食品添加剂ppt课件学生.ppt

第一章总论,第一节：食品添加剂的定义和分类一、定义现代食品工业不可缺少的一部分，添加量0.010.1对改善食品的色、香、味；调整食品营养结构；提高食品质量档次；改善食品加工条件；延长食品保存期等方面发挥着极其重要的作用现代食品工业的重要支柱。没有食品添加剂就没有现代化的食品工业大米、油、盐、酱、醋、饮料、面包、饼干、快餐面,我国食品卫生法：“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”食品营养强化剂：“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食品添加剂”。,二、分类,国际上没有一个统一的标准可按其来源、功能和安全评价划分。1、来源：天然：动、植物，微生物代谢产物或矿物。人工化学合成2、功能：按添加剂在食品中所起的作用 我国GB27601990年颁布的食品添加剂分类和代码按其主要功能分为酸度调节剂、抗氧化剂、营养强化剂等22类。,3、 安全评价划分,FAO/WHO食品添加剂法规委员会（CCFA）根据安全评价资料，将食品添加剂分为A、B、C三类，每类再细分为（1）、（2）二类A类：FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会（JECFA）已制定人体每日容许摄入量（ADI）或暂定ADI者，其中： A（1）类：经JECFA评价认为毒理学资料清楚，已制定出ADI值或认为毒性有限无需规定ADI值者。A（2）类：JECFA已制定暂定ADI值，但毒理学资料不够完善，暂时许可用于食品者。,第二节 食品添加剂的作用与要求,一、食品添加剂的作用1、有利于食品的保存，防止食品腐败变质。防腐剂可以防止由微生物引起的腐败变质，防止微生物引起的食物中毒抗氧化剂可防止或推迟食品的氧化变质2、 改善食品的感官性状。色、香、味、形、质地是衡量食品质量的重要指标适当使用着色剂、香料及乳化剂、增稠剂等添加剂，可明显提高食品的感官质量。,3、保持或提高食品的营养价值。防腐剂和抗氧化剂对保持食品的营养价值也具有一定的意义。在食品加工时适当地添加某些属于天然营养素范围的营养强化剂，可以大大提高食品的营养价值。4、增加食品的品种和方便性。超级市场有多达20000种以上的食品可供消费者选择。大都取决于防腐、抗氧、乳化、增稠、以及不同的着色、增香调味乃至其他各种食品添加剂配合使用的结果。,5、有利食品加工操作，适应生产的机械化和自动化。6、满足其他特殊需要。糖尿病：无营养甜味剂或低热能甜味剂（三氯蔗糖）,二、食品添加剂的一般要求,食品添加剂的首要条件是对人体无毒、无害。1、本身应该经过充分的毒理学评价，证明在一定的使用范围内对人体无害。2、进入人体后，最好能参与人体正常的物质代谢；或能被正常的解毒过程解毒后排出体外；或因不被消化道吸收而全部排出体外；不能在人体内分解或与食品作用而形成对人体有害的物质。3、在达到一定的工艺效果后，若能在以后的加工、烹调过程中消失或被破坏，以免摄入人体，则更为安全。,4、有助于食品的生产、加工和储藏；具有保持食品的营养价值；防止腐败变质；增加感官质量；提高产品品质等作用，并应在较低使用量条件下具有显著效果。5、严格的质量标准。6、价格低廉，使用方便，易于检测。,第三节 食品添加剂的危害问题及利弊权衡,一、食品添加剂的危害问题食品添加剂也必定具有一定的危害性，有些甚至具有一定的毒性。人们对于食品添加剂可能带来的各种危害十分关注，尤其是人们十分担心长期摄食食品添加剂可能带来的潜在危害。向食品中掺杂作假是长期以来一直担心的问题 我国食品添加剂卫生管理办法中规定：“禁止以掩盖食品腐败或以掺杂掺假、伪造为目的而使用食品添加剂”,人们最关注和担心的是某些食品添加剂可能具有的致癌、致畸作用有可能给人类带来的危害。目前还没有证据证明人类中出现的致癌、致畸作用与食品添加剂的消费有直接的联系，但在动物试验中确是事实。亚硝胺：据报道在饮水中给予50100mg/kg(bw)喂养动物，160200天后全部动物均致癌。、已将那些对人体有害，对动物致癌、致畸，并有可能危害人体健康的添加剂品种禁止使用；、对有怀疑的品种则继续进行更严格的毒理学检验以确定其是否可用，使用范围，最大使用量及残留量等。,现有大多数食品添加剂均已经过严格的毒理学试验和一定的安全性评价才得以许可使用。食品添加剂的危害已降到最低水平。国际上认为由食品产生的危害大多与食品添加剂无关。