1、食品添加劑分析吳曉瓊 一、食品添加劑的基礎知識1、食品添加劑概念及分類 1）定義 所謂食品添加劑是在食品生產、加工或貯存過程中，添加進去的天然或化學合成的物質，對食品的色、香、味或質量起到一定的作用，本身不作為食用目的，也不一定具有營養價值，它并不包括殘留的農藥、污染物和營養強化劑。即食品在生產、加工或保存過程中，添加到食物中期望達到某種目的的物質稱食品添加劑。 2）分類 食品添加劑的種類很多，按其來源可分為天然食品添加劑和化學合成添加劑。添加劑按不同用途可分成很多種類：(1)防腐劑（苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鈉）飲料、果漿中用；(2) 抗氧化劑（BHA、BHT、PG等）；(3)發色劑（

2、亞硝酸鹽、硝酸鹽NaNO3）腌肉用；(4)漂白劑（如蘑菇罐頭，一般加工時氧化褐變，所以用亞硫酸鹽浸泡，還有生產粉條也如此，如SO2等，制出產品白色）；(5)增稠劑（如淀粉、糖漿等）；(6)甜味劑（如糖精鈉、糖精等，不產生能量的木糖醇等）；(7)著色劑（食用染料、色素）飲料及糖果里加入；(8)調味劑（味精谷氨酸鈉，各種香精單體等）；2、食品添加劑的作用提高食品的保藏性能,防止腐敗變質。改善食品的感官形狀。改善和提高食品的品質、質量。有利于食品加工操作。保持或提高食品的營養價值。3、食品添加劑分析意義1）合成添加劑具有毒性，有個別的在食品中起變態反應，對添加劑的劑量加以限制，保障人民身體健康；2）

3、通過檢測能保證食品的衛生質量。 糖精鈉分析 分子式為C7H5SO3N。白色結晶或粉狀，無臭或微有酸性芳香氣，在水中溶解度極小，味極甜。糖精鈉進入人體后不分解，不供給熱能，無營養價值，隨尿排除體外。HPLC法 本標準適用于食品中糖精鈉的測定。最低檢出量：高效液相色譜法取樣量為10g，進樣量為10L時，最低檢出量為15ng一、測定原理 樣品加溫除去二氧化碳和乙醇，調pH至近中性，過濾后進高效液相色譜儀，經反相色譜分離后，根據保留時間和峰面積進行定性和定量。二、試劑1）甲醇：經濾膜（05m）過濾。2）氨水（l1）：氨水加等體積水混合。3） 乙酸銨溶液（002molL）：稱取154g乙酸銨，加水至10

4、00mL溶解，經濾膜（045m）過濾4）糖精鈉標準儲備溶液：準確稱取00851g經120烘干4h后的糖精鈉，加水溶解定容至1000mL。糖精鈉含量1.0mg/mL，作為儲備溶液。5）糖精鈉標準使用溶液：吸取糖精鈉標準儲備液10.00mL放入100mL容量瓶中，加水至刻度。經濾膜（045m）過濾。該溶液每毫升相當于010mg的糖精鈉。 三、儀器高效液相色譜儀，紫外檢測器。 標準的HPLC色譜圖定性與定量的原則：經高效液相色譜柱分離后，以其標準溶液峰的保留時間(及該物質的光譜吸收峰形)為依據進行定性，以其峰面積求出樣液中被測物質的含量。液相色譜儀器 high performance liquid

5、chromatograph高效液相色譜法的特點 feature of HPLC特點：高壓、高效、高速、高沸點、熱不穩定有機及生化試樣的高效分離分析方法。液相色譜的流動相 mobile phases of LC流動相特性（1）液相色譜的流動相又稱為：淋洗液，洗脫劑。流動相組成改變，極性改變，可顯著改變組分分離狀況；（2）親水性固定液常采用疏水性流動相，即流動相的極性小于固定相的極性，稱為正相液液色譜法，極性柱也稱正相柱。（3）若流動相的極性大于固定液的極性，則稱為反相液液色譜，非極性柱也稱為反相柱。組分在兩種類型分離柱上的出峰順序相反。 2. 流動相類別按流動相組成分：單組分和多組分；按極性分：

6、極性、弱極性、非極性；按使用方式分：固定組成淋洗和梯度淋洗。常用溶劑： 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、乙腈、水。采用二元或多元組合溶劑作為流動相可以靈活調節流動相的極性或增加選擇性，以改進分離或調整出峰時間。四、測定條件1）色譜柱：YWGC184.6mm250mm10m不銹鋼柱。2）流動相：甲醇：乙酸銨溶液(0.02mol/L)(5：95)。3）流速：1mL/min。4）檢測器：紫外檢測器，波長230nm，靈敏度0.2AUFS。 液相色譜檢測器A紫外檢測器應用最廣，對大部分有機化合物有響應。特點：靈敏度高；線形范圍高；流通池可做的很小（1mm 10mm ，容積 8L）； 對流動相的流速

