页数：58页文件大小：234.5 KB来源： 食品分析技术ppt课件
本课件先概述食品添加剂的定义、分类与测定意义，随后分节讲解防腐剂苯甲酸与山梨酸的中和法与比色法、甜味剂糖精钠的纳氏比色法、发色剂亚硝酸盐的盐酸萘乙二胺法、漂白剂二氧化硫的盐酸副玫瑰苯胺比色法，并介绍色素与抗氧化剂。
食品分析 第十章 食品添加剂的测定
本章内容
第一节 概述 一、食品添加剂的定义和分类
1、定义
所谓食品添加剂即食品在生产、加工或保存过程中，添加到食物中期望达到某种目的的物质，称食品添加剂。它并不包括残留的农药、污染物和营养强化剂。
2、分类
食品添加剂的种类很多，按其来源可分为天然食品添加剂和化学合成添加剂。
添加剂按不同用途可分成很多种类
以上的添加剂大部分都是化学合成的。它们是通过氧化、还原、缩合、聚合等合成反应制得，有的具有毒性，所以对于添加剂的含量多少与规格、剂量都要进行分析、标定。在目前推广使用天然添加剂有 VC、淀粉、糖浆、红曲等天然色素。
二、测定意义
三、食品添加剂的要求
对于食品添加剂首先是无毒无害和有营养价值，其次才是色、香、味、形态，另外对于添加剂的使用剂量，各国都有建议用量，可查一些手册。
四、食品添加剂测定的项目与方法
添加剂品种繁多，所以它们的测定方法也很多，测定时和其它分析项目一样，首先需要将分析物质从复杂的混合物中分离出来，然后再测定。
第二节 防腐剂的测定
防腐剂是一种能够抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质。如果按照国家规定的数量使用，不仅可以防止食品生霉，而且可以防止食品变质或腐败，并能延长保存时间，同时对食用者也不会引起什么危害。因此，对防腐剂的使用必须控制一定的使用量，而且应具备以下特点：
我国允许使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯及丙酯等，其中前两种应用广泛。
一、苯甲酸及其盐类的测定
测定方法：
（一）中和法 1、原理
在弱酸条件中，用乙醚将样品中的苯甲酸提取出来，将乙醚挥发后，用中性酒精或醇醚混合物溶解内容物，用酚酞做指示剂，采用 0.1N 标准 NaOH 滴定至终点，然后根据氢氧化钠消耗的体积计算苯甲酸或苯甲酸钠的含量。
3、样品的处理 ⑴固体或半固体样品（各种果酱）
称 100g 样 → 于 500ml 容量瓶中 → 加 200ml 水 → 加 NaCl 直到不溶解为止（降低苯甲酸在水中溶解度）→ 用 10% NaOH 调为碱性（这时苯甲酸生成苯甲酸钠，并以苯甲酸钠状态存在）→ 用饱和 NaCl 定容 500ml → 静置 2 小时 → 过滤 → 弃去初液 → 收集滤液。
⑵含酒精样品（各种汽饮料等）
取 250ml 样 → 于烧杯中 → 加 10% NaOH 呈碱性 → 置水浴蒸发至 100ml（除去 C₂H₅OH）→ 移入 250ml 容量瓶 → 加 30g NaCl 溶解后 → 用饱和 NaCl 定容 → 放置 2 小时 → 过滤 → 收集滤液。
⑶含多量脂肪样品
于上述制备好的滤液中 → 加 NaOH 使之成为碱性 → 加 50ml 乙醚提取 → 静置分层后 → 弃去醚层 → 溶液供测定用。
4、操作方法
吸滤液 100ml → 于 500ml 分液漏斗 → 加 1∶1 HCl 5ml 酸化 → 用 150ml 乙醚分三次提取 → 每次振荡不能太激烈以防乳化 → 合并醚层 → 连接蒸馏装置 → 回收乙醚（50℃ 水浴）→ 用 10ml 中性乙醇 + 10ml 水溶解残渣 → 加 2 滴酚酞 → 用 0.1N NaOH 滴出微红色（同时要求做空白实验）。
（二）紫外分光光度法 1、原理
样品中苯甲酸在酸性溶液中可以用水蒸气蒸馏的方法蒸馏出来，与样品中不挥发性成分分离，然后用强酸氧化，使苯甲酸以外的其它有机物氧化分解，氧化后的溶液再次蒸馏，蒸馏液中除苯甲酸外的其它杂质基本都被分解了，根据苯甲酸的吸收波长 225nm 下测定消光值。
样品中加 1ml 磷酸经水蒸气蒸馏，得到的馏液主要是苯甲酸，还有其它酸物，再加入 0.2N 的 K₂Cr₂O₇ 和 4N 的 H₂SO₄，将其它酸性物质氧化，再经过蒸馏，得到无杂物的苯甲酸，在 225nm 下测定。
苯甲酸用紫外的原因是甲酸同苯形成 p-π 共轭体系，适合紫外分光光度仪测定。此实验要求做空白，空白中不加磷酸，利用苯甲酸在碱性溶液中不能被蒸馏出来的特点（样品 + 1N NaOH 5ml）。