人们通常把与食品有关的危害分为五类，其中危害人类最大的是食品的微生物污染（食物中毒），其次是营养问题（营养缺乏，营养过剩），第三是环境污染，第四是误食某些天然物（如毒蘑菇），最后才是食品添加剂。,二、食品添加剂的利弊权衡,食品添加剂具有一定的危害性，为什么还要使用？为什么没有所谓“理想”的食品添加剂？食品也并非绝对安全菠菜:草酸；豆类:植物血球凝集素及胰蛋白酶抑制剂；某些营养强化剂：VA、VD ，过量使用也会引起中毒。,亚硝酸钠：肉类制品的护色剂，可使肉制品呈现美好、鲜艳的亮红色；具有防腐作用，可以抑制多种厌氧性梭状芽孢杆菌，尤其是肉毒梭状芽孢杆菌的生长，防止肉毒中毒；增进肉制品的风味作用。 具有较大的毒性，而且还发现亚硝酸钠可以与仲胺类物质反应生成亚硝胺（强致癌物质）。,如果禁用亚硝酸钠，护色方面（着色剂），对于如何有效防止肉毒中毒却是一大问题，而一旦发生肉毒中毒有可能给人类带来生命危险。迄今为止未见有可取代亚硝酸钠的理想替代品至于亚硝胺致癌的问题，一方面至今尚未见有人类因消费这些肉制品而引发癌症的证据，另一方面，可以通过降低用量，严格控制残留量其他措施，如抗坏血酸防止亚硝胺的生成目前世界上各国在严格控制其使用范围，使用量及残留量的前提下仍普遍许可使用。不法商贩使用食品添加剂的主要问题是：超量使用，超范围使用，添加未经批准或禁用的物质。,第四节 食品添加剂的安全使用,各国对食品添加剂的使用大都采用许可使用名单制，并通过一定的法规予以管理。要保证食品添加剂使用安全，必须对其进行安全性综合评价，尤其是毒理学评价。某种物质当以足够大的剂量进行喂饲试验时，都可能产生某种有害作用。安全性评价是鉴定这种可能的（潜在的）有害作用，并利用足够的毒理学资料来确定该物质的安全性。,一、食品添加剂的安全性评价,进行安全性或毒性鉴定，以确定该添加剂在食品中无害的最大限量，对有害的物质提出禁用或放弃的理由。我国动物毒理学试验一般分为四个阶段进行：第一阶段：急性毒性试验第二阶段：遗传毒性试验、致畸试验、30天喂养试验第三阶段：亚慢性毒性试验 90天喂养试验，繁殖试验和代谢试验第四阶段：慢性毒性试验、致癌试验,1毒性、毒害与安全性（1）毒性：物质对机体造成损害的能力。毒性大表示用较少的剂量即可造成损害，毒性小则必须用较大的剂量才造成损害。根据所用的剂量及时间的不同可分为急性毒性，亚慢性毒性和慢性毒性。,（2）毒害：在一定数量和方式下，使用某种物质而引起机体损害的一种可能性。毒性和毒害与物质的化学结构、理化性质、使用剂量、作用时间、接触部位与途径等因素有关，还与机体的机能状态等因素有关。构成毒害的基本因素是物质本身的毒性及剂量。剂量效应关系（DoseEffectRelationship）。一种物质只有达到一定的浓度或剂量，才有可能显示其毒害作用。因此毒性是相对的，毒害则是绝对的，即使是毒性较大的物质，如果用量低微，也不至于引起中毒。,（3）安全性：使用某种物质不会产生毒害的实际必然性。食品添加剂存在着一定的毒性，并不意味着在适当使用时会给人类带来危险现有的大多数食品添加剂都已经过严格的毒理学试验和一定的安全性评价才得以许可使用。法律措施（如食品卫生法）保护消费者免遭危害，只要科学、规范地使用，食品添加剂的安全性是可以得到保证的。,2毒理学评价的内容和方法,（1）评价的主要内容我国是由卫生部门以及全国食品添加剂标准化技术委员会进行的。国际上是由FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会（JECFA）进行的。评价主要内容：化学结构、理化性质；人的可能摄入量；人体资料；动物毒性试验和体外试验资料、代谢试验资料以及对这些资料的综合评价。,毒理学评价包括两方面：人体观察和动物毒性试验。用人体进行试验观察还是少见的，除非某些偶发事件（职业性接触或意外事故）造成人体摄食该物质，应尽可能收集人体的观察资料。用动物进行毒性试验，是取得毒理学评价资料的最重要方法。动物毒理学试验：急性毒性试验，蓄积毒性试验，致突变性试验，代谢性试验，亚慢性毒性试验，慢性毒性试验，繁殖试验，致癌、致畸试验等。,（2） 试验动物与给予方式,小鼠或大鼠：哺乳类动物，杂食，易于繁殖、饲养；也可用猫、狗或猴子进行试验。为减少因遗传特性可能产生的差异，动物最好采用健康的“纯种动物”。另外，为了使得到的数据可靠，试验动物的饲料、饲养管理，甚至包括体重、个数等都有一定的规定。给予的途径：以经口摄食为好（也可采用腹腔注射，静脉注射）。急性毒性试验大多采用灌胃；亚慢性和慢性毒性试验，大多掺入饲料或饮水中给予。