7、和溫度變化不敏感；波長可選，易于操作；可用于梯度洗脫。B光電二極管陣列檢測器 1024個二極管陣列，各檢測特定波長，計算機快速處理，三維立體譜圖.C示差折光檢測器除紫外檢測器之外應用最多的檢測器; 靈敏度低、對溫度敏感、不能用于梯度洗脫；D 熒光檢測器 高靈敏度、高選擇性； 對多環芳烴，維生素B、黃曲霉素、卟啉類化合物、農藥、藥物、氨基酸、甾類化合物等有響應；5、測定步驟1）樣品處理汽水：稱取5001000g，放入小燒杯中，微溫攪拌除去二氧化碳，用氨水（11）調pH約7。加水定容至適當的體積，經濾膜（045um）過濾。果汁類：稱取5.001000g，用氨水（11）調pH約7，加水定容至適當的體

8、積，離心沉淀，上清液經濾膜（045m）過濾。配制酒類：稱取100g，放小燒杯中，水浴加熱除去乙醇，用氨水（11）調pH約7，加水定容至20ml，經濾膜（045m）過濾。2)測定取樣品處理液和標準使用液各10取樣品處理液和標準使用液各10L(或相同體積)注入高效液相色譜儀進行分離，以其標準溶液峰的保留時間為依據進行定性，以其峰面積求出樣液中被測物質的含量，供計算。防腐劑分析防腐劑是一種能夠抑制食品中微生物生長和繁殖的化學物質。 如果按照國家規定的數量使用，不僅可以防止食品生霉，而且可以防止食品變質或腐敗，并能延長保存時間，同時對食用者也不會引起什么危害。因此，對防腐劑的使用必須控制一定的使用量，

9、而且應具備以下特點： 凡加入食品中的防腐劑，首先是對人體無毒、無害、無副作用的； 長期使用添加防腐劑的食品，不應該使機體組織產生任何的病變 加入防腐劑之后，對食品的質量不能有任何的影響和分解； 食品加入防腐劑之后，不能掩蔽劣質食品的質量或改變任何感官性狀。我國允許使用的防腐劑有苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽、對羥基苯甲酸乙酯及丙酯等。其中前兩種應用廣泛。一、苯甲酸及其鹽類的測定測定方法： （1） 中和法（堿滴定法）-應用廣泛（2） 紫外分光光度法（3） 薄層層析法（4） 氣相色譜法（5） 高效液相色譜法（一）中和法原理 在弱酸條件中，用乙醚將樣品中的苯甲酸提取出來，將乙醚揮發后，用中性酒精或醇

10、醚混合物溶解內容物，用酚酞做指示劑，采用0.1N標準NaOH滴定至終點，然后根據氫氧化鈉消耗的體積計算苯甲酸或苯甲酸鈉的含量。（二）紫外分光光度法 原理 樣品中苯甲酸在酸性溶液中可以用水蒸汽蒸餾的方法蒸餾出來，與樣品中不揮發性成分分離，然后用強酸氧化，使苯甲酸以外的其它有機物氧化分解，氧化后的溶液再次蒸餾，蒸餾液中除苯甲酸外的其它雜質基本都被分解了，根據苯甲酸的吸收波長225nm下測定吸光值。 苯甲酸用紫外的原因是甲酸同苯形成p-共軛體系，適合紫外分光光度儀測定。 樣品中加1ml磷酸經水蒸汽蒸餾，得到的餾液主要是苯甲酸，還有其它酸物，再加入0.2N的K2Cr2O7和4N的H2SO4，將其它酸性

11、物質氧化，再經過蒸餾，得到無雜物的苯甲酸，在225nm下測定。（三）薄層層析法原理：樣品經過酸化后，用乙醚提取苯甲酸，然后將樣品濃縮，濃縮后點樣于聚酰胺薄層板上，經展開，顯色后，根據比移值與標準比較定性，并進行定量。紙色譜以分配色譜為例進行討論取一大小適宜的濾紙條在濾紙條的下端點上標準和樣品放在色譜筒中展開取出，標記前沿，涼干著色，分析操作技術層析板層析板是用專門的涂布器把漿狀的吸附劑（硅膠或氧化鋁，200250目）均勻地涂在長條形玻璃板上（厚度0.150.5mm）。干燥后即可使用。 點樣在鋪好的薄層板一端2.5cm處，畫一條線，作為起點線，在離頂端11.5cm處畫一條線，作為溶劑到達的前沿。

