熔化的低级奶油和掺有酪乳的猪油 美国联邦政府查获了 32 桶产品 1933 年, 一个旧金山男子由于将人工色素和脱脂奶粉掺入蛋白粉而受到罚款 他从中国进口蛋黄粉, 打开包装加入掺假物然后重新包装, 并使其与进口包装十分相似 一个亚特兰大公司因出售所谓的香草提取物而受到处罚, 该香草提取物的香草含量不足而是加入人工色素使其看起来像真的, 它被出售到堪萨斯州 内布拉斯加州 俄克拉荷马州的军事基地 1936 年, 新的 FDA 纪录了查封的 62 箱标有 用橄榄油包裹 的沙丁鱼, 一个调查人员发现这些沙丁鱼实际上被 1/3 的芝麻和 2/3 的橄榄油混合物包裹 1938 年, 一份来自德克萨斯州某军需供应助理的诉讼, 导致查获了 500 多瓶标有 香草提取物 的产品 它含有人工色素和极少的真香草, 幸运的是, 该产品还没有被付款 在一个州检察官的监督下,60 多箱标有西红柿酱的产品被倾倒在下水道中, 原因是发现该酱主要由大量的水 淀粉和胭脂虫红 ( 一种由雌性胭脂虫的干体制成的红色色素 ) 组成 近年来,FDA 对涉及制造和销售假冒食品的公司和个人一直在进行搜索并定罪, 这些食品包括橙汁 苹果汁 枫糖浆 蜂蜜 稀奶油 橄榄油和海产品等 20 世纪 90 年代, 一家橙汁生产厂家在约 20 年间骗 10

11 取消费者 4500 多万美元 另一家橙汁公司两年内通过用转化甜菜糖替代冷冻浓缩橙汁净赚了 200 多万美元 还有一家橙汁生产厂商在被定罪和判刑前, 用液体甜菜糖掺假浓缩橙汁使其有第二年的零上升到了第 15 年的 5700 多万美元 我国非法添加物和易滥用的食品添加剂品种名单 自 2008 年以来陆续发布了五批 食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单 表 1-2 食品中可能违法添加的非食用物质黑名单 序号 名称 主要成分 可能添加的食品品种 可能的主要作用 1 吊白块 次硫酸钠 甲醛 腐竹 粉丝 面粉 竹笋 增白 保鲜 增加口感 防腐 2 苏丹红 辣椒粉 含辣椒类的食品 ( 辣椒酱 辣味调味品 ) 着色 3 王金黄 块黄 腐皮 着色 4 蛋白精 三聚氰胺 乳及乳制品 虚高蛋白含量 5 硼酸与硼砂 腐竹 肉丸 凉粉 面条 饺子皮 增筋 6 硫氰酸钠 乳及乳制品 保鲜 7 玫瑰红 B 调味品 着色 8 美术绿 铅铬绿 茶叶 着色 9 碱性嫩黄 豆制品 着色 10 工业用甲醛 海参 鱿鱼等干水产品 血豆腐 改善外观和质地 11 工业用火碱 海参 鱿鱼等干水产品 生鲜乳 12 一氧化碳 金枪鱼 三文鱼 改善色泽 13 硫化钠 味精 14 工业硫磺 白砂糖 辣椒 蜜饯 银耳 龙眼 姜等 漂白 防腐 15 工业染料 小米 玉米粉 熟肉制品等 着色 16 罂粟壳 火锅底料及小吃类 17 皮革水解物 皮革水解蛋白 乳与乳制品 含乳饮料 增加蛋白含量 18 溴酸钾 溴酸钾 小麦粉 增筋 19 β- 内酰胺酶 乳与乳制品 掩蔽抗生素 20 富马酸二甲酯 糕点 防腐 防虫 21 废弃食用油脂 食用油脂 掺假 22 工业用矿物油 陈化大米 改善外观 23 工业明胶 冰淇淋 肉皮冻等 改善形状 掺假 24 工业酒精 勾兑假酒 降低成本 25 敌敌畏 火腿 鱼干 咸鱼等制品 驱虫 26 毛发水 酱油等 掺假 27 工业用乙酸 勾兑食醋 调节酸度 28 肾上腺素受体激动剂 猪肉 牛羊肉及肝脏等 29 硝基呋喃类药物 猪肉 禽肉 动物性水产品 30 玉米赤霉醇 牛羊肉及肝脏 牛奶 31 抗生素残渣 猪肉 32 镇静剂 猪肉 11

12 序号 名称 主要成分 可能添加的食品品种 可能的主要作用 33 荧光增白物质 双孢蘑菇 金针菇 白灵菇 面粉 34 工业氯化镁 木耳 35 磷化铝 木耳 36 馅料原料漂白剂 焙烤食品 37 酸性橙 Ⅱ 黄鱼 腌卤肉制品 红壳瓜子 辣椒面和豆瓣酱 38 氯霉素 生食水产品 肉制品 猪肠衣 蜂蜜 39 喹诺酮类 麻辣烫类食品 40 水玻璃 面制品 41 孔雀石绿 鱼类 42 乌洛托品 腐竹 米线等 43 五氯酚钠 河蟹 44 喹乙醇 水产养殖饲料 45 碱性黄 大黄鱼 46 磺胺二甲嘧啶 叉烧肉类 47 敌百虫 腌制食品 表 1-3 食品加工过程中易滥用的食品添加剂品种名单 序号 食品类别 可能易滥用的添加剂品种或行为 1 渍菜 ( 泡菜等 ) 着色剂 ( 胭脂红 柠檬黄等 ) 超量或超范围 ( 诱惑红 日落黄等 ) 使用 2 水果冻 蛋白冻类 着色剂 防腐剂的超量或超范围使用, 酸度调节剂 ( 己二酸等 ) 的超量使用 3 腌菜 着色剂 防腐剂 甜味剂( 糖精钠 甜蜜素等 ) 超量或超范围使用 4 面点 月饼 馅中乳化剂的超量使用 ( 蔗糖脂肪酸酯等 ), 或超范围使用 ( 乙酰化单甘脂肪酸酯等 ); 防腐剂, 违规使用着色剂超量或超范围使用甜味剂 5 面条 饺子皮 面粉处理剂超量 使用膨松剂过量 ( 硫酸铝钾 硫酸铝铵等 ), 造成铝的残留量超标准 ; 超量使用水分保持剂 6 糕点 磷酸盐类 ( 磷酸钙 焦磷酸二氢二钠等 ); 超量使用增稠剂 ( 黄原胶 黄蜀葵胶等 ); 超量 使用甜味剂 ( 糖精钠 甜蜜素等 ) 7 馒头 违法使用漂白剂硫磺熏蒸 8 油条 使用膨松剂 ( 硫酸铝钾 硫酸铝铵 ) 过量, 造成铝的残留量超标准 9 肉制品和卤制熟食 使用护色剂 ( 硝酸盐 亚硝酸盐 ), 易出现超过使用量和成品中的残留量超过标准问题 10 小麦粉 违规使用二氧化钛 超量使用过氧化苯甲酰 硫酸铝钾 我国食品添加剂违法案例 (1) 富马酸二甲酯问题富马酸二甲酯又称为 DMF 克霉灵 关于富马酸二甲酯的宣传都设计食品防霉, 相关报道如下 DMF 是美国 80 年代开发出来的一种新型防霉剂, 取名为 霉敌 具有高效 低霉, 对许多霉菌有特殊的抑制效果, 并且具有抗真菌能力, 广泛应用于食品 饮料 饲料 中药材 化妆品 鱼 肉 蔬菜 水果等防霉 防腐 防虫 保鲜, 优于目前使用丙酸钙 山梨酸 柠檬酸 苯甲酸等防腐防霉剂 据报道, 12

13 DMF 用于面包防霉实验, 在同样条件下储存面包不发霉期, 加丙酸钙的面包为 天, 而加富马酸二甲酯面包为 475 天, 其药效大大优于丙酸钙 DMF 进入机体很快转化为富马酸, 而富马酸是机体代谢的正常成分, 因而使用安全, 在动植物内几乎不产生残留 但是, 工业品的 DMF 对皮肤和黏膜有一定的刺激性, 研究表明, 纯的 DMF 本身的刺激性很小, 造成刺激性的主要原因是由于产品中含有一定量不完全酯化产物富马酸一甲酯 马来酸一甲酯以及残留的甲醇引起的 优化生产工艺, 可以得到品质优良 使用安全的富马酸二甲酯 根据临床试验,DMF 可经食道吸入对人体肠道 内脏产生腐蚀性损害 ; 并且当该物质接触到皮肤后, 会引发接触性皮炎痛楚, 包括发痒 刺激 发红和灼伤 ; 对人类的身体健康造成了极大的危害 因此,DMF 的存在成为一种严重威胁 重灾区 : 糕点 月饼及麻辣小食品 俗称 霉克星, 主要作用为防腐 防虫 它其实是一种工业消毒剂, 在国家标准规定中只能用于建材 塑料制品及竹编等一些工业产品, 绝不允许使用在食品中 但由于防霉效果好, 一些不法生产厂家就将其添加到食品中, 不仅可使食品不易霉变 保质期长, 而且色泽鲜艳 但它对人体有害, 会损害肠道 内脏和引起过敏, 尤其对儿童的成长发育会造成很大危害 2008 年 12 月 16 日国家质检总局发布的 2008 年第 4 号风险警示通告中指出欧盟委员会非食品类快速预警系统对中国某企业生产的斜躺式沙发发出消费者警告 由于该沙发使用了含有 DMF 的防霉剂, 存在致消费者皮肤过敏的危险 法国于 2008 年 12 月 4 日签署一项法令, 该法令规定, 禁止含有 DMF 的座椅及鞋类产品的进口和投放市场, 并要求凡产品或包装中含有含量可感知的 DMF 的座椅及鞋类产品, 一律回收 比利时也发布相关法令, 禁止所有含有 DMF 的物品和产品进口及投放市场 西班牙颁布措施, 禁止 DMF 在所有 可接触到皮肤的消费品中的应用 图 1-2 受检的法国商场中的中国鞋 1999 年就有报道说, 湖南流行的麻辣条添加了霉克星, 即 DMF 据了解, 仅某市每年生产上亿元麻辣条, 其主要消费对象为中小学生, 而直到 2009 年国家才将其正式公布为非法添加剂 (2) 三聚氰胺问题 2008 年 9 月, 中国爆发了三鹿毒奶粉重大食品安全事件, 究其原因是由于不法分子非法添加三聚氰胺造成的 三聚氰胺是一种白色结晶粉末, 没有什么气味和味道, 被人称为 蛋白精, 分子式为 C3N3H6, 含氮量为 66.7%, 零售价为 19 元 /kg, 牛奶的含氮量一般为 0.5%, 三聚氰胺的含氮量为牛奶的 137 倍, 用三聚氰胺的花费只有真实牛奶原料的 1/19, 而通过的蛋白质检查方法 凯氏定氮法 是通过测出含氮量来估算蛋白质含量, 由于蛋白质检验方法的缺陷和落后, 因此添加三聚氰胺可以增加牛奶蛋白质的检测指标, 从而掺假食品通过食品检验机构的检测 2007 年美国 FDA 就报道了三聚氰胺污染饲料导致宠物死亡事件 13

14 (3) 蒙牛 OMP 问题 图 1-3 三聚氰胺 事件 早在很久之前, 就有学者和部分媒体质疑这个 OMP, 因为根据蒙牛网站上公布的 OMP 生化数据, 与国内外都有众多研究的胰岛素样生长因子 1( 简称 IGF-1) 完全吻合 据媒体报道, 蒙牛在 2006 年提交的一项专利也表明他们在 能促进人体对钙的吸收 的牛奶制品中添加 IGF-1 再来看质检总局在公函中提出的监管意见 : 鉴于目前我国未对 OMP 的安全性作出明确规定,IGF-1 物质 未列入食品添加剂使用标准, 如人为添加上述物质, 不符合现有法律法规的规定 如该企业认为 OMP 和 IGF-1 是安全的, 请该企业按照法定程序直接向卫生部提供相关材料, 申请卫生部门作出是否允许使用 OMP 及 IGF-1 的决定 每 100 克牛奶中蛋白质含量可以达到 3.3 克, 比国家标准高 13.8% 这是特仑苏的一大卖点 记者利用国家知识产权局专利检索, 可以分别查询到由蒙牛申请的 富含造骨牛奶蛋白的乳酸菌饮料及其生产方法 富含造骨牛奶蛋白的巴氏杀菌乳及其生产方法 富含造骨牛奶蛋白的酸奶及其生产方法 等 3 项专利 这些专利说明中, 将 OMP 介绍为 造骨牛奶蛋白, 并且说这一物质的规范名词为 GFC 或生长因子浓缩物, 专利说明书表示 GFC 成分之一就是 IGF-1 蒙牛在专利说明书中引述医学研究称, IGF-1 是调节成骨细胞增殖和功能的旁分泌和自主分泌因子 学术打假人方舟子说, 蒙牛公布的 OMP 氨基酸组成 分子量大小和生理功能与 IGF-1 完全相同, 如果是两种不同的蛋白质, 不会如此巧合 后者是一种激素类蛋白, 在牛奶中也天然存在, 约为每毫升几纳克, 人体自己每天产生的 IGF-1 也约有 10 毫克, 但据蒙牛专利,100 克特仑苏奶中添加的 IGF-1 高达 5.65~16.8mg, 为一般牛奶的数万倍 IGF-I 对人体有害无益, 甚至可能引发上皮细胞癌 乳腺癌 前列腺癌 肺癌 结肠癌 直肠癌等多种癌症 图 1-4 漫画 真还是假 交流与讨论 面对现阶段层出不穷的食品安全问题, 我们应该从 哪些方面去着手进行监管? 14

15 为了规范监管食品添加剂, 我们必须加强我国食品安全委员会的技术权威性 其实在我国发生的众多食品安全问题, 究其原因仍然是科学技术问题 只有技术角度进行预防才能保证魔高一尺, 道高一丈 另外, 我们现有的 食品添加剂使用卫生标准, 与国际 食品添加剂法典通用标准 在允许使用的品种和范围还有很大的差距, 和我国传统特色食品需要使用的食品添加剂范围也由差距, 不能等待企业申请来增加食品添加剂的新品种和扩大使用范围, 应该在风险评估的基础上, 由国家出台新的全面的食品添加剂使用公告, 真正和国际标准接轨, 使企业有法可依 练习与实践 1. 当法国开始调查富马酸二甲酯在鞋子 沙发中添加使用手否对人体有害时, 国内还在将其作为某些 食品中的防霉剂使用, 你认为造成这种差异的主要因素是什么 ( ) A. 国外民众食品安全意识强, 民众有专业检测手段 B. 国内食品安全监管机构对食品添加剂的管理缺乏科学技术的支持 C. 国内食品安全监管机构不重视食品安全 D. 民众喜欢价格低的食品, 对食品安全部在乎 2. 下列哪些做法对提高食品安全是有积极帮助的 ( ) A. 看食品价格, 价格高代表食品品质高 B. 看广告中该食品的功效 C. 听取专家或事先从网络中收集资料 D. 大家都在食用的食品是有益健康的 3. 蛋白质是人体必需的营养物质, 除含有碳 氢 氧外, 还含有 等元素 三聚氰胺之所以 能假冒蛋白质被掺入牛奶 奶粉中, 是因为我国之前是用 凯氏定氮法 是通过测出含氮量来估算蛋白质 含量, 由于蛋白质检验方法的缺陷和落后, 因此添加三聚氰胺可以增加牛奶 的检测指标, 从 而掺假食品通过食品检验机构的检测 4. 面对各式各样的广告宣传, 民众很难对食品安全有自己正确的认知, 你对如何规范广告有何建议? 15