,（3）急性毒性试验,一次性给予较大剂量的受试物后，观察动物在短时间内所产生的毒性反应。一般为一周，重点是2448小时，用以确定致死剂量。致死剂量（LD50 ：致死中量）：指一组受试动物死亡50%的剂量（mg/kg（bw），是判断食品添加剂急性毒性的重要指标。急性毒性试验的目的：测定LD50，了解受试物的毒性强度和可能的耙器官。为进一步进行毒性试验的剂量和毒性判断指标的选择提供依据。,通常将受试物按其对大鼠口服的急性毒性大小作如下划分毒性级别 极毒 剧毒 中等毒 低毒 实际无毒 无毒 食品添加剂的LD50值大都属实际无毒或无毒级，个别品种如亚硝酸钠属中等毒，其LD50为220mg/kg（bw）。,（4）亚慢性毒性试验,用不同剂量受试物进行90天喂养试验，繁殖试验和致畸试验。 观察受试物以不同剂量水平经较长期喂养后对动物的毒性作用性质和靶器官的影响，并初步确定其最大无作用剂量。了解受试物对动物繁殖及对子代的致畸作用。为慢性毒性和致癌试验的剂量选择提供依据。为评价受试物能否应用于食品中提供依据。,（5）慢性毒性试验和致癌试验,观察试验动物长期少量摄入受试物所产生的反应了解经长期接触受试物后出现的毒性作用，尤其是进行性和不可逆的毒性作用以及致癌作用确定最大无作用剂量，为受试物能否用于食品的最终评价提供依据。最大无作用量（MNL）：长期摄食某受试物而无任何中毒表现的每日最大摄食剂量（mg/kg体重），它表示试验动物长期（终生）摄食某种受试物后对动物本身及其后代无影响的最大使用量,致癌试验：检验受试物或其代谢产物是否具有致癌或诱发肿瘤作用的慢性试验方法。除了观察受试动物本身外，还应注意对其后代的影响。一般认为致癌试验至少应观察三代。要发现某种物质的致癌性的可能性也很低。因此，人们在寻求短期快速的方法：致突变试验,（6）致突变试验,检验受试物有无致突变作用的试验判断对试验动物是否具有致癌作用的可能性进行筛选。原理：使受试物与一种生物系统相接触，然后观察该生物系统是否出现突变。突变是遗传物质发生改变引起的一种生物学现象，也是生物进化过程中的一种自然现象。在毒性试验中，如果某种物质能引起动物或人体细胞发生突变，均认为是一种有害的毒性表现，在食品中就应该禁止使用。致突变试验正是通过观察受试物是否能使某种生物系统发生突变来判断该受试物是否具有致癌作用，并以此作为能否使用的依据,Ames实验，微核试验，骨髓细胞染色体畸变试验不能把具有致突变性的物质简单判定为致癌物，作为致癌物的筛选试验，还是有意义的。已知致突变物：亚硝酸盐，亚硝胺，黄曲霉毒素，多环芳烃，甲醛和双氧水。,二、食品添加剂的使用标准,1、每日允许摄入量（ADI）人类每日摄入某物质直至终生而不产生明显危害的量（mg/kg（bw）。是评价食品添加剂安全性最重要也是最终的标准。ADI可由动物的长期毒性试验所得到的最大无作用量（MNL）除以适当的安全系数（一般为100）而得。JECFA于1993年指出，基于糖精在大鼠的2代长期喂养研究中，其最大无作用量为500mg/kg，糖精的ADI值为05mg/kg（bw）。,（1）类别ADI：对毒性作用类似的几种化合物用于食品时所制订的ADI，用于限制其累加摄入。（2）ADI无需规定：根据已有的资料（化学、生物、毒理）表明某受试物的毒性很低，且其使用量和人膳食中的总摄入量对人体健康不产生危害，可不必制定具体的ADI。,2、食品中的最大使用量,ADI：单位体重的每人每日允许摄入量对某一成人来讲，其每日允许摄入的总量？总量ADI体重如：某个60千克成人，糖精的每日允许摄入总量：5mg/kg60kg=300 mg。注意：该300mg是指此人每日所摄入的所有食品中该添加剂的总量。最大使用量是根据人们的膳食结构调查结果，以及膳食中含有该物质的各种食品的每日摄取量，制订出每种食品含有该物质的最高允许量，最大使用量略低于最高允许量。,食品添加剂使用标准的制订程序,安全系数动物毒性试验动物最大无作用量（MNL） 平均体重人体每日允许摄入量（ADI）人体每日允许摄入总量 人群膳食调查各种食品的每日摄食量各种食品中的最高允许量 使用的标准（最大使用量）,本章重点,食品添加剂的分类食品添加剂A类： A（1）类、 A（2）类的概念食品添加剂的作用 食品添加剂的利弊权衡食品添加剂的安全性评价毒性、毒害与安全性的概念动物毒理学试验的四个阶段急性毒性、慢性毒性和致癌、致突变试验的概念毒性级别的划分LD50 、MNL、ADI、ADI无需规定、暂定ADI 食品添加剂使用标准的制订程序,第二章 防腐剂（preservatives）,第一节 概述一、 概念细菌、霉菌和酵母菌等是食品败坏的主要原因在食品保藏的发展过程中，人们逐渐认识到某些化学物质能延缓易腐食品的变质，延长保存时间食品的化学保存法。