苯甲酸（g/㎏）= C / W × 1000
二、山梨酸及其盐的测定
测定方法：
（一）硫代巴比妥酸比色法 1、原理
样品中的山梨酸在酸性溶液中，用水蒸气蒸馏出来，然后用 K₂Cr₂O₇ 氧化成丙二醛和其它产物，丙二醛与硫代巴比妥酸反应，生成红色物质，颜色的深浅与山梨酸含量成正比（530nm 下测定）。
2、操作方法 ⑴样品制备
称取 100g 左右的样品 → 加蒸馏水 250ml → 在高速捣碎机上打浆 → 定容 500ml → 过滤 → 收集滤液。
⑵山梨酸的提取
准确吸取两份滤液各 20ml → 分别放入两个 250ml 蒸馏瓶中 → 一个瓶加 1ml 磷酸、无水硫酸钠 20g、水 70ml、玻璃珠 3 粒 → 另一瓶加 1N NaOH 5ml、无水硫酸钠 20g、水 70ml、玻璃珠 3 粒 → 蒸馏 → 分别用装有 10ml 0.1N NaOH 的 100ml 容量瓶接收馏液 → 当馏液收集到 80ml 停止蒸馏 → 用少量水洗涤冷凝管 → 定容 → 分别吸 10ml 溶液 → 分别置于两个 100ml 容量瓶 → 用 0.01N NaOH 定容 → 供样液、空白测定用。
⑶测定
准确吸样液、空白液 2ml → 于 25ml 比色管中 → 加水 3ml → 加 2ml（K₂Cr₂O₇ + 硫酸）混合液 → 在 100℃ 水浴 5 分钟 → 加 0.5% 硫代巴比妥酸 2ml → 沸水浴加热 7 分钟 → 冷却 → 定容 → 于 1cm 比色杯在 530nm 处比色。
⑷标准曲线绘制
第三节 甜味剂——糖精钠的测定
糖精及其钠盐是使用较广的甜味剂之一，它的化学名是邻磺酰苯亚胺（O-sulfobenzolcacidimide），分子式为 C₇H₅SO₃N。白色结晶或粉状，无臭或微有酸性芳香气，在水中溶解度极小，味极甜。糖精钠进入人体后不分解，不供给热能，无营养价值，随尿排出体外。
测定糖精的方法较多，有薄层色谱法、纳氏比色法、硫代二苯胺比色法及紫外分光光度法等。
一、紫外分光光度法 原理
样品经处理后，在酸性条件下用乙醚提取食品中的糖精钠，经薄层分离后，溶于碳酸氢钠溶液中，于波长 270nm 处测定吸光度，与标准液比较定量。
二、纳氏比色法 1、原理
糖精钠在酸性溶液中经有机溶剂萃取，经过消化变成铵盐，与纳氏试剂作用生成一种黄色物质，根据颜色的深浅与标准比较定量，反应式如下：
2K₂[HgI₄] + 4KOH + NH₄⁺ → NH₂Hg₂OI + 7KI + 3H₂O + K⁺
2、试剂
3、操作方法 （1）样品中糖精钠的提取
1）饮料、冰棍、汽水类
取 10ml 均样置 100ml 分液漏斗中，加 2ml 6mol/L 盐酸，用 30、20、20ml 乙醚提取三次。合并乙醚提取液，用 5ml 盐酸酸化的水洗涤一次，以洗去水溶性杂质，弃去水层。乙醚层通过无水硫酸钠脱水后，挥发干乙醚。加 20ml 乙醇溶解残渣，密封保存，备用。
2）酱油、果汁、果酱、乳等
称取 20.0g 或吸取 20.0ml 均样置 100ml 容量瓶中，加水至约 60ml，加 20ml 10% 硫酸铜溶液，混匀，再滴加 4.4ml 4% 氢氧化钠溶液，加水至刻度，混匀。静置 30min 后过滤，取滤液 50ml 置 150ml 分液漏斗中，以下同 1）中后序操作。
3）固体果汁粉等
先称取 20.0g 磨碎的均样，置 200ml 容量瓶中，加 100ml 水，加温使其溶解，冷却后再按上述方法进行提取。
4）糕点、饼干等蛋白质、脂肪含量高的样品
均应采用透析法处理，使分子量较小的糖精钠渗入溶液中，以消除蛋白质、淀粉、脂肪等的干扰。称取捣碎、混匀的样品 25.0g 置透析玻璃纸内，置于大小合适的烧杯中。加 50ml 0.02mol/L 氢氧化钠溶液于透析膜内，充分混合，使样品成糊状，将玻璃纸口扎紧，放入盛有 200ml 0.02mol/L 氢氧化钠的烧杯中，盖上表面皿，透析过夜。
量取 125ml 透析液（相当于 12.5g 样品），加约 0.4ml 6mol/L 盐酸，使成中性，加 20ml 10% 硫酸铜混匀，加 4.4ml 4% 氢氧化钠，混匀，静置 30min，过滤。取 120ml 滤液置 250ml 分液漏斗中，以下同 1）中后序操作。