16 专题 2 食品的外观 第一单元漂白剂 大人小孩都爱抓一大把来吃的开心果, 原本是什么颜色? 可能很多消费者都会回答是 白色, 但事实并非如此 近日, 记者走访广州市场发现, 大多数品牌开心果产品颜色都为纯白色, 但有少数开心果却是呈暗黄色 有业内人士对此表示, 外壳看起来非常白的开心果一般都经过漂白, 反而那些看起来颜色偏暗的开心果是没有经过漂白处理的 该人士还表示, 这些开心果虽经漂白, 但是吃起来还是安全的, 只是相比未经漂白的开心果, 更容易图 2-1 开心果流失营养成分 开心果中含有纤维 叶黄素等, 特别是包裹着开心果仁的那层深紫色的薄果衣, 含有非常丰富的抗氧化剂 但开心果在经过层层漂白之后, 薄果衣中的抗氧化剂基本已 变质, 果仁中的营养成分也流失得所剩无几了 定义和类别 实验探究 实验 1 取 2 ml 品红溶液于试管中加入少量的氯水, 振荡, 然后 加热试管, 观察加热前后溶液颜色的变化 实验 2 取 2 ml 品红溶液于试管中加入少量的二氧化硫溶液, 振荡, 然后加热试管, 观察加热前后溶液颜色的变化 实验 3 取 2ml 品红溶液于试管中加入少量的活性炭, 振荡, 静 实验证明氯水 二氧化硫 活性炭均具有漂白性 实际上, 食品添加剂中的漂白剂就是指能够破坏 抑制食品的发色因素, 使其褪色或使食品免于褐变的物质 根据漂白剂的性质可将其分为三类 1 氧化型漂白剂, 其中包括面粉处理剂中的过氧化苯甲酰 过氧化钙 ; 其他中的高锰酸钾 ; 加工助剂中的过氧化氢 次氯酸钠 二氧化氯 氧化型漂白剂作用比较强, 会破坏食品中的营养成分, 残留量也较大 2 颜色吸附剂, 如植物活性炭, 活性炭属于非极性吸附剂, 因此易吸附非极性或弱极性物质, 如制 16

17 造白糖工业中可用活性炭做脱色剂 3 还原型漂白剂, 主要有亚硫酸盐型漂白剂, 还包括加工助剂中的亚硫酸铵, 其主要作用是钝化果 蔬中的多酚氧化酶从而阻止酶促褐变的发生 我国劳动人民自古以来就已利用浸硫 熏硫来保藏于漂白食品, 其本质就是利用这类物质的防腐功能和漂白功能 无论哪种含硫抑制剂, 在使用过程中最终都是通过在使用过程中释放出的二氧化硫而起作用的 我国允许使用的亚硫酸盐类漂白剂共有七种, 包括 :1 硫黄 (S);2 二氧化硫 (SO2);3 亚硫酸氢钠 (NaHSO3);4 亚硫酸钠 (Na2SO3);5 偏重亚硫酸钠, 又称焦亚硫酸盐 ( 包括 K2S2O5 和 Na2S2O5);6 低亚硫酸盐, 又称连二亚硫酸钠 次硫酸钠 保险粉 (Na2S2O4) 亚硫酸盐类的用途和功效作用 (1) 漂白作用 亚硫酸盐都能产生还原性亚硫酸, 亚硫酸被氧化时, 能将有色物质还原而呈现漂白作 用 其对花色素苷褪色作用明显, 类胡萝卜素次之, 而叶绿素几乎不褪色, 即以红 紫褪色效果最好, 黄 色次之, 绿色最差, 其漂白作用的有效成分为 SO2 (2) 抗氧化作用 酚类化合物在酶催化下氧化产生褐色素从而使一些新鲜的水果和蔬菜在加工时产生 严重的质量问题 亚硫酸是一种强还原剂, 对多酚氧化酶的活性有很强的抑制作用, 用 % 的 SO2 就能 降低 20% 的酶活性,0.001% 的 SO2 就能完全抑制酶活性, 可以防止酶促褐变 另外, 亚硫酸盐可以消耗组织 中的氧, 起脱氧作用 ; 食品体系中的二氧化硫和亚硫酸盐很容易被氧化成磺酸盐和硫酸盐, 因而在干果等 食品中, 它们的作用犹如抗氧化剂 例如, 啤酒中添加二氧化硫能明显抑制啤酒在贮藏时产生的氧化风味 ; 当二氧化硫存在使, 鲜肉的红 色能有效地得以保持, 但并不许可用于肉中, 因为它可掩蔽劣质肉制品的败坏 在水果干燥前也常用二氧 化硫处理, 有时在有缓冲剂 ( 如碳酸氢钠 ) 存在条件下完成这一操作 这样处理能防止褐变和诱导花色苷 色素的氧化褪色, 如被用来制作白葡萄酒的葡萄就用 SO2 来处理 (3) 防腐作用 作为一种抗微生物剂, 二氧化硫在酸性介质中最为有效, 这种效果可能由于亚硫酸盐 - 的非离解形式能穿透细胞壁所造成的 在高 ph, 已注意到 HSO3 抗细菌是最有效的, 而不能抗酵母 亚硫 酸可以起到酸性防腐剂的作用, 未解离的亚硫酸被认为可抑制细菌 霉菌 据报告, 对大肠杆菌, 未解离 - 的亚硫酸比 HSO3 强 100 倍, 因此 SO2 在酸性时起抗菌作用很强 亚硫酸盐在有些果蔬, 如猕猴桃和腌菜等中被大量使用, 起到极强的护色和防腐作用, 国外已经对苹 17

18 果 红薯等产品中二氧化硫残留有严格限制, 无硫产品已成为热门的研究课题, 我国也应该加强二氧化硫使用方面的研究管理措施 (4) 抑制非酶褐变作用 (5) 面团品质改良剂 在制作面粉面团时加入二氧化硫, 其作用是使裂开的蛋白质二硫键发生可逆作用, 在制作曲奇饼时加入亚硫酸氢钠能减少混合时间和面团的弹性 (6) 疏松剂作用 可做发酵粉中的酸性成分 安全性评价 只有有限的集中食品可以使用二氧化硫和亚硫酸盐, 这些食品在法令中已有规定, 例如, 干菜和干果 削皮的土豆和白菜 白糖 果汁和浓缩果汁 啤酒 葡萄酒 芥末 果酱 明胶 干饼干等 如果二氧化里的含量小于 10mg/kg, 那就可以忽略 一般情况下, 二氧化硫和它的衍生物被代谢成硫酸盐后从尿液中排出, 而不会产生明显的病理结果 然而, 最近它们在食品中的使 用受到了控制并且必须在标签上注明 图 2-2 漫画 白得瘆人 品种介绍 1. 二氧化硫和硫黄 二氧化硫又名亚硫酸酐, 是一种很强的还原剂, 在常温下, 有强烈的刺激性气味, 具有窒息性 常温 加压至 392kPa 即可液化成无色液体, 液态二氧化硫需贮存于耐压钢瓶中 溶点为 -75, 沸点为 -10, 2- 易溶于水而成亚硫酸, 其溶解度约为 10%(20 ) 可溶于乙醇和乙醚, 并可氧化成 SO4 硫黄为黄色或浅黄色晶粒 片状或粉末 容易燃烧, 燃烧时产生二氧化硫 不溶于水, 稍溶于乙醇和 乙醚, 溶于二硫化碳 四氯化碳和苯等有机溶剂 生活中常说的 熏硫, 就是燃烧硫黄产生二氧化硫, 使果品中的单宁物质 ( 又称单宁酸 鞣质, 存 在于多种树木, 如橡胶树和漆树的树皮和果实中 ) 不至被氧化褐变 熏硫室中二氧化硫的浓度一般为 1%~3%,1t 切分水果原料约需硫黄 3~4kg, 一般熏硫时间为 30~60min, 最长可达 3h, 如对苹果熏硫时, 燃烧硫黄 30g, 维持 30min, 熏箱容积约 1m3, 空气中含二氧化硫约 1% 可熏苹果 7.5kg 二氧化硫作为葡 萄的熏蒸型保鲜剂, 对灰葡萄孢酶和链格孢酶有较强的抑制作用 2. 亚硫酸钠 亚硫酸钠的使用方法有浸渍法和直接加入法, 浸渍法是将果蔬浸在 0.2%~0.6% 的亚硫酸钠溶液中, 再 干制, 可防止褐变 ; 直接加入法是在果汁中添加 0.05% 的亚硫酸钠, 可防止果汁颜色的变化 18

19 3. 焦亚硫酸钠及亚硫酸氢钠 焦亚硫酸钠与亚硫酸氢钠呈可逆反应 一般市售商品为二者的混合物, 但主要成分为焦亚硫酸钠 Na2S2O5 2NaHSO3 焦亚硫酸钠为无色晶体或白色至微黄色粉末, 有二氧化硫气味, 在空气中可因放出 SO2 而分解 1% 水溶液的 ph 为 4.0~5.5. 其有效二氧化硫含量为 67.7% 亚硫酸氢钠又称重亚硫酸钠, 为白色或黄白色结晶或粗粉, 有二氧化硫气味, 在空气章缓慢氧化成硫酸钠, 受热分解, 遇无机酸分解产生 SO2 1% 水溶液的 ph 为 4.0~5.5. 其有效二氧化硫含量为 61.6% 焦亚硫酸钠臭味小, 价格低, 常用于水果 蔬菜的漂白 目前, 蘑菇护色多用本品溶液, 一般在产地收购时, 将鲜蘑菇及时用含焦亚硫酸钠 0.03% 的水溶液浸泡两次, 每次 1~2min, 然后浸泡在加盖的木桶中运回工厂, 再用 0.07%~0.1% 柠檬酸水溶液预煮 5~7min, 这样处理后的蘑菇色泽和风味俱佳 4. 低亚硫酸钠本品为白色或灰白色结晶粉末, 无臭或稍有二氧化硫气味 极不稳定, 易氧化分解, 受潮或露置空气中会失效, 并可能燃烧 加热则更易分解, 至 190 时可发生爆炸, 是亚硫酸盐中还原 漂白力最强者 拓展视野 1. 极性键和非极性键非极性键 : 两同种原子间形成的共价键 ( 共用电子对未偏转 ) 是非极性共价键 极性键 : 两种不同的原子间形成的共价键 ( 共用电子发生偏转 ) 是极性共价键 图 2 3 氢气的分子结构图 2-4 水分子的结构 2. 极性分子和非极性分子 非极性分子 : 整个分子的电荷分布均匀的 正负电荷重心重合的分子是非 极性分子 如 : H 2 Cl 2 N 2 CO 2 等 极性分子 : 整个分子中电荷分布不均 19

20 练习与实践 1. 某种物质被漂白后在长时间放置或加热 光照等条件下会恢复原来颜色的是, 则很可能使用的是哪种漂白剂 A. 过氧化氢 B. 二氧化氯 C. 次氯酸钠 D. 二氧化硫 2. 亚硫酸盐类的漂白作用可归结为亚硫酸盐都能产生, 其被氧化时, 能将有色物质还原而呈现漂白作用 它对色褪色效果最好, 色次之, 色最差, 其漂白作用的有效成分为 3. 漂白剂通常可分为三类 : 20

21 第二单元着色剂 色泽是食品感官质量的重要指标之一, 是食用者视觉的第一感官印象, 是人们辨别食品优劣 产生喜厌的先导, 食品的色感好, 对增进食欲大有好处 消费者往往对食品的色泽怀有某些期望, 消费者期望肉呈鲜红色, 苹果汁呈淡褐色, 橘子汁呈橘黄色, 鸡蛋黄呈鲜橘黄色, 如此等等 同时, 食品天然的颜色, 还反映其一定的营养成分, 如白色的谷类 红色的肉类 胡萝卜, 绿色的蔬菜 水果, 黄色的豆类 干果, 黑色 棕色的木耳 黑豆 黑米 海带等, 其营养成分与这些色素有密切关系 黑米蔬菜不正常红心鸭蛋 图 2-5 各色食品 食品色泽除有助于判断食品质量外, 还能说明很多问题 色泽是食品成熟或腐败的一个标志, 烹饪 加工的终点靠颜色判断, 如果预期的颜色发生变化也暗示着加工或包装存在问题 一种食品, 尤其是一种 新型食品, 在色泽上能否吸引人, 给人以美味感, 在一定程度上就决定了该产品的销路与评价 食品中添加色素的原因 (1) 弥补因暴露于光照 空气 极端温度 湿度 贮存条件而导致的色泽损失 (2) 纠正天然色泽的偏差 色泽丧失的食品经常被错误地认为与食品品质差有关, 如糖水山楂罐头中添加胭脂红色素以改变其天然色泽的不均匀性, 但是为了掩盖品质低劣食品而使用色素是不能接受的 (3) 增强天然色泽 这些色泽通常是天然存在的, 但某种程度上比要求的色泽要弱 (4) 给无色食品提供特征性颜色 如赋予草莓冰淇淋以令人愉快的红色, 及赋予酸橙饮料以悦目的绿色 (5) 给娱乐用食品提供多彩的色泽 如许多糖果和节日宴会食品都是五颜六色的, 以制造节日气氛 (6) 保护风味和维生素免受日光影响 (7) 给营养健康食品提供一个对人有吸引力的品种 21

22 定义和分类 着色剂又称食用色素, 是指食品赋予色泽和改善食品色泽的物质 着色剂按来源既可分为食用合成色素和食用天然色素两大类, 国际上也可加上天然同等色素分为三大类 着色剂按溶解性分可分为脂溶性和水溶性两大类 1. 合成色素的分类 GB 2760 许可使用的合成色素共计 28 种物质, 分为四类 :1 有机合成染料, 包括苋菜红 胭脂红 柠檬黄 亮蓝等 20 种物质 ;2 无机合成色素, 包括二氧化钛和合成氧化铁共 2 种物质 ;3 天然等同合成色素, 包括 β- 胡萝卜素和番茄红素共 2 种物质 ;4 其它合成色素, 包括叶绿素铜钠 ( 钾 ) 盐和葡萄糖酸亚铁共 3 种物质 其中天然等同物色素是指通过化学合成自然界本身存在的 安全无毒且稳定性较好的天然色素 由于合成色素具有着色力强 色泽鲜艳 不易褪色 稳定性好 易溶解 易着色 易调配 成本低等优点, 因此现阶段合成色素仍是我国食品的主要着色剂 但各国都对合成色素进行了严格管制, 例如 1971 年被每股 FDA 批准的诱惑红是美国最新增加的合成食用色素, 而近年来可能不会有新的合成色素被批准, 今后被批准的着色剂很可能是天然着色剂 2. 天然食用色素天然色素是从植物 微生物 动物或矿物中提取 分离或其他方法衍生得到的食用色素 天然色素的生产原料是农副产品和微生物, 是属于生物产业 农副产品深加工产业, 是农业产业化, 直接涉及 三农 问题 天然色素产业实际上是属于国家鼓励积极扶持的产业, 这个产业直接涉及农民的利益 涉及我国农村产业结构的调整 世界各国和世界卫生组织颁发了一系列法规和条例, 禁止使用多数种类的合成食用色素 加上苏丹红 孔雀石绿等事件引起了一轮又一轮的食品安全警示, 因而人们对合成色素安全性疑虑也逐渐加深 在此形势下, 世界各国开始重视天然色素和无毒无害食品添加剂的开发和应用, 并很快掀起了开发天然色素的高潮 在当今世界的食用色素消费中, 美国占 40%, 是食用着色剂消费大国 在德国, 合成色素的使用量是天然色素的两倍 但在日本, 合成色素的使用量不到天然色素的十分之一 天然色素的优缺点 天然食用色素作为重要的食品添加剂, 有着很多有利的性质特点 : (1) 大多数天然食用色素来自可食用的动植物组织, 安全性高, 无毒副作用 ; (2) 很多天然食用色素中含有人体必需的营养物质或其本身就是维生素或具有维生素性质的物质, 22