这些化学制品就属于食品防腐剂。防腐剂：能防止由微生物所引起的腐败变质，延长食品保存期的食品添加剂。,二、 分类按来源和性质分为两类：（1）有机化学防腐剂：苯甲酸（盐）、山梨酸（盐）、对羟基苯甲酸酯类、丙酸（盐）、Ninsin（生物防腐剂） 等。（2）无机化学防腐剂：二氧化硫、亚硫酸（盐）、硝酸盐及亚硝酸盐类等,三、防腐剂的作用机理、使蛋白质凝固变性，干扰其生长繁殖。、对微生物细胞壁和细胞膜产生一定效应。如破坏或损伤细胞壁或干扰细胞壁、膜的合成。、对细胞原生质部分的遗传机制产生效应。、干扰或抑制细胞中酶的活性。,第二节 常用的食品防腐剂,一、 苯甲酸及其钠盐别名：安息香酸（钠）性状：白色有光泽的鳞片状或针状结晶，有吸湿性，难溶于水，易溶于乙醇，多使用其钠盐苯甲酸钠为白色结晶性粉末，易溶于水。性能：1、苯甲酸及其钠盐的防腐效果相同2、酸性条件下才有抑菌作用（酸性防腐剂）。抑菌最适pH为2.54.0，在酸性食品中使用效果最好。3、对细菌、霉菌和酵母菌都有效。,注意：（1）使用苯甲酸时先用适量碳酸钠或碳酸氢钠，在90以上热水中溶解，使其转化成苯甲酸钠后再加入到食品中。（乙醇） （2）在酸性食品中使用苯甲酸钠时，要注意防止由于苯甲酸钠转化成苯甲酸而造成沉淀，降低其使用效果。,二、对羟基苯甲酸酯类别名：尼泊金酯类（乙酯）无色细小结晶或结晶性粉末，无臭，易溶于乙醇而难溶于水。1、抗菌性能比苯甲酸及其盐类更好，用量较少2、对霉菌和酵母菌的作用较强，对细菌（G）、乳酸菌较弱。3、烷基的碳原子数越多，抗菌作用越强，毒性越低。毒性顺序：丁酯丙酯乙酯甲酯属酸性防腐剂，但抗菌作用与pH无关（因羟基被酯化，可以在更广的pH值范围内保持不解离）。,三、山梨酸及山梨酸钾花楸酸 2，4 - 己二烯酸（钾）化学结构：CH3CH=CHCH=CHCOOH（K）1）山梨酸（钾）具有相同的防腐效果。2）主要对霉菌、酵母菌和好气性细菌有抑菌作用，对嫌气性芽孢杆菌、乳酸菌几乎无效。3）酸性防腐剂，pH越低，抑菌效果越好，一般pH不能大于6。,不饱和脂肪酸，能参与正常的代谢活动，被氧化成CO2和H2O毒性：山梨酸类对羟基苯甲酸酯类苯甲酸类。使用最多的防腐剂，多数国家都使用注意：在霉菌少量的介质中，表现出抑菌作用，甚至表现出杀菌效力，但在有大量霉菌存在的介质中，山梨酸会被霉菌作为营养物质而摄入，不但无抑菌作用，反而促进腐败变质,四、丙酸及其盐类丙酸：油状液体，溶于水、乙醇及某些有机溶剂。丙酸钙（钠）为白色结晶或结晶性粉末，易溶于水1）对各类霉菌、需氧芽孢杆菌或G有较强的抑菌作用2）对防止黄曲霉毒素的产生有特效3）对能引起面包食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果很好4）对酵母菌几乎无效，广泛用于面包及糕点类的防霉,五、乳酸链球菌素（Nisin）别名：乳链球菌肽含34个AA的多肽物质（多肽类抗生素） C143H230O37N42S7白色或略带黄色的粉末，略咸，酸性条件下最稳定。对水的溶解度随pH下降而上升，pH2.5，为12%，pH5 为4%，pH7时，几乎不溶解。（1）抗菌谱较窄，对G+（如肉毒杆菌、乳酸菌等）有效，对G、酵母菌、霉菌无效。（2）能增强一些细菌对热的敏感性。,六、 溶菌酶（Lysozyme）胞壁质酶或N乙酰细胞质聚糖水解酶，广泛存在于哺乳动物乳汁、禽类的蛋白及部分植物、微生物体内。蛋白中含量最丰富（约 3.5）是一种碱性蛋白酶，由129个AA组成，其纯品为白色或微黄色结晶或无定型粉末，无嗅，味甜，易溶于水，不溶于丙酮、乙醚。最适作用温度：4550 ，酸性条件下，热稳定性较高，如pH3，100 45min。对G+、枯草杆菌、地衣形芽孢杆菌、好气性孢子形成菌等有较强的溶菌作用,杀菌防腐原理：通过水解细菌细胞壁，使细胞因渗透压不平衡而引起破裂，导致菌体细胞溶解优良的天然防腐剂，广泛用于低度酒、干酪、香肠、奶油、糕点、生面条、水产品、熟食及冰淇淋等食品的防腐保鲜能杀死肠道腐败菌，增加抗感染力；促进婴儿肠道双歧杆菌增殖，添加在奶粉中有利于婴儿肠道菌群的正常化。用于微生物（酵母）蛋白质的生产。,九、纳他霉素（Natamycin）一种重要的多烯类抗菌素（抗真菌剂），能有效地抑制酵母菌和霉菌的生长，阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成。