1  防腐劑

 

直接加入食品，只起防腐作用的化學(xué)物質(zhì)

 

一、食品的腐敗變質(zhì)

 

1.含義

一般指食品在一定環(huán)境因素影響下，由微生物作用引起的食品成分與感官性狀的各種變化。

魚、肉類腐敗、油脂酸敗、蔬菜水果腐爛、糧食霉變等

 

2. 食品腐敗變質(zhì)的原因和條件

1）食品本身組成和性質(zhì)

 

酶、食品的營養(yǎng)成分、水分、 PH和滲透壓

PH 6最適合微生物增殖，PH < 4.5抑菌

水分活性aw越小越不利于微生物生長。

aw < 0.7,一般微生物不能繁殖。

 

2）微生物 （細(xì)菌、霉菌、酵母）

 

微生物酶分解食品成分產(chǎn)生不良感官性狀。

 

3）環(huán)境條件

 

T 20－35℃，PH 6－7，相對濕度> 80％

紫外線、氧對食品腐敗變質(zhì)也有影響。

 

3.食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程、產(chǎn)物

 

1）食品中的蛋白質(zhì)分解：魚肉禽蛋奶

2）脂肪酸敗：食用油及含油脂高的食品

3）碳水化合物的分解：糧食、蔬菜、水果

 

4.腐敗變質(zhì)的食品衛(wèi)生學(xué)意義

A．不良感官刺激

B．食品成分嚴(yán)重破壞

C.人體不良反應(yīng)、食物中毒可能

 

二、防腐方法概述

 

1、加工食品、水果和蔬菜的防腐方法：

 

物理法：加熱、冷卻、冷藏、輻射、紫外線、干制、腌制

化學(xué)法：使用化學(xué)物質(zhì)來抑制或殺滅微生物的方法

 

       化學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)：投資少、見效快、不需特殊的儀器設(shè)備、不改變食品的組織形態(tài)

 

2、種類

 

廣義的防腐劑包括抑菌劑和殺菌劑。

成分上分為無機(jī)和有機(jī)制劑。

使用上分為食品防腐劑和果蔬保鮮劑。

我國允許使用為32種：

        苯甲酸及其鈉鹽/丙酸及其鈉鹽、鈣鹽/單辛酸甘油酯/對羥基苯甲酸酯類及其鈉鹽(/二甲基二碳酸鹽/2,4-二氯苯氧乙酸/二氧化硫,焦亞硫酸鉀,焦亞硫酸鈉,亞硫酸鈉,亞硫酸氫鈉,低亞硫酸鈉/二氧化碳/ε-聚賴氨酸/ε-聚賴氨酸鹽酸鹽/聯(lián)苯醚(又名二苯醚/硫磺/納他霉素/溶菌酶/肉桂醛/乳酸鏈球菌素/山梨酸及其鉀鹽 /雙乙酸鈉(又名二醋酸鈉)/脫氫乙酸及其鈉鹽(又名脫氫醋酸及其鈉鹽)/穩(wěn)定態(tài)二氧化氯/硝酸鈉,硝酸鉀/亞硝酸鈉,亞硝酸鉀/乙二胺四乙酸二鈉/液體二氧化碳(煤氣化法)/乙酸鈉(又名醋酸鈉/乙氧基喹/二甲基二碳酸鹽(又名維果靈)

 

三、防腐劑應(yīng)具備的條件

 

1、性質(zhì)穩(wěn)定，在一定時(shí)間內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)不變且有效，使用中和在機(jī)體內(nèi)（分解或不分解）無毒

隨著科技發(fā)展，特別是分析檢測手段的進(jìn)步，人們認(rèn)識到過去使用的某些防腐劑，如硼砂、甲醛、水楊酸和焦碳二乙酯等，在對食品防腐的同時(shí)，還可以對人體帶來一定的危害而被相繼禁用。

 

2、本身無刺激性和異味

 

即防腐劑對食品的風(fēng)味、口感無影響

 

3、在低濃度下仍有抑菌作用

       
即防腐劑應(yīng)有高效的性質(zhì)，可降低防腐劑的使用量，保證消費(fèi)者攝入的主要為食品，而不是防腐劑。

 

4、價(jià)格合理，使用方便

即對食品的制造成本影響不大，使用時(shí)不需特殊的設(shè)備和操作

 

四、防腐劑與物理防腐方法的結(jié)合

 

1、防腐與加熱方法的結(jié)合

實(shí)踐證明，在防腐劑存在下殺滅微生物所需溫度，比無防腐劑存在時(shí)低得多，所需時(shí)間也短得多。

山梨酸或苯甲酸與加熱方法合用，可使酵母菌的失活時(shí)間縮短30~80%

 

表1 對羥基苯甲酸添加量對酵母菌失活的影響

 

