食品添加剂学习-第2章
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按来源分：
天然甜味剂：蔗糖、淀粉糖浆、葡萄糖、甘草甜素、甜菊苷等；
合成甜味剂：糖精、糖醇等。
按生理代谢特性分：
营养性甜味剂：蔗糖、淀粉糖浆、葡萄糖
非营养性甜味剂：甘草甜素、糖精
（3）常用的几种甜味剂
四、赋形剂
4。1 基本概念
赋形剂是改善食品外观的一类添加剂，包括固化剂、发泡剂、被膜剂和填充剂。
4。2 固化剂
固化剂也称组织硬化剂，是使食品中胶体（果胶，蛋白质等）凝固为不容性状态的添加剂。
凝固蛋白：盐卤、硫酸钙、葡萄糖酸内酯、醛类等。
凝固果胶：钙盐、酸性铝盐
海藻胶：钙盐
4。3 被膜剂
被膜剂也称上光剂、涂层剂和表面装饰剂，可被覆于食品表面，起保质、保鲜或上光等作用。常用的被膜剂有蜂蜡、虫胶、液体石蜡、矿物蜡、阿拉伯树胶、玉米蛋白、油脂等。
4。4 增容剂
增容剂也称填充剂，是一类以填充、增加容积或稀释作用为主要目的，同时也具有降低甜度、满足低热量、低脂肪、低糖的前提下的饱食感等作用的食品添加剂。常用的增容剂有麦芽糊精、聚葡萄糖。
淀粉糖浆
概念
淀粉糖浆为淀粉经不完全水解的产品，为无色、透明、粘稠的液体或白色粉末。根据淀粉水解的程度，即DE（Dextrose Equivalent，还原糖当量）高低可分为DE60~70的高转化糖浆、DE38~42的中转化糖浆、DE20以下的低转化糖浆。其中DE20以下的低转化糖浆其主要成分是糊精，因此也称为麦芽糊精（Maltdextrin，MD）；而DE20以上的淀粉糖浆被称为葡萄糖浆或玉米糖浆（Corn syrup）。淀粉糖浆的糖分组成为葡萄糖、低聚糖、糊精等，DE值越小，大分子的糖分越多。
淀粉糖浆的性质
（1）粘度
在正常浓度下，淀粉糖浆的粘度较低。其溶液粘度随DE值的降低迅速增加。如在45％浓度，40℃时，DE值6、10、18的粘度分别为150~180、70~110、20—40mPa。s。DE值为3~5时，可产生脂肪似质构和口感，常用作色拉、冰祺淋、香肠等脂肪组份替代品。
（2）溶解性
相对于淀粉而言，淀粉糖浆具有优良水溶性，而且随着DE值的升高，溶解度逐渐增加，一般能达到在50％以上。
（3）乳化性能
淀粉糖浆几乎没有乳化能力，但DE低于10的麦芽糊精由于较高的粘度而具有一定的乳化作用和较好的增稠稳定效果。不过，浓度较高时，通过一定的粘度能稳定乳状液，但形成的乳状液粗糙、颗粒较大。
（4）成膜性能
DE值高的淀粉糖浆成膜性能较差，但较低DE值的麦芽糊精，平均分子量较大，具有较强的成膜或涂抹性能。
（5）吸湿性能
吸湿性是指产品吸收水分的能力。尽管随着DE值的升高淀粉糖浆的吸湿性能逐渐增加。但就整体而言，麦芽糊精的吸湿性较低。如DE值6，10，18的产品分别从相对湿度80％~85％，65％~75％，55％~60％开始吸湿粘结。 （人体舒适湿度45％~70％）
（6）褐变反应
含有还原糖和蛋白质的体系在加热时会发生褐变反应。随着DE值的升高淀粉糖浆越容易发生褐变反应。但由于麦芽糊精还原糖含量较低，其褐变反应不明显。
4。5 发泡剂
发泡剂也称起泡剂，是一类能降低液体表面张力、具有良好成泡能力的物质。
泡沫的稳定性取决于低的界面张力，高粘度主体液相和牢固而有弹性的吸附蛋白膜。
常用的发泡剂有皂树皮抽提物、十二烷基硫酸钠。
第五部分 加工性能改善剂
一、防腐剂
防腐剂是为了抑制食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。一般分为酸性防腐剂、酯型防腐剂、无机防腐剂和生物防腐剂四类。