特点：1）对真菌极为敏感，微量即可起作用，用量仅为山梨酸钾的1/501/100。2）适用的pH范围广，在pH3 9具有活性。3）白色、无气味、无味道的粉状物，对产品的口感无任何影响4）对哺乳动物细胞的毒性极低，高效、安全的新型生物防腐剂添加到酸奶等发酵制品中，只抑制其中的霉菌和酵母菌，对乳酸菌、双歧杆菌无效。,第三节、防腐剂的合理使用及发展趋势,一、影响防腐效果的因素1、pH值和水分活度酸性防腐剂（苯甲酸）起防腐作用的主要是未解离的酸分子，因此需要在酸性条件下才能起到最好的防腐效果。鱼精蛋白：中性和偏碱性条件下防腐效果更好水分活度：考虑到大多数微生物都易在较高的水分活度下生长，因此降低AW可抑制微生物的活动，对防腐剂有增效作用。,2、溶解和分散状态食品有固体、液体、粉末等形状，使用时，要注意防腐剂的溶解分散性，有时还要考虑到它的溶解性（水溶，油溶等）。3、防腐剂的抑菌范围及配合使用腐败变质的微生物：细菌、酵母菌和霉菌注意：没有一种防腐剂对细菌、酵母菌和霉菌都具有相同的抗菌效果即没有一种防腐剂能够抵抗食品中可能出现的所有腐败性微生物（抑菌范围）。将不同作用范围的防腐剂进行混合使用，可以起到更好的防腐作用,防腐剂混合使用时，可能会出现以下三种情况1）增效或协同效应两种或两种以上的防腐剂混合使用，或与增效剂并用，往往比单一使用效果更显著。表现：使用混合防腐剂的抑菌浓度比各单一防腐剂要低 2）相加或增加效应各单一防腐剂的效果简单地加在一起,3）对抗效应或拮抗效应使用混合防腐剂的抑菌浓度要高于单一防腐剂的浓度，即：各防腐剂之间存在着相互抵消的作用。同类型防腐剂之间，同种酸的几种酯之间具有增效作用某些有机酸：葡萄糖酸、抗坏血酸对防腐剂也有增效作用。（增效剂）,4、防腐剂与其他方法结合使用与加热、冷冻、辐射等结合使用，可以起明显的增效作用5、其它因素食品中的某些组分：香料、调味剂等具有抗菌作用，或者某些组分能与防腐剂发生物理化学作用，从而影响防腐剂的使用效果。,二、使用中注意事项使用前必须了解：1、了解所用防腐剂的抗菌谱，最低抑菌浓度和食品中的腐败性微生物种类。2、了解所用防腐剂的物理化学性质：溶解性、pH等。3、了解食品加工工艺，贮藏条件，保质期限和在此过程中对防腐剂效果的影响，以确保在保存时间内始终有效。,使用时，应注意： 1）尽量减少食品原料染菌的机会原料含菌数越少，防腐效果越好2）确定合理的添加时机防腐剂只对未受严重染污的情况下才有效在微生物的数量比较少的时候采取防腐措施。微生物进入了对数生长期，防腐剂就很难起到防腐效果，添加的时机非常重要。如果防腐剂对食品是必需的话，应尽早加入,3）适当增加食品的酸度（降低pH）酸性防腐剂在低pH条件下，细菌不易生长，在不影响食品风味的前提下增加食品的酸度，可减少防腐剂的用量4）与加热、冷藏、辐射等方法并用5）分布均匀非常重要，安全性问题防腐剂的溶解性（水溶、油溶）？6）不同防腐剂并用,本章的重点,防腐剂的作用机理常用防腐剂的品种及性能影响防腐剂效果的因素防腐剂使用时应注意的事项,第三章抗氧化剂（Antioxidant) 第一节概述一、概念及分类1.概念 抗氧化剂：能阻止或延迟食品的氧化变质，提高食品稳定性和延长食品贮藏期的食品添加剂,2.分类来源：天然（生育酚） 人工合成（BHA、BHT）溶解性：水溶性（VC及其盐、亚硫酸盐）油溶性（VE、 BHA、BHT等）作用方式：自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂等。,自由基吸收剂：在油脂氧化中能够阻断游离基连锁反应的酚类物质。如生育酚，香辛料提取物、黄酮类物质、BHA、BHT。酶抗氧化剂：能除去溶解氧或高氧化物的一些生物抗氧化剂。如葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶，过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,三、抗氧化剂的作用机理1.油脂的酸败及脂肪的自动氧化油脂的自动氧化是油脂及其食品败坏的主要原因油脂的自动氧化是一种自由基的连锁反应，分三个阶段 1）引发阶段（自由基的生成阶段）RH + O2 R + OOH RH R + H,2）自由基传递阶段（一种自由基转变成另一种自由基）3）终止反应阶段（自由基之间相互结合形成稳定化合物）,2、抗氧化剂的作用机理 1）阻断（终止）自动氧化反应的链式传递某些抗氧化剂能提供氢原子与油脂自动氧化所产生的自由基结合，将自由基转变成稳定的物质，从而终止了链式反应的传递 AH + ROO ROOH + A （AH：抗氧化剂）R + AH RH + A自由基A 没有活性，不能引起链式反应，相反却能终止一些反应。