第十二章食品添加剂
? 12.1 防腐剂
? 12.2 抗氧剂
? 12.3 漂白剂
? 12.4 乳化剂与增稠剂
? 12.5 膨松剂
江苏食品职业技术学院
食品工程系
? 1,食品添加剂的概述
? 食品添加剂是指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人食
品中的化学合成或者天然物质 。 食品添加剂
的种类很多, 按照其来源的不同可以分为天
然食品添加剂与化学合成食品添加剂两大类,
使用的多数属于化学合成食品添加剂 。
?我国允许使用并订有国家标准的食品添
加剂有:防腐剂, 抗氧化剂, 着色剂,
发色剂, 漂白剂, 酸味料, 凝固剂, 增
稠剂, 乳化剂, 疏松剂, 甜味剂, 抗结
块剂, 品质改良剂以及其他食品添加剂 。
本章只着重讨论防腐剂, 抗氧化剂, 漂
白剂, 乳化剂等 。
? 2,食品添加剂的要求
? 从食品卫生出发, 食品添加剂首先应该
是使用的安全性, 其次才是色, 香, 味,
形态等工艺的效果 。
? 3,食品添加剂的使用标准
? 我国在 1997年 2月 1日正式实施的国家
标准,GB2760— 1996,食品添加剂使用
卫生标准, 。
?该标准提供了安全使用食品添加剂的定
量指标, 它包括允许使用的食品添加剂
品种, 使用目的 (用途 ),使用范围 (对象
食品 ),以及最大使用量 (或残留量 ),有
的还注明使用方法 。 最大使用量以 g/ kg
为单位 。 该标准的制定是以食品添加剂
使用情况的实际调查与毒理学评价为依
据 。 为了消费者的利益, 凡生产, 经营,
使用食品添加剂者均要严格执行 。
12.1 防腐剂
?造成食品败坏的原因很多, 有物理的, 化学
的及生物的等多方面的因素 。 由于食品养料
丰富, 很适于微生物生长, 繁殖, 所以细菌,
霉菌和酵母等微生物的侵袭通常是最容易导
致食品败坏的重要因素 。
?保存食品可采用罐存、冷冻冷存、干制、腌
制或化学保存等方法。各种方法都具有各自
的特点。在一定条件下,配合使用防腐剂作
为一种保存辅助手段,对防止某些易腐食品
的变质有显著的效果,而且使用简便,一般
不需要特殊设备,所以现阶段防腐剂在食品
防腐方面尚起着一定的作用。
?
?防腐剂 (又称保藏剂 ),是指凡具有杀死微
生物或抑制其增殖作用的物质 。
?原则上前者称杀菌剂, 后者称防腐剂, 但
杀菌或抑菌常不易严格区分, 同一物质,
高浓度能杀菌, 而低浓度只能抑菌 。
?根据防腐剂的组成和来源, 可分为有机
和无机的防腐剂, 前者主要包括苯甲酸
及其盐类, 山梨酸及其盐类, 对羟基苯
甲酸酯类, 丙酸及其盐类, 双乙酸钠及
脱氢乙酸, 乳酸等 。 无机的主要包括亚
硫酸及其盐类, 二氧化硫, 硝酸盐及亚
硝酸盐类, 游离氯及次氯酸盐等 。 无机
防腐剂除了防腐作用外, 还有护色, 发
色等其他作用 。
? 1,常用防腐剂
? 1)苯甲酸及其钠盐
? 苯甲酸又称安息香酸 。
? (1)性状 纯品为白色有丝光的鳞片或针状结
晶, 质轻, 无臭或微带安息香或苯甲醛味,
1000C开始升华, 在酸性条件下容易随同水蒸气
挥发, pH为 2.8(25% 饱和水溶液 ),难溶于水,
易溶于乙醇 。 由于苯甲酸难溶于水, 所以一般
都使用其钠盐 。 其防腐效果与苯甲酸相同 。 苯
甲酸及其盐在酸性条件下对细菌的抑制作用较
强, pH为 3时抑制作用最强;对酵母和霉菌的
抑制效果较弱 。
?苯甲酸进入机体后, 大部分在 9~ 15h与
甘氨酸化合成马尿酸, 剩余部分与葡萄醛
酸结合形成葡萄糖苷酸, 并全部从人尿中
排出 。 因此苯甲酸不会在机体内蓄积, 以
上两种解毒作用都是在肝脏内进行的, 因
此苯甲酸及其钠盐对肝功能衰弱的人不适
宜 。
? (2)用途 我国允许最大使用量在酱油, 醋,
果汁中为 1.0%, 在酱菜, 甜面酱, 蜜饯
等中为 0.5%, 在汽水, 汽酒中为 0.2%
(以苯甲酸计 )。 葡萄酒, 果酒, 软糖为
0.8g/ kg。 苯甲酸 1g相当于苯甲酸钠
1.18g。
? (3)使用注意事项 由于苯甲酸在水中溶解度
低, 故实际多是加适量的碳酸钠或碳酸氢钠,
用 900C以上热水溶解 。 若必须使用苯甲酸, 可
先用适量乙醇溶解后再用 。
? 苯甲酸最适抑菌 pH为 2.5~ 4.0。 pH低时抑菌
能力提高, 但在酸性溶液中其溶解度降低, 故
不能单靠提高酸性来提高其抑菌活性 。
? 苯甲酸在酱油、清凉饮料中与对羟基苯甲酸
酯类一起使用,效果更好。
? 2)山梨酸及其钾盐
? 山梨酸化学名称为 2,4一己二烯酸, 又
名花楸酸 。
? (1)性状 山梨酸为无色针状结晶或白