2、防腐劑與冷凍處理

冷凍可限制微生物的增殖，加入防腐劑一般都能延長食品冷凍冷藏的保存期。

       在室溫條件下，不足以防止食品腐敗變質(zhì)的防腐劑用量，在冷凍條件下是足量的。

 

3、防腐劑與輻照處理

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，防腐劑與輻照之間存在著增效作用，如在蘋果、蔬菜、果汁、干酪和其它乳制品中使用山梨酸，可降低輻照保鮮處理的輻照劑量，有利于減少和防止輻照的副作用。

 

五、影響防腐劑效果的幾個(gè)因素

 

1、pH

對于酸型防腐劑，在含水或水溶液體系中，其防腐作用主要依靠未解離的酸對微生物的作用，而解離出來的H+作用較小。因此使用這類防腐劑時(shí)，要在食品體系許可范圍內(nèi)，盡量提高未解離酸的比例，以增加防腐效果和減少防腐劑的用量。

 

2、水分活度(Aw)

在水中加入電解質(zhì)或可溶性物質(zhì)，并達(dá)到一定濃度，可降低體系的Aw。

 

       各種微生物必須在各自的Aw以上才能正常生長。針對不同食品體系易生長微生物種類的不同，控制食品體系的Aw，達(dá)到抑制微生物生長的目的。這措施對某些高Aw的食品非常有效的。

 

表2 允許微生物生長的最低Aw

 

3、防腐劑的溶解與分散

使用防腐劑時(shí)，需針對食品腐敗的具體情況進(jìn)行處理

-食品外部發(fā)生腐�。ㄈ缢�果、薯類、冷凍食品等）：只要將防腐劑均勻地分散在食品表面即可

-食品內(nèi)部發(fā)生腐敗（如罐頭、焙烤食品、飲料等）：要求防腐劑均勻分散于食品之中。此時(shí)，要注意防腐劑的溶解分散特性

 

易溶于水的：以水作溶劑

易溶于有機(jī)溶劑的：一般用不同濃度的食用酒精等溶劑

水、乙醇不溶或難溶的：

I.使用分散劑分散

II.化學(xué)改性防腐劑，以增加溶解度

 

4、防腐劑添加時(shí)間

一般防腐劑若必需，應(yīng)及時(shí)加入，這樣效果好，用量少

       若防腐劑加入時(shí)食品染菌程度愈重，防腐效果則愈差。如果食品已變質(zhì)，則加入任何防腐劑也無濟(jì)于事，這個(gè)過程是不可逆轉(zhuǎn)的。

 

注意：

       一定要保證食品處于良好的衛(wèi)生條件下添加防腐劑，即加入時(shí)間應(yīng)在微生物生長的誘導(dǎo)期，如已進(jìn)入對數(shù)增殖期，則防腐效果將大打折扣。

 

5、防腐劑的配合使用

各種防腐劑都有一定作用范圍，沒有任何一種防腐劑能夠在食品中抵抗可能出現(xiàn)的所有腐敗性微生物。

由醫(yī)學(xué)知識可知，許多微生物都會對一定的防腐劑產(chǎn)生抗藥性

 

       這2種情況都使防腐劑效果下降。為了彌補(bǔ)單一使用防腐劑的缺陷，可將不同作用范圍的防腐劑進(jìn)行配合使用。防腐劑的配合使用擴(kuò)大了作用范圍，增強(qiáng)了抗微生物的效果。

 

常用的防腐劑舉例：

 

1、苯甲酸(Benzoic Acid)

[別名]：安息香酸

[化學(xué)結(jié)構(gòu)]

[性狀]

       本品為白色有熒光片狀或針狀結(jié)晶，質(zhì)輕，無臭或略微帶安息香或苯甲醛的氣味。本品的性質(zhì)穩(wěn)定，但有吸濕性。比重1.2659，沸點(diǎn)249.2℃(0.1MPa)，熔點(diǎn)122.4℃，100℃開始升華，在酸性條件下易隨水蒸氣揮發(fā)。易溶于乙醇、氯仿、乙醚、非揮發(fā)性油和揮發(fā)性油。微溶于熱水(4.55g/100ml，90℃)，微溶于己烷，pH值為2.8（25%水溶液）。

 

[毒理學(xué)依據(jù)]

苯甲酸大鼠經(jīng)口LD50為2530mg/kg體重。

FAO/WHO(1994)規(guī)定ADI為0~5 mg/kg體重

       苯甲酸在人體內(nèi)不產(chǎn)生蓄積，大多數(shù)在9~15h內(nèi)與甘氨酸結(jié)合成馬尿酸(苯甲酰甘氨酸)，通過尿排出體外。

       但也仍有關(guān)于苯甲酸有害的報(bào)道，當(dāng)小白鼠每天攝入400mg/kg體重，經(jīng)17個(gè)月，大白鼠每天40mg/kg體重，經(jīng)18個(gè)月，會產(chǎn)生阻礙其生長的結(jié)果。