1。 酸性防腐剂
主要指有机酸类防腐剂，常用的有苯甲酸、山梨酸和丙酸及其盐类。
特点：抑菌效果主要取决于未解离的酸分子，其效力随pH而定，酸性越大效果越好，而在碱性中几乎无效。
（1）苯甲酸（Benzoic acid）及其钠盐（Sodium benzoate）
抑菌最适pH值：2。5～4。0；
苯甲酸难溶于水，溶于沸水；
使用时须充分搅拌，或溶于少量热水或乙醇，也可以考虑采用苯甲酸钠（易溶于水）。
苯甲酸100℃开始升华；
在食品加热过程会随水蒸气一起挥发，故常常用钠盐。
最大食品添加量：0。2g/kg；
安全性；
有叠加中毒可能性，毒性比山梨酸强。目前应用范围越来越窄，许多国家逐步用山梨酸取代。
价格便宜；中国使用较普遍。
（2）山梨酸（Sorbic acid）及其钾盐（Potassium sorbate）
山梨酸化学名为2；4–己二烯酸；
其结构式为： CH3CH=CH…CH=CH…COOH
抑菌最适pH值：2。5～5。0；
空气长期暴露会氧化着色；
山梨酸难溶于水；
使用时须充分搅拌，或溶于乙醇，也可以考虑采用山梨酸钠（易溶于水）。
山梨酸易随水蒸气挥发；
在食品加热结束后添加，或采用钾盐。
最大添加量：0。2g/kg；
完全性；
体内参与正常代谢，形成CO2和水，可被视作食品成分之一，几乎没有毒性，是目前国际公认最好的防腐剂。
价格较贵。
价格便宜。
2。 酯型防腐剂
是指羟苯甲酸酯类（甲、乙、丙、异丙、丁等酯）也称尼泊金酯。化学结构为：
特点：
在pH值4～8范围内均有较好效果，受pH值影响很小；
对霉菌、酵母有较强作用，对细菌的作用较弱；
水溶性差；
乙酯和丙酯配合使用、溶于热水、溶于乙醇或丙二醇。
毒性低于苯甲酸（但高于山梨酸）；
酯基碳链越长抑菌作用越强，但溶解性越差，毒性越大；
有不良气味、价格贵，在食品未能广泛使用，中国允许使用的是乙酯和丙酯。
最大添加量：0。1～0。25g/kg（乙酯）；0。012～0。2g/kg（丙酯）
3。 无机防腐剂
主要有亚硫酸、焦亚硫酸盐和二氧化硫。
特点：
可强烈抑制霉菌、好气细菌，对酵母作用稍差一些。
杀菌原理在于生成未电离的亚硫酸，抑制微生物细胞各种代谢酶的活性。各种结合态的亚硫酸盐均无杀菌作用。
亚硫酸盐还具有抗氧化、防止褐变、还原漂白等作用，可以对防腐保鲜起到协同增效作用。
4。 生物防腐剂
主要是指乳酸链球菌素，是一种具有抗菌作用的多肽。
特点：
对肉度杆菌等厌氧芽孢菌有很强的抑菌作用，对霉菌和酵母作用很小。
须在酸性条件下使用确保活力稳定。
在消化道可被蛋白酶水解，故安全性高。
最大添加量：0。5～2g/kg。
5。 正确使用和认识食品防腐剂
（1）针对腐败微生物合理选用防腐剂
（2）添加量应达到有效浓度，并确保食品保存期内维持有效抑菌浓度，不能“少量多次”添加。
（3）食品防腐剂的混合与交替使用
（4）正确认识食品防腐剂的毒性
食品防腐剂在规定的食品中不超过最大添加量的使用是安全的；
过量使用任何食品防腐剂都是不利的；
不使用任何防腐剂的食品不一定是健康的；
天然防腐剂不一定就是健康、安全的。
（5）食品防腐剂应结合其它防腐保鲜技术
（6）防腐保鲜必须立足于“防”和“保”
二、抗氧化剂
抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。抗氧化剂主要用于防止油脂及富含油脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏。抗氧增效剂是指辅助食品抗氧化剂发挥作用或使抗氧化剂发挥更强烈作用的物质。