粉末状结晶, 无臭或稍带刺激性气味,
耐光, 耐热, 但在空气中长期放置, 易
被氧化变色, 而降低防腐效果 。 山梨酸
微溶于水, 而溶于有机溶剂, 所以多用
其钾盐 。
? 山梨酸对霉菌, 酵母和好气性细菌均有抑制作
用, 但对嫌气性细菌与嗜酸杆菌几乎无效 。 其
防腐效果随 pH升高而降低 。 pH为 8时丧失防腐
作用, 适用于 pH在 5.5以下的食品防腐 。 山梨
酸能与微生物酶系统中巯基结合, 从而破坏许
多重要酶系, 达到抑制微生物增殖及防腐的目
的 。
? 山梨酸是一种不饱和脂肪酸, 在机体内正常
地参加代谢作用, 氧化生成二氧化碳和水, 所
以几乎无毒, 是一种比较安全的防腐剂 。
? (2)用途 我国, 食品添加剂使用卫生标
准, (GB 2760— 1996)规定:用于肉, 鱼,
蛋及禽类制品, 最大使用量为 0.075g/
kg;用于果蔬类保鲜, 碳酸饮料为 0.2g/
kg;胶原蛋白肠衣, 低盐酱菜, 蜜饯,
果汁 (味 )型饮料, 果冻, 葡萄酒及果酒为
0.6g/ kg;酱油, 食醋, 果酱, 氢化植物
油, 软糖, 鱼干制品, 即豆制食品, 糕点
馅, 面包, 蛋糕, 月饼, 即食用海蜇及乳
酸饮料为 1.0g/ kg;用于食品工业塑料桶
装浓缩果蔬汁为 2g/ kg。
? (3)使用注意事项 配制山梨酸溶液时,
可先将山梨酸溶解在乙醇, 碳酸氢钠或碳
酸钠的溶液中, 随后再加入食品中 。
? 山梨酸用于需要加热的产品时, 为防
止山梨酸受热挥发, 应在加热过程的后期
添加 。
? 山梨酸在食品被严重污染, 微生物数
量过高的情况下, 不仅不能抑制微生物繁
殖, 反而会成为微生物的营养物质, 加速
食品腐败, 因此, 应特别注意食品卫生 。
? 山梨酸与山梨酸钾同时使用时, 以山梨
酸计不得超过最大使用量, 不得延长保质
期 。 由于 1% 山梨酸钾水溶液的 pH为 7~ 8,
可使食品 pH升高而不利于抑菌 。
? 3)对羟基苯甲酸酯类
? (1)性状 对羟基苯甲酸脂为无色结晶或
白色结晶粉末, 是苯甲酸的衍生物 。 几乎
无臭, 无味, 稍有涩味 。 难溶于水;可溶
于氢氧化钠溶液及乙醇, 乙醚, 丙酮, 冰
醋酸, 丙二醇等溶剂 。 其防腐效力较山梨
酸和苯甲酸大 。
?对羟基苯甲酸酯类对霉菌, 酵母和细菌有
广泛的抗菌作用 。 对霉菌, 酵母的作用较
强, 但对细菌特别是对革兰氏阴性杆菌及
乳酸菌的作用较差 。 其烷基链越长抗菌作
用越强 。 其抑菌作用不像酸型防腐剂那样
受 pH的影响 。 其抗菌作用一般在 pH4--8
的效果较好 。
? (2)用途 对羟基苯甲酸乙酯 (以对羟基苯
甲酸计 )用于果蔬保鲜的最大使用量为
0.012g/ kg;食醋为 0.10g/ kg ;碳酸
? 饮料为 0.20g/ kg; ’ 果汁 (果味 )型饮料, 果酱
(不含罐头 ),酱油及酱料为 0.25g/ kg;糕点馅
为 0.5g/ kg;蛋黄为 0.20g/ k。,
? (3)使用注意事项 以上三种防腐剂安全性顺
序为:山梨酸类 >对羟基苯甲酸酯类 >苯甲酸类 。
从防腐效果来看, 大体上对羟基苯甲酸酯类的
抗菌作用比山梨酸和苯甲酸强 。 但对羟基苯甲
酸酯类水溶性差, 使用时通常将它们溶于氢氧
化钠, 乙酸或乙醇, 使用不当效果反而降低 。
? 2,影响防腐剂防腐效果的因素
? 1)pH
? 苯甲酸及其盐类, 山梨酸及其盐类均属
于酸性防腐剂 。 食品 pH对酸性防腐剂的
效果有很大影响, pH较低效果好 。
? 一般地说, 使用苯甲酸及苯甲酸钠适用
于 plH4.5~ 5以下, 山梨酸及山梨酸钾在
pH5~ 6以下, 对羟基苯甲酸酯类使用范
围为 pH4~ 8。
? 酸型防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液
内的未电离分子 。 如果溶液中氢离子浓度
增加, 电离被抑制, 未电离分子比例就增
大, 所以低 pH的防腐作用较强 。
? 2)溶解与分散
? 防腐剂应该完全溶解和均匀分散在食品
中, 才能全面发挥作用 。 如果分散不均匀,
有的部位过少则达不到防腐效果, 有的部
位过多甚至会超过使用卫生标准 。
?同时,还要注意防腐剂在食品不同相中的分
散特性,如在油与水中的分配系数,这点对
于高比例油水体系的防腐很重要。如果微生
物开始出现于水相,而使用的防腐剂大量分
散在油相时,就可能起不到防腐作用。
?如果腐败开始只发生在食品外部, 如水果,
蔬菜等, 那么将防腐剂均匀地分散在食品表
面即可 。 而对于饮料, 罐头, 焙烤食品等,
就要求防腐剂均匀地分散在其中 。