23 如 β- 胡萝卜素 ; (3) 有些天然食用色素具有药理作用, 对某些疾病具有防治作用 ; (4) 天然食用色素色调自然, 易为消费者接受, 有的品种甚至具有特殊的芳香气味, 添加到食品中会带来愉快的感觉 也有一些不利的性质特点, 如 : (1) 天然色素成分复杂, 其成分没有完全分离 精制, 本身往往含有蛋白质 多糖 有机酸等成分, 容易发生沉淀 浑浊等现象, 大多数天然色素对热 氧 金属离子 ph 值等敏感, 使用中容易发生褪色 变色现象, 天然色素不稳定是其大量替代合成染料的瓶颈 ; (2) 绝大多数天然食用色素染色不均匀, 染着力差 ; (3) 天然食用色素的成本一般远高于合成素色素 ; (4) 有些天然色素有异味 异臭, 并且生产受到动植物种类 地理 区域及季节的影响, 供应量不稳定 常见色素品种介绍 柠檬黄为橙黄色均匀粉末或颗粒, 易溶于水, 与其他色素匹配性好, 调色性能优良, 坚牢度高, 占全部色素使用量的 1/4 以上 氧化铁红分子式为 Fe2O3, 不溶于水, 分散性好, 遮盖及着色力强, 可用作食用红色素及中西药片 药丸 胶囊的理想着色剂 花青素存在于水果和蔬菜中, 使得水果和蔬菜呈现红色到蓝色的色调 在工业化生产中, 大部分色素的常用来源为葡萄 接骨木果 覆盆子和红甘蓝 ( 紫甘蓝 ) 花青素不仅可以作为色素, 而且也有许多生物活性, 不同来源的花青素具有不同的特性 来源于葡萄皮的花青素可以降低心脏病的危险, 来源于接骨木果的花青素对流感病毒具有抵抗作用, 来源于覆盆子的花青素对视力具有良好的保护作用 类胡萝卜素类胡萝卜素广泛分布在自然界中, 一般呈现黄色 橙色和红色 大多数水果和蔬菜都含有类胡萝卜素的混合物, 从这些水果和蔬菜中所获得的提取物是人类必需营养的重要来源, 现在已经确认了自然界中有 600 种不同的类胡萝卜素 β- 胡萝卜素是最普遍的类胡萝卜素, 现在已经广泛应用于食品加工中,β- 胡萝卜素应用于黄油和人造黄油中已经有很多年的历史, 它不仅给这些产品提供黄色的色调, 而且还可以提供维生素 A, 这主要是由于 β- 胡萝卜素在人体内可以转化成维生素 A 23

24 在自然界中混合类胡萝卜素最丰富的是棕榈油的果实, 含有 α β 和 γ- 胡萝卜素和番茄红素 许多消费者已经认可了混合类胡萝卜素对人体健康有益 现在, 天然胡萝卜素已经成为非常普遍使用的色素, 可以给产品提供吸引人的黄色和橙色 叶黄素来自万寿菊的黄色素 一直到近来人们才意识到它是一种抗氧化剂, 可以对抗斑点退化 ( 一种导致老年人失明的疾病 ) 番茄红素是一种鲜艳的红色色素, 它是一种很强的抗氧化剂, 可以预防许多种癌症 姜黄素也具有抗氧化性, 同时具有抗炎的特性 趣味实验 自制 果汁 饮料实验用品 : 矿泉水瓶 蒸馏水 着色剂 : 柠檬黄和胭脂红 甜味剂 : 阿斯巴甜和安赛蜜 酸味剂 : 柠檬酸 增稠剂 : 果胶 食用香精实验步骤 : (1) 矿泉水瓶中加入约 250ml 蒸馏水, 加入少量的柠檬黄振荡, 再加入胭脂红振荡 ; (2) 片刻后先后加入少量的阿斯巴甜和安赛蜜, 振荡, 在加入少量的柠檬酸振荡 ; (3) 加入少量的果胶和 1~2 滴食用香精 ( 如水蜜桃香精 ), 充分振荡, 静置 ; 非法色素类添加物品种介绍 工业硫酸铜硫酸铜在化学工业中是用来制取其它铜盐的重要颜料, 广泛用于染料 媒染剂 颜料 防腐剂 浮选药剂 农药等行业 一些不法食品生产者在食品中使用硫酸铜主要用于山野菜 木耳 蘑菇 粽子等增色 工业用硫酸铜原料中含有砷 铅 汞等重金属元素, 使用后给身体造成极大损伤, 严重的会导致肾脏功能衰竭 荧光增白剂化工原料, 被广泛地用于纺织 造纸及合成洗涤剂等工业 在食品中若非法添加荧光增白剂, 可以使食品增亮补色, 起到增加白色和光亮的效果 荧光增白剂是有具有致癌的毒性物品, 一旦进入人体很不容易分解, 不仅大大削弱人体免疫力, 而且加重肝脏负担 我国禁止使用荧光增白剂 目前涉及的问题食品有 : 加工莲子 面粉 食用菌等 24

25 苏丹红一号为黄色粉末, 作为一种工业染料, 不溶于水, 易溶于油脂 矿物油等 被广泛用于如溶剂 油 蜡 汽油的增色以及鞋 地板等增光方面 研究表明, 苏丹红具有致癌性, 会导致鼠类患癌, 它在人类肝细胞研究中也显现出可能致癌的特性 由于这种被当成食用色素的染色剂只会缓慢影响食用者的健康, 并不会快速致病, 因此隐蔽性很强 食品中的非法使用 : 由于苏丹红染色鲜艳 用后不容易褪色, 一些不法商贩为了弥补辣椒放置久后变色的现象, 保持辣椒鲜亮的色泽而在辣椒粉中加入苏丹红 ; 还有一些企业将玉米等植物粉末用苏丹红染色后, 混在辣椒粉中, 以降低成本牟取利益 苏丹红可能出现在辣椒粉 调味酱 香肠 泡面 熟肉等产品中 识别方法 : 从色泽上看, 天然的辣椒粉颜色是自然的金黄色, 而加入苏丹红的辣椒粉颜色是十分鲜艳的红色 此外, 可以往食用油中加入辣椒粉, 过几个小时再观察, 加入天然辣椒粉的食用油颜色变化不大, 而加入苏丹红的辣椒粉的食用油颜色变红 生活小贴士 化妆品中色素的危害 合成色素不仅广泛使用在食品行业, 在化妆品行业, 也同样有它的阴影 迪奥 欧莱雅等国际知名品牌旗下多款彩妆口红被指含重金属铅 化妆品在人们日常生活中已成为一种增香添美的必需品, 但是, 化妆品中的一些物质常常给爱美者的健康带来一定的损害, 这其中就包括色素 化妆品是一种日用化学工业品, 本身就含有多种化学物质 据统计, 目前世界上大约有 7000 多种化学物质作为化妆品的原料, 按不同的比例配合成各种各样的化妆品, 而大部分的化妆品都含有色素 据一项统计显示, 引起皮肤功能障碍的化妆品原料中最危险的是香料, 其次就是色素和防腐杀菌剂, 它们被称为化妆品的 三害 造成伤害的比例分别为香料占 50.6%, 色素占 43.9%, 防腐杀菌剂占 4.9% 近年来, 由于色素导致的皮肤病急剧增加, 已成为医学界 美容界及化妆品界的专家们研究的一大课题, 以至于他们给这种新型的皮肤病取名叫 化妆美容病 25

26 研究人员指出, 化妆品中的色素与人类皮肤的色素沉着有一定的关系 色素沉着是在正常皮肤上出现的褐色斑点, 严重影响形象, 与人类使用化妆品的用心背道而驰 研究人员说, 化妆品中所含的色素也属焦油衍生物, 长期使用会对光线发生敏感反应, 从而导致色素沉着 化妆品引起的色素沉着多数还伴有皮肤潮红 丘疹等炎症现象 口红是人们最常用的化妆品之一, 由于它是涂在嘴唇上的, 很容易在吃饭时溜到体内 一般来说, 咽下微量口红对身体不大可能造成危害, 但是口红中含有色素, 长期使用会产生蓄积作用, 对机体造成潜在危害 色素还是导致人们对化妆品过敏的重要原因之一 常常引起烧灼 瘙痒 表皮剥脱 轻微疼痛等过敏症状 图 2-6 化妆品中的色素 26

27 练习与实践 1. 以下属于非法食品色素的是 A. 苏丹红一号 B. 花青素 C. 类胡萝卜素 D. 叶黄素 2. 氧化铁在日常生产 生活中有多重用途, 根据已学知识, 以下书法不正确的是 A. 可用作防锈油漆 B. 在高温下可被一氧化碳还原为单质铁 C. 控制一定量, 可作为红色色素添加剂 D. 能与水反应生成氢氧化铁 3. 食品为什么要使用食用色素? 4. 食用天然色素与合成色素相比, 各有哪些优缺点? 5. 任选超市中一款果汁, 了解其中含有的色素, 并查阅资料, 了解这些色素的作用, 形成调查报告 27

28 第三单元被膜剂 2011 年 3 月, 一条 五个苹果刮出半斤蜡? 的微博广泛流传 消费者赵先生洗苹果时感觉黏糊糊没洗净, 索性找来刀子刮擦苹果表皮 这一刮不要紧, 竟刮出很多白色粉末, 上网一查是蜡 这让喜欢连皮吃苹果的赵先生大为恼火, 发微博谴责给苹果上蜡的 奸商 被膜剂的作用 图 2-7 苹果上的蜡 被膜剂是指涂抹于食品外表, 起保鲜 上光 防止水分蒸发等作用的物质 按溶解性可分为水不溶性和水溶性被膜剂两种 水果表面涂一层薄膜, 可以抑制水分蒸发, 防止微生物侵入, 并形成气调层, 因而可延长水果保鲜时间 有些糖果如巧克力等, 表面涂膜后, 不仅外观光亮 美观, 而且还可以防止粘连, 保持质量稳定 近年来, 还有在被膜剂中加入某些防腐剂 抗氧化剂等进一步制成复合保鲜剂 品种介绍 紫胶又名虫胶 紫胶是一种天然树脂, 为浅黄色至黄棕色透明片或白色至浅黄色不透明片, 溶于乙 醇, 乙醚, 不溶于水, 溶于碱性水溶液 将其溶解于酒精中配成 10% 浓度溶液, 可用于糖果挂膜 果蔬保 鲜的被膜剂 白油又名液体石蜡 白色油 食品级矿物油, 是由石油所得精炼液态烃的混合物, 主要为饱和的环烷烃与链烷烃的混合物, 为无色半透明油状液体 具有消泡 润滑 脱模 ( 从模具中取出压坯 ) 抑菌等作用, 不被细菌污染, 易乳化, 有渗透性 软化性和可塑性, 在肠内不宜吸收 食品级白油适用于食品上光, 脱模 消泡和水果 蔬菜 禽蛋的保鲜 在日本, 白油作为脱模剂只允许适用于面包生产上, 并规定面包中的残留量应小于 0.01g/kg, 其用法是将其涂于熏烤面包的模具和盖板上, 不准在面包上喷雾抛光 吗啉脂肪酸盐 ( 果蜡 ) 吗啉脂肪酸盐作为果蔬保鲜剂, 涂敷在柑橘 苹果等果实表面, 所形成的半透气性膜可抑制果实呼吸, 防止内部水分蒸发, 抵御微生物侵入, 并能改善外观, 提高商品价值, 延 28

29 长水果货架期 果蜡用于水果保鲜, 仅供涂膜, 不直接食用 在实际使用中, 可涂刷 喷雾 浸渍, 常用剂量为 1kg/t 例如,7500 个柑橘使用本品 5L, 贮存 (15~18 )132 天, 果实饱满, 色泽光亮, 品质 风味良好, 好果率为 99.34% 硬脂酸分子式为 C17H35COOH, 是由混合脂肪酸分离制得或由油酸氢化而得 为白色至微黄色 稍有 光泽的结晶性固体, 或白色至黄白色粉末, 可用作被膜剂 消泡剂和润滑剂 图 2-8 商店中的果蜡 蜂蜡又称黄蜡 为蜜蜂中工蜂腹部所分泌的蜡, 是将蜂巢置水中加热, 过滤, 冷凝取蜡或再精制而成 产品按是否进行漂白处理分为黄蜂蜡和白蜂蜡 黄蜂蜡多为不规则的块状, 大小不一, 全体呈黄色或黄棕色, 不透明或微透明 白蜂蜡为白色块状, 质较纯 蜂蜡在医疗保健上应用广泛, 主要用于理疗 药品 内服 外用和润滑剂等 纯蜂蜡是一味中药, 可与其他中药成分制成中药丸内服, 也可与直接 图 2-9 蜂蜡 和食物煎服, 如炒鸡蛋, 服后可很好地治疗支气管炎和各种痨疾 在 化妆品制造业, 许多美容用品中都含有蜂蜡, 如洗浴液 口红 胭脂等 ; 在食品工业中可用作糖果 巧克 力包衣的被膜剂 正规水果打蜡有好处 专家表示, 给水果打蜡是国际上允许的保鲜方法 我国 食品添加剂使用卫生标准 允许给鲜水果表面打蜡, 但必须使用规定的添加剂, 适量添加 蜡在水果表面形成一层保护膜, 不仅可以保护水果外皮 提高光泽度, 还可以防止水分蒸发, 保留水果鲜香 另外, 打蜡后病菌也不容易侵入, 可以防腐防虫 除了苹果, 柑橘 香梨等也有可能被打蜡 苹果表面本身就带有一层果蜡, 这是一种脂类成分, 是在苹果表面生成的植物保护层, 它可以防止外界微生物 农药等入侵果肉, 起到保护作用 ; 而一些高档苹果上面带有的蜡, 是人工加上去的食用蜡, 这种 人工果蜡 其实是一种壳聚糖物质, 多从螃蟹 贝壳等甲壳类动物中提取而来, 这种物质本身对身体并无害处, 其作用主要是用来保鲜的, 防止苹果在储存中腐烂变质 29

30 专家表示, 区分水果是否打蜡并不难 拿两个苹果对比就会发现, 外皮格外光滑, 颜色特别鲜亮的, 就是打过蜡的 ; 而摸起来表皮较粗糙的, 是没打蜡的 谨防工业蜡 人们要担心的其实是第三种蜡 不法小贩使用工业蜡给水果打蜡, 其中所含的汞 铅可能通过果皮渗透进果肉, 给人体带来危害 汞进入人体主要蓄积在肾 肝 脑等组织而且排泄时间慢, 每天仅排出贮存总量的 1% 汞引发的症状为神经异常 齿龈炎 震颤等 而铅会导致人体贫血, 出现头痛 眩晕 乏力 困倦 便秘和肢体酸痛等 ; 有的出现口中有金属味, 动脉硬化 消化道溃疡和眼底出血等症状 在挑选打蜡水果时, 可用手或餐巾纸擦拭水果表面, 如能擦下一层淡淡的红色, 千万别买, 这很有 可能就是工业蜡 另外, 本地当季水果无需保鲜剂处理, 一般不会打蜡 练习与实践 1. 被膜剂是指涂抹于食品外表, 起保鲜 上光 防止水分蒸发等作用的物质 水果表面涂一层薄膜, 可以抑制, 防止侵入, 并形成气调层, 因而可延长水果保鲜时间 2. 正规水果打蜡, 消费者不必太过担心, 但必须谨防不法小贩使用给水果打蜡, 其中可 能含有 通过果皮渗透进果肉 3. 果蜡用于水果保鲜剂的机理和使用方法是什么? 4. 如何通过简单的方法鉴别水果表面是否使用了工业蜡? 30

31 第四单元膨松剂 随着生活水平的提高, 现代人对食物的要求也越来越高, 但闲暇之余吃上几块美味的饼干还是不少人的爱好 饼干的种类丰富多彩, 但酥脆的口感是它们的共性 当然, 传统的美食, 天津狗不理包子 上海南翔小笼包等仍是各地食客争相品尝的对象 为什么这些食品能如此松软 酥脆, 让我们一起来了解其中的奥秘吧! 定义和分类 膨松剂 : 在食品加工过程中加入的 能使产品发起形成致密多孔组织, 从而使制品具有膨松 柔软或酥脆的物质 膨松剂主要用于面包 饼干 蛋糕 烧饼等焙烤食品, 油条 油饼等油炸食品, 对中国馒头和膨化食品等中, 不仅可提高食品的感官质量, 而且有利于食品的消化吸收, 它对大力发展方便食品具有重要意义 通常可分为碱性膨松剂 酸性膨松剂 复合膨松剂和生物膨松剂 天津狗不理包上海南翔小笼包苏打饼干 图 2-10 使用膨松剂的常见食品 碱性膨松剂包括碳酸氢钠 ( 钾 ) 碳酸氢铵 碳酸氢钠受热分解后, 除产生 CO2 气体外, 还残留碳酸钠, 使成品呈碱性, 影响口味, 使用不当时还会使成品表面呈黄色斑点 碳酸氢铵分解后产生气体的量比碳酸氢钠多, 起发能力大, 但容易造成成品过松, 使成品内部或表面出现大的空洞, 并且产生刺激性的氨气, 残留于成品中时, 会使成品具有特异臭, 所以使用时要适当控制其用量 为了减轻各自的缺点, 一般可将二者混用, 并控制其用量, 可改善成品的口味和风味 碱性膨松剂具有价格低廉 保存性较好 使用稳定性较高等优点, 所以它仍在饼干 糕点中单独用作膨松剂 酸性膨松剂包括硫酸铝钾 硫酸铝铵 酸性磷酸铝钠 酒石酸氢钾等, 主要用作复合膨松剂的酸性成分, 不能单独用作膨松剂 31