12、用內徑為0.5mm管口吸取樣品，垂直接觸薄層的起點線上，樣品斑點直徑不超過0.5cm為宜。展開劑由一種或多種溶劑按一定比例組成的展開劑放在層析缸中，高度0.5cm，并在展開室內空氣飽和510min。放置薄板，三種展開的方式。薄層板的展開 顯色、檢測有些組份在紫外光照射下產生熒光，可在紫外燈下用鉛筆將組份斑點描繪出來。常用的顯色方法有噴灑顯色劑、碘蒸氣熏或氨水熏等薄層色譜比移值薄層色譜的定量方法分為直接法和間接法兩類。直接法是在同一塊板上，在相同的實驗條件下測量斑點面積的大小或顏色深淺進行定量。它又分為斑點面積測量法、目視比較法和薄層色譜掃描儀法。間接法是將斑點從硅膠上洗脫下來，再用其它方法定量

13、。 （四）氣相色譜法原理：用乙醚提取后，采用氫火焰離子檢測器進行分離測定，然后與標準系列比較定量。本法為國家標準方法，可同時測定食品中苯甲酸和山梨酸的含量，山梨酸保留時間為173秒，苯甲酸保留時間為368秒。適用于醬油、果汁、果醬。試劑乙醚：不含過氧化物石油醚：沸程3060。鹽酸。無水硫酸鈉鹽酸(11)：取100mL鹽酸，加水稀釋至200mL。氯化鈉酸性溶液(40g/L)：于氯化鈉溶液(40g/L)中加少量鹽酸(11)酸化。山梨酸、苯甲酸標準溶液：準確稱取山梨酸、苯甲酸各0.2000g，置于100mL容量瓶中，用石油醚乙醚(31)混合溶劑溶解后并稀釋至刻度。此溶液每毫升相當于2.0mg山梨酸或

14、苯甲酸。山梨酸、苯甲酸標準使用液：吸取適量的山梨酸、苯甲酸標準溶液，以石油醚乙醚(31)混合溶劑稀釋至每毫升相當于50，100，150，200，250mg山梨酸或苯甲酸。儀器氣相色譜儀：具有氫火焰離子化檢測器。色譜參考條件色譜柱：玻璃柱，內徑3mm，長2m，內裝涂以5%(m/m)DEGS1%(m/m)H3PO4固定液的6080目Chromosorb W AW。氣流速度：載氣為氮氣，50mL/min(氮氣和空氣、氫氣之比按各儀器型號不同選擇各自的最佳比例條件)溫度：進樣口230；檢測器230；柱溫170分析步驟樣品提取稱取2.50g事先混合均勻的樣品，置于25mL帶塞量筒中，加0.5mL鹽酸(1

15、1)酸化，用15，10mL乙醚提取兩次，每次振搖1min，將上層乙醚提取液吸入另一個25mL帶塞量筒中。合并乙醚提取液。用3mL氯化鈉酸性溶液(40g/L)洗滌兩次，靜止15min，用滴管將乙醚層通過無水硫酸鈉濾入25mL容量瓶中。加乙醚至刻度，混勻。準確吸取5mL乙醚提取液于5mL帶塞刻度試管中，置40水浴上揮干，加入2mL石油醚乙醚(31)混合溶劑溶解殘渣，備用。測定進樣2L標準系列中各濃度標準使用液于氣相色譜儀中，可測得不同濃度山梨酸、苯甲酸的峰高，以濃度為橫坐標，相應的峰高值為縱坐標，繪制標準曲線。同時進樣2L樣品溶液。測得峰高與標準曲線比較定量。計算 外標法：以待測組分純品為對照物，

16、與試樣中待測組分的響應信號相比較進行定量的方法a工作曲線法：i純品工作曲線，同體積樣品與之比較 c前提：進入檢測器樣品量與峰面積成正比 外標法特點： 1）不需要校正因子，不需要所有組分出峰 2）結果受進樣量、進樣重復性和操作條件影響大 每次進樣量應一致，否則產生誤差圖示（五）高效液相色譜法原理：試樣加溫除去二氧化碳和乙醇，調節pH至近中性，過濾后進高效液相色譜儀，經反相色譜分離后，根據保留時間和峰面積進行定性和定量。 說明與討論（1）本法為國家標準分析方法，可同時測定食品中苯甲酸鹽、山梨酸鹽和糖精鈉的含量，適用于醬油、果汁、果醬。（2）含二氧化碳的樣品需經加熱除去，含酒精的樣品加氫氧化鈉溶液調