? 3)食品的染菌情况
? 食品染菌数量的多少及所染微生物种类等
对防腐剂的效果也有很大影响 。 在使用等量
防腐剂的情况下, 食品染菌情况越严重, 则
防腐效果越差 。 从微生物增殖过程来看, 开
始是缓慢的诱导期, 接着进入对数期, 增殖
急骤增加 。 由于食品防腐剂的作用性质和用
量限制, 通常只是抑制微生物, 延长微生物
增殖过程的诱导期,如食品已严重染菌,再使用
防腐剂也无济于事 。
?如山梨酸加入到已严重污染了大量微生物
的食品中, 不仅不防腐, 还会被乳酸菌等
还原为山梨糖醇, 成为碳源而被微生物利
用 。 因此, 应尽可能减少食品的染菌可能
和染菌程度 。
4),热处理
? 一般情况下加热可增强防腐剂的防腐
效果, 在加热杀菌时加人防腐剂, 杀菌时
间可以缩短 。 各种防腐剂都有各自的作用
范围, 在某些情况下两种以上的防腐剂并
用, 往往具有协同作用, 而比单独作用更
为有效 。
12.2 抗氧剂
? 1.抗氧机理概述
? 抗氧化剂是能阻止或延迟食品氧化, 以提
高食品质量的稳定性和延磬贮存期的食品添
加剂 。
? 食品在贮存期间所发生的化学变化, 以氧
化作用最为广泛 。
?氧化是导致食品质量变劣的重要因素之一,
特别是对于油脂或含油较多的食品来说更是
如此 。 氧化除使食品中的油脂酸败外, 还会
使食品发生褪色, 褐变, 维生素破坏, 从而
低食品质量和营养价值, 甚至还能产生有害
物质, 引起食物中毒 。
? 防止食品氧化, 应从原料, 加工, 包装, 贮存
等环节上采取相应的措施, 如降温, 干燥, 抽
真空, 充氮, 密封等 。 此外, 适当地配合使用
一些安全性高, 效果大的抗氧化剂, 对防止食
品的氧化也是很有必要的 。
? 抗氧化剂分类若按来源可分为人工合成抗氧
化剂 (如, BHA,BHT,PG等 )和天然抗氧化剂
(如维生素 C,植酸等 )。
? 若按溶解性可分为油溶性、水溶性和兼溶性
三类。油溶性抗氧化剂,如 BHA,BHT等;水
溶性抗氧化剂,如维生素 C、茶多酚等;兼溶
性抗氧化剂,如抗坏血酸棕榈酸酯等。
? 抗氧化剂按照作用方式可分为自由基吸收剂,
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 。
? 抗氧化的作用机理随抗氧化剂种类不同而相
同,归纳起来主要有以下几种:一是通过抗氧
化剂的还原作用,降低食品中的含氧量;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。
? 2,常用油溶性抗氧剂
? 油溶性抗氧化剂能均匀地分布于油酯
中,对油酯或含脂肪的食品可以很好地发
挥其抗氧化作用。我国允许使用的油溶性
抗氧化剂有人工合成的油溶性抗氧化剂,
如特丁参 4一羟基茴香醚 (BHA),2,6一二
特丁基对甲酚 (BHT);没食子酸丙酯 (PG)
等。还有天然的油溶性抗氧化,如愈疮树
脂,生育酚混合浓缩液等
? 1)丁基羟基茴香醚 (BHA),
? 丁基羟基茴香醚 (BHA)又称为特丁基一 4一
羟基茴香醚, 简称为 BHA。
? (1)性状 丁基羟基茴香醚为白色或微黄色蜡
样结晶状粉末, 稍有酸类的臭气和有刺激性的
气味 。 市售的 BHA是 3-BHA与 2-BHA的混合物,
其中 3-BHA的含量往往超过 90% 。 3-BHA的抗
氧化性效果比 2-BHA高 1.5~ 2倍 。 两者混合后
有一定的协同作用 。 BHA对动物脂肪的抗氧化
性较强, 对不饱和的植物油的抗氧化性较弱 。
? BHA对热相当稳定, 在弱碱性的条件下不容易
破坏, 这就是它在焙烤食品中, 仍能有效使用
的原因 。 本品可单独使用, 但与其他抗氧剂及
增效剂合用, 效果更好 。
? (2)用途 我国, 食品添加剂使用卫生标准,
(GB 2760— 1996)规定,BHA可用于食用油脂,
油炸食品, 干鱼制品, 饼干, 方便面, 速煮米,
果仁, 罐头, 腌制肉制品及早餐谷类食品, 最
大使用量为 0.2g/ kg。 BHA与 BHT,PG混合使
用时其中 BHA与 BHT总量不超过 0.10g/ kg,
PG不得超过 0.05g/ kg。
? BHA与 BHT混合使用时, 总量不得超过 0.2g/
kg(使用量均以脂肪计 )。 BHA是在油酯含量高
的饼干中常用的抗氧化剂之一 。 BHA还可以延
长咸干鱼类的贮存期 。 BHA除抗氧化剂作用外,
还有相当强的抗菌力 。
? (3)使用注意事项 与铁离子等混合会变色 。
? 2)二丁基羟基甲苯 (BHT)
? 二丁基羟基甲苯又称为 2,6一二特丁基对甲
酚,简称 BHT。