32 复合膨松剂又称发酵粉 发泡粉, 是目前实际应用最多的膨松剂, 一般是有酸剂 碱剂与填充剂淀粉三部分组成 :1 碳酸盐, 常用的是碳酸氢钠, 用量为 20%~40%, 其作用是产生 CO2;2 酸性盐或有机酸, 用量约占 35%~50%, 其作用是与碳酸盐发生反应产生气体, 并降低成品的碱性, 控制反应速度和膨松剂的作用效果 ;3 助剂, 有淀粉 脂肪酸等, 用量约占 10%~40%, 其作用是改善膨松剂的保存性, 防止吸潮结块和失效, 也有调节气体产生速度或使气泡均匀产生等作用 复合膨松剂的配方很多, 依具体食品生产需要而有所不同 通常所用酸性物质的不同可有产气快 慢之别 例如速效发泡粉是以小苏打 酒石酸氢钾和淀粉组成的白色粉末, 性质较稳定, 无异味, 膨松性强 营养发泡粉是以小苏打 酸性磷酸钙和淀粉组成的白色粉末, 起发稍慢 而是用硫酸铝钾 硫酸铝铵等, 则反应较慢, 通常适用在高温时发生作用 使用符合膨松剂时, 对产气快 慢的选择相当重要 例如生产蛋糕时, 若使用产气快的膨松剂太多, 则在焙烤初期很快膨胀, 此时蛋糕组织尚未凝结, 到后期蛋糕易塌陷且质地粗糙不匀 以此相反, 使用产气慢的膨松剂太多, 焙烤初期蛋糕膨胀太慢, 待蛋糕组织凝结后, 部分膨松剂尚未释放出气体, 致使蛋糕体积增长不大, 达不到膨松的作用 生物膨松剂就是酵母, 其在发酵过程中由于酶的作用, 使糖类发酵生成酒精和二氧化碳, 使面胚起发 增大, 经焙烤后使食品形成膨松体 制作面包的酵母一般使用活性干酵母, 其最适温度为 28, 最适 ph 为 5.0~5.8 安全性评价 膨松剂中最容易引起关注的是化学污染物铝的超标问题 馒头中含有铝元素, 可能是过量加入了含铝的膨松剂导致 膨松剂酸性磷酸铝钠, 常用在面糊 裹粉 煎炸粉 油炸食品 焙烤食品中, 能让食物松软可口, 在国家规定的剂量下适量使用是无害的 但是如果添加量太大, 就会造成铝元素超标 为什么总有不良商贩往馒头里添加膨松剂呢? 与蒸馒头常用的酵母发酵法相比, 用膨松剂做馒头加工更加简单, 而且用酵母发酵蒸出的馒头, 往往容易发酸, 经常需要添加碱面中和口感, 使用膨松剂就不存在这个问题, 而且膨松度更加可控, 吃起来更加松软可口, 而且显得更白 馒头是百姓几乎天天都吃的主食, 如果添加过量膨松剂, 人体摄入的铝过多的话, 会伤害人体中枢神经, 导致老年痴呆的发生 另外, 有试验表明, 铝元素还会增加心脑血管疾病的发生, 影响身体健康 如何避免买到 铝超标 的馒头呢? 专家提醒消费者, 添加了膨松剂的馒头从外观和手感上是能辨别出来的 如果馒头个头特别大, 特别白, 摸起来特别松软, 吃上去松软得像面包, 那就是添加了膨松剂, 不要购买 32

33 品种介绍 实验探究 实验 1 取少量碳酸氢铵晶体, 放入试管中, 在酒精火焰上微热, 观察发生的现象 实验 2 取少量的碳酸氢钠固体与试管中, 按图 7-1 装置进行实验, 观察实验现象 图 2-11 碳酸氢钠分解 1. 碳酸氢钠又名小苏打, 为白色结晶性粉末, 无臭, 味咸 0.8% 水溶液的 ph 为 8.3 在干燥空气中稳定, 在湿 热中缓慢分解, 加热至 50 时开始失去二氧化碳,65 以上迅速分解,270 完全分解 遇酸即强烈产生二氧化碳 本品用于饼干 糕点使, 多与碳酸氢铵合用 两者的总用量以面粉为基础, 为 0.5%~1.5% 本品可与柠檬酸 酒石酸等配制固体清凉饮料, 作为该饮料的发泡剂 本品是配制复合膨松剂的主要原料之一 2. 碳酸氢铵又称重碳酸铵 酸性碳酸铵 臭粉, 为白色结晶性粉末, 略带氨臭, 吸湿性, 易溶于水, 水溶液呈碱性 宜用于含水量较少的食品, 如饼干等 对热不稳定, 在 35 以上分解 3. 硫酸铝钾又名明矾, 分子式为 KAl(SO4)2 12H2O, 无色透明结晶或白色结晶性粉末 片 块, 无臭, 略带甜味和收敛涩味 可溶于水, 其溶解度随水温升高而显著增大,1% 水溶液的 ph 为 4.2, 在水中水解成氢氧化铝胶状沉淀 明矾与碳酸氢钠反应较慢, 产气较缓和, 降低碱性可使食品酥脆 明矾有收敛作用, 能和蛋白质结合导致蛋白质形成疏松凝胶而凝固, 使食品组织致密化 明矾浓溶液有腐蚀性 2g 明矾可引起胃痛 恶心和呕吐, 大量内服可导致炎症, 甚至引起致死性腐蚀现象 明矾是我国长期以来使用的食品添加剂, 在正常使用范围内, 无明显的毒性影响 在食品中添加 33

34 过量会使食品口味发涩 明矾具有以下用途 (1) 用于油炸食品如油条时, 在和面时加入, 用量为 10~30g/kg 用量过多, 会有涩味 在虾片中用量约为 6g/kg (2) 在果蔬加工中可用作保脆剂, 用量约为 0.1% 加工京糕时, 用量为山楂果泥量的 2%, 取本品在浓糖浆中加热溶解, 趁热倒入山楂果泥中拌匀, 再倒入成型器中冷凝后即成 (3) 可用作抗氧化剂防止果蔬变色, 如加工白糖藕片时, 将藕片浸入本品溶液中, 可防止氧化褐变, 浸渍后即在废水中烫煮, 在此过程中, 先后加入约占鲜藕量 0.8% 的本品与 3% 的碳酸钠, 有利于改进制品品质 (4) 还可用作净水剂, 凝聚水中的杂质, 用量约为 0.01% 还可用作鱼类的保鲜剂, 如用于腌制海蜇 银鱼等 4. 硫酸铝铵别名铵明矾 铵矾 铝铵矾, 化学式 AlNH4(SO4)2 12H2O 无色至白色晶体, 或结晶性粉末, 无臭, 有收敛涩味 易溶于水, 水溶液呈酸性 5. 酒石酸氢钾别名酒石, 化学结构式为 HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOK, 无色晶体或白色结晶性粉末, 无臭, 有清凉的酸味 强热后炭化, 且具有砂糖烧焦气味 难溶于冷水, 可溶于热水 可用作膨松剂 酸度调节剂, 本品产气较缓慢, 多用作复合膨松剂的原料 练习与实践 1. 下列哪种膨松剂在起作用过程中会产生酒精 A. 碳酸氢钠 B. 碳酸氢钠 C. 硫酸铝钾 D. 酵母 2. 以下不属于碱性膨松剂优点的是 A. 使用过程中产生碳酸钠 B. 价格低廉 C. 便于保存 D. 使用稳定性高 3. 膨松剂中最容易引起关注的是 的超标问题, 常用的添加剂有 和 4. 简述发酵粉有哪几部分组成? 5. 走入超市, 记录面包 饼干中常用的膨松剂有哪些, 与同学进行交流 34

35 第五单元乳化剂 如果把油倒在水中, 下面是水, 上面是油, 谁都没法喝下去 但是如果把油均匀分散开形成一杯乳白色的液体, 不管是外观还是口感, 就都有了让人喝下去的欲望 其他的许多食物, 比如蛋糕 火腿肠 冰激凌等, 要想获得细腻的口感更是必须把油均匀分散开, 而这都归功于乳化剂 食品乳化剂在食品生产和加工过程中占有重要的地位, 可以说几乎没有什么食品的生产和加工不涉及乳化剂和乳化作用 很多人一听到 乳化剂, 就会想到乳胶漆之类的化工产品 说起表面活性剂, 则很容易想到洗衣粉或者洗涤灵 所以对于食品乳化剂, 也就多了一份天然的戒心 在这里, 我们来介绍一下食品中为什么会有乳化剂, 以及通常的食品乳化剂是什么 乳浊液和乳化作用 观察与思考 实验内容和方法 观察到的现象 1. 向一个玻璃杯中加入约 1/5 体积的水, 然后向玻璃杯中滴入两滴食用油, 用力振荡, 观察现象 静置一会, 再观察现象 2. 向另一个玻璃杯中加入约 1/5 体积的汽油, 重复 1 的操作, 观察发生的现象 3 在 1 中的杯子里加入几滴洗洁精, 用力振荡, 观察所发生的现象 得出结论 : (1) 油与水不能互溶, 所以油水混合物不属于溶液, 化学上称为 食用油能溶解在汽油中, 形成的是 (2) 洗洁精洗衣粉等含表面活性剂的物质, ( 能 不能 ) 将不溶于水的油性物质以细小的液滴 到水中, 这种现象称为 作用 35

36 食品中常见的乳状液, 其中一相为水或水溶液, 统称为亲水相 ; 另一相是与水不相混溶的有机相, 如油脂等, 统称为亲油相或疏水相 当这两相相互混合时, 能形成两类乳化液 : 一类的分散介质为水, 呈水包油 (O/W) 型, 如牛奶 ; 另一类的分散介质为油, 呈油包水 (W/O) 型, 如人造牛奶 食品乳状液中的两相, 是热力学上是极不稳定体系, 会因表面张力而使分散相相互聚集而发生破乳 乳浊液发生破乳的类型有三种 :1 分层或沉淀, 由于重力作用, 使密度不同的相产生分层或沉淀, 当胶粒半径或液滴半径越大时, 两相密度差越大, 分层或沉淀就越快 ;2 絮凝, 分散相胶粒表面静电荷量不足, 斥力减少, 相互靠近而发生絮凝 ;3 聚结, 胶粒或液滴的界面膜破裂, 分散相相互结合, 界面面积减少, 严重时会在两相之间产生平面界面 乳化剂定义和机理 1. 什么是乳化剂 食品乳化剂是一类具有亲水基和亲油基的表面活性物质, 可以降低两相的表面张力, 从而使食品中个组分相互融合, 形成均匀 稳定的分散体系, 进而改变食品的内部组织结构, 简化和控制食品加工过程, 改善风味 口感, 提高感官和食用质量, 延长保鲜期和货架期 2. 乳化机理乳化剂分子由两个不同的部分组成, 一个是亲水基团, 另一个是亲油基团, 而且这两部分分别处于分子的两端, 形成不对称结构 其中亲水基团对水环境有亲和性, 一般是溶于水或能被水润湿的基团, 如羧基 羟基 ; 亲油基团对非水环境具有亲和性, 一般是与油脂结构中烷烃基相似的碳氢化合物长链, 故可与油脂互溶 绝大多数食品乳化剂都能用通式 RX 表示,R 是含有 10~20 个碳原子的烷烃链的尾基,X 是极性的或离子型的头基 如最常用的单硬脂酸甘油酯 ( 见图 9 1), 有两个亲水的羟基, 一个亲油的十八碳烷基, 这两类基团能分别吸附在油和水两相互相排斥的相面上, 形成薄分子层, 降低两相的界面张力 亦即油分子与乳化剂的亲油部分为一方, 水分子与乳化剂的亲水部分为另一方 这样, 油和水不直接接触, 但油滴可以稳定地分散到水中 油滴均匀分散在水中所得到的东西叫做 乳液, 而帮助形成乳液的东西也就被叫做 乳化剂 了 图 2-12 食品乳化剂分子结构 36

37 乳化剂的乳化能力 乳化剂的应用, 往往主要取决于其乳化能力, 亦即分子中亲水及亲油基团的多少有关 衡量乳化能力最常用的指标是亲水亲油平衡值 (HLB 值 ) 规定亲油性为 100% 的乳化剂, 其 HLB 值为 0( 以石蜡为代表 ), 亲水性 100% 者为 20( 有油酸钾为代表 ), 其间分成 20 等份, 以此表示其亲水亲油性的强弱和应用特性 因此,HLB 值小于 10 的乳化剂主要表现为亲油性相对较强, 而等于或大于 10 的乳化剂则表现为亲水性相对较强 表 2-1 非离子型乳化剂的 HLB 值与其相关性质 HLB 值 所占百分比 /% 亲水基 亲油基 在水中性质 应用范围 HLB 值 1~4, 不分散 HLB 值 3~6, 略有分散 HLB 值 6~8, 经剧烈搅拌后呈乳浊状分散 HLB 值 8~10, 稳定的乳状分散 HLB 值 10~13, 趋向透明的分散 HLB 值 13~20, 呈溶解状透明胶体溶液 HLB 值 1.5~3, 消泡作用 HLB 值 3.5~6,W/O 型乳化剂 ( 最佳 3.5) HLB 值 7~9, 润湿剂 HLB 值 8~18,O/W 乳化剂 ( 最佳 12) HLB 值 13~15, 洗涤剂 HLB 值 15~18, 熔化剂 常用食用乳化剂 食品乳化剂需求量最大的为脂肪酸单甘油脂, 其次是蔗糖酯 山梨糖醇脂 大豆磷脂 月桂酸单甘油酯 丙二醇脂肪酸酯等 蔗糖酯由于酯化度可调,HLB 值宽广, 既可成为 W/O 型, 又可成为 O/W 型乳化剂, 为当前世界上颇为引人注目的乳化剂 大豆磷脂是天然产物, 它不仅具有极强的乳化作用, 且兼有一定的营养价值和医药功能, 是值得重视和发展的乳化剂, 但在磷脂的提纯 以及化学改性方面尚需加强研究 我国所用即为改性大豆磷脂 37