如： A + A AA A + ROO ROOA 能提供氢原子的物质（AH）叫自由基吸收剂 （BHA、BHT、PG）,2）自身抢先氧化Vc、异Vc能使食品中的O2首先与其反应，从而降低了食品内部及其周围的O2含量，避免了油脂的氧化（氧清除剂）3）抑制氧化酶类的活性（Na2SO3、Vc） 4）络合Cu、Fe等金属离子，以消除其催化活性 柠檬酸、酒石酸、植酸、EDTA二钠等（增效剂）。,四、使用注意事项 1、充分了解抗氧化剂的性能（混合使用） 2、掌握合适的添加时机抗氧化剂只能阻碍氧化作用，延缓开始败坏的时间，不能改变已经氧化的后果，因此必须尽早在油脂氧化以前使用抗氧化剂尽早使用抗氧化剂就可能及时切断其反应链。 3、选择合适的添加量效果与其使用量并不呈线性（正比）关系 4、均匀分布 5、避免光、O2、热、金属离子的影响,第二节常用的抗氧化剂一、油溶性抗氧化剂1.丁基羟基茴香醚两种化学结构：3BHA、 2 BHA白色至浅黄色结晶或结晶性粉末，具酚的特异臭，对热稳定，不溶于水，易溶于乙醇、油脂中3BHA占90%以上。,1）国内外广泛使用的油溶性抗氧化剂2）对动物脂肪的抗氧化作用较强，对不饱和植物油的抗氧化作用较弱3）随浓度的增加其抗氧化活性增加，但浓度提高到0.02%以后，不再增加。4）可在焙烤和油炸的温度下使用，能在焙烤和油炸后的食品中保持活性。（携带进入）5）3BHA的抗氧化效果比2BHA强1.52倍6）与其它抗氧化剂或与增效剂合用（增效）。7）具一定的抗菌作用（金黄色葡萄球菌，黄曲霉毒素）,2、二丁基羟基甲苯白色结晶或结晶性粉末，无臭无味，不溶于水、甘油和丙二醇，易溶于乙醇和油脂。对热相当稳定，遇金属离子不变色。许多性质与BHA相同，但抗氧化能力不如BHA。但价格低，毒性较BHA强，但无致癌性。与BHA、CA混合使用有增效作用。浓度上升，油脂稳定性上升，但浓度超过0.02%时，有酚气味。,3、没食子酸丙酯（Propyl Gallate PG）1）与铜、铁离子生成有色络合物，故PG一般与金属离子螯合剂配合使用。如柠檬酸2）PG对植物油的抗氧化作用良好，对猪油的抗氧化作用比BHA或BHT强3）PG与BHA、BHT、VE 、CA等混合作用，均有协同作用。4）使用量达0.01时即能使食品着色，一般不单独使用。,4、特丁基对苯二酚1）对植物油的抗氧化效果比前三种都好 TBHQPGBHTBHA2）与铜、铁离子不形成有色物质，无臭无味3）除抗氧化作用外，还具良好的抗菌作用（细菌、霉菌、酵母菌）,5. VE（Vitamin E）生育酚，有、r、等多种同分异构体天然VE为各种生育酚的混合物，广泛存在于动植物组织中，特别是坚果、植物油（玉米油、大豆油） 都具有VE生理活性，其中生育酚活性最强，与机体的抗氧化作用及抗衰老有关。,二、水溶性抗氧化剂1、L抗坏血酸及抗坏血酸钠白色至浅黄色结晶性粉末，无臭、有酸味，光照后颜色逐渐变深，溶于水，干燥状态在空气中相当稳定，水溶液或碱性溶液中不稳定。Na盐为白色或微黄白色结晶性粉末或颗粒，无臭，稍咸，遇光颜色加深，水溶性比Vc大,1）人体必需的维生素 （抗坏血病维生素）（营养强化剂）2）作为抗氧化剂，可抑制果蔬的褐变，保持其色泽和风味3）抑制肉制品中亚硝胺的生成，降低亚硝酸盐的用量,2、异Vc及钠盐D-抗坏血酸抗坏血酸的同分异构体，化学性质与Vc相似1）天然食品中不存在DVc2）D抗坏血酸无Vc的生理活性3）抗氧化作用超过Vc，价格便宜,3、茶多酚（Tea Polyphenols）是茶叶中儿茶素类、黄酮及黄酮醇类等多酚类化合物，其中儿茶素类化合物为茶多酚的主体成分（6080）。如：儿茶素、没食子儿茶素、没食子儿茶素没食子酸酯等淡黄至茶褐色粉末，有涩味，易溶于水，乙醇，耐热性及耐酸性好。,1）良好的抗氧化作用，抗氧化效果高于BHA和BHT2）对细菌有广泛的抑制作用（葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌），可有效防止龋齿的发生，效果比氟化物好（防腐剂）3）具有抗突变、癌变、抗衰老、清除自由基，降血压及胆固醇等生物学功能无毒作为抗氧化剂、防腐剂广泛用于动、植物油脂、水产品、饮料、糖果、油炸食品、化妆品，功能性食品等,三、金属离子螯合剂1、乙二胺四乙酸（EDTA）及其盐Na盐易溶于水，难溶于乙醇，是一种重要的金属离子螯合剂。