1。 分类
按溶解性可分为：
油溶性抗氧化剂：丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、叔丁基对苯二酚（TBHQ ）生育酚（维生素E）、茶多酚、迷迭香提取物
水溶性抗氧化剂：植酸、抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐
按来源可分为
天然抗氧化剂：天然维生素C、植酸、生育酚（维生素E）、茶多酚、迷迭香提取物
合成抗氧化剂：BHA、BHT、PG、TBHQ、异抗坏血酸及钠盐
2。 食品抗氧化剂的作用机理
（1）影响油脂自动氧化的主要因素
内在因素 ：
A。 双键数目越多，不饱和度越高，就越易氧化 。
B。 PUFAs在甘油三酯中的位置分布情况 。C…1、C…2、C…3上分布的PUFAs数越多越易氧化；如果分布的PUFAs数是2，以分布在C…1和C…3上不容易氧化；如果分布的PUFAs数是1，以分布在C…2不容易氧化。
环境因素 ：
氧：是引起油脂自动氧化最主要的因素，与氧接触程度越大，氧化速度就越快；
温度：也是影响油脂氧化非常主要的因素，温度的升高会加速氧化，特别是高度不饱和脂肪酸，对热十分敏感；
光照：使氧分子活化，促进氧在不饱和双键处加成形成臭氧化合物，从而加速氧化；
金属离子：金属离子中活泼的钴、铝、铜、铁等，通过催化作用，在光照下活化氧分子以及促进过氧化物的分解。
（2）食品抗氧化剂的作用机理
自由基吸收剂：
抗氧化剂与脂类自由基反应，形成稳定的产物，从而阻断自由基连锁反应。一般酚型抗氧化剂属于自由基吸收剂。
金属离子螯合剂：
柠檬酸、EDTA、多磷酸盐、植酸等。
氧清除剂：
抗坏血酸及其衍生物
单线态氧淬灭剂：
β－胡萝卜素 1O2→3O2
2。 常用的食品抗氧化剂
三、乳化剂和增稠剂
（一）乳化剂
添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油（疏水性物质）和水（亲水性物质）形成稳定乳浊液的食品添加剂。
1。乳化剂分子结构特点
乳化剂是一类具有亲水基团（极性的、疏油的）和疏水基团（非极性的、亲油的）的表面活性剂，而且这两部分分别处于分子的两端，形成不对称的结构。乳化剂分子结构的两亲性特点，使乳化剂具有了油、水两相产生水乳交融效果的特殊功能。
2。 乳化液的类型
天然乳化液——牛奶
人工乳化液——椰奶
油包水（W/O）型——奶油
水包油（O/W）型——乳
多重型（W/O/W）型——冰淇淋
4。乳化剂的分类
离子型乳化剂 阴离子型——烷基羧酸盐
阳离子型——磷酸盐
两性乳化剂——卵磷脂
非离子型乳化剂——甘油单油酸酯
3。 HLB值
乳化剂的亲水亲油平衡值（Hydrophilic Lipophilic Balance）
HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。
亲油性为100％乳化剂，其HLB为0。
亲水性为100％乳化剂，其HLB为20。
复合乳化剂HLB值：
HLBAB=（HLBA×mA＋HLBB×mB）/（mA＋ mB）
（二）增稠剂
1。食品增稠剂的概念、作用及分类
食品增稠剂通常是指能溶解于水中，并在一定条件下充分水化形成粘稠、滑腻或胶冻液的大分子物质，又称食品胶。
作用：能增加流体或半流体食品的黏度，并能保持所在体系的相对稳定。
起泡作用和稳定泡沫作用——蛋糕
粘合作用——香肠
成膜作用——食品抛光
保水作用——肉制品