38 山梨醇酯类开发较早, 用于食品工业历年耗量约占食品乳化剂总量的 10% 月桂酸单甘油酯 (GML) 天然存在于母乳中, 在婴儿自身的免疫系统发育完全之前,GML 对婴儿的健康起着保护作用 研究发现,GML 不仅可用作食品乳化剂, 广泛添加于焙烤食品中, 起改善米面制品品质的作用, 而且 GML 也是一种安全 高效 广谱抗菌剂, 其抗菌效果不受 ph 影响, 优于山梨酸 苯甲酸 对羟基苯甲酸酯及脱氢醋酸等常用防腐剂以甘油酯为主体的系列产品开发应用正在发展阶段, 目前欧美各国甘油酯衍生物的消费量约占总消费量的 20%, 其中聚甘油酯由于其 HLB 值范围宽, 乳化能力强, 用量不断增加 食品乳化剂的应用开发现已由单一品种的需求结构趋向于复配型, 即生产几种基本乳化剂将其复合搭配出许多的品种, 发挥其协同效应 我国广泛应用的乳化剂复配产品有面包改良剂 蛋糕发泡剂等 乳化剂在食品中的应用 焙烤及淀粉制品 : 增加面筋网 促进充气 提高发泡性, 使焙烤食品的结构细密 ; 增大体积, 使产品膨松柔软 ; 保持湿度, 防止老化, 便于加工, 延长货架寿命 在糕点中使脂肪均匀分散, 防止油脂渗出, 改善口感, 提高脆性, 并能减少蛋的用量 ( 用量一般为 0.3%~1%) 冰淇淋 : 增强乳化 缩短搅拌时间 有利于充气和稳定泡沫, 使制品产生微小冰晶和分布均匀的微小气泡, 提高比体积, 改善热稳定性, 从而得到质地干燥 疏松 保形性好, 表面光滑的冰淇淋产品 用量为 0.2%~0.5% 人造奶油 : 改善油水相容, 将水分充分乳化分散, 提高乳液的稳定性, 用量为 0.1%~0.5% 巧克力 : 增加巧克力颗粒间的摩擦力和流动性, 降低粘度, 增进脂肪分散, 防止起霜 提高热稳定性, 提高产品表面光滑度 糖果 : 使脂肪均匀分散, 增加糖膏的流动性, 易于切开和分离, 提高生产效率, 增进产品质地, 降低粘度, 改善口感 口香糖 : 提高基料混溶性 均匀性 改善可塑性 脆性 防止生产时的粘着, 从而提高生产效率, 改香料的乳化和分散, 增进风味, 一般油包水型乳化剂效果更佳 用量为 0.5%~1% 植物蛋白饮料 : 稳定油脂不分层, 制备稳定的乳液 38

39 乳化香精 : 稳定天然香料油的乳化, 防止制品中香料的损失 图 2-13 常见的添加乳化剂的食物 练习与实践 1. 乳化剂分子由两个不同的部分组成, 一个是 基团, 另一个是 基团, 而且这两 部分分别处于分子的两端, 形成不对称结构 2. 乳化剂的应用, 往往主要取决于其乳化能力, 亦即分子中亲水及亲油基团的多少有关 衡量乳化能 力最常用的指标是 3. 乳浊液失稳的原因是什么? 乳化剂稳定乳浊液的机理如何? 4. 常用的食品乳化剂包括哪些类别? 39

40 第六单元增稠剂 中国饮料行业是改革开放以来发展起来的新兴行业, 是中国消费品中的发展热点和新增长点 从最先接触的美国可口可乐 雪碧等洋品牌到现在国内娃哈哈 汇源 王老吉等本土品牌的强势崛起, 民众可以选择的饮料品种已极大丰富 蛋白类 果汁类饮品的出现, 使得饮料中添加的增稠剂进入了公众的视野 定义和分类 图 2-14 本土饮料品牌 增稠剂是指可以提高食品的粘稠度或形成凝胶, 从而改变食品的物理性质, 赋予食品黏润 适宜的口感, 并兼有乳化 稳定或使呈悬浮状态作用的物质 增稠剂按其来源可分为天然和化学合成 ( 包括半合成 ) 两大类 天然增稠剂包括以下几类 :1 植物种子胶质有罗望子多糖胶 黄蜀葵胶 亚麻籽胶 田菁胶等 ;2 植物胶浸出物 ( 树胶 ) 有阿拉伯胶 刺梧桐胶 ;3 海藻制取的胶有海藻酸盐类 琼脂 卡拉胶 海萝胶 ;4 其他植物胶有果胶 菊粉 ;5 动物多糖类物质由甲壳素和脱乙酰甲壳素, 动物提取蛋白质有明胶 ;6 从微生物制取的生物胶有黄原胶 结冷胶 可得然胶 聚葡萄糖 合成增稠剂有羧甲基纤维素钠 羟丙基甲基纤维素 海藻酸丙二醇酯 甲基纤维素 14 种变性淀粉 聚丙烯酸钠 微晶纤维素 功能作用 绝大多数增稠剂不具有表面活性, 不能单独用来制备乳状液, 仅仅用来稳定已经形成的乳状液, 其稳定作用主要通过黏度的改变或在含水的分散介质中的胶凝作用而赋予食品胶体长期的稳定性 食品工程师也称食品增稠剂为食品胶 亲水胶 稳定剂 悬浮剂 胶凝剂, 有时错误地称作乳化剂或起泡剂 此外, 增稠剂还被广泛用作成膜剂 持水剂 黏着剂 填充剂 上光剂 冷冻 - 融化稳定剂 防霜剂 矫味剂 膳食纤维等 下面将增稠剂在食品应用中的功能作用列举如下 (1) 增稠作用, 用于果酱 颗粒状食品 各种罐头 人造奶油等, 可使制品具有令人满意的稠度 (2) 稳定悬浮作用, 在酸奶中能防止酸奶水分析出, 使制品均匀稳定, 在粒粒橙 乳等饮料中能解决分层现象 (3) 凝胶作用, 是果冻 奶冻 奶糖 仿生食品良好的胶凝剂 琼脂凝胶坚挺 硬度高 弹性小 ; 40

41 明胶凝胶坚忍而富有弹性, 承压性好, 并有营养 ; 卡拉胶凝胶透明度好, 易溶解, 适用于制作奶冻 ; 果胶凝胶具有良好的风味, 适于制作果味制品 ; 海藻酸盐凝胶具有受热后不再稀化的特点 (4) 结晶控制作用, 能使冰淇淋等在冻结过程中生成的冰晶细微化, 并包含大量微小气泡, 使结构细腻均匀 口感光滑 外观整洁 (5) 改变食品的外观和口感, 使食品具有黏滑的口感 (6) 防霜作用, 在糖果 巧克力中起凝胶作用和防结霜作用, 能保持糖果的柔软性和光滑性 (7) 起泡及稳定泡沫作用, 在蛋糕 啤酒 面包 冰淇淋中能使泡沫表面黏性增加, 从而泡沫稳定 (8) 黏合作用, 能使香肠凝胶化, 使粉末产品成为片剂或颗粒 (9) 成膜作用, 能在食品表面形成非常光润的薄膜, 可以防止冷冻食品 固体粉末食品表面吸湿而导致的质量下降, 用于果蔬保鲜 可食用包装膜 (10) 保水作用, 可以加速水分向蛋白质分子和淀粉颗粒渗透的速度, 改善肉制品和面制品品质 (11) 矫味作用, 环糊精对一些不良的气味有掩蔽作用, 但绝不能用于腐败变质食品 (12) 增筋作用, 能使方便面 粉丝耐煮 筋斗光滑 (13) 排毒作用, 果胶饮料具有排除体内重金属的作用 (14) 功能性膳食纤维作用, 大多数增稠剂都是人体内基本上不产生能量的水溶性膳食纤维, 具有以下生理功能 :1 对人产生饱腹感, 有利于节食, 防止肥胖病 ;2 减少饭后血糖水平和胰岛素响应, 降低血液胆固醇, 改善脂类代谢和葡萄糖代谢, 预防心血管病和降血糖, 减少结肠癌的发生 ;3 能够保持肠胃道的正常功能, 可促进肠蠕动, 增加粪便的数量, 保持肠道内容物的水分含量, 产生软化并易于通过大肠, 减少肠道内通过的时间, 预防便秘 增稠剂的选择和复配 食品增稠剂品种繁多, 价格相差很大, 每一种增稠剂都有其特殊的用途及独特的性质, 使得在不同的食品加工体系中, 合理应用各种食品胶成为一种专门的知识, 对任何一种胶的性质理解越透彻, 其应用范围就越广泛 基于现有的亲水胶体, 通过研究胶与胶 胶与其他食品成分之间相互反应及协同作用等, 又能获得针对不同体系和要求的各种复配胶, 更为用户提供了及其丰富多彩的选择, 这种复配胶在功能上也几乎能达到各种不同的要求 目前, 亲水胶的应用已经是食品生产技术与艺术的结合, 各种胶之间的杰出配合已成为许多特色食品形成的秘密之一 例如, 高酯果胶果酱需要高糖含量, 而低酯果胶果酱只需一定的钙离子含量 又如, 明胶能赋予冰淇淋奶油滑腻口感, 而瓜尔胶高黏度时则赋予冰淇淋生腥味和黏口感 41

42 现将常用亲水胶的性能比较如下 (1) 抗酸性次序 : 海藻酸丙二酸醇酯 抗酸 CMC 果胶 黄原胶 海藻酸盐 卡拉胶 琼脂 明胶 淀粉 (2) 增稠性次序 : 瓜尔胶 黄原胶 槐豆胶 魔芋胶 果胶 海藻酸盐 卡拉胶 CMC 琼脂 明胶 阿拉伯胶 (3) 吸水性次序 : 瓜尔胶 黄原胶 (4) 凝胶强度次序 : 琼脂 海藻酸盐 明胶 卡拉胶 (5) 凝胶透明度次序 : 卡拉胶 明胶 海藻酸盐 (6) 冷水中溶解次序 : 阿拉伯胶 瓜尔胶 海藻酸盐 (7) 快速凝胶次序 : 琼脂 果胶 (8) 乳化悬浮性次序 : 阿拉伯胶 黄原胶 (9) 口味次序 : 果胶 明胶 卡拉胶 (10) 奶类稳定性次序 : 卡拉胶 黄原胶 槐豆胶 品种介绍 琼脂琼脂又称琼胶 洋菜, 为由白至微黄的条状 片状 粒状 粉状等, 无臭, 味淡, 口感黏滑, 不溶于冷水, 在冷水中浸泡, 缓慢吸水膨胀, 吸水率可达 20 倍, 易溶于沸水 ; 含水时柔软而带韧性, 不易折断 ; 干燥后发脆而易碎 琼脂具有良好的抗热 抗酶解能力, 但在酸性条件下长时间加热, 可失去胶凝能力, 其对酸的忍耐程度可在果酱 糖果等高糖食品中得到提高 琼脂无营养价值, 难以被一般的微生物利用 琼脂凝胶的凝胶性和凝胶的稳定性使得琼脂广泛地应用于食品工业中, 琼脂的常见用途 :1 主要用于琼脂软糖的生产 ;2 在果酱生产中, 使用琼脂可增加果酱的黏度 ;3 制作以小豆馅为主的甜食 4 制作果冻时, 添加琼脂可使制品坚脆 ;5 在粒粒橙饮料中, 添加琼脂可使颗粒悬浮均匀 ;6 制作干酪 ;7 可用作糖衣食品稳定剂 明胶食用明胶是由经卫生检疫合格的动物皮 骨 软骨 肌腱及其他组织所含的胶原蛋白, 经部分水解得到的相对分子质量约为 10000~70000 的水溶性蛋白质 明胶的蛋白质含量高达 82% 以上, 由于明胶缺乏必需氨基酸色氨酸, 造成氨基酸搭配不合理, 因此其蛋白质的生物效价非常低, 假如以明胶为人体唯一的蛋白源, 无论摄食多少, 都容易造成蛋白质缺乏引起的恶性营养不良或消瘦 42

43 明胶凝胶坚韧 柔软而富有弹性, 承压力好 明胶的主要应用特点是其凝胶熔点低, 在口中可熔化, 胶体柔软又弹性, 因此常用于奶糖 肉罐头的生产 由于明胶起泡性强和低温黏度高, 因此常用作冰淇淋等冷冻食品稳定剂 由于明胶能与单宁作用生成一种黏 糊状的化合物, 吸附果汁酒中浑浊微粒, 因此可用于果汁酒澄清 药用明胶主要用于软硬胶囊 片剂糖衣的原材料 图 2-15 明胶制得的胶囊 你知道吗 2012 年 4 月 15 日, 央视每周质量报告播出 胶囊里的秘密, 曝光河北一些企业, 用生石灰处理皮革废料, 熬制成工业明胶, 卖给绍兴新昌一些企业制成药用胶囊, 最终流入药品企业, 进入患者腹中 由于皮革在工业加工时, 要使用含铬的鞣制剂, 因此这样制成的胶囊, 往往重金属铬超标 经检测, 修正药业等 9 家药厂 13 个批次药品, 所用胶囊重金属铬含量超标, 最高超标 90 倍 毒胶囊 事件就此引爆 毒胶囊 这三个触目惊心的字眼犹如一枚重磅炸弹再次震惊了国人 果胶果胶为白色至黄褐色粉末, 味微甜且稍带酸味, 无异味, 溶于 20 倍水中形成黏稠液体, 不溶于乙醇或其他有机溶剂 果胶由于其抗酸性的特点, 主要作为酸性食品的胶凝剂, 常被用于焙烤食品 果酱 果冻 餐后甜食 酸乳饮料和酸奶制品中 阿拉伯胶阿拉伯胶又名阿拉伯树胶 金合欢胶, 具有乳化功能, 能在油水界面形成膜 其参考用途有 :1 可用作乳化香精 焦糖酱色 钙强化饮料的乳化悬浮稳定剂 ;2 可用作面包 点心保护膜, 药片保护膜, 涂层糖果的糖衣成膜剂, 将阿拉伯胶涂上, 干燥后, 自然形成薄膜, 干燥后的薄膜不仅柔软, 而且不会断裂 ;3 它的密封性质也使其大量应用于胶囊和微胶囊中, 如用作粉末香精, 将阿拉伯胶制成乳化液, 喷雾于香精 油性纤维素 油脂等上, 干燥后, 自然形成内包这些物质的微胶囊 ;4 可用作复合微胶囊的主要壁材, 阿拉伯胶和明胶作用后, 自然凝固, 形成稳定的微胶囊 ;5 可用作药片的黏合剂 ;6 可广泛用于糖果工业, 起到风味固定剂和辅助剂 乳化稳定增稠剂 保湿剂 表面光滑剂 硬化剂等作用 ;7 可用作泡沫稳定剂, 将它加入啤酒中可在瓶壁上产生泡膜挂壁效应 43

44 魔芋胶魔芋是一种多年生天南星科草本植物, 其主要成分具有很高的黏度和强度, 可作为一种新兴的水溶液和增稠剂 魔芋胶具有色泽洁白 颗粒细腻均匀 无魔芋特有的气味等特点, 其吸水膨润后, 体积可增至近 100 倍, 其湿润后易溶解于水, 其水溶液为假塑性流体 魔芋胶是一种优良的增稠剂 魔芋胶在食品中可用于果冻 布丁 魔芋豆腐 粉丝 仿生水果 仿生海产品 肉制品 冰淇淋 软糖 面制品等方面, 用作稳定剂 悬浮剂 增稠剂 凝胶剂 品质改良剂 此外, 魔芋胶是一种天然的膳食纤维, 具有预防和治疗心血管病 糖尿病 肥胖 便秘等功能, 可加工保健食品 练习与实践 1. 增稠剂不能被称为 ( ) A. 亲水胶 B. 悬浮剂 C. 胶凝剂 D. 乳化剂 2. 以下常用作软硬胶囊 片剂糖衣的原材料的是 ( ) A. 明胶 B. 阿拉伯胶 C. 魔芋胶 D. 果胶 3. 膳食纤维对人体具有哪些生理功能? 4. 果冻是常见的使用了增稠剂的一种食品, 请大家调查果冻中常用的的增稠剂 44

