第十一章

食品添加劑及風(fēng)味物質(zhì)的分析11.1概述11.2呈味劑的測定11.3防腐劑的測定11.4人工合成色素測定11.5其他常用食品添加劑測定11.6食品中風(fēng)味物質(zhì)的測定11.1概述所謂食品添加劑是在食品生產(chǎn)、加工或貯存過程中，添加進去的天然或化學(xué)合成的物質(zhì)，對食品的色、香、味或質(zhì)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(yǎng)價值，它并不包括殘留的藥物、污染物和營養(yǎng)強化劑。即食品在生產(chǎn)、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(zhì)統(tǒng)稱食品添加劑。對于食品添加劑首先是無毒無害和有營養(yǎng)價值，其次才是色、香、味、形態(tài)，另外對于添加劑的使用劑量，食品法典和各國都有相應(yīng)規(guī)定。食品添加劑定義：為改善食品品質(zhì)和色、香、味，以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。食品用香料、膠基糖果中基礎(chǔ)劑物質(zhì)、食品工業(yè)用加工助劑也包括在內(nèi)。食品添加劑最大使用量：食品添加劑使用時所允許的最大添加量。食品添加劑最大殘留量：食品添加劑或其分解產(chǎn)物在最終食品中的允許殘留水平。GB2760-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)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(xué)合成添加劑。天然食品添加劑是利用動物與植物組織或分泌物及以微生物的代謝產(chǎn)物為原料，經(jīng)過提取、加工所得到的物質(zhì)。如辣椒紅色素、番茄紅色素、維生素C、淀粉、糖漿、紅曲等是從植物中提取出來的。食品工業(yè)生產(chǎn)所用的添加劑大部分都是化學(xué)合成的。它們是通過氧化、還原、縮合、聚合等合成反應(yīng)制得，有的具有毒性，所以對于食品添加劑的含量要進行分析、添加使用量上要限定。食品添加劑功能類別酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑（BHA、BHT、PG等）、漂白劑、膨松劑、膠母糖基礎(chǔ)劑、著色劑、護色劑（亞硝酸鹽、硝酸鹽）、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、防腐劑（苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀）、穩(wěn)定劑和凝固劑、甜味劑（糖精鈉、甜蜜素）

、增稠劑（淀粉、糖漿）、食品用香料、食品工業(yè)用加工助劑、其它類。共分為22類，規(guī)定了的允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量的約340種；允許使用的食品用天然香料393種、人工合成香料1477種。全世界允許使用的有3000種以上。/fao-who-codexalimentarius/sh-proxy/en/?lnk=1&url=https%253A%252F%252F%252Fsites%252Fcodex%252FMeetings%252FCX-711-48%252FReport%252FREP16_FAe.pdf食品添加劑定義：食品添加劑指無論有無營養(yǎng)價值，其本身通常都不作為食品食用，也不作為食品中常見配料的物質(zhì)，在食品中有意添加該物質(zhì)的原因是出于生產(chǎn)、加工、制作、處理、打包、包裝、運輸或處理過程中的工藝性用途(包括影響感官的)，或希望它(直接或間接)合理地成為食品的一部分，或其副產(chǎn)品成為食品的一部分，否則會影響食品的特性。本術(shù)語不包括“污染物”或為保持或提高營養(yǎng)品質(zhì)所添加的物質(zhì)。食品法典（CODEX）