1）能与二价或多价金属离子形成稳定的络合物（铜、铁、钙、镁）从而提高油脂抗氧化作用2）与BHA、BHT、PG、Vc、DVc起协同作用,2、植酸别名：肌醇六磷酸主要以Ca、Mg、K盐混合物形式广泛分布于高等植物中淡黄色或黄褐色粘稠液体，易溶于水，96%乙醇、甘油，不溶于苯、氯仿等有机溶剂，水溶液为强酸性。,1）具有较强的金属离子螯合作用（螯合剂）2）能显著抑制Vc的氧化3）能防止水产品罐头产生磷酸铵镁玻璃状结晶以及防止硫化黑变。对虾保鲜：可按生产需要适量使用，允许残留量20mg/kg食用油脂、果蔬制品、饮料、肉制品：0.2g/kg,本章重点,抗氧化剂的作用机理和分类使用的注意事项常用抗氧化剂的品种及主要特性,第四章 营养强化剂 （Nutrition Enhancers）,第一节 概述一、定义和分类1定义1）食物的种类不同，营养物质的分布和含量不同2）食品的烹调、加工、保存等过程中，会造成部分营养素的损失。（如Vc）3）满足特殊人群的需要。如运动员、婴幼儿、孕妇等都需要在所需食品中专门添加一些营养物质。,营养强化剂：为增强和补充某些缺少的和特需的营养成分，而加入食品中的天然的或人工合成的，属于天然营养素范围的食品添加剂。强化食品：为使食品的营养成分恢复到原有水平，或者为了补充食品中所缺乏的营养素，而向食品中添加一定量的原来没有的营养素以提高其营养价值的食品。,复原（Restoration）：补充食品加工中损失的营养素强化（Fortification）：向食品中添加原来含量不足的营养素标准化（Standarization）：将营养素加到食品标准中所规定的水平维生素化（Vitaminization）：向原来不含某种维生素的食品中添加该维生素2分类AA类、Vit类和无机盐类，近年某些脂肪酸也被作为强化剂。,二、营养强化剂的强化方法1在原料或必要食物中添加面粉、大米、饮用水、食盐等，操作简便，在以后的加工、贮藏中有一定程度的损失。2在食品加工过程中添加最常用的方法，如婴儿食品、果汁、人造奶油、糖果、糕点，其特点是分布均匀。3在成品中添加在加工的最后工序或在成品中加入。如调制奶粉，可在喷雾成粉的成品中加入强化剂。,4用生物学方法强化剂被生物吸收利用，使其转变成生物有机体，然后再将这些含有强化剂的有机体加工成产品或者直接食用。碘蛋、锌乳、硒茶等，也可采用发酵方法，如高Vit发酵制品。 5用物理、化学方法添加紫外线照射牛乳使其中的麦角甾醇变成VD富含强化剂的材料制成饮食器具。如餐具、炊具、茶杯等。主要用于无机盐、微量元素的强化。（铁锅）,三、注意事项1强化用的营养素应是大多数人的膳食中其含量低于需要量的营养素，被强化的食品应是人们大量消费的食品2强化要符合营养学原理，强化剂量要适当，应不致破坏机体营养平衡，更不致于因摄食过量而引起中毒3强化剂在加工、贮存等过程中，应不易分解破坏，或转变成其他物质，有较好的稳定性，不影响食品的色、香、味等感官性状。4易被机体吸收利用。5卫生安全、质量合格、经济合理。,第二节 氨基酸类强化剂（Amino Acids）EAA：Lys、Try、Met、Thr、Phe、Ile、Leu、Val强化用的AA主要是EAA或它们的盐类，尤其是决定AA利用率高低的限制性AA（Lys Met Thr Try）。我国人群的膳食中，米、面是最主要的食物。由于Lys的含量偏低，使得米、面蛋白质的质量大大低于动物蛋白。因此对米、面进行必要氨基酸的补充和强化显得非常重要。对于婴幼儿有必要适当强化牛磺酸。,一、L赖氨酸盐酸盐LLysine Monohydrochloride1人体EAA，缺乏时引起蛋白质代谢障碍和功能障碍，成人每日安全需要量约为0.8g。2谷物蛋白中含量较低，多作为粮谷类制品强化剂3面包焙烤过程中，其中的Lys可损失924%。若再焙烤还会损失510%4能增强胃液分泌和造血功能，使白细胞、血红蛋白增多，增强抗病力等。,二、L赖氨酸L天门冬氨酸盐Lys容易吸收CO2变成碳酸盐，又有潮解性。与L天门冬氨酸形成盐后，比较稳定，使用方便，还具有呈味功能。本品1.918g生理功能相当于1g LLys。1.529g相当于1g L赖氨酸盐酸盐。,三牛磺酸 （Taurine）：氨基乙磺酸1. 非组成蛋白质的AA ，广泛存在于动物体内，也是人体内一种具特殊生理功能的AA，对促进儿童尤其是婴幼儿大脑、身高、视力的生长、发育起重要作用。 2. 人体中可由蛋氨酸或半胱氨酸代谢的中间产物磺基丙氨酸脱羧形成。但婴幼儿体内该脱羧酶活性很低，应予补充。特别是用牛乳喂养的婴幼儿，因牛乳中几乎不含牛磺酸，故必须进行适当的强化。