（3）标准曲线的绘制
准确吸取标准硫酸铵溶液 0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 毫升，分别置于 25ml 纳氏比色管中，各加 15ml 无氨蒸馏水，再加纳氏试剂 5ml，加水至刻度摇匀。静置 10 分钟，以 2cm 比色杯置分光光度计 430nm 处测定吸光度，根据结果绘制标准曲线。
注：源文本「0.0、.0.2」明显为排版误植，已按等差数列修正为 0.0～1.0ml 六个梯度。
4、注意事项
第四节 发色剂——硝酸盐和亚硝酸盐的测定
在食品加工过程中，经常使用一些化学物质和食品中某些成分作用，而使产品呈现良好的色泽，这些物质称发色剂。常用的是硝酸盐和亚硝酸盐。
发色剂在食品中的作用：
一、盐酸萘乙二胺法 1、原理
亚硝酸盐在弱酸性溶液中与对氨基苯磺酸起重氮化反应，生成重氮化合物，再与萘基盐酸二氨基乙烯偶联成紫红色的重氮染料。生成的颜色深浅与亚硝酸根含量成正比，可以比色测定（540nm）。
此反应也可用 α-萘胺，但毒性很强，其致癌性大于萘基盐酸二氢氨基乙烯。
2、样品处理 ⑴肉制品
原样 → 捣碎 → 取匀样加入硼砂液 → 沸水浴 15 分钟 → 加 ZnSO₄（沉淀蛋白质）→ 定容 → 撇去脂肪层 → 过滤（弃去不溶物）→ 滤液待测。
⑵果蔬类样品
因为果蔬类蛋白质含量少，所以操作时不用加蛋白质沉淀剂。
均样 + 水 → 捣碎 → 加果蔬提取剂（50g BaCl₂ + CdCl₂ → 加 1000ml 重蒸馏水中，用浓 HCl 调 pH 为 1）→ 振荡 1 小时 → 用 2.5N NaOH 调至中性 → 定容 → 过滤 → 滤液应无色透明。
⑶样品测定
吸 40ml → 于 50ml 比色管 → 按标准曲线操作 → 580nm 测定 → 以标准曲线上查样品的含量。
3、标准曲线绘制
| 50ml 比色管编号 | 亚硝酸钠（μg/ml） | 0.4% 对氨基苯磺酸 | 静置 | 0.2% 盐酸萘乙二胺 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 2 | 1.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 3 | 2.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 4 | 3.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 5 | 4.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 6 | 5.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 7 | 6.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
| 8 | 7.0 | 2ml | 4 分钟 | 1.0ml |
加水定容，静置 15 分钟，发色 15 分钟，测每个的消光值（于 538nm 下，用 2cm 比色杯），绘制标准曲线。
4、注意事项
饱和硼砂溶液作用有两点：
第五节 漂白剂的测定
在食品的加工生产中，为了使食品保持特有的色泽，常加入漂白剂。一般在食品的加工过程中要求漂白剂除对食品的色泽有一定作用外，对食品的品质、营养价值及保存期均不应有不良的改变。
分类及测定方法
漂白剂从作用机理分为两类：
测定还原型漂白剂的方法有：①盐酸副玫瑰苯胺比色法（国标法）；②滴定法（中和法）；③碘量法；④极谱法；⑤高效液相色谱法。测定氧化型漂白剂的方法有：①滴定法；②比色定量法；③高效液相色谱法；④极谱法。
注：我国国家标准规定，饼干、食糖、粉丝、粉条残留 SO₂ 含量不得超过 50mg/㎏；蘑菇罐头、竹笋、葡萄酒等不得超过 25mg/㎏。
SO₂ 本身没有营养价值，不是食品不可缺少的成分，如果使用量过大，对人体的健康会带来一定的影响。当溶液为 0.5-1% 时，即产生毒性，一方面有腐蚀作用，另一方面破坏血液凝结作用并生成血红素，最后神经系统发生麻痹现象。
在漂白剂的测定中我们只讲还原型 SO₂ 的测定，对于还原型 SO₂ 的测定，目前多数采用对品红比色法测定。
一、酸漂副品红比色法——对品红比色法（盐酸副玫瑰苯胺比色法）