45 专题 3 食品的味道 第一单元酸度调节剂 酸味是一种基本味, 自然界中含有酸味成分的物质很多, 大多是植物原料, 主要有醋 醋精 酸梅及泡菜的乳酸, 腌渍菜的醋醣等多种有机酸, 它的产生主要是由于酸味的物质解离出的氢离子, 在口腔中刺激了人的味觉神经后而产生酸味, 酸味有化钙除腥 解腻 提鲜 增香等作用 图 3-1 解渴的酸梅汤 酸度调节剂 酸度调节剂是用以维持或改变食品酸碱度的物质, 即增强食品中酸味和调整食品中 ph 或具有缓冲作用的酸 碱 盐类物质总称, 包括酸味剂 碱性剂和盐类物质 添加酸味剂主要为了赋予食品以酸味和控制微生物的生长 在食品中的功效作用 (1) 调节 ph 作用酸味剂在食品中能产生过量 H + 以控制 ph, 并产生酸味, 能够赋予碳酸饮料 果 酱和糖果等食品以酸味, 促使果胶 干酪发生凝固作用 在馒头制作过程中, 碳酸钠 ( 又称纯碱 苏打 ) 对面团的酸度起中和作用 碱性剂用于提高 ph 或改善食品质量, 如增强面制品的弹性和延展性, 提高果蔬制品的硬度和脆性, 制造奶油 氨基酸时的中和剂 (2) 调味作用酸味剂能给感觉以爽快的刺激, 具有增强食欲的作用, 有助于溶解纤维素 钙 磷等物质, 可以帮助消化, 增强营养素的吸收 酸味是味蕾受到 H + 刺激的一种感觉, 一般来说, 食品中的 ph 为 5.0~6.0 时, 无酸味感觉 ;ph 在 3.0 以上时 ( 食醋通常的 ph 为 3.0), 酸味难以适口 ; 无机酸的阈值为 ph 3.4~3.5, 有机酸的阈值为 ph 3.7~ 4.9 有机酸比无机酸的酸感强 阈值是表示感到某种物质味道的最低浓度 酸味剂可以改善食品的风味, 如酒石酸可以辅助葡萄的风味, 磷酸可以辅助可乐饮料香味, 苹果酸可以辅助许多水果和果酱的香味, 酸味剂能平衡风味, 修饰蔗糖或甜味剂的甜味 在乳饮料中, 柠檬酸钠或乳酸钠对柠檬酸的酸味有缓冲调节作用, 能赋予更柔和 醇厚的味道 (3) 防腐作用酸均有一定的抗微生物作用, 尽管单独用酸来抑菌 防腐所需浓度太大, 影响食品感官特性, 难以实际应用, 但是当以足够的浓度, 选用一定的酸味剂与其他保藏方法如冷藏 加热 化学 45

46 防腐等并用, 可以有效地延长食品的保存期 例如辣椒酱在采取添加酸性防腐剂山梨酸钾的杀菌的同时, 可以适当添加柠檬酸 ( 不超过其酸味阈值 ) 降低 ph, 可有效增强防腐效果 (4) 抗氧化助剂作用食品中常用的金属离子螯合剂有还 EDTA 二钠盐 柠檬酸盐类和磷酸盐类, 他们能螯合金属离子 ( 如铜 铁 钙离子 ) 以阻止食品的颜色 风味 外观变化, 如葡萄酒和苹果酒 ; 柠檬酸和磷酸能够还原抗氧化剂自由基, 从而对抗氧化剂起保护作用, 起抗氧化助剂的作用 ; 柠檬酸和磷酸等能防止苹果片褐变, 也可做烟熏肉制品的着色促进剂, 在肉类加工中可作为亚硝酸盐的护色助剂 (5) 乳化作用磷酸盐类对乳饮料等食品有乳化作用, 能够防止饮料分层 增强食品持水性等 酸味剂介绍 (1) 观察常温状态下柠檬酸 磷酸 乳酸 酒石酸 苹果 观察与思考 酸 乙酸的颜色 状态 柠檬酸又称枸橼酸, 是一种重要的有机酸, 为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末, 无臭 味极酸 易溶于水 乙醇 乙醚, 在水溶液有较强酸味,1% 水溶液的 ph 为 2.3, 酸味柔和爽快, 入口即可达最高酸感, 但后味延续时间较短 与柠檬酸钠复配使用, 酸味更加柔美 柠檬酸还有良好的防腐性能, 能抑制细菌增值 它还能增强抗氧化剂的抗氧化作用, 延缓油脂酸败 柠檬酸含有 3 个羧基, 具有很强的螯合金属离子的能力, 可用作金属螯合剂 它还可用作色素稳定剂, 防止果蔬褐变 柠檬酸是目前世界上用量最大的酸味剂, 主要用于 :1 饮料 ( 包括固体饮料 ), 占耗用量的 75%~80%, 在液体饮料中的用量为 0.25%~0.4%, 在固体饮料中的用量为 1.5%~5%;2 糖果, 其作用首先是提高糖的水果味, 提供适度的酸味, 同时也能防止糖结晶, 防止各种成分的氧化 ;3 冷冻食品, 例如用 1%~2% 的柠檬酸溶液中和碱 ;4 蔬菜 水果罐头, 其作用是降低 ph, 可以降低热处理的温度, 使罐头尽可能保持原味, 并通过对微量金属离子的螯合作用来提高抗氧化性, 防止水果和蔬菜变色 变味, 在美国, 西红柿罐头用柠檬酸量很大 ;5 奶酪 黄油的酸味剂, 美国在奶酪中的柠檬酸用量占总耗用量的 9% 柠檬酸以及其他酸味剂, 不应与苯甲酸钠 山梨酸钾等溶液同时添加, 必要时可分别先后添加, 以防止形成难溶于水的结晶, 影响防腐剂的使用效果 在乳饮料等生产过程中, 也要注意在搅拌条件下缓慢添加 46

47 磷酸又名正磷酸, 化学式 H3PO4, 无色透明稠状液体, 无臭, 有酸味 磷酸的酸度较柠檬酸大, 为其 2.3~2.5 倍, 在饮料业代替柠檬酸和苹果酸 用作酿造时的 ph 调节剂 在果酱中使用少量磷酸, 以控制果酱能形成最大胶凝体的 ph 在软饮料 冷饮 糖果和烘烤食品中用作增香剂 乳酸化学名称为 2- 羟基丙酸, 结构简式为 CH3CH(OH)COOH 无色或浅黄色浆状液体, 具有特异收敛性酸味 纯乳酸的熔点 16.8, 沸点 122, 密度为 1.25g cm -3 可溶于水 乙醇等 食品级商品乳酸多为浓度 80% 的无色或微黄色水溶液以及晶体乳酸 乳酸在果蔬中很少见, 为发酵乳品和蔬菜的特征酸, 存在于腌制物 果酒 酱油和乳酸菌饮料中, 用于乳饮料 合成醋 泡菜等的调味 乳酸还具有较强的杀菌作用, 能防止杂菌生长, 抑制异常发酵 酒石酸无色透明晶体或白色粉末, 略有特殊果香, 味酸, 酸味强度约为柠檬酸的 1.2~1.3 倍, 稍有涩感, 但酸味爽口, 可溶于水 乙醇 苹果酸化学名称为羟基琥珀酸 羟基丁二酸, 结构简式为 HOOCCH(OH)CH2COOH 白色结晶或粉末 略有特殊酸味, 极易溶于水 酸味较柠檬酸强约 20%, 酸味爽口, 在口中呈味缓慢, 维持酸味时间显著地长于柠檬酸, 与柠檬酸合用, 有强化酸味的效果 乙酸 又名醋酸 冰醋酸, 化学式为 CH3COOH 16 以上时为无色透明液体, 具有特殊刺激性气 味,16 以下为针状结晶, 可与水 乙醇以任何比例混溶, 醋酸味极酸, 醋酸能除去腥臭味 乙酸既是酸度调节剂, 又是防腐剂 除了醋 (4% 的乙酸溶液 ) 和乙酸, 食品中还使用乙酸钠 乙酸钙 二乙酸钠等盐类, 在面包和其他烘烤食品中使用这些盐 (0.1%~0.4%) 可防止发黏杆菌和霉菌的生长, 但对酵母却无影响 醋和乙酸还用于腌肉和腌鱼制品 乙酸还用于在调味番茄酱 蛋黄酱和酸菜中, 在这些食品中, 它既抑制微生物又产生风味 调查研究 山西老陈醋 镇江香醋 保宁醋 永春老醋名扬四海, 被称为 中 国四大名醋 1. 在当地市场购买上述四种醋, 品尝酸味的差异 2. 请大家利用网络或书籍查阅 四大名醋 的基本制作工艺, 体味 富马酸 白色结晶性粉末, 有特殊酸味 微溶于水, 溶于乙醇 富马酸的酸味强, 为柠檬酸 的 1.5 倍, 故低浓度的富马酸溶液可代替柠檬酸, 但由于微溶于水, 一般不单独使用, 与柠檬酸 酒石酸复配使用能呈现果实酸味 己二酸俗称肥酸, 白色晶体或结晶状粉末, 略有葡萄味, 微溶于水, 易溶于乙醇 己二酸 47

48 酸味柔和 持久, 并能改善味感, 使食品风味保持长久, 能形成后酸味 己二酸的水溶液是常用酸味剂中酸度最低的, 且在宽浓度范围内 ph 变化很小, 故用作缓冲剂能有效将 ph 保持在 2.5~3.0 范围内, 可有效地防止大多数水果褐变 能改进干酪和干酪涂抹品的熔化特性, 还能促进人造果酱 仿制果冻的凝胶作用 还可用作香料使用于软饮料和布丁类中 碱性剂和盐类介绍 氢氧化钠 别名苛性钠, 化学式 NaOH, 为无色透明结晶 食品加工中用于中和 去皮 去毒 去 污 脱皮 脱色 脱臭 管道清洗 对有机物有腐蚀作用, 能使大多数金属盐形成氢氧化钠或氧化钠而沉 淀 碳酸钠 别名纯碱 苏打, 为白色粉末结晶 易溶于水, 水溶液呈碱性, 不溶于乙醇 用于面条 馒头, 可增加食品的弹性和延展性, 也易熟, 口感滑爽 柠檬酸钠 别名柠檬酸三钠, 为白色结晶, 无臭, 味咸, 有清凉感 易溶于水, 不溶于乙醇 柠檬 酸钠具有改善食品风味 调节 ph 缓冲剂 螯合剂以及增强乳化稳定性等作用 碳酸氢钠别名小苏打 重碳酸钠 酸式碳酸钠, 为白色结晶粉末, 无臭, 味咸, 易溶于水, 水溶液呈碱性, 遇酸立即分解而释放二氧化碳气体 乳酸钙乳酸钙为白色结晶性颗粒或粉末, 几乎无臭, 无味 缓缓溶于冷水, 成为澄明或微浑浊的溶液 易溶于热水, 几乎不溶于乙醇 乳酸钙作为果蔬硬化剂可以使果蔬中的果胶发生钙硬化 由于人体对乳酸钙的吸收率最好, 故很适宜作为幼儿及学龄儿童的营养强化剂 练习与实践 1. 下列哪种酸是现在世界上用量最大的酸味剂 ( ) A. 乙酸 B. 柠檬酸 C. 乳酸 D. 酒石酸 2. 乙酸作为常见的一种有机酸, 日常生活中广发应用在酸醋 ( 含乙酸 3%~5%) 中, 其酸性比碳酸强, 以下哪些物质不能与其反应 ( ) A. 氢氧化钠 B. 碳酸氢钠 C. 金属铜 D. 氧化钙 3. 酸味剂在食品工业上出调节 ph 的作用外, 还有 等作用 4. 查阅资料将你获得有关制醋的工艺与同学交流 48

49 第二单元甜味剂 甜味是一种基本的味觉 在全球众多文化中, 甜味都象征着美好的感觉 甜味剂是指赋予食品 以甜味的物质, 它可以满足有些人对甜味的爱好, 也能改进食品的可口性和其他食用性质, 它是食品中最 常见 用量最大的一类添加剂 舌尖上的中国 美食 1: 潮汕熏鸭, 潮汕人偏爱用红糖来腌腊食物, 熏鸭用的燃料是甘蔗渣, 甘蔗渣里面有少许的糖分, 可以使鸭皮有甜味, 也可以使鸭子本身的颜色更深一点 美食 2: 三凤桥酱排骨, 俗称无锡肉骨头, 从问世到现在已有近 140 年历史, 为无锡著名的三大特产之一 三凤桥酱排骨是采用猪肉肋排或草排, 配以八角 桂皮等多种天然香料, 运用独特的烧制方法, 传统做法中, 食糖几乎占到排骨重量的十分之一, 烧制出的排骨色泽酱红, 油而不腻, 骨酥肉烂, 香气浓郁, 滋味醇真, 甜咸适中 图 3-2 潮汕熏鸭 图 3-3 无锡肉骨头 许多化合物是甜的, 在物质中简单的碳水化合物大多有些甜味, 蔗糖是典型的甜味物质, 而果糖更甜 许多植物会产生葡萄糖苷 ( 配糖体,glycoside) 比糖要甜很多 一般来说, 碳水化合 物中的羟基越多, 该物质就越甜 食品味感和甜度的概念 1. 食品味感 味觉主要是人舌头上味蕾的一种感觉, 只有溶于水或唾液的物质才能刺激味蕾, 干燥的呈味物质放在干燥的舌面上是感觉不到味道的 舌的不同部位对味道的敏感性不同, 一般舌尖对甜味最敏感, 舌根对苦 49

50 味最敏感, 舌周围边沿对咸味最敏感, 舌的两侧中部对酸味最敏感, 当然这不是绝对的 酸 甜 苦 辣 鲜 咸 麻 涩 果香味 硫黄味等 10 种味道中, 甜 酸 苦 咸 鲜是独立的味道, 在味觉神经中有专门的传递路线, 而其他味道大多是一种物理刺激作用, 不算独立的基本味道 味道的特点如下 1 味感有快慢和是否敏感之分, 实验证明, 咸味的感觉最快, 而苦味最慢, 甜味的感觉居中, 人对苦味比甜味的敏感性大 2 人们对味道的愉快感和难过感不同, 例如, 甜味在很大浓度范围内都带来愉快感, 单纯的苦味大多都会使人难过, 而酸味和咸味在适当的范围内有愉快感, 人们喜欢甜味食品, 可能与人类祖先发现甜味能补充能量 偏爱甜食有关 3 味和味之间可相互作用, 例如, 咸味对鲜味有增效作用 ; 酸味对甜味 咸味 鲜味有拮抗 ( 消杀 ) 作用, 故某些食物经常需要控制其糖酸比 ; 酸味与苦味 辣味 果香味一般无拮抗作用 ; 涩味可使酸味增强 ; 高浓度食盐降低甜度, 而 0.5% 以下浓度则提高甜度 ; 不同甜味剂混合使用不但提高甜度, 而且可改善不良苦味 ; 增稠剂可使甜味略提高 4 温度对味觉也有影响, 以 30 最为敏感, 低于或高于此温度时, 味觉都会减弱,50 以上时甜味显著迟钝, 各种味觉在低温时都有味感变钝的现象 2. 甜味剂的甜度 通常以相对甜度来表示甜味的强度, 简称甜度 甜度的测定目前只能通过品尝判定的方法, 通常以 3%~10% 质量分数的蔗糖溶液作为参照物, 在 20~25 条件下, 配制相同甜度的甜味剂溶液, 然后将二者的浓度相除, 即得甜度倍数 由于品尝结果受人的主观 味觉细胞灵敏度 浓度等因素影响较大, 因此不同来源的甜味剂甜度数据差别较大 表 3-1 甜味剂的甜度 名称 类型 甜度 乳糖 二糖类 0.16 葡萄糖 单糖类 0.75 蔗糖 二糖类 1.00 ( 比较基准 ) 果糖 单糖类 1.75 甜蜜素 磺酸盐类 26 阿斯巴甜 羧酸酯 250 糖精 酰胺化合物 510 甜味剂的分类 甜味剂可按下列方式分类 : (1) 按其来源可分为天然提取和人工合成两类, 天然甜味剂按其化学结构和性质又分为糖类和非糖类, 人工合成甜味剂按化学结构又分成磺胺类 二肽类和蔗糖的衍生物 (2) 按其营养价值可分为营养型和非营养型两类, 热值相当于蔗糖热值 2% 以上的甜味剂称为营养型, 而低于其 2% 的甜味剂为非营养型 (3) 按其甜度可分为高倍甜味剂和填充型甜味剂, 前者又称强力甜味剂, 其至少比蔗糖甜 10 倍, 大多数比蔗糖甜几百倍, 有的甚至超过了 1000 倍 ; 而后者包括单糖 低聚糖和糖的衍生物 糖醇三类, 其甜度通常为蔗糖的 0.2~2 倍, 兼有甜味剂和填充剂的作用, 可赋予食品质构和体积 50