       在食品防腐劑中，使用苯甲酸及其鹽是比較安全的，當(dāng)使用量在其規(guī)定的范圍之內(nèi)，均未見任何毒性產(chǎn)生。

 

[使用]

GB2760-2014規(guī)定：

0.2g/kg：碳酸飲料；特殊用途飲料。

0.4g/kg：配制酒。

0.5g/kg：蜜餞涼果。

0.6g/kg：復(fù)合調(diào)味料。

0.8g/kg：果酒；除膠基糖果以外的其他糖果。

       1.0g/kg：果味汽水；果醬(罐頭除外)；腌漬的蔬菜；調(diào)味糖漿；醋；醬油 ；醬及醬制品；半固體復(fù)合調(diào)味料；液體復(fù)合調(diào)味料(不包括12.03,12.04)；果蔬汁(漿)類飲料；蛋白飲料；茶、咖啡、植物(類)飲料；風(fēng)味飲料。

1.5g/kg：膠基糖果。

2.0g/kg ：濃縮果蔬汁(漿)(僅限食品工業(yè)用) 。

       若苯甲酸與苯甲酸鈉同時(shí)使用時(shí)，以苯甲酸計(jì)，不超過最大使用量。

 

       苯甲酸最適抑菌pH為2.5~4.0，抑菌最小濃度為0.05~0.1%，但在酸性溶液中其溶解度降低，故不能單靠提高酸性來提高抑菌活性

        在酸性條件下，苯甲酸可隨水蒸汽揮發(fā)，故應(yīng)在食品加熱后期添加

        苯甲酸及其鹽類主要用于飲料、糖漿、果汁、果醬、醬油等制品中

 

例2、乳酸鏈球菌素(Nisin)

[別名]：乳鏈菌素、乳鏈菌肽

[主要組成]：乳鏈球菌素是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽抗菌素類物質(zhì)，由34個(gè)氨基酸組成。其氨基末端為異亮氨酸，羧基末端為賴氨酸，分子量為3500�；钚苑肿映�為二聚體、四聚體，其分子量分別為7000和14000

 

[性狀]：

乳酸鏈球菌素在室溫、酸性加熱條件下均很穩(wěn)定，如在pH2.0以下，加熱至115.6℃30min，仍很穩(wěn)定。而在pH為5時(shí)，其活力損失40%。當(dāng)pH為9.8時(shí)，其活力損失超過90%。

乳酸鏈球菌素的水溶性與pH值有密切的關(guān)系。在pH值較低時(shí)，其水溶性較好。當(dāng)pH為2.5時(shí)，其溶解度為12%，pH5.0時(shí)為4%。而在中性及堿性條件下幾乎不溶解。乳酸鏈球菌素最好的溶劑為0.02N的鹽酸。

 

[功能性]：

乳酸鏈球菌素能有效地抑制引起食品腐敗的細(xì)菌和孢子，延長食品的貨架期，降低滅菌溫度，縮短滅菌時(shí)間，改進(jìn)食品品質(zhì)，降低能耗，取代或部分取代化學(xué)防腐劑，滿足生產(chǎn)健康食品的需求。

 

       罐頭食品中的嗜酸脂肪芽孢桿菌、熱解糖梭菌、致黑梭菌、肉毒梭菌、巴氏梭菌、乳桿菌屬、凝結(jié)芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、軟化芽孢桿菌等對乳酸鏈球菌素很敏感，一般10~50ppm即有效。

 

       但乳酸鏈球菌素的抗菌譜比較窄，只能殺死或抑制G+菌，特別是細(xì)菌孢子，對陰性菌、酵母菌均無作用，如乳制品中的金黃色葡萄球菌、溶血鏈球菌、肉毒梭菌等；啤酒中的乳桿菌、明串球菌。

 

[毒理學(xué)依據(jù)]：

 

LD50：雄性大鼠口服14.70g/kg體重

ADI：0~33000IU/kg體重

        乳酸鏈球菌素是多肽類物質(zhì)，在消化道中很快被蛋白水解酶分解成氨基酸，不會改變腸道內(nèi)正常菌群，以及引起常用其它抗菌素所出現(xiàn)的抗藥性，更不會與其它抗菌素出交叉抗性，安全性很高。

 

[使用]：

乳酸鏈球菌素具有無毒、用量少、使用方便、防腐效果好、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于乳制品、肉制品、罐頭食品、醬油、飲料、醬及醬制品等食品中。

 

防腐劑的使用注意事項(xiàng)

了解所用防腐劑的抗菌譜最低抑菌濃度和食品所帶的腐敗性菌類，做到有的放矢。

了解防腐劑的物理化學(xué)性質(zhì)，如pH條件等。

        了解食品加工、儲藏條件、期限和在這些過程中對防腐劑效果的影響，以便使防腐劑始終有效。

 