食品添加劑使用的良好操作規(guī)范指:食品中添加的添加劑數(shù)量不超過在食品中產(chǎn)生預(yù)期物理性、營養(yǎng)性或其他工藝性作用的合理需要量；因在食品制造、加工或包裝過程中使用，但目的并非對食品本身產(chǎn)生任何物理或其他工藝作用而成為食品成分的添加劑應(yīng)盡可能降低使用量；添加劑應(yīng)是適宜的食品級質(zhì)量，按食品配料成份進行制備和處理。達到食品級質(zhì)量是指應(yīng)整體符合安全性的規(guī)定，而不是符合個別的標(biāo)準(zhǔn)。加工助劑指在原材料、食品或食品成分加工時為滿足處理或加工的工藝需求有意使用的物質(zhì)或材料(不包括設(shè)備或器具)，其本身并不作為食品成分?jǐn)z入，且其使用可能導(dǎo)致最終產(chǎn)品存在非故意但又無法避免的殘留物或衍生物。http:///gsfaonline/additives/search.html?lang=en過量地使用添加劑對消費者會產(chǎn)生不利的、甚至是嚴(yán)重的影響，因此測定食品添加劑的含量、質(zhì)量和控制其用量，具有重要的現(xiàn)實意義；目前我國在食品添加劑使用中仍然存在超劑量和超范圍的問題；近年來，出現(xiàn)為了獲得非法利益，欺詐消費者，在食品中惡意添加人工合成化學(xué)物質(zhì)（三聚氰胺、增塑劑等）的案件。因此加強管理、檢測、預(yù)警防范十分必要。測定意義及必要性確保加工食品安全！由于食品添加劑種類繁多、結(jié)構(gòu)和功能各異，在食品中的含量低，因此添加劑測定復(fù)雜、多樣。目前在我國常需檢測的項目有防腐劑、甜味劑、發(fā)色劑、漂白劑、著色劑等。食品添加劑的測定，首先要將其分離，分離手段主要采取蒸餾法、溶劑萃取法、柱層析分離法等，其目的是分離與富集分析對象。傳統(tǒng)常用的測定方法有比色法、紫外分光光度法、薄層層析法等?，F(xiàn)代的分析技術(shù)逐步采用HPLC、GC、MS、ICP-AES(MS)等手段對食品添加劑進行定性定量分析。測定步驟和方法GB/T5009.28-2003食品中糖精鈉的測定GB/T5009.29-2003食品中山梨酸、苯甲酸的測定GB/T5009.30-2003食品中叔丁基羥基茴香醚(BHA)與2,6-叔丁基對甲酚(BHT)的測定GB/T5009.31-2003食品中對羥基苯甲酸酯類的測定GB/T5009.32-2003油脂中沒食子酸丙酯(PG)的測定GB5009.33-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定GB/T5009.34-2003食品中亞硫酸鹽的測定GB/T5009.35-2003食品中合成著色劑的測定部分食品添加劑測定標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.43-2003味精衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法GB/T5009.97-2003食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定GB/T5009.120-2003食品中丙酸鈉、丙酸鈣的測定GB/T5009.121-2003食品中脫氫乙酸的測定GB5009.139-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)飲料中咖啡因的測定GB/T5009.140-2003飲料中乙?；前匪徕浀臏y定GB/T5009.141-2003食品中誘惑紅的測定GB/T5009.149-2003食品中梔子黃的測定GB/T5009.150-2003食品中紅曲色素的測定GB/T5009.169-2003食品中牛磺酸的測定部分食品添加劑測定標(biāo)準(zhǔn)(續(xù))11.2呈味劑的測定呈味劑是增加或者改善食品味道的添加劑，主要包括酸度調(diào)節(jié)劑、增味劑和甜味劑。糖精鈉是使用較廣的甜味劑之一，白色結(jié)晶或粉狀，無臭或微有酸性芳香氣，味極甜。糖精鈉進入人體后不分解，不供給熱能，無營養(yǎng)價值，隨尿排除體外。11.2.1糖精鈉的測定依據(jù)GB/T5009.28-2003食品中糖精鈉的測定第一法：高效液相色譜法第二法：薄層色譜法

原理：在酸性條件下，食品中的糖精鈉用乙醚提取、濃縮、薄層色譜分離、顯色后，與標(biāo)準(zhǔn)比較，進行定性和半定量測定。第三法：離子選擇性電極法

原理：以季銨鹽所制PVC薄膜為感應(yīng)膜的電極，它和作為參比電極配合使用，可以測定食品中糖精鈉含量。當(dāng)測定溫度、溶液總離子強度和溶液接界電位等條件一致時，測得電位遵守能斯特方程式。電位差隨溶液中糖精離子的活度改變而變化，被測溶液中糖精鈉含量在0.02～1mg/mL范圍內(nèi)，電極值與糖精離子濃度的負對數(shù)成直線關(guān)系。也可以采用LC-MS/MS測定。原理：試樣加熱除去二氧化碳、乙醇，調(diào)pH至近中性，過濾后進高效液相色譜儀，經(jīng)反相色譜分離后，根據(jù)保留時間和峰面積進行定性和定量。分析條件：色譜柱： YWGC18（4.6×250mm，10

m）；流動相：甲醇/乙酸銨溶液（0.02mol/L）（5+95）；流速：1.0ml/min;紫外檢測器（230nm）；進樣量：10

L（進樣濃度100mg/L）；可以同時分析苯甲酸和山梨酸。高效液相色譜法糖精鈉的子離子掃描質(zhì)譜圖HPLC-MS/MS檢測果汁飲料中的糖精鈉min0.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.50%0100MRMof1channel,ES-181.9→105.920130929_15min_102Smooth(Mn,3x2)

solstd1mg/LSAC3.27糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖，1mg/L,進樣量2