? (1)性状 二丁基羟基甲苯为白色结晶或
结晶粉末, 无味, 无臭, 不溶于水及甘油
和丙二醇, 能溶于乙醇, 油脂等有机溶剂,
对热稳定, 与金属离子反应不会着色 。 具
有升华性, 加热时能与水蒸气一起挥发 。
抗氧化作用较强, 耐热性好, 在普通烹调
温度下影响不大 。 用于长期保存的食品与
焙烤食品效果较好 。 抗氧化效果良好 。
? (2)用途 国家食品卫生标准规定,BHT对油
酯, 油炸食品, 干鱼制品, 饼干, 速煮面, 干
制食品, 罐头最大使用量为 0.2g/ kg,BHT与
BHA混合使用时, 总量不得超过 0.2g/ kg。 一
般多与 BHA合用, 并同柠檬酸或其他有机酸作
为增效剂 。 例如在植物油中,BHT,BHA:柠
檬酸 =2,2,1。
? (3)使用注意事项 BHT对于油炸食品所用油
脂的保护作用较小, 对人造黄油贮存期间没有
足够的稳定性作用 。 一般很少单独使用 。
? 3)没食子酸丙酯 (PG)
? (1)性状 纯品为白色至淡褐色的结晶状粉末,
或为乳白色的针状结晶。无臭,稍有苦味,水
溶液无味。由水或含水乙醇得到一个结晶水的
盐,在 1050C则完全成为无水物。易溶于乙醇、
丙酮、乙醚,难溶于氯仿、脂肪与水。其水溶
液的 pH在 5.5左右,对热比较稳定。无水物熔
点为 146~ 1500C。对热较敏感,在熔点时即分
解,因此用于高温食品中稳定性较差。易与铜,
铁离子反应显紫色或暗紫色,光线可以促进其
分解。
? 没食子酸丙酯对猪油抗氧化作用较 BHA和 BHT
都强些, 没食子酸丙酯加增效剂柠檬酸后使抗
氧化作用增强, 与 BHA和 BHT混合使用时的抗
氧化作用更强, 混合使用再加增效剂柠檬酸则
抗氧化作用最好 。
? (2)用途 国家食品卫生标准规定:没食子酸
丙酯在油酯油炸食品、干鱼制品、速煮面、速
煮米、罐头的最大使用量为 0.1g/ kg,添加量
随油酯的种类,品质不同而异,BHA,BHT总
量不得超过 0.lg/kg。 PG不得超过 0.05g/ kg。
?最大使用量以脂肪计。与柠檬酸或酒石
酸等混合用,不仅起增效作用,而且还
可以防止由金属离子引起的呈色作用。
? (3)使用注意事项 应避光密闭保存, 避
免使用铁, 铜器 。
? 3,常用水溶性抗氧剂
? 水溶性抗氧化剂是指能溶解于水的一些
抗氧化物质, 多用于对食品的护色, 防
? 止氧化变色, 以及防止因氧化而降低食品的风
味和质量等方面 。 此外, 在罐头生产时能阻止
罐头容器内面的镀锡薄板腐蚀, 如柠檬酸亚锡
及氯化亚锡等 。 我国常用的水溶性抗氧化剂是
L一抗坏血酸及其钠盐 。
? 1)L一抗坏血酸及其钠盐
? (1)性状 抗坏血酸又称为维生素 C。 为白色或
略带淡黄色的结晶或粉末, 无臭, 味酸, 遇光
色渐变深, 干燥状态较稳定, 但水溶液很快被
氧化分解, 在中性或碱性溶液中更快 。
? (2)用途 抗坏血酸用作为啤酒, 无醇
饮料, 果汁等的抗氧化剂, 可以防止褪
色, 变色, 风味变劣和其他由氧化而引
起质量问题 。 这是由于它能与氧结合而
作为食品除氧剂, 并有钝化金属离子的
作用 。 抗坏血酸还可抑制果蔬的酶促褐
变 。 也就是说, 在无脂食品中, 抗坏血
酸的抗氧化机理是消耗氧, 还原高价金
属离子, 把食品的氧化还原电势转移到
还原的范围, 以防止对食品的氧化 。
? 抗坏血酸对人体无毒害作用, 大剂量也无害于
人体健康 。 我国, 食品添加剂使用卫生标准,
(GB 2760— 1996)规定:维生素 C作为抗氧化剂
可用于啤酒, 最大使用量为 0.04g/ kg;, 用于
发酵面制品, 为 0.2g/ kg。 实际使用中, 本品
可应用于许多食品中, 包括水果, 蔬菜, 肉,
鱼, 干果, 饮料及果汁等 。 应用于腌制肉制品,
抗坏血酸作为发色助剂, 0.02% ~ 0.05% 的添
加量, 可有效地促进肉红色的亚硝基肌红蛋白
的产生, 防止肉制品的褪色, 同时抑制致癌物
质亚硝胺的生成 。 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 。
? (3)使用注意事项 因本品容易被氧化,
它的水溶液受热, 遇光后易破坏, 应避
光密闭保存 。 在碱性及重金属存在时更
能促进其破坏 。 因此使用时必须注意避
免从水及容器中混入金属和空气 。 抗
坏血酸呈酸性 。 对不适于添加酸性物质
的食品, 可改用抗坏血酸钠盐 。 例如牛
奶等 。 1g抗坏血酸钠盐相当于抗坏血酸
约 0.9g。 其使用同抗坏血酸 。
? 2)植酸 。
? 植酸又名环己六醇六磷酸酯, 肌醇六
磷酸, 简称 PA。