02  抗氧化劑

 

 

一、概念

 

       定義：是防止或延緩食品氧化，提高食品的穩(wěn)定性和延長貯存期的物質(zhì)。

抗氧化劑應(yīng)具備的條件

-對于食品具有優(yōu)良的抗氧化效果，用量適當(dāng)。

-使用時(shí)和分解后都無毒、無害、對食品不會   產(chǎn)生怪味和顏色。

-使用中穩(wěn)定性好，分析檢測方便。

-容易制取，價(jià)格便宜。

 

分類：

-來源

天然的：生育酚、茶多酚

人工合成的：丁基羥基茴香醚(BHA)、異抗壞血酸及其鹽

 

-添加方式

溶入添加：水溶：異抗壞血酸及其鹽；油溶：BHA、二丁基羥基甲苯(BHT)、特丁基對苯二酚(TBHQ)、沒食子酸丙酯(PG)

物料不接觸添加：小包裝除氧劑、噴灑在包裝上

 

-按照作用方式   

自由基吸收劑、金屬離子螯合劑、氧清除劑、過氧化物分解劑、酶抗氧化劑、紫外線吸收劑、單線態(tài)氧淬滅劑等。

 

二、作用機(jī)理

 

1.消耗食品內(nèi)部和環(huán)境中的氧

       
也叫脫氧劑，在食品包裝密封過程中，同時(shí)封入能除去氧氣的物質(zhì)。

       常用的有：次亞硫酸鐵、氫氧化鈣、鐵粉、酶解葡萄糖、Vc等。

 

1）脫氧劑的組成

主劑：脫氧。如鑄鐵粉，粒度要小 。

輔劑：

輔助產(chǎn)CO2。如碳酸鈉；

催化劑。如金屬鹵化物可提高脫氧劑的反應(yīng)速度。常用NaCl；

基料�？刂瞥�氧速度，提高組成物透氣性。常用不溶不活潑的物質(zhì)如二氧化硅、活性碳等。

 

2）脫氧劑

最常用的有鐵系和連二亞硫酸鈉脫氧劑：

 

A.鐵系脫氧劑：1g鐵氧化成氧化鐵約需空氣1500mL，效果顯著。

Fe+2H₂O——Fe(OH)₂+H^₂↑

2Fe(OH)₂ +12O₂ +H₂O——Fe2O3·3H₂O

Fe +O₂ +H₂O——Fe(OH)₃

 

B.連二亞硫酸鈉

2Na₂S₂O₄+2NaHCO₃+O₂——Na₂SO₄+Na₂SO₃+H₂O+CO₂↑

另加水和活性碳作為輔料。

 

3)脫氧能力

 

根據(jù)其脫氧的快慢可分成速效(1d以內(nèi))、緩效(4~5d)等。

        脫氧能力要求使密封容器含氧量最終降到0.1~0.2%。一般400mL空氣在20℃下，用1g脫氧劑2天后殘余氧可降至0.2以下。

        常用于生鮮食品如肉制品、水果、油脂產(chǎn)品、水產(chǎn)品、糕點(diǎn)、糧食等。

        如比薩餅，40%N2和60%CO2包裝，在30 ℃下保存2~3天，用脫氧劑14天不發(fā)霉。

 

2.阻斷油脂自動氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

 

1)油脂的自動氧化反應(yīng)：

A.鏈引發(fā)階段：油脂中的不飽和脂肪酸（RH）脫去氫（ H·）而產(chǎn)生自由基（R· ），自由基與氧生成過氧化自由基。

 

B.鏈增長階段：過氧化自由基使新的不飽和脂肪酸（RH）生成氫過氧化物，和新的自由基，如此循環(huán)，至不飽和脂肪酸氧化成氫過氧化物，并進(jìn)一步分解為其他產(chǎn)物為止。

氫過氧化物的降解，聚合生成有味物質(zhì)

2)自由基抑制劑

提供氫與R·和ROO·作用，生成原來的油脂分子（RH）和氫過氧化物（ROOH），本身則形成沒有活性的氧化劑自由基，從而中斷自由基反應(yīng)。

       屬于這類作用機(jī)理的抗氧化劑有：丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（BHT）、沒食子酸丙酯（PG）、叔丁基對苯二酚（TBHQ）；

茶多酚（TP）、維生素E等。

這類又叫自由基吸附劑。

天然抗氧化劑

3.抑制氧化酶的活性

 

如L-抗壞血酸、亞硫酸鹽。

 

4.螯合金屬離子以消除其催化活性   

如植酸（肌醇六磷酸）、卵磷脂（磷脂酰膽堿，簡稱PC。）

這類抗氧化劑又叫金屬離子螯合劑。

 