,第三节 维生素类强化剂（Vitamins）人体对维生素的需要量是很少的，只要膳食搭配合理，一般不会出现维生素的缺乏。如果膳食中某种维生素长期缺乏，就有可能引起代谢紊乱，并出现临床症状，引起维生素缺乏症。 引起维生素短缺的原因：主食缺乏、厌食、挑食、吸收减少，需要量增加，哺乳、流汗过多食品在贮藏、加工过程中也会造成大量维生素的损失。,油溶性和水溶性。油溶Vit：A、D、E、K。易于缺乏需要予以强化的是VA和VD。水溶性Vit：VB族、VC。需要强化的维生素B族是B1、B2、B5、B6、B12、叶酸及VC,一、VA（Vitamin A）：视黄醇（Retinol）广泛存在于动物肝脏、牛奶、鸡蛋中。植物：VA原可促进生长发育、保护视力，对儿童尤为重要。（夜盲症、干眼病）（抗干眼病Vit）。作强化剂使用时，一般使用VA油或含VA、VD的鱼肝油（鱼肝油是VA最丰富的来源）胡萝卜素在体内可转化成VA。,三、VD（VD2和VD3）VD2（麦角钙化醇）：无色针状结晶或白色结晶性粉末、无臭、无味、不溶于水，易溶于乙醇、乙醚，空气中易氧化，对光不稳定，对热相当稳定。VD3（胆钙化醇）：比VD2稳定。促进小肠对Ca、P的吸收；摄入不足，易导致佝偻病、骨质软化病，特别是幼儿发育不良或畸形（抗佝偻病维生素）VD2可从它的前体麦角固醇经紫外线照射转变而来。人体皮肤中存在7脱氢胆固醇经紫外线照射可得VD3,四、维生素B族1VB1：硫胺素（Thiamine）盐酸硫胺素（Thiamine Hydrochloride）：白色至黄白色结晶粉末，略有米糠似的特异臭，味苦、易吸湿、极易溶于水，酸性条件下对热稳定，中性或碱性条件下易分解。硝酸硫胺素（Thiamine Nitrate）：白色至淡黄色结晶（或粉末）、无臭或略有特异臭，不吸湿，稍溶于水，稳定性比盐酸硫胺素高。参与糖类代谢。糖的代谢需要较多的VB1，某些儿童喜食甜食，造成体内糖量太高，需较多的VB1 缺乏VB1易引起脚气病（抗脚气病Vit）、消化不良、食欲不振、便秘。,2VB2（核黄素： Riboflavin）黄色至橙黄色结晶性粉末，微臭、微苦，干品性质稳定，溶液易受光照破坏。VB2为水溶性Vit，但溶解度低，极易溶于稀碱液，也易溶于NaCl液，对热及酸稳定。促进机体生长发育；对糖、蛋白、脂肪代谢具有重要意义；缺乏时，引起口角炎、舌炎、唇炎等炎症。,3VB6 （吡哆醇：Pyridoxine）盐酸盐 Pyridoxine Hydrochloride白色结晶或结晶性粉末，空气中稳定，耐热性较好。光照下缓慢分解，易溶于水、乙醇。多种酶的辅酶：转氨酶、脱羧酶、脱氢酶等。,4维生素PP（VB5）烟酸（Niacin）或尼克酸（Nicotinic Acid）烟酸及其酰胺：烟酰胺（Nicotinamide）无色结晶或结晶性粉末，无臭，易溶于水、甘油，对光、热、空气均稳定。重要的递氢者，参与体内氧化还原反应，有维持皮肤和神经健康，促进消化道功能和扩张血管的作用。缺乏时，易发生口炎、舌炎、皮炎、记忆力衰退，精神抑郁，肠炎和腹泻等症状。（抗癞皮病维生素）肉制品的发色助剂,5、叶酸（Folic acid）（维生素M） VBc黄色或黄橙色结晶或结晶性粉末，无臭无味，加热时变黑，微溶于水，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，对光不稳定。人体必需的维生素，参与核酸、AA、蛋白质等的代谢，缺乏时引起生长不良。,第四节 无机盐类（Minerals）构成人体组织和维持机体正常生理活动不可缺少的成分；不能在机体内合成，也不会在新陈代谢过程中消失大多溶于水，因而人体中每天都有一定量的矿物质随尿液或出汗而排出。1）构成机体组织的重要材料2）维持体内的酸碱平衡和细胞的渗透压3）机体多种酶的组成成分，或者是某些具有生物活性的大分子物质的组成成分。,一、Ca人体含量最丰富的矿物质，99%集中在牙齿和骨骼中，是构成骨骼和牙齿的组成分。缺乏时引起骨骼和牙齿疏松，儿童生长发育停滞（如佝偻病、软骨病等）。我国人群缺Ca较常见，与饮食结构有关。,我国目前的主要膳食是谷类和蔬菜，植酸和草酸较多。因而会影响到食品中钙的吸收，而VD可促进Ca的吸收。补充Ca质最好的食品是牛乳，最经济有效的方法是使用Ca强化剂目前在食品中使用的Ca强化剂主要有CaCO3，磷酸Ca、乳酸Ca、葡萄糖酸Ca、生物Ca和活性Ca等。,1CaCO3 （Calcium carbonate）白色粉末，无臭、无味，高温下分解成CO2和CaO，空气中稳定，几乎不溶于水。溶于稀盐酸和稀硝酸。可做为膨松剂、酸