乳化作用——饮料
凝胶作用——果冻
稳定、悬浮作用——酱制品
分类：
（1）植物性多糖类增稠剂
海藻胶、琼脂、卡拉胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、果胶等。
（2）蛋白胶
明胶、酪蛋白
（3）微生物胶
黄原胶、普鲁兰等。
（4）纤维素类
羧甲基纤维素钠（CMC）
（5）淀粉类
原淀粉、糊化淀粉、氧化淀粉、交联淀粉等。
2。增稠剂的协同效应
相乘效应：
两种增稠剂混合溶液经过一定的时间后，体系的黏度大于体系中各组分黏度的总和，或者在形成凝胶后为高强度的凝胶。
如：卡拉胶和槐豆胶、黄原胶和槐豆胶、黄原胶和黄蓍胶、 黄蓍胶和海藻酸钠。
叠加减的效应：
两种增稠剂混合溶液经过一定的时间后，体系的黏度小于体系中各组分黏度的总和，或者在形成凝胶后为低强度的凝胶。如阿拉伯胶可降低黄蓍胶的黏度。
阿拉伯胶可结合更多的水，制约了在水中可能溶胀的黄蓍胶的溶胀，降低了黄蓍胶溶液的黏度。
四、护色剂
定义：护色剂又称发色剂，是指食品加工工艺中使肉与肉制品呈现良好色泽的物质。如亚硝酸盐、硝酸盐等。助发色剂是指自身无发色作用，但与发色剂配合使用可产生更好的发色效果的食品添加剂。如抗坏血酸和异抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺等。
作用： 1。 起发色作用，
2。 抑制微生物作用，
3 。增强风味作用。
机制：
硝酸盐和亚硝酸盐本身并无着色能力，但可产生一氧化一氮而使肌红蛋白和血红蛋白形成亚硝基肌红蛋白或亚硝基血红蛋白，使肉制品保持稳定的鲜艳红色。
五、漂白剂（氧化剂、还原剂）
定义：破坏或抑制食品中所含有的呈色组分成为无色，或者是使食品免于褐变并提高食品质量一类物质，有氧化型漂白剂和还原型漂白剂二类。
氧化型漂白剂 通过氧化作用使着色物质被氧化破坏，达到漂白目的，用于面粉处理漂白，常用的如偶氮甲酰胺、过氧化苯甲酰。
还原型漂白剂 属于亚硫酸及其盐类化合物，主要有：焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、低亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫磺等。 SO2的还原作用使之退色。
还原型漂白剂：
二氧化硫遇水形成亚硫酸，漂白、防腐作用主要是其具有还原性。其机制是：
亚硫酸被氧化时可将着色物质还原褪色。
亚硫酸对氧化酶有强抑制作用，故可防止其酶性褐变。另外，亚硫酸防止由糖氨反应造成的非酶性褐变。
亚硫酸为强还原剂能阻断微生物的生理氧化过程。
六、酶制剂
定义：指从生物中提取的具有生物催化能力的酶制品。主要是用于食品加工，如回收副产品，制造新的食品，提高提取的速度和产量，改进风味和食品质量等。
分类：
按来源分：植物性酶制剂—波萝蛋白酶
动物性酶制剂—胰蛋白酶
微生物酶制剂—纤维素酶
按作用底物分：
碳水化合物酶—淀粉酶、纤维素酶、蔗糖酶
脂肪酶—脂肪酸酯酶
蛋白酶—枯草杆菌蛋白酶、木瓜蛋白酶
特点： 催化的活性高，反应条件温和，有特异性，使用量少，副产物也少，保护环境等。
卫生要求是：
安全性：
动植物来源的酶制剂一般不存在毒性问题，来自于传统发酵食品（如酒、酱油、醋）微生物和非致病菌（如大肠杆菌、枯草杆菌）的酶制品，一般也认为是安全的。
食品常用的酶制剂
1。 淀粉酶
（1）α－淀粉酶
又称液化淀粉酶，可水解淀粉分子内部的α－1；4糖苷键；水解产物为糊精、低聚糖和单糖；最适pH值4。5～7。0，最适温度85～94℃。