5.抗氧化劑的增效劑

一般為具有金屬離子螯合作用的酸性物質(zhì)，如檸檬酸、磷酸、抗壞血酸等。

       增效原理：對促進(jìn)氧化的金屬離子起鈍化作用。也可能是使抗氧化劑再生。

 

二、抗氧化劑舉例

 

我國允許使用的抗氧化劑共有38種。

 

4-己基間苯二酚/D-異抗壞血酸及其鈉鹽/茶多酚/茶多酚棕櫚酸酯/茶黃素/丁基羥基茴香醚(BHA)/二丁基羥基甲苯(BHT)/二氧化硫,焦亞硫酸鉀,焦亞硫酸鈉,亞硫酸鈉,亞硫酸氫鈉,低亞硫酸鈉/甘草抗氧化物/焦亞硫酸鉀/焦亞硫酸鈉/抗壞血酸(又名維生素 C)/抗壞血酸鈣/抗壞血酸鈉/抗壞血酸棕櫚酸酯/抗壞血酸棕櫚酸酯（酶法）/磷脂/硫代二丙酸二月桂酯/沒食子酸丙酯(PG)/迷迭香提取物/迷迭香提取物(超臨界/羥基硬脂精(又名氧化硬脂精)/乳酸鈣/乳酸鈉/山梨酸及其鉀鹽/特丁基對苯二酚(TBHQ/"維生素 E(dl-α-生育酚,d-α-生育酚,/混合生育酚濃縮物)"/亞硫酸鈉/乙二胺四乙酸二鈉/乙二胺四乙酸二鈉鈣/植酸(又名肌醇六磷酸),植酸鈉/竹葉抗氧化物

 

 

例一、丁基羥基茴香醚（Butyl Hydroxy Anisol）

［概 述］

特丁基－4－羥基茴香醚（苯甲醚）、簡稱BHA。

分子式C11H16O2，相對分子質(zhì)量180.25，

 ［性  狀］

BHA帶有特異的酚類的臭氣和有刺激性的味。

3－BHA和2－BHA的混合物，一般3－BHA的含量為90％以上，以塊狀或薄片狀出售。

熔點(diǎn)57℃～65℃，隨混合體不同而不同，

不溶于水，在幾種溶劑和油脂中的溶解度（25℃）為：丙二醇50％；丙酮60％；乙醇25％；花生油40％；棉籽油42％；豬脂30％。

對熱相當(dāng)穩(wěn)定，在弱堿性的條件下不容易破壞，這可能是它在焙烤食品中有效的原因之一。

 

［毒  性］

LD50 2.2～5g/kg（bw） 大鼠，（經(jīng)口）。

 ADI  0～0.5mg/kg （bw） （FAO/WHO，2001）

 

［使用］

A.使用范圍

a) 在油脂中的應(yīng)用

BHA對動物脂肪的抗氧化作用較強(qiáng)：

單獨(dú)使用BHA可將豬油的氧化穩(wěn)定性從4h提高到16h。

與增效劑枸櫞酸一起使用，可提高到36h。

如果在BHA與PG或BHT的混合物中再加一種螯合劑如枸櫞酸，則將更有效。

BHA對植物油的作用比動物油小。

 

b) 在肉制品中的應(yīng)用

對于肉制品，0.01％的BHA可穩(wěn)定生牛肉的色澤和抑制脂類物質(zhì)的氧化，并能防止各種干香腸的退色和變質(zhì)。

 

c) 在香辛料、堅(jiān)果中的應(yīng)用

能穩(wěn)定辣椒粉的顏色，防止核桃、花生等氧化。

加入焙烤用油和鹽中，可以保持焙烤食品和咸味花生的香味。

 

d) 在糖果、焙烤制品中的應(yīng)用

BHA可以在油煎或烘烤的溫度下使用，并在此過程中隨油進(jìn)入食品中，從而對食品起到抗氧化作用。

用于壓縮餅干和油脂含量高的餅干，可有效防止氧化。

 

e) 在食品包裝材料中的應(yīng)用

BHA具有一定的熏蒸性，因此可在食品包裝材料中應(yīng)用而對食品起抗氧化作用。

可涂抹在包裝材料內(nèi)面，也可在包裝袋內(nèi)充入抗氧化劑的蒸氣，或用噴霧法將抗氧化劑噴灑在包裝紙上。

用量為0.02％～0.1％。

 

B.使用注意事項(xiàng)

 

3－BHA和2－BHA之間無增效作用。

商品BHA中含3－BHA較多，其抗氧化作用隨其濃度的增高而增強(qiáng)，但濃度提高到0.02％以后，抗氧化作用不再增強(qiáng)。

 