51 自制白糖 实验探究 实验原理 红糖中含有一些有色物质, 要制成白糖, 须将红糖溶于水, 加入适量活性炭, 将红糖中的有色物质吸附, 再经过滤 浓缩 冷却后便可得到白糖 实验步骤及现象 称取 5 g~10 g 红糖放在小烧杯中, 加入 40 ml 水, 加热使其溶解, 加入 0.5 g~1 g 活性炭, 并不断搅拌, 趁热过滤悬浊液, 得到无色液体, 如果滤液呈黄色, 可再加入适量的活性炭, 直至无色为止 将滤液转移到小烧杯里, 蒸发 品种介绍 糖精钠又称可溶性糖精, 是糖精的钠盐, 为无色结晶或稍带白色的结晶性粉末, 无臭, 易溶于水, 难溶于无水乙醇 以 10% 蔗糖溶液为比较标准时, 甜度是蔗糖的 500 倍左右, 在不同的浓度和食品载体下, 其相对甜度可扩大至 300~700 倍 糖精稳定性好 不发酵 不变色 无热量 糖精在高浓度 ( 0.3g/kg) 或单独使用时会有令人讨厌的金属味和苦后味 糖精钠与酸味剂并用, 口感清爽, 甜味浓郁, 与其他甜味剂并用, 甜味接近砂糖, 尤适宜在糖尿病人 肥胖症等的地热食品中使用, 但不适于婴儿食品 甜蜜素甜蜜素为白色结晶或结晶性粉末, 无臭 味甜, 易溶于水, 加热后略有苦味, 分解温度为 280, 不发生焦糖化反应, 对热 光 空气稳定, 耐碱性强, 酸性时略有分解 甜度约为蔗糖的 30~50 倍 甜蜜素的甜味具有缓发的特征, 其甜味所持续的时间比蔗糖长 甜蜜素常分别与糖精 阿斯巴甜 安赛蜜 阿力甜混合使用, 既可增加甜度, 又可改善风味 甜蜜素在美国曾经是一种消费量很大的人工甜味剂, 被公认为安全物质, 早期有关动物实验结果推测甜蜜素水解产物会导致膀胱癌, 于是美国 FDA 于 1970 年禁用甜蜜素作为食品甜味剂 尽管随后的广泛试验验证结果没有支持早期的报告, 并且许多国际组织也相继发表大量评论明确表示甜蜜素为安全物质, 但目前美国 英国 日本等国家禁止使用甜蜜素作为食品甜味剂, 而我国 欧盟 加拿大 澳大利亚等国家则允许使用甜蜜素 阿斯巴甜又名甜味素 天冬甜素, 简称 APM, 为白色结晶粉末, 无臭, 具有与蔗糖类似的清凉的 51

52 甜味, 甜度为蔗糖的 180~200 倍, 可溶于水 阿斯巴甜的两个特点是在极端酸性条件下的不稳定性和在高温下的快速降解, 因此不适用需要高温烘焙的食品 大部分饮料的 ph 值都介于 3~5 之间, 所以添加在饮料中的阿斯巴甜均很稳定 山梨糖醇 ( 液 ) 又名山梨醇, 山梨醇甜度仅为蔗糖的 50%, 以结晶和糖浆两种形式出售, 一般用在保湿剂 其固体为白色针状结晶或结晶性粉末, 其糖浆是山梨醇质量分数约为 68%~76% 的溶液 无臭, 有清凉爽口的甜味, 极易溶于水, 耐酸 耐热, 有吸湿性, 浓度低于 60% 易生霉 山梨糖醇可用作甜味剂 膨松剂 乳化剂 水分保持剂 稳定剂 增稠剂 山梨糖醇被人体摄入后, 在血液中不转化为葡萄糖, 其代谢过程不受胰岛素控制 人体饮食过量可致腹泻和消化紊乱 木糖醇木糖醇为白色结晶或结晶性粉末, 几乎无臭, 它的结晶在溶液中具有吸热效应, 将其放在嘴中具有清凉感觉 极易溶于水, 微溶于乙醇, 对热稳定, 其甜度是蔗糖的 70% 用作营养甜味剂和保湿剂 由于木糖醇于体内代谢与胰岛素无关, 故适用于糖尿病患者食品的生产 由于木糖醇不能被口腔中的微生物代谢生成牙斑, 故亦适用于防龋齿食品 安赛蜜又名 A-K 糖, 呈白色结晶状粉末, 无臭, 易溶于水, 难溶于乙醇等有机溶剂 以 3% 蔗糖溶液为比较标准, 其甜度约为蔗糖的 200 倍 使用量小时没有不愉快的后味, 味感好 它具有良好的稳定性, 不会被食品中的微生物降解, 对热 酸较稳定, 缓慢加热至 225 以上才会分解, 适宜于烘焙类高温以及酸性产品中使用 广泛实验证实,A-K 糖在体内不能被代谢, 不产生热量, 它通过肾脏无变化地被排出, 故对动物没有毒性, 在食品应用中安全稳定 练习与实践 1. 下列不属于独立的基本味道的是 ( ) A. 辣味 B. 酸味 C 苦味. D. 咸味 2. 以下甜味剂中甜度最大的是 ( ) A. 蔗糖 B. 果糖 C. 葡萄糖 D. 阿斯巴甜 3. 在体内代谢与胰岛素无关, 故适用于糖尿病患者食品的生产, 亦适用于防龋齿食品 4. 甜味剂按其甜度可分为和 5. 经常看到很多口香糖广告中宣传含有木糖醇, 查阅相关资料, 列举糖醇作为食品甜味剂, 对人体有哪些优缺点? 52

53 专题 4 食品的营养 第一单元抗氧化剂 食品除了受微生物的作用而发生腐败变质外, 还会和空气中的氧气发生氧化反应, 导致食品中的油脂酸败 褪色 褐变 风味变劣及维生素破坏等, 甚至产生有害物质, 从而降低食品质量和营养价值, 误食这类食品甚至会引起食物中毒, 危及人体健康 预防食品发生氧化变质的方法有物理法和化学法等 物理法是指对食品原料 加工环节及成品采用低温 避光 隔氧或充氮包装及使用脱氧袋或干燥剂等方法 化学法是指在食品中添加抗氧化剂 具有抗氧化剂作用的物质由很多, 但可用于食品的抗氧化剂应具备以下条件 :1 具有优良的抗氧化效果, 必须要在低浓度下有效 ;2 本身及分解产物都无毒无害 ;3 稳定性好, 与食品可以共存, 对食品的感官性质 ( 包括色 香 味等 ) 没有影响 ;4 使用方便, 价格便宜 ;5 必须在 25~30 的温度下至少要有一年的有效期 定义与分类 抗氧化剂 : 能防止或延缓油脂或食品成分氧化分解 变质, 提高食品稳定性的物质 抗氧化剂种类繁多, 性质各异, 不同的应用领域有不同的分类方法 1 抗氧化剂按来源分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂两类 2 溶解性分类 (1) 油溶性抗氧化剂, 常用的有丁基羟基茴香醚 (BHA) 二丁基羟基甲苯(BHT) 和没食子酸丙酯 (PG) 等人工合成的油溶性抗氧化剂 ; 混合生育酚浓缩物及愈创树脂等天然的油溶性抗氧化剂 (2) 水溶性抗氧化剂, 包括抗坏血酸及其钠盐 异抗坏血酸及其钠盐等人工合成品, 从米糠 麸皮中提制的天然品植酸即肌醇六磷酸 (3) 兼溶性抗氧化剂 : 硫辛酸是一种能消除加速老化与致病的自由基 类似维他命的物质, 硫辛酸是一种存在于线粒体的酵素, 硫辛酸在体内经肠道吸收后进入细胞, 兼具脂溶性与水溶性的特性, 因此可以在全身通行无阻, 到达任何一个细胞部位, 提供人体全面效能, 是唯一兼具脂溶性与水溶性的万能抗氧化剂 机理和使用方法 由于抗氧化剂种类较多, 抗氧化的作用机理也不尽相同, 比较复杂, 存在着多种可能性 归纳起来, 主要有以下几种 : 53

54 一 是通过抗氧化剂的还原作用, 降低食品体系中的氧含量 ; 二 是中断氧化过程中的链式反应, 阻止氧化过程进一步进行 ; 三 是破坏 减弱氧化酶的活性, 使其不能催化氧化反应的进行 ; 四 是将能催化及引起氧化反应的物质封闭, 如络合能催化氧化反应的金属离子等 下面以食品酶促氧化褐变为例, 对抗氧化剂的作用机理加以简单介绍 酶促氧化褐变是食品中酚氧化酶催化酚类物质发生氧化形成醌及其聚合物的一类反应 由于反应生成了黑色素类物质. 使食品的颜色加深, 从而影响了食品的外观质量 发生酶促氧化褐变需要 3 个条件 :1 酚氧化酶,2 氧,2 适当的酚类物质, 这 3 个条件缺一不可 因此抑制食品酶促氧化褐变便可从这 3 个条件考虑 由于从食品中除去酚类物质的可能性较小, 可以采用的主要措施就是破坏和抑制酚氧化酶的活性及消除氧 若在食品中添加适量的抗氧化剂, 通过还原作用, 消耗掉食品体系中的氧, 就可起到防止食品的酶促氧化褐变 抗氧化剂的使用方法包括 :1 直接添加植物油 融化的动物脂肪或其他含有脂肪或含有多酚的食品体系中 ;2 喷雾处理, 将抗氧化剂溶解在稀释剂 ( 如酒精或丙二醇 ) 中, 喷洒或浸沾含有抗氧化剂的溶液 ; 3 调和于香辛料和调味料中 ;4 施用于包装材料中, 用含有抗氧化剂的薄膜包装 使用注意事项 1 正确掌握食品抗氧化剂的使用时机抗氧化剂只能起到阻碍氧化反应. 延缓食品开始败坏的作用, 但不能改变已经变坏的后果 因此, 在使用抗氧化剂时, 必须正确掌握在早期阶段使用, 以发挥其抗氧化作用 如食品酶促氧化褐变反应开始阶段必须有酚氧化酶和氧的参加, 但一旦将酚氧化成醌后, 进一步聚合成黑色素的反应则是自发的 因此, 使用抗氧化剂除去氧必须在开始阶段, 才能起到防止食品发生酶促氧化褐变的作用 2 复配抗氧化剂的使用由于食品的成分非常复杂, 有时使用单一的抗氧化剂很难起到最佳抗氧化作用 这时, 可以采用多种抗氧化剂复合起来使用, 也可以和防腐剂 乳化剂等其他食品添加剂联合使用 同时还可以使用抗氧化增效剂, 使抗氧化作用明显增加 抗氧化增效剂是指本身没有抗氧化作用, 但与抗氧化剂并用时, 却能增加抗氧化剂的抗氧化效果的一类物质 凡两种以上的抗氧化剂混合使用, 或与增效剂并用, 往往比单独使用效果显著, 这种现象称为增效作用或协同作用 3 对影响抗氧化剂还原性的因素加以控制 54

55 为更有效发挥抗氧化剂的作用, 对影响其还原性的各种因素必须加以控制 这些影响因素有光 热 氧 金属离子和抗氧化剂在食品中的分散状态等 有些抗氧化剂, 经过加热, 特别是高温如油炸后, 也容易分解或挥发而失去抗氧化作用 食品的氧化反应必须有氧的存在才能进行, 如果任由食品和大量氧气接触, 即使大量添加抗氧化剂, 也很难达到预期的抗氧化效果 因此, 在食品中添加抗氧化剂的同时, 应采取真空密封或充氮包装, 以降低氧的浓度或隔绝空气中的氧, 使抗氧化剂更好地发挥作用 另外, 抗氧化剂在食品中用量较少, 为使其充分发挥作用, 必须将其均匀分散在食品中 品种介绍 茶多酚又名维多酚, 淡黄至茶褐色略带茶香的水溶液 粉状固体或结晶, 有涩味 溶于热水 乙醇, 难溶于苯, 对热 酸较稳定 我国是茶叶生产大国, 茶叶资源十分丰富, 茶叶有解渴 提神功效 我国在中低档茶叶加工过程会产生大量的茶末 修剪叶, 这些是工业生产茶多酚的主要原料 茶多酚是一种天然的抗氧化剂, 其抗氧化能力要比常用的抗氧化剂如维生素 C 维生素 E 等要强, 同时茶多酚还具有抗癌 抗衰老 降血脂等功效, 广泛应用于食品 医药 日用化工等领域 图 4-1 从茶叶中提取茶多酚 图 4-2 含茶多酚的保健品 磷脂又名卵磷脂 大豆磷脂, 主要由磷脂酰胆碱 (PC) 磷脂酰乙醇胺(PE) 磷脂酰肌醇(PI) 磷脂酸 (PA) 及部分大豆油等物质组成, 同时含有一定量的其他物质如甘油三酯 脂肪酸和糖类等 产品为浅黄至棕色透明或半透明黏稠液体, 或浅棕色粉末或颗粒, 无臭或略带坚果的气味与滋味 仅部分溶于水, 但易于水形成乳浊液 PI PA 具有与金属离子络合的能力, 可作为抗氧化剂增效剂使用 磷脂作为抗氧化剂单独使用效果并不显著, 一般与其他抗氧化剂混合使用 抗坏血酸又名维生素 C, 呈白色至浅黄色晶体或结晶性粉末, 易溶于水, 微溶于丙酮, 在乙醇中溶 解度较低, 抗坏血酸的水溶液则有显著的酸性 结晶抗坏血酸在空气中稳定, 它的水溶液则易被空气和其 他氧化剂氧化 抗坏血酸的氧化受到碱 热 光及微量重金属离子的催化而加速, 特别是铜 铁离子的催 55

56 化 抗坏血酸呈强还原性, 有抑制多酚氧化酶作用 维生素 C 是维持人体健康不可缺少的物质, 它能参与身体内多种代谢, 具有促进体内多种激素合成的生理作用 具有治疗抗坏血病 解毒及维护毛细血管通透性等作用 维生素 C 有发酵法生产和提取法生产两种 天然维生素 C 广泛存在于绿色蔬菜 柑橘属水果中 甘蓝 白菜 菠菜 辣椒 桃中富含维生素 C 野生中华猕猴桃中维生素 C 含量很高, 是柑橘中含量的 4~5 倍 抗坏血酸应用于腌制肉制品, 抗坏血酸作为发色助剂,0.02%~0.0.5% 的添加量, 可有效地促进肉红色的亚硝基肌红蛋白的产生, 防止肉制品的褐变, 同时抑制致癌物质亚硝胺的生成 应用于果汁和碳酸饮料,0.005%~0.02% 的添加量可有效防止饮料变色和变味 应用于水果和蔬菜加工, 主要用来抑制褐变, 保持风味和颜色 不同价态的铁的化合物在一定条件下能够相互转化, 让我们共同 实验探究 探究 Fe 2+ 和 Fe 3+ 的转化条件 实验室提供以下试剂 : 铁粉 0.1mol/L FeCl 3 溶液 0.1mol/L FeCl 2 溶液 KSCN 溶液 新制氯水 维生素 C 片 1. 设计 Fe 2+ 和 Fe 3+ 的转化的实验方案, 进行实验并记录实验现象 表 5-1 Fe 2+ 和 Fe 3+ 的转化实验 维生素 E 又名生育酚, 是一类重要的生理活性物质, 也是迄今为止发现的无毒的天然抗氧化剂之一 天然的维生素 E 一般是金黄色或淡黄色的黏稠油状物, 是一种温和 特殊的气味 维生素 E 是脂溶性维生素, 易溶于脂肪和乙醇等有机溶剂中, 不溶于水, 对热 酸稳定, 对碱不稳定, 对热不敏感, 但油炸时维生素 E 活性明显降低 容易受氧气影响, 能抑制食物中的亚硝胺的形成和稳定维生素 A 等作用, 在空气中及光照下缓慢地氧化和变黑 生育酚对人体最重要的生理功能是促进生殖 它能促进性激素分泌, 使男子精子活力和数量增加 ; 使女子雌性激素浓度增高, 提高生育能力, 预防流产 维生素 E 缺乏时会出现睾丸萎缩和上皮细胞变性, 孕育异常 在临床上常用维生素 E 治疗先兆流产和习惯性流产 另外对防治男性不育症也有一定帮助 其他功能方面还有, 保护 T 淋巴细胞 保护红细胞 抗自由基氧化 抑制血小板聚集从而降低心肌梗死和脑梗塞的危险性 还对烧伤 冻伤 毛细血管出血 更年期综合症 美容等方面有很好的疗效 近来 56