比色法在我们国内用的较多，这种方法关键是把样品中 SO₂ 提取出来，常用四氯汞钠做萃取液（主要是在分析中为了避免 SO₂ 的损失，常以 Na₂HgCl₄ 作吸收液）。
1、原理
HgCl₂ + 2NaCl → Na₂HgCl₄（吸收液）
Na₂HgCl₄ + SO₂ + H₂O → [HgCl₂SO₃]²⁻ + 2H⁺ + 2NaCl
[HgCl₂SO₃]²⁻ + HCHO → HgCl₂ + HOCH₂·SO₃H
3HOCH₂SO₃H + 酸漂副品红 → 聚玫瑰红甲基磺酸（紫红色络合物）
吸收液用氯化汞与氯化钠作用生成四氯汞钠，当样品中的 SO₂ 与吸收液作用之后，生成一种稳定的络合物（可防止 SO₂ 的损失），这种络合物与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物，颜色的深浅与 SO₂ 浓度成正比，可在 580nm 下比色测定。
2、操作步骤 ⑴样品处理 1）水溶性固体样品的处理（各种罐头类样品）
称取捣碎均匀样 10g → 用少量水溶解后转移到 100ml 容量瓶中 → 加 0.5N NaOH 4ml → 摇匀 → 加 0.5N H₂SO₄ 4ml → 加 Na₂HgCl₄ 20ml → 定容 100ml → 过滤备用。
2）淀粉类样品的处理（粉条、粉皮等）
称取粉碎均匀样 10g → 少量水溶解转移到 100ml 容量瓶中 → 加 Na₂HgCl₄ 20ml → 浸泡 4 小时以上（若上层液不澄清，要加入亚铁氰化钾及乙酸锌溶液各 2.5ml）→ 用水定容 → 过滤备用。
3）液体样品处理
吸取样液 10ml → 于 100ml 容量瓶中 → 加 Na₂HgCl₄ 20ml → 定容 → 过滤备用。
⑵标准曲线的绘制
| 25ml 比色管编号 | SO₂（2μg/ml） | 0.2% 甲醛 | 显色剂 | 吸收液 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.0ml | 1ml | 1ml | 10ml |
| 2 | 1.0ml | 1ml | 1ml | 9ml |
| 3 | 2.0ml | 1ml | 1ml | 8ml |
| 4 | 3.0ml | 1ml | 1ml | 7ml |
| 5 | 4.0ml | 1ml | 1ml | 6ml |
| 6 | 5.0ml | 1ml | 1ml | 5ml |
定容 → 静置 15 分钟 → 于 580nm 处测定 → 绘制标准曲线。
3、注意事项
第六节 食用合成色素的测定
天然食品及食品原料多数本身具有特有的色泽和香味，人们在长期的生活习惯中也认识了各种食品应有的色泽，食品的色泽已经成为食品的一个重要感官指标。然而，食品在保存及加工过程中，其色泽往往会有不同程度的变化，为了改善食品的色泽，使食品尽可能恢复原来的颜色，除采取一定护色措施外，往往还得添加一定量的食用色素，进行着色。
食用色素就来源可分成两大类：天然色素和合成色素。
天然色素的优缺点
合成色素优缺点
第七节 抗氧化剂的测定
人工合成的抗氧化剂有：
近几年也合成了一些新的抗氧化剂如 TBHQ、DBHA 等，还有一些新的天然抗氧化剂，但投入使用的不多。
以上我们讲了 SO₂ 的测定原理、方法及注意事项。对于 SO₂ 的测定，目前在国外不采用四氯汞钠吸收液，而是采用通气法测定，下面我们简单提示一下日本采用的分析方法：
样品 → 酸化 H⁺ → 通气（空气和氯气）→ 加热 → 双层冷凝管（可排除有机酸与挥发酸的干扰）→ SO₂ → 通过吸收液 H₂O₂ → H₂SO₃ → 氧化 → H₂SO₄ → ①中和法测定；②重量法测定。
美国分析方法：样品 → 酸化 → 蒸馏 → SO₂ → 通过吸收液 H₂O₂ → H₂SO₃ → 氧化 → H₂SO₄ → ①中和法测；②重量法测。
日本采用双层冷凝管可排除有机酸和挥发性物的干扰。在我国有的科研单位，也有用通气法测 SO₂，但是比较简单，主要是一些挥发性气体与有机物全都在里面，不能排除干扰，误差较大，所以我国采用比色法测定 SO₂ 的残留量，而美国采用酸化蒸馏后用中和法测 SO₂，与我们讲义上的中和滴定法一样。
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