例二：二丁基羥基甲苯　 BHT

［概  述］

 2，6－二叔丁基對－甲酚、3，5－二叔丁基－4－羥基甲苯，簡稱BHT。分子式C15H24O，相對分子質(zhì)量220.36。

［性 狀］

熔點(diǎn)69.5℃～70.5℃（純品為69.7℃），沸點(diǎn)265℃。

對熱相當(dāng)穩(wěn)定，加熱時(shí)與水蒸氣一起揮發(fā)。

接觸金屬離子，特別是鐵離子，不顯色，抗氧化效果良好。

不溶于水、甘油和丙二醇，能溶于許多溶劑中，

其溶解度為：乙醇25％（20℃）、豆油30％（25℃）、棉籽油20％（25℃）、豬油40％（40℃）。

 

［毒  性］

 LD50 890mg/kg  （bw）  （大鼠，經(jīng)口）。

 ADI  0～0.3mg/kg  （bw）

相對BHA來說，毒性稍高一些。

 

［使用］

B.使用范圍

 

食用油脂、油炸食品、餅干、方便面、堅(jiān)果、罐頭、腌制肉制品及早餐谷類食品

最大使用量為0.2g/kg。

BHA與BHT、PG混合使用時(shí)，其中BHA與BHT總量不超過0.10g/kg，PG不得超過0.05g/kg。

BHA與BHT混合使用時(shí)，總量不得超過0.2g/kg（使用量均以脂肪計(jì)）。

此外，也可用于膠姆糖配料。

 

a)在油脂中的應(yīng)用

在植物油中，可使用BHT、BHA和枸櫞酸，組成比為2:2:1的混合物。

對于動物油，BHT比BHA有效，使用濃度在0.005％～0.02％。

 

b)在肉制品中的應(yīng)用

對于肉制品，BHT可有效延緩豬肉中高鐵血紅素的催化氧化。

用BHT和PG的混合物比單獨(dú)使用BHT更有效。

 

c)在焙烤制品中的應(yīng)用

有效防止餅干中油脂的氧化酸敗，延長保存期。

添加量為0.1g/kg，用時(shí)溶于油中加入。

 

d) 在堅(jiān)果中的應(yīng)用

對于堅(jiān)果，BHA和BHT的混合物可有效地穩(wěn)定核桃、花生等帶殼的食物。

 

e) 在包裝材料中的應(yīng)用

BHT也可加入包裝焙烤食品、速凍食品及其他食品的紙或塑料薄膜等材料中，其用量為每千克包裝材料加0.2～1gBHT。

 

B.使用注意事項(xiàng)

BHT對于油炸食品所用油脂的保護(hù)作用較小，對人造黃油貯存期間沒有足夠的穩(wěn)定的作用。

一般很少單獨(dú)使用。

BHT與BHA或TBHQ混合使用，但其對PG無增效作用。

 

例三、VE（生育酚）

 

［概 述］CNS：04.016

簡稱VE 。功能類別，歸屬營養(yǎng)強(qiáng)化劑。

 

［性 狀］

無臭澄清粘稠的液體。

耐光照，紫外線、放射線性性耐性也較強(qiáng)── 相對BHA 、BHT。這對用透明材質(zhì)包裝的食物 ── 尤其是食油有重要意義。

熱穩(wěn)定性高 ── 相對BHA；

不溶于水，易溶于乙醇。

可與油脂自由混合。

 

［毒  性］

LD50 3000mg/kg  （bw）（大鼠，經(jīng)口）。

ADI 0～2mg/kg （bw）（FAO/WHO，2001）。

 

例四、抗壞血酸（維生素C）

［概述］化學(xué)結(jié)構(gòu)式

CNS：04.014

［性狀］

有酸味，熔點(diǎn)約190℃，受光照后逐漸變成褐色。

在水溶液中則其含量迅速降低，pH值3.5～4.5時(shí)較穩(wěn)定。

lg約溶于3mL水、30mL乙醇，不溶于氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑。

有還原性，易被氧化成脫氫抗壞血酸。

 

［使 用量、范圍］

水果、蔬菜中的應(yīng)用

維生素C對于抑制加工過程的水果和蔬菜的褐變非常有效。

在罐裝的蘋果、梨、無花果和葡萄等果汁中，維生素C是有效的抗氧化劑。

各種水果汁在加工和儲藏期間都使用維生素C。

在果汁加工過程中，將維生素C加到蘋果、梨、葡萄等的果肉中，可以穩(wěn)定它們的顏色和味道。

維生素C可用于抑制各種加工蔬菜退色，如剝皮土豆、鹽水泡菜、蘑菇罐頭、胡蘿卜、甜菜和花椰菜。在罐裝的蘑菇中，維生素C與螯合劑如EDTA或枸櫞酸一起加入是有益的。沒食子酸丙酯與維生素C配合使用可有效地保護(hù)辣根粉的刺激性氣味。

 

例五、植酸（Phytic Acid）

[概述] CNS：04.006

肌醇六磷酸，簡稱PA，分子式C6H18O24P6，相對分子質(zhì)量為660.08。

 