? (1)性状 植酸为浅黄色至黄褐色黏稠状
液体, 易溶于水, 95% 乙醇, 甘油以及
丙酮, 微溶于无水乙醇和甲醇, 不溶于苯,
氯仿和乙醚等 。 水溶液为强酸性, 遇高温
易分解, 若在 1200C以下短时间加热, 或
浓度较高时, 则相对稳定 。
? 植酸有很强的抗氧化能力, 与维生素 E混合使
用, 具有相乘的抗氧化作用 。
? 植酸分子中的 12个酸羟基都能对金属离子起
螯合作用 。 在低 pH下可定量沉淀 Fe3+,中等 pH
或高 pH下可与所有的其他多价金属离子形成不
溶性螯合物 。
? (2)用途 我国, 食品添加剂使用卫生标准,
(GB 2760— 1996)规定:用于对虾保鲜, 可按
生产需要适量使用, 允许残留量为 20mg/ kg;
用于食用油脂, 果蔬制品, 饮料和肉制品, 最
大使用量为 0.2g/ kg。
? 实际应用中, 植酸常作为抗氧化剂及金属离子
螯合剂, 用于防止食品的氧化, 褐变或褪色 。
植酸对植物油具有较好的抗氧化效果 。 在植物
油中添加 0.01% 即可明显地防止植物油的酸败 。
其抗氧化效果因植物油的种类不同而有差别,
用于花生油效果最好, 大豆油次之, 棉籽油相
对较差 。
? 用于水产品罐头, 植酸可以防止形成鸟粪石
结晶和变色 。 贝类罐头在加热杀菌时可产生硫
化氢等, 与肉中的铁, 铜以及从罐头铁皮溶出
的铁, 锡等特别是铁结合, 产生硫化物而变黑,
为防止变黑可添加 0.1% ~ 0.5% 的植酸 。
?可防止蟹肉罐头出现蓝斑 。 蟹血液中含
有血蓝蛋白, 是一种含铜的血色素蛋白,
加热杀菌时所产生的硫化氢与铜反应,
容易发生变蓝现象 。 添加 0.1% 的植酸和
1% 的柠檬酸钠可防止出现蓝斑 。
?植酸可以防止鲜虾变黑 。 若添加 0.01
% ~ 0.05% 的植酸与 0.3% 的亚硫酸钠,
效果甚好, 且可避免二氧化硫残留过高 。
采用 0.05% ~ 0.10% 的植酸与 0.05% 的维
生素 E的组合配方, 对连头对虾防黑边效
果显著 。
? 1% 左右的植酸溶液可用于水果及蔬菜的
保鲜 。 对于肉类制品, 植酸可以螯合其肌
红蛋白中的铁, 防止由铁催化引起的脂肪
氧化 。 另外, 植酸也可用于制酒工业的除
金属剂, 水的软化剂及保健饮料的快速止
渴剂 。
12.3 漂白剂
? 1,漂白机理
? 能破坏或抑制食品的发色因素, 使食品褪
色或使食品免于褐变 。
? 还原型
?漂白剂
? 氧化型
? (1)氧化型漂白剂 包括漂白粉, 过氧
化氢, 高锰酸钾, 次氯酸钠, 过氧化丙酮,
二氧化氯, 过氧化苯甲酰 。 漂白作用比较
强, 会破坏食品中的营养成分, 残留量也
较大;多用于食品加工设备和食品原料的
洗涤 。
? (2)还原型漂白剂 列入我国 GB 2760— 1996
中的漂白剂全部是以亚硫酸制剂为主的还原型
漂白剂 。 主要有:硫磺 (S),二氧化硫 (S02)、
亚硫酸氢钠 (NaHS03),亚硫酸钠 (Na2S03),偏
重亚硫酸盐又称焦亚硫酸盐 (包括 K2S205和
Na2S205),低亚硫酸盐又称连二亚硫酸钠, 次
硫酸钠, 保险粉 (Na2S204)。 其漂白作用的有效
成分为 S02 。
? (3)食品中使用亚硫酸盐的作用有:漂白作用,
防褐变作用, 防腐作用, 抗氧化作用 。
? 2,常用的几种漂白剂
? 1)亚硫酸及其钠盐
? (1)性状 亚硫酸钠有无水物和七水物两种 。
无水物 (Na2S03)为无色至白色六角形棱柱结晶
或白色粉末, 七水物 (Na2S03 ·7H2O)为无色单
斜晶体 。 易溶于水, 1% 水溶液的 pH为 8.3~
9.3,有强还原性 。
? 加入食品半成品中的亚硫酸盐类在进一步的
加工, 加热过程中, 大部分变为二氧化硫挥发,
所以一般食品经过加热处理后, 含亚硫酸极少 。
这些残留的少量亚硫酸盐随食物进入人体后,
将被氧化成为硫酸盐, 通过正常的解毒后排出
体外,,对人体安全无害 。
(2)用途 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 。 对食糖, 冰糖, 糖果,
蜜饯类, 葡萄糖, 饴糖, 饼干, 罐头最大使用
量为 0.6g/ kg(以亚硫盐钠计 )。 漂白后产品二
氧化硫残留量为:饼干, 食糖, 粉丝不超过
0.05g/ kg,罐头不超过 0.02g/ kg, 其它产
品不超过 0.1g/ k。
?亚硫酸适合于植物性食物的防腐, 漂白,
保色和防止抗坏血酸破坏, 但对于鱼,
肉等动物性食品不适用 。 因为即使加工
时, 将亚硫酸驱除, 食品中仍然留有不
愉快滋味, 此种滋味可以掩盖鱼, 肉腐