L傳統(tǒng)方法：紫外檢測法GB/T23495-2009檢出限：4mg/kgGB/T5009.28-2003第一法檢出限：0.15mg/kg改進方法：串聯(lián)質(zhì)譜檢測法檢出限：0.03mg/kg定量限：0.1mg/kg11.2.2環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定GB/T5009.97-2003食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定第一法：氣相色譜法原理：在硫酸介質(zhì)中環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸反應(yīng)，生成環(huán)己醇亞硝酸酯，利用氣相色譜法進行定性和定量。第二法：比色法

原理：在硫酸介質(zhì)中環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉反應(yīng)，生成環(huán)己醇亞硝酸酯，與磺胺重氮化后再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色染料，在550nm波長測其吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)比較定量。

第三法：薄層層析法11.3防腐劑的測定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。其中前兩種廣泛應(yīng)用。11.3.1苯甲酸鈉的測定測定方法：☆中和法（堿滴定法）—應(yīng)用廣泛；☆紫外分光光度法；☆薄層層析法；☆氣相色譜法（采用極性色譜柱，不應(yīng)提倡的方法）；☆離子色譜法；☆高效液相色譜法（首選方法）或LC-MS。GB/T5009.29-2003食品中山梨酸、苯甲酸的測定中和法

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(fā)后，用中性酒精或醇醚混合物溶解內(nèi)容物，用酚酞做指示劑，采用0.1mol/LNaOH滴定至終點，然后根據(jù)氫氧化鈉消耗的體積計算苯甲酸或苯甲酸鈉的含量。樣品的處理固體或半固體樣品（各種果醬）稱100g樣→與500mL容量瓶中→加200mL水→加

NaCl直到不溶解為止（降低苯甲酸在水中溶解度）→用10%NaOH調(diào)為堿性（這時苯甲酸生成苯甲酸鈉，并以苯甲酸鈉狀態(tài)存在）→用飽和NaCl定容500mL→靜置2h→過濾→棄去初液→收集濾液。含酒精樣品（各種汽飲料等）取250mL樣→于燒杯中→加10%NaOH呈堿性→置水浴蒸發(fā)至100mL（除去C2H5OH）→移入250mL容量瓶→加30gNaCl溶解后→用飽和NaCl定容→放置2h→過濾→收集濾液。含脂肪多的樣品

于上述制備好的濾液中→加NaOH使之成為堿性→加50mL乙醚提取→靜置分層后→棄去醚層→溶液供測定用?！锊捎么朔椒y苯甲酸及其鹽類最大缺點是：樣品中有其它有機酸時，乙醚萃取時易帶過來，所以此法測定誤差較大。采用HLB固相萃取小柱凈化；分析條件：色譜柱：AgilentC18（4.6×250mm，5

m）；流動相：甲醇/乙酸銨溶液（10mmol/L+0.05%冰乙酸）（20+80）；流速：1.2mL/min;紫外檢測器（225nm）；進樣量：20

L（進樣濃度100mg/L）；

可以同時分析糖精鈉和安賽蜜。高效液相色譜法硫代巴比妥酸比色法原理：樣品中的山梨酸在酸性溶液中，用水蒸汽蒸餾出來，然后用K2Cr2O7氧化成丙二醛和其它產(chǎn)物，丙二醛與硫代巴比妥酸反應(yīng)，生成紅色物質(zhì)，顏色的深淺與山梨酸含量成正比。（530nm下測定）余同苯甲酸及其鹽的測定。11.3.2山梨酸及其鹽的測定11.4人工合成色素測定為了彌補食品中本來特有的色澤在加工、儲藏中的損失，使其盡可能恢復(fù)至原來的顏色，除采取一定護色措施外，往往還得在食品中添加一定量的食用色素，進行著色。這些靚麗的色澤能促進人的食欲，給人以美感，增加消化液的分泌。在各種花色蛋糕、冰棒、糖果、果脯、飲料、色酒、果醬、罐頭中都有色素。食品行業(yè)使用單一色素添加的情況較少，多數(shù)用復(fù)合色素方可達到較滿意的色澤效果，這給合成色素測定帶來一定困難。現(xiàn)多采用HPLC-DAD法，也有薄層色譜法等。對合成色素在測定時采用的幾大步驟如下：樣品前處理→提純→分離→鑒別（何種色素）→定量（此色素含量是否超標(biāo)）；依據(jù)GB/T5009.35-2003食品中合成著色劑的測定，同時測定新紅、檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、赤蘚紅、亮藍、靛藍8種著色劑。本方法檢出限：新紅5ng、檸檬黃4ng、莧菜紅6ng、胭脂紅8ng、日落黃7ng、赤蘚紅18ng、亮藍26ng、靛藍26ng。當(dāng)進樣量相當(dāng)與樣品0.025g時，檢出濃度分別為0.2mg/kg；0.16mg/kg；0.24mg/kg；0.32mg/kg；0.26mg/kg；0.72mg/kg；0.72mg/kg。原理：食品中人工合成著色劑用聚酰胺吸附法或液-液分配法提取，制成水溶液，注入高效液相色譜儀，經(jīng)反相色譜分離，根據(jù)保留時間定性和與峰面積比較進行定量。分析條件：色譜柱：YWGC18（4.6×250mm，10