[性狀]

淺黃色至黃色黏稠狀液，易溶于95％乙醇、甘油以及丙酮，微溶于水、乙醇和甲醇，不溶于苯、氯仿和乙醚等。

水溶液為強(qiáng)酸性，其水溶液的pH值：濃度1.3％時(shí)為0.40， 0.13％時(shí)為2.26。

遇高溫易分解

 

[使用]

用于對蝦保鮮，可按生產(chǎn)需要適量使用，允許殘留量為≤20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、飲料和肉制品，最大使用量為0.2g/kg。

 

a.在油脂中的應(yīng)用

植物油的抗氧化劑，如對大豆油等植物油添加0.01％就非常有效。

 

b.在果蔬、飲料中的應(yīng)用

用于水果、蔬菜的保鮮，可將果蔬在1％植酸溶液內(nèi)浸漬或用植酸溶液均勻噴灑；用于清涼飲料、乳飲料，改善色調(diào)，防止果汁褪色，提高保存期。添加量為0.02％～0.05％（占原料量質(zhì)量分?jǐn)?shù)），用時(shí)直接加入溶解。

 

三、抗氧化劑的使用

 

1.  抗氧化劑的毒性分析

TBHQ ADI暫定為0.2 mg /kg (bw)，因?yàn)槿鄙僮銐虻拈L期實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，其致突變作用還不能被排除，因此有些國家還不允許使用。

BHA ADI=0.5 mg /kg (bw)，用含有2%BHA的飼料喂養(yǎng)小鼠致癌，但對豬、狗和猴無此作用。

BHT ADI=0.125 mg /kg (bw)，用1%~5%喂養(yǎng)小鼠有致癌報(bào)道，相當(dāng)于50mg/kg (bw) 。

 

2.  物理性質(zhì)

 

3.  抗氧化劑的使用特點(diǎn)

 

對動物脂肪的抗氧化作用較BHT強(qiáng)，對不飽和植物油的抗氧化性較弱。

可耐高溫油炸

 有一定的熏蒸性。但有特異臭味。

可單獨(dú)使用，也可與其它抗氧化劑共用。

可用于油脂、油炸食品干魚、餅干、方便面、果仁等。

美國日本禁用

 

抗氧化劑的協(xié)同作用

 

03  乳化劑

 

 

一、概述

 

       定義：能改善(減小)乳化體中各構(gòu)成相 (Component Phase)之間的表面張力，形成均勻分散體的物質(zhì)�？梢允故称分械挠团c水呈現(xiàn)均勻、穩(wěn)定的混合乳濁液狀態(tài)的一類具有親水和親油兩種基團(tuán)的物質(zhì)。

 

分類：

來源：天然物和人工合成品

乳化體系性質(zhì)：水包油(o/w)型和油包水(w/o)型

 

解離特性：陰離子型（如硬脂酰乳酸鈉等）和非離子型 (絕大部分乳化劑)

 

我國現(xiàn)允許使用的乳化劑有48個(gè)：

       D-甘露糖醇/銨磷脂/丙二醇/丙二醇脂肪酸酯/單,雙甘油脂肪酸酯(油酸、亞油酸、棕櫚酸、山崳酸、硬脂酸、月桂酸、亞麻酸)/改性大豆磷脂/甘油(又名丙三醇)/果膠 /海藻酸丙二醇酯/琥珀酸單甘油酯/聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）/聚甘油脂肪酸酯/聚氧乙烯(20)山梨醇酐單月桂酸酯(又名吐溫20),聚氧乙烯(20)山梨醇酐單棕櫚酸酯(又名吐溫40),聚氧乙烯(20)山梨醇酐單硬脂酸酯(又名吐溫60),聚氧乙烯(20)山梨醇酐單油酸酯(又名吐溫80)/聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯/卡拉膠/可溶性大豆多糖/酪蛋白酸鈉(又名酪朊酸鈉)/磷脂/麥芽糖醇和麥芽糖醇液/酶解大豆磷脂/木松香甘油酯/木糖醇酐單硬脂酸酯/檸檬酸脂肪酸甘油酯/羥丙基淀粉/氫化松香甘油酯/乳酸鈣/乳酸脂肪酸甘油酯/乳糖醇(又名4-β-D吡喃半乳糖-D-山梨醇)/山梨醇酐單月桂酸酯(又名司盤20),山梨醇酐單棕櫚酸酯(又名司盤40),山梨醇酐單硬脂酸酯(又名司盤60),山梨醇酐三硬脂酸酯(又名司盤65),山梨醇酐單油酸酯(又名司盤80)/山梨糖醇和山梨糖醇液/雙乙酰酒石酸單雙甘油酯/辛,癸酸甘油酯/辛烯基琥珀酸淀粉鈉/乙�；瘑�、雙甘油脂肪酸酯/硬脂酸鈣/硬脂酸鉀/硬脂酸鎂/硬脂酰乳酸鈉/硬脂酰乳酸鈣/皂樹皮提取物/蔗糖脂肪酸酯/