17、至堿性，于沸水浴中加熱以除去酒精。（3）反相色譜是什么？HPLC條件：檢測器：紫外檢測器，波長230m，色譜柱：YWG-C18 46mm250mm，10um不銹鋼柱，或其他型號 C18柱 ； 流動相：甲醇+002mol/L乙酸銨溶液（5+95）； 流速：10mL/min； 進樣量：10L。 1-苯甲酸， 2-山梨酸 3-糖精鈉（是直接測定！）測定步驟樣品處理汽水：稱取5.0010.0g樣品，放入小燒杯中，微溫攪拌除去二氧化碳，用氨水(11)調pH約7。加水定容至1020mL，經濾膜(0.45m)過濾。果汁類：稱取5.0010.0g樣品，用氨水(11)調pH約7，加水定容至適當體積，離心沉淀，上

18、清液經濾膜(0.45m)過濾。配制酒類：稱取10.0g樣品，放入小燒杯中，水浴加熱除去乙醇，用氨水(11)調pH約7，加水定容至適當體積，經濾膜(0.45m)過濾。 測定根據保留時間定性，外標峰面積法定量。式中： X樣品中苯甲酸或山梨酸的含量，g/kg； m1進樣體積中苯甲酸或山梨酸的質量，mg； V2進樣體積，mL； V1樣品稀釋液總體積，mL； m樣品質量，g。式中：X2樣品中苯甲酸或山梨酸的含量，g/kg； m3進樣體積中苯甲酸或山梨酸的質量，mg； V4進樣體積，mL； V3樣品稀釋液總體積，mL； m4樣品質量，g。護色劑的測定護色劑： 是指本身無著色作用，但能與食品中的發色物質作用

19、而使其穩定并在加工保存過程中不致分解、脫色或退色，或與食品中無色基團作用而產生鮮艷色彩的一類化合物。常用的發色劑有亞硝酸鈉(鉀)和硝酸鈉(鉀)等。 護色劑的作用： 在動物類食品的加工過程中添加適量的化學物質與食品中的某些成分發生作用，而使制品呈現良好的色澤。亞硝酸鈉的性狀與性能：無色或微帶黃色結晶，有咸味，易潮解，水溶液呈堿性。在肉制品中起護色作用：能抑制微生物的增殖：能增強腌肉制品的風味。亞硝酸鹽的測定鹽酸萘乙二胺法： 樣品經沉淀蛋白，除去脂類后，在弱酸條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化，生成重氮化合物，再與鹽酸萘乙二氨偶聯成紫紅色的重氮染料。生成的顏色深淺與亞硝酸根含量成正比，可以比色測

20、定（538nm）鎘柱法： 樣品經沉淀蛋白質、除去脂肪后，溶液通過鎘柱，使其中的硝酸根離子還原成亞硝酸根離子。 在弱酸性條件下，亞硝酸根與對氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紅色染料，測得亞硝酸鹽總量，用總量減去亞硝酸鹽含量即得硝酸鹽含量。鎘柱裝置圖漂白劑的測定 在食品的加工生產中，為了使食品保持特有的色澤，常加入漂白劑，依靠其所具有的氧化或還原能力來抑制，破壞食品的變色因子，使食品褪色或免于發生褐變。一般在食品的加工過程中要求漂白劑除對食品的色澤有一定作用外，對食品的品質、營養價值及保存期均不應有不良的改變。 漂白劑從作用機理分為兩類： (1)還原型（SO2、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦

21、亞硫酸等）； (2)氧化型（H2O2、次氯酸等）測定還原型漂白劑的方法有：(1)鹽酸副玫瑰苯胺比色法（國標法）；(2)滴定法（中和法）；(3)碘量法；(4)極譜法；(5)高效液相色譜法測定氧化型漂白劑的方法有：(1)滴定法；(2)比色定量法；(3)高效液相色譜法；(4)極譜法還原型漂白劑的測定SO2及亞硫酸鹽的測定 比色法在我們國內用的較多，這種方法關鍵是把樣品中SO2提取出來，常用四氯汞鈉做萃取液（主要是在分析中為了避免SO2的損失，常以Na2HgCl4作吸收液）。一、酸漂副品紅比色法-對品紅比色法 （鹽酸副玫瑰苯胺比色法）1、原理 HgCl2 + 2NaCl Na2HgCl4（吸收液） Na2HgCl4 + SO2 + H2O HgCl2SO32- + 2H+ +2 NaCl HgCl2SO32- + HCHO HgCl2 + HOCH2SO3H 3HOCH2SO3H + 酸漂副品紅 聚玫瑰紅甲基磺酸（紫紅色絡合物） 吸收液用氯化汞與氯化鈉作用生成四氯汞鈉，當樣品中的SO2與吸收液作用之后，生成一種穩定的絡合物（可防止SO2的損失），這種絡合物與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡合物，顏色的深淺與SO2濃度成正比，可在580nm下比色測定。2、注意事項 此反應的最適反應溫度為20-25