m）；流動相：甲醇/乙酸銨溶液（pH4，0.02mol/L），梯度洗脫；流速：1.0ml/min;紫外檢測器（254nm）；進樣量：10

L。高效液相色譜法11.5其他常用食品添加劑測定主要有發(fā)色劑，我國允許使用的有硝酸鈉、亞硝酸鈉，主要用于肉類食品加工；還有抗氧化劑、漂白劑等。這類添加劑使用不當(dāng)，會給消費者身體健康帶來潛在的負面影響。因此，應(yīng)加強這些食品添加劑的定性定量分析監(jiān)測工作。人工合成的抗氧化劑主要有：叔丁基羥基茴香醚(BHA)、

2,6-叔丁基對甲酚（BHT）、沒食子酸丙酯（PG）等。

依據(jù)GB/T5009.30-2003食品中叔丁基羥基茴香醚(BHA)與2,6-叔丁基對甲酚(BHT)的測定；GB/T5009.31-2003食品中對羥基苯甲酸酯類的測定；GB/T5009.32-2003油脂中沒食子酸丙酯(PG)的測定。這些食品添加劑可以采用比色法、薄層色譜法測定，目前主要采用GC-FID、HPLC-DAD測定。11.5.1抗氧化劑的測定原理：試樣中的叔丁基羥基茴香醚（BHA）和2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)用石油醚提取，通過層析柱使BHA與BHT凈化，濃縮后，經(jīng)氣相色譜分離后用氫火焰離子化檢測器檢測，根據(jù)試樣峰高與標(biāo)準(zhǔn)峰高比較定量。分析條件：色譜柱：10%QF-1固定相，GasChromQ(80~100目)，1.5m×3mm（ID）；氣化室：200℃；柱箱：140℃；載氣：氮氣，70ml/min；氫氣，50ml/min；空氣，500ml/min；氫火焰離子化檢測器（FID）,220℃；進樣量：3

L。氣相色譜法

HPLC-DAD檢測植物油中的BHA、BHT、TBHQ抗氧化劑作用：油脂及含油食品在加工、貯存、流通和使用過程中添加抗氧化劑以防止食品的氧化變質(zhì)。BHA,BHT和TBHQ的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式提取方法加入15mL乙腈重復(fù)提取兩次合并上清液旋蒸至干稱取2.0g樣品加入20mL正己烷+15mL乙腈的提取溶液渦旋5分鐘在轉(zhuǎn)速4000r/min下離心10min上清液取入梨形燒瓶2mL甲醇復(fù)溶后過膜進小瓶紫外吸收：BHA:290.2nmBHT:277.2nmTBHQ:291.4nm色譜條件流動相：A：1%乙酸甲醇溶液；B：1%乙酸水溶液；C：乙腈色譜柱：WatersSymmetryshieldRP18,250×4.6mm，5μm進樣量：10μL

柱溫：35℃檢測條件BHA方法驗證數(shù)據(jù)表明：植物油中BHA,BHT和TBHQ的定量限為1mg/kg；回收率和精密度數(shù)據(jù)均滿足分析檢測要求TBHQ、BHA和BHT溶劑標(biāo)準(zhǔn)品PDA色譜圖TBHQBHT11.5.2漂白劑的測定在食品的加工生產(chǎn)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(fā)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(zhì)、營養(yǎng)價值及保存期均不應(yīng)有不良的改變。

漂白劑從作用機理分為兩類：

還原型（SO2、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸等）；

氧化型（H2O2、次氯酸等）。測定還原型漂白劑的方法有：◆鹽酸副玫瑰苯胺比色法（國標(biāo)法）；◆滴定法（中和法）；◆碘量法；◆極譜法；◆高效液相色譜法。測