57 还发现维生素 E 可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应, 使末梢血管扩张, 改善血液循环 富含维生素 E 的食物有 : 果蔬 坚果 瘦肉 乳类 蛋类 压榨植物油等 果蔬包括猕猴桃 菠菜 卷心菜 菜塞花 羽衣甘蓝 莴苣 甘薯 山药 坚果包括杏仁 榛子和胡桃 压榨植物油包括向日葵籽 芝麻 玉米 橄榄 花生 山茶等 此外, 红花 大豆 棉籽 小麦胚芽 鱼肝油都有一定含量的维生素 E, 含量最为丰富的是小麦胚芽 人类的许多疾病都与氧自由基有关, 预防和治疗这些疾病可以使用向机体补充抗氧化剂的办法来进行, 这就需要在开发抗氧化剂药物上做进一步的工作 目前在临床上得到实际应用的抗氧化剂药物还很少, 随着自由基生物科学的发展和抗氧化剂机理的深入, 从抗氧化剂的观点出发来开发新药更具有针对性, 抗氧化剂药物的开发肯定会有飞速进步的前景, 创造巨大的经济效益和社会效益 练习与实践 1. 以下被称为生育酚, 能防止孕妇流产的是 ( ) A. 茶多酚 B. 维生素 C C. 磷脂 D. 维生素 E 2. 在氯化铁溶液中加入少量的 KSCN 溶液, 溶液变色, 继续往溶液维生素 C 后, 溶液颜色, 说明维生素 C 具有 作用 3. 简述可用于食品抗氧化剂的物质应具备哪些条件? 4. 任何物质都有两面性, 维生素 E 的过渡摄入也有弊端, 请查阅相关资料, 了解维生素 E 摄入应注意 的事项, 并与同学交流 57

58 第二单元营养强化剂 天然食物, 几乎没有一种单纯食物可以满足人体的全部营养需要, 由于各国人民的膳食习惯, 地区的食物收获品种及生产 生活水平等等的限制, 很少能使日常的膳食中包含所有的营养素, 往往会出现某些营养上的缺陷 根据营养调查, 各地普遍缺少维生素 B2, 食用精白米 精白面的地区缺少维生素 B1, 果蔬缺乏的地区常有维生素 C 缺乏, 而内地往往缺碘 这些问题如能在当地的基础膳食中有的放矢地通过营养强化来解决, 就能减少和防止疾病的发生, 增强人体体质 定义和类别 营养强化剂是指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物质 我国允许使用的食品营养强化剂按功能可分为 7 大类别 (1) 氨基酸及含氮化合物类, 用于补充食品中缺乏的 特别是婴幼儿食品中缺乏的必需氨基酸, 其中包括赖氨酸 牛磺酸 蛋氨酸共 3 种营养素 (2) 维生素类, 用于补充食品中缺乏的人体必需的维生素类营养素 维生素是维持人体和动物正常生理功能所必需的一类天然有机化合物, 一般不能在人体内合成, 通常由食物来供给 维生素不能提供能量, 也不是构成各章组织的成分, 它的主要功能是参与生理代谢 当膳食中长期缺乏某一种维生素时, 就会引起代谢紊乱, 因而产生相应的疾病, 此类疾病称为维生素缺乏症 因此, 维生素在人体营养上具有长大意义 维生素种类很多, 化学结构差异很大, 通常按其溶解性分为两大类 : 脂溶性维生素和水溶性维生素, 前者包括维生素 A 维生素 D 维生素 E 和维生素 K 四种, 其特点是常与脂肪混存 ; 后者主要有维生素 B 和维生素 C, 其特点是溶于水和稀酒精 (3) 矿物质类, 用于补充食品中缺乏的人体必需的常量和微量矿物元素 食品科学中常将碳 氢 氧 氮以外的元素称为矿物质元素, 亦称无机盐, 是构成人体组织和维持机体正常生理活动所必需的成分, 其既不能在机体内合成, 除了派出体外, 也不会在新陈代谢中消失 人体每天都有一定量排出, 所以需要从膳食中摄取足够量的各种矿物质来补充 常量矿物元素包括钙 钾 镁 3 种, 微量矿物元素包括铁 锌 铜 锰 硒 氟 碘 7 种 (4) 必需脂肪酸类, 是合成人体前列腺素等活性物质的前体物质, 前列腺素缺乏会造成人体内分泌失调 (5) 核苷酸类, 用于食品中 特别是婴幼儿食品中的营养增补剂, 可提高人体抗病能力 (6) 植物营养素类, 仅包括叶黄素, 其对人体视力有保护作用 58

59 (7) 益生元低聚糖类, 是人体肠道有益菌群的生长促进因子, 包括低聚半乳糖 多聚果糖 棉子糖 低聚果糖 4 种物质 改善营养摄入 营养素摄入不足和营养素摄入失衡导致的多种疾病和亚健康状态, 给人们的生活带来沉重的负担 营养强化食品是改善公众营养不良的最佳途径 改善营养不良状况有三种途径, 即调整饮食结构 营养强化食品 营养补充剂 从理论上讲, 调整饮食结构 保持营养素摄取均衡, 应该是最理想的办法 它符合很多人的理念, 即天然食物最安全, 人可以从天然食物中获取一切所需要的营养, 但是, 这种方法实行起来却并不简单 首先, 我们普遍缺乏营养知识 如何通过膳食摄入来合理改善营养不良, 不要说一般家庭不清楚, 就连大部分食堂 餐厅也搞不清楚 其次, 调整饮食结构就要在一定程度上改变人们的饮食习惯, 这对于非常看重食物色 香 味的国人来讲, 也是难以接受的 营养强化食品的优点是方面 安全 经济 符合人体从膳食中消化吸收营养素的自然规律 比如, 钙剂与胃中刚吃的食物一块消化吸收, 生物利用率就好, 而空腹长期服用补钙剂就容易得肾结石 服用营养素补充剂的方法针对性 见效快, 具有很好的营养改善效果, 但它不够经济 图 4-3 形形色色的保健品 营养素补充应适当 尽管食品营养强化剂对人体健康有益, 也符合营养素在膳食中补充有利于人体吸收利用的健康法则, 但是必须注意, 过量摄入营养素, 大多数都会引起不良反应甚至中毒, 因此营养素的强化剂量绝不能超标 案例媒体对 全民食盐加碘 的质疑最近, 部分媒体对 全民食盐加碘 提出质疑, 认为部分地区 补碘过量 导致包括甲状腺癌在内的甲状腺疾病增加 针对 部分地区甲状腺癌增多与碘盐过量有关 的说法, 流行病学专家认为, 从全球范围看, 近年来包括甲状腺癌在内的多数肿瘤都呈上升态势, 但是甲状腺癌的发病机理迄今并不清楚 因此, 59

60 专家认为, 甲状腺癌与食盐加碘存在某种联系的推论依据不充分, 缺乏令人折服的有力证据 相反, 采取补碘干预可使甲状腺癌向低恶性转化已被广泛认同 我国是地球化学性普遍缺碘的国家之一 20 世纪 年代水碘普查和局部调查证实, 我国 31 个省区市普遍为外环境碘缺乏地区 碘缺乏病在我国流行广泛且危害严重 1993 年, 我国确定了全民食盐加碘为主的防治战略, 先后颁布了 食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例 和 食盐专营办法 等法规, 使碘缺乏病防治有了法律保障 年开展的 5 次全国碘缺乏病调查表明, 我国人群碘营养水平总体处于适宜状态, 居民合格碘盐食用率由 1995 年的 39.9% 上升到 2005 年的 95.4%,8 10 岁儿童甲状腺肿大率由 1995 年的 20.4 % 下降至 2005 年的 5.0% 2007 年对全国 2737 个县 ( 市 区 旗 ) 进行了碘盐监测, 居民碘盐覆盖率总体达到 97.1%, 合格碘盐食用率达到 94.3% 通过实施全民食盐加碘, 我国儿童智商总体提高了近 12 个百分点 实践证明, 碘缺乏病是一种病因明确的可预防性疾病 卫生部疾病预防控制局有关负责人介绍,1995 年以来我国建立和完善了碘缺乏病监测系统, 包括每年开展 1 2 次覆盖所有县的碘盐监测, 对碘盐浓度 用户水平碘盐覆盖率和非碘盐进行动态监测 ; 每 2 3 年开展一次以省级为单位的碘营养和病情监测, 对碘盐 尿碘水平 甲状腺肿大率等进行动态评估 ; 一年一度进行碘缺乏病高危地区调查评估工作 根据监测发现的问题, 卫生部适时对防治策略进行了必要调整 据调查, 我国有 3098 万人生活在高碘地区, 截止到 2008 年 10 月, 已有山东 河北 江苏等 6 个省份 82 个县 647 个乡镇的高碘地区停供了碘盐, 覆盖人口 万人, 占高水碘威胁人口总数的 91.4% 目前, 我国已在绝大多数的高碘地区停供了碘盐 但也有不少专家认为, 食盐加碘不能搞 一刀切, 存在隐患 浙江大学医学院教授崔功浩说, 中国营养学会的一份报告显示 : 中国城市居民日均盐摄入量为 11 克, 农村居民达到 17 克 这意味着, 根据目前市面上多数碘盐中每克盐含碘 20~50 微克计算, 中国人每天摄碘量达到了惊人的 220~850 微克, 远远超过世界卫生组织划定的 200 微克 / 天的安全线 卫生部专门就碘盐问题紧急召开会议, 决定在浙江 福建 辽宁 上海四地展开 沿海地区居民碘营养状况 普查 普查提出的方针即 科学补碘, 分类指导 品种介绍 1. 赖氨酸 赖氨酸被营养学列为 第一缺乏 氨基酸, 是面粉等谷类中最容易缺乏的一种限制性必需氨基酸, 对人体按比例摄入 8 种必需氨基酸及提高膳食中的蛋白质生物利用率特别重要 由于游离的 L- 赖氨酸易吸收 60

61 空气中的二氧化碳变成碳酸盐, 极易潮解, 具有游离氨基而易发黄变质, 并有刺激性腥味, 难以长期保存, 所以常将其制成 L- 盐酸赖氨酸 L- 赖氨酸天门冬氨酸盐出售 小麦粉中的赖氨酸在制面包时可损失 9%~24%, 若将面包再进行烘烤, 还可损失 5%~10%, 故添加赖氨酸的面包在食用前不宜再切片烘烤 2. 牛磺酸牛磺酸并非组成蛋白质的氨基酸, 在人体内以游离状态存在, 因此牛磺酸为人体条件性必需氨基酸, 其作用是与胆汁酸结合形成牛磺胆酸, 牛磺胆酸对于消化道中脂类的吸收想必需的 据报道, 牛磺酸以游离的形式大量存在于人及哺乳动物的几乎所有脏器中, 其中以脑 心脏和肌肉中含量较高, 它对人脑神经细胞的增殖 分化及存活过程具有明显促进作用 牛磺酸对促进儿童, 尤其对婴幼儿大脑 身高 视力等生长 发育起重要作用 特别是用牛乳喂养的婴幼儿, 因牛乳中几乎不含牛磺酸, 故必须进行适当的补充 资料卡 赖氨酸 : 一般富有蛋白质的食物都含有赖氨酸, 如肉类 乳制品和 豆类 黄豆 山药 银杏 大枣 芝麻 蜂蜜 葡萄 莲子, 含的赖 氨酸比较多 牛磺酸 : 牛磺酸几乎存在于所有的生物之中哺乳动物的主要脏器 3. 维生素 C 维生素 C 参与机体内复杂的代谢过程, 尤其是氧化还原反应 主要作用是促进胶原蛋白等细胞间质的合成, 有利于抗体的形成, 同时还具有解毒 降低血清胆固醇含量以及治疗多种疾病的作用 当人体缺乏维生素 C 时, 可能引起多种病症, 其中最显著的是坏血病, 表现最初是皮肤局部发炎 食欲不振 呼吸困难和全身疲倦, 后来则是内脏 皮下组织 骨端或齿龈等处的微血管破裂出血, 严重的可导致死亡 VC 可使三 价铁还原成易于吸收的二价铁, 对防治缺铁性贫血有一定意义 图 4-4 柠檬中富含维生素 C 有的研究提出维生素 C 还具有以下功能 : 它能从大鼠的血中除去高水平的胆固醇和防止人们感冒 美国 2000 年建议每人对维生素 C 的摄取量由每天 60mg 提高至 200mg 4. 叶酸叶酸在嘌呤和嘧啶的合成中起重要作用, 与蛋白质合成密切相关 缺乏时可引起生长不良 叶酸分布较广, 绿叶 肝 肾 菜花 酵母中含量都较多, 其次为牛肉 麦粒等 美国政府在 2000 年下令国内面粉中都要添加叶酸, 以防畸形儿和结肠癌 61

62 交流与讨论 2012 年 5 月, 高考在即, 许多考生都在拼命 做最后一搏, 网上盛传的湖北某中学考生在教室中 集体输氨基酸液的情况, 请查阅有关资料, 对这一 图 4-5 教室变输液室的震撼场面 练习与实践 1. 以下不属于常量矿物元素的是 ( ) A. 钙 B. 钾 C. 铁 D. 镁 2. 营养学将 列为 第一缺乏 氨基酸, 它在维持人体氮平衡的 8 种必需氨基酸中特别 重要 3. 改善营养不良状况有三种途径, 即 4. 牛磺酸对婴幼儿奶粉有何功效? 5. 举例说明食品营养强化剂包括哪些大的类别并简述各类别对人体健康有哪些关键功能作用 62

63 专题 5 食品的保存 第一单元抗结剂 生活疑问 2011 年秋, 王先生的老伴买了些蔬菜, 准备腌制咸菜, 结果有一 包营养盐没用完 隔天下午, 细心的王先生注意到这包营养盐里出现了大大小小的块状物体 我当时想这盐受潮了, 还担心结块会不会影响食用 但是转念一想, 腌制咸菜用掉的那一包盐放了一个夏天, 储存时也没做防潮措施, 为何不结块呢? 于是, 王先生到超市买了一包一样的食用盐, 在包装袋上印刷的主要成分里发现, 含有一种食品添加剂 : 亚铁氰化钾 亚铁氰化钾因为被用来防止食盐凝结成块, 又名抗结剂 在 2009 定义和品种 抗结剂又称松散剂, 用于防止颗粒或粉状食品聚集结块, 保持其松散或自由流动的物质 其颗粒细散 松疏多孔 吸附力强 易吸附导致形成结块的水分 油脂等, 使食品保持粉末或颗粒状态 抗结剂除了亚铁氰化钾 亚铁氰化钠 硅酸钙 硅铝酸钠 磷酸三钙 二氧化硅 微晶纤维素 硬脂酸镁 滑石粉外, 还包括乳化剂中的硬脂酸钾 硬脂酸钙 聚甘油脂肪酸酯, 面粉处理剂中的碳酸镁 碳酸钙, 被膜剂中的棕榈蜡, 水分保持剂中的磷酸二氢钙 磷酸二氢钾, 稳定和凝固剂中的硫酸钙 丙二醇, 增稠剂中的辛烯基琥珀酸铝淀粉 其中亚铁氰化钾 ( 钠 ) 在 绿色 标志的食品中禁用 安全性评价 2009 年 8 月 13 日卫生部新闻办公室发表了 规范使用食盐抗结剂亚铁氰化钾不会对人体健康造成危害, 声明如下 : 针对有关媒体对食盐抗结剂亚铁氰化钾安全性的质疑, 有关食品安全方面专家认为规范使用食盐抗结剂亚铁氰化钾不会对人体健康造成危害 亚铁氰化钾, 俗称黄血盐, 是国内外广泛使用的食盐抗结剂, 国际食品法典委员会及日本 澳大利亚和新西兰 欧盟都允许作为食品添加剂使用, 用于防止食盐结块, 最大使用量为 10 mg/ kg, 在产品包装 63