败的真正滋味 。 此外它对硫胺素 (维生素
B1)有破坏作用, 故鱼, 肉类, 谷物类,
乳制品及坚果类食品不可用亚硫酸及其
盐类 。
? 2)低亚硫酸钠和焦亚硫盐钠
? (1)性状 低亚硫酸钠 (Na2S204)又名保
险粉, 焦亚硫酸钠 (Na2S205)又名偏重亚
硫酸钠, 它们在人体内的代谢途径与亚
硫酸盐基本相似 。 但比一般亚硫酸盐类
有更强烈的还原性, 故漂白力更强 。 但
用量过多, 可破坏食品中硫胺素 。
? (2)用途 根据国家食品卫生标准规定,对亚
硫酸钠的使用为:对食糖、冰糖、糖果、蜜
饯类,葡萄糖、饴糖、饼干、罐头最大使用
量为 0.6g/ kg,漂白后的产品二氧化硫残留
量为:饼干、食糖、粉丝不超过 0.05g/ kg,
罐头不超过 0.02g/妇,其他品种二氧化硫残
留量不超过 0.1g/ kg。
? 3,漂白剂使用时应注意的问题
? (1)食品中如存在金属离子时, 则可将残留的
亚硫酸氧化 。
? (2)亚硫酸盐类容易分解失效, 最好是现用现
配制 。
?
? (3)用亚硫酸漂白的物质, 由于二氧化硫的消失
容易变色, 所以通常在食品中残留过量的二氧
化硫, 根据食品卫生要求残留量必须符合规定,
残留量高时会造成食品有二氧化硫的臭气, 同
时对添加的香料, 色素及其他添加剂也有影响,
若用二氧化硫残留量较高的原料制罐时, 易发
生腐蚀罐壁 。 并由此而产生较多硫化氢 。
? (4)亚硫酸对维生素 Bl(硫胺素 )有破坏作用, 所
以一般不适用于肉类, 谷物, 乳制品及坚果类
食品中 。
12.4 乳化剂与增稠剂
?将两种互不相溶的液体混合后,其中一种呈微
滴状分散于另一种液体中的作用称为乳化 。
这两种不同的液体称为, 相,, 在体系中量
大的称为连续相, 量小的称为分散相 。
? 能使互不相溶的两相中的一相均匀地分散于另
一相的物质称为乳化剂 。 乳化剂的分子具有极
性端 (亲水性 )和非极性端 (亲油性 )。 它可介于油
和水的中间, 使一相均匀地分散于另一相的中
间而形成稳定的乳浊液 。
? 油一水乳浊液分为水在油中 (W/ O)及油在水
中 (O/ W)的两种类型, 它们适用的乳化剂也不
相同 。 O/ W型乳浊液宜用亲水性强的水溶性
乳化剂, W/ O型乳浊液宜用亲油性强的油溶
性乳化剂 。 在食品加工中较多遇到的是 O/ W
型的乳浊液 。
? 1,乳化剂的作用
?乳化剂有乳化作用 。 也可以作为食品的
稳定剂 。 并能防止面包的淀粉老化, 从
而可以保持面包的柔软性 。
? 2,常用乳化剂
? 1)单硬酯酸甘油酯
? (1)性状 单硬酯酸甘油酯为微黄色的蜡
状固体 。 凝固点不低于 560C,不溶于水,
在热水中强烈振荡时可分散在水中 。 为
W/ O型乳化剂, 因本身乳化性很强, 也
可作为 O/ W型的乳化剂 。
? (2)用途 根据我国食品卫生国家标准规定, 单
硬酯酸甘油酯的使用范围为糖果, 巧克力, 饴
糖, 其最大使用量为 6g/ kg。 适用于制造乳脂
糖和奶糖, 在制造饴糖时, 添加单硬酯酸甘油
酯, 在熬糖时可降低黏度, 并能避免食用时黏
牙 。
? 2)磷脂
? 磷脂的主要成分是卵磷脂, 脑磷脂和肌醇磷
脂等 。
? (1)性状 精制磷脂是半透明的黏稠物质, 稍
有特异臭 。 在空气中或光照下迅速变成黄色,
逐渐变成不透明的褐色 。
? 不溶于水, 在水中膨润呈胶体溶液 。 溶于氯仿,
乙醚, 石油醚, 四氯化碳, 有吸湿性 。
? 从大豆油中制取磷脂成本低, 不易腐败, 可大
量生产, 是食品工业重要的乳化剂 。
? (2)用途 磷脂是 W/ O及 O/ W两用类型兼可
使用的乳化剂, 广泛应用于制造糖果, 人造奶
油, 饼干和糕点等食品 。
? 3)蔗糖脂肪酯
? (1)性状 适用于乳化剂的蔗糖脂肪为 1,2,3
个脂肪酸 (软脂酸或硬脂酸 )的蔗糖酯, 主要为
单酯及二酯 。 白色至黄色的粉末, 或无色至微
黄色的黏稠液体或软固体 。 无臭或稍有特殊的
气味 。
? 易溶于乙醇, 丙酮 。 在食用乳化剂中它的亲水
性较大, 适用于 O/ W型乳浊液, 对油脂仅溶
解 1% 以下 。 加热到 1450C以上则分解, 1200C
以下稳定, 在酸性或碱性下加热则被皂化 。
? (2)用途 蔗糖脂肪酯适于糕点的乳化, 发泡
和泡沫的保持, 可防止面包老化和饼干等焙烤
制品的油脂乳化, 可提高油脂起酥作用, 还可
作为可可, 巧克力, 牛奶等的分散剂 。
? (3)使用注意事项 使用时, 可先将蔗糖酯用适
量的冷水调和成糊状再加入所需的水, 升温至
60~ 800C,搅拌溶解, 或将蔗糖酯加到适量油