 

 

乳化劑的HLB值和相關(guān)性質(zhì)

一般用“親水親油平衡值”（Hydrophilytyand Lipophilyty Balance，簡稱HLB值）表示乳化劑乳化能力的差別

親油性為100%者：HLB=0

親水性為100%者：HLB= 20

 

二、乳化劑的應(yīng)用

 

1.乳化作用

       防止食品油水分離，防止糖和油脂起霜等。如巧克力、冰淇淋、奶油、蛋黃醬。

 

2.對淀粉食品有很好的調(diào)理作用

       因可與直鏈淀粉結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，使直鏈淀粉難以結(jié)晶析出，從而起延緩淀粉老化的作用；能與面粉中的脂類和蛋白質(zhì)形成氫鍵或偶聯(lián)絡(luò)合物，強(qiáng)化了面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

如用于面包、糕點(diǎn)、餅干、面條等淀粉食品

 

3.調(diào)節(jié)粘度

便于生產(chǎn)操作。如口香糖、巧克力、餅干。

 

4.穩(wěn)定氣泡和充氣

內(nèi)含飽和脂肪酸的乳化劑對泡沫有穩(wěn)定作用。如冰淇淋

 

5.潤濕和分散作用

        奶粉、可可粉、麥乳精、速溶咖啡、粉末飲料沖劑等食品中利用此作用可提高冷水和熱水中的溶性性。

 

6.控制結(jié)晶作用

       乳化劑可作油脂結(jié)晶調(diào)節(jié)劑，控制食品中油脂的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，以改善食品口感質(zhì)量。

如人造奶油、冰淇淋、巧克力。

 

7.反乳化-消泡作用

       在某些加工中可加入相反作用的乳化劑來破壞乳液的平衡，含有不飽和脂肪酸的乳化劑可做消泡劑用于乳制品加工。

 

8.增溶作用

       HLB值大于15的乳化劑可作脂溶性色素、香料、強(qiáng)化劑的增溶劑。

     

9.防粘作用

乳化劑可在糖的晶體外形成一層  保護(hù)膜，起防潮作用。

 

10.抗菌、保鮮作用

       蔗糖酯具有一定的抗菌性，可用作蛋品、水果、蔬菜等保鮮涂膜劑的乳化劑，提高其抗菌性能；天然乳化劑卵磷酯還有抗氧化作用。

 

三、乳化劑在各主要食品中的作用舉例

 

1. 面包、蛋糕類

A.   防止面粉中直鏈淀粉的疏水作用，從而防止老化、回生；

B.   降低面團(tuán)粘度，便于操作；

C.   促使面筋組織的形成；

D.   提高發(fā)泡性，并使氣孔分散、致密；

E.   促進(jìn)起酥油乳化、分散，改善組織和口感。

 

在焙烤制品中

       乳化劑可強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，防止因油水分離所造成的硬化，增加韌性和抗拉力（如面條），以保持其柔軟性，抑制水分蒸發(fā)，增大體積，改善口感（如饅頭）

以硬脂酰乳酸鈉（或鈣）的效果最好

 

2.在糖果、巧克力制品中

       可通過乳化劑以控制固體脂肪結(jié)晶的形成、晶型和析出，防止糖果返砂，巧克力起霜，防止人造奶油、起酥油、巧克力和花生白脫乃至冰淇淋中粗大結(jié)晶的形成等

 

使用乳化劑的注意事項(xiàng)：

(一)不同HLB值乳化劑可制備不同類型的乳液，選擇合適的乳化劑是取得最佳效果的基本保證。

(二)由于復(fù)合乳化劑具有協(xié)同效應(yīng)，通常多采用復(fù)配型乳化劑，但在選擇乳化劑“對”時(shí)，要考慮HLB高值與低值相差不要大于5，否則得不到最佳穩(wěn)定效果。

(三)乳化劑加入食品體系之前，應(yīng)在水或油中充分分散或溶解，制成漿狀或乳狀液。

 

四、乳化劑舉例

 

山梨醇酐

 

1)司盤(Span)系列

[化學(xué)結(jié)構(gòu)]：

 

[性狀]：

       各山梨醇脂肪酸酯的性狀因構(gòu)成脂肪酸殘基的不同而異。屬非離子型表面活性劑，乳化能力優(yōu)于其它乳化劑，但風(fēng)味較差，故一般與其它乳化劑配合使用。

圖片 

 

2)吐溫(Tween)系列

[化學(xué)結(jié)構(gòu)]：

[性狀]：

 

 

       Span和Tween作為乳化劑有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：對不同pH都具有顯著抵抗力；與高濃度電解質(zhì)共存時(shí)也較穩(wěn)定。