中, 搅拌令其溶解和分散, 再加到制品原料中 。
另外, 蔗糖酯暴露在空气中一般易潮解结块,
结块后仍可使用, 但不利于保存, 因蔗糖酯在
500C以上即开始熔化, 故应密封保存于阴冷干
燥处 。
? 4)丙二醇脂肪酸酯
? 又称丙二醇单, 双酯, 简称丙二醇酯 。
? (1)性状 性状随结构中的脂肪酸的种类不同
而异, 为白色至黄色的固体或黏稠液体, 无臭
味 。 如丙二醇的硬脂酸和软脂酸酯多数为白色
? 固体;以油酸, 亚油酸等不饱和酸制得的产品
为淡黄色液体 。 此外, 还有粉状, 粒状和蜡状 。
丙二醇单硬脂酸酯是 W/ O型乳化剂, 不溶于
水, 可溶于乙醇, 乙酸乙酯, 氯仿等 。
? (2)用途 丙二醇酯乳化能力比同纯度的单甘酯
差, 但它却具有对热稳定, 不易水解的特点 。
往往与其他乳化剂混合使用 。 由于它具有非常
优秀的充气能力, 形成的泡沫轻而稳定, 因而
在酥蛋面包, 干酪面包和蛋糕裱花奶油等食品
中具有广阔的市场 。 按下列配方可制成粉状的
蛋糕乳化剂:单脂肪酸丙二醇酯 60%, 单甘酯
24%, 乳酸甘油酯 15% 。 由于单丙酯的亲油性
强, 在大豆油等油脂中加入 8% ~ 10% 单丙酯,
可制备贮存稳定性好的起酥油, 在奶油中加入
9% ~ 12% 的单丙酯和少量单甘酯, 可制备起
泡性奶油 。
? 3,常用增稠剂
? 增稠剂是指使食品增加黏稠度, 使其均
匀分布的物质, 俗称糊料 。 增稠剂都属亲
水性高分子化合物, 其分子结构中含有许
多亲水基团, 如羟基, 羧基, 氨基和羧酸
根等, 能与水分子发生水化作用, 其分子
质点水化后以分子状态高度分散于水中,
形成高黏度的单相均匀分散体系 —— 大分
子溶液 。
? 许多亲水性的胶体物质对于乳浊液, 悬浊液和
泡沫具有稳定作用, 并且有增稠性质 。 这些物
质大多数来自天然树胶, 或经过化学改性以后
获得所需的特性 。 它们许多属于多糖类如阿拉
伯树胶, 瓜尔豆树胶, 羧甲基纤维素 (CMC)、
鹿角藻胶, 琼脂, 淀粉和果胶 。 明胶来自胶原
蛋白, 属于广泛应用的少数非糖类的稳定剂 。
亲水胶体除能稳定胶体分散体系外, 还能抑制
结晶, 改进焙烤食品的糖霜, 以及提高香料和
风味的保存效力 。 亲水胶体一般使用浓度约为 2
% 或更小 。
? 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 。 增稠剂还被广泛地用做成膜剂, 持
水剂, 黏着剂, 填充剂, 上光剂, 冷冻一融化
稳定剂, 防霜剂, 矫味剂, 膳食纤维等 。
? 值得注意的是相同名称的食品胶产品, 如果原
料来源不同, 也会导致某些应用性质的差异 。
?除担当体系稳定, 增稠, 凝胶等品质改良
剂功能外, 亲水胶体的另一新消费趋势是
成为, 功能食品, 的成分之一 。
?常用亲水胶的性能比较和应用特性如下:
? 1)性能比较
? 抗酸性次序:海藻酸丙二醇酯, 抗酸
CMC,果胶, 黄原胶, 海藻酸盐, 卡拉
胶, 琼脂, 明胶, 淀粉 。
?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 。
?溶液假塑性次序:黄原胶, 槐豆胶, 卡拉
胶, 瓜尔胶, 海藻酸盐, 海藻酸丙二醇酯 。
?吸水性次序:瓜尔胶, 黄原胶 。
? 凝胶强度次序:琼脂, 海藻酸盐, 明
胶, 卡拉胶, 果胶 。
? 凝胶透明度次序:卡拉胶, 明胶, 海
藻酸盐 。
? 凝胶热可逆性次序:卡拉胶, 琼脂,
明胶, 低酯果胶 。
? 冷水中溶解次序:黄原胶、阿拉伯胶、
瓜尔胶、海藻酸盐。
? 快速凝胶次序:琼脂, 果胶 。
? 乳化悬浮性次序:阿拉伯胶, 黄原胶 。
? 口味次序:果胶, 明胶, 卡拉胶 。
? 奶类稳定性次序:卡拉胶, 黄原胶, 槐豆胶,
阿拉伯胶 。
? 2)应用特性
? (1)琼脂 所形成的凝胶是胶类中强度最高的,
可以制作许多坚韧而富有弹性的果冻食品 。 另
一特性是快速凝固, 在水果冻中可防止生产过
程中水果浆产生上浮下沉;作油饼, 面包的透
明糖衣时, 可减少油饼, 面包的吸液软化倾向 。
? (2)海藻酸盐 本身不能成胶, 但可以通过加
入 Ca2+等来形成凝胶, 由于它不易失水收缩,
表面不会硬化, 因此可以广泛用于需一次或多
次冷冻一加热循环的食品中 。 海藻酸盐与淀粉
的黏结力很强, 当它用于饼馅中时, 可产生一
种松脆, 不胶黏的口感;用于面条中则可大大
加强咀嚼力 。 I
? (3)卡拉胶具有稳定酪朊胶束的能力, 主要应
用于奶类和肉类产品中, 如在可可牛奶中悬浮
稳定可可粉;在牛奶蒸发过程和婴儿食品配方
冰淇淋中, 对胶束和胶团起稳定作用, 防止奶
油分离;在火腿肠中用于黏结稳定 。
? 卡拉胶形成的凝胶能在口中溶化,且具有口感
好、外观好、光泽发亮的特点。
? (4)黄原胶 可提高食品的黏度, 在一 40~ 930C
其黏度变化很小, 它的水溶液有极强的假塑性
(切变稀化性 ),因而大量应用于色拉, 肉汁,
调味汁中, 在这些食品中黄原胶还能提供良好
的乳化, 悬浮稳定性, 并保持一定黏度 。 黄原
胶溶液耐酸碱 (pHI.5~ 13)性能也是十分引人注
目的, 它在各类碳酸饮料中得到广泛应用 。
? (5)明胶和果胶 主要应用特点是其凝胶熔点低,
在口中可溶化, 胶体柔软有弹性, 因此常用于
奶糖等产品的生产 。 果胶由于其抗酸性特点,
主要作为酸性食品的胶凝剂 。
? (6)瓜尔胶 是已知胶类中增稠效果最好的胶
体, 能与大量水结合, 可用于冰淇淋中, 避免
冰晶的生成;用于罐头食品中能使肉菜固体部
分表面包一层稠厚的肉汁 。
? (7)海藻酸丙二醇酯 是已知胶体中抗酸
性最好的胶体, 它在乳酸菌饮品中作为
稳定剂使用, 效果最好 。
? (8)阿拉伯胶 广泛应用于乳化香精, 焦
糖酱色, 饮料中, 起乳化, 悬浮及降低
表面张力的作用, 使乳化体系稳定;它
的密封性质也使其大量应用于胶囊或微
胶囊中, 如在微胶囊粉末香精中应用,
可使香味保持时间提高 10~ 20倍 。
? 此外, 阿拉伯胶和海藻酸盐一样可作为泡沫稳
定剂, 将它加入啤酒中可在瓶壁产生, 连鬓子,
一样的泡沫挂壁效应 。
? (9)CMC 已开发出抗酸, 耐碱, 高黏, 低黏等
系列产品, 其水溶液经得起煮沸, 冷冻和低温
速冻 。 CMC也用于增稠, 假塑赋形等方面, 并
且相对而言成本低 。
?
12.5 膨松剂
?是在食品加工过程中加入的能使面胚发起,
使制品具有酥脆, 膨松或柔软等特征的化学
物质 。 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, 馒头和
膨化食品等中 。
? 膨松剂不仅可提高食品的感官质量, 而且有利
于食品的消化吸收, 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 。 其中
酸性膨松剂包括硫酸铝钾, 硫酸铝氨, 磷酸氢
钙和酒石酸氢钾等, 主要用做复合膨松剂的酸
性成分, 不能单独用做膨松剂 。
? 1,碱性膨松剂
? 碱性膨松剂包括碳酸氢钠 (钾 ),碳酸氢铵, 轻
质碳酸钙 。 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, 但易使成品过松, 使成品内部或表面出现大
的空洞, 并产生刺激性的氨气, 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, 可改善成品的口感和风味 。 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 。
? 2,复合膨松剂
? 又称发酵粉, 发泡粉, 是实际应用最多的膨松
剂 。 一般是由三部分组成:
? (1)碳酸盐 常用的是碳酸氢钠, 用量占 20%
--40%, 其作用是产生 C02。
? (2)酸性盐或有机酸 常用的酸性物质主要有
柠檬酸, 酒石酸, 延胡索酸, 乳酸, 酸性磷酸
盐和明矾类 (包括钾明矾, 烧明矾 )等 。 用量占
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 。
? 配制复合膨松剂时, 应将各种原料成分充分干
燥, 要粉碎过筛, 使颗粒细微, 以便混合均匀 。
碳酸盐与酸性物质混合时, 碳酸盐使用量最好
适当高于理论量, 以防残留酸味 。 产品最好密
闭贮存于低温干燥处, 以防分解失效 。
? 使用复合膨松剂时, 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 。 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 。
? 膨松剂中的铝对人体健康不利, 因而
人们正在研究减少硫酸铝钾和硫酸铝铵等
在食品生产中的应用, 尤其是取代在经常
食用的油条中的使用 。
? 3,生物膨松剂
? 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, 使面坯起发, 增大, 经焙烤后使
食品形成膨松体 。
思考题
? 1.食品添加剂有什么作用?
? 2.抗氧化剂的作用机理是什么?
? 3.膨松剂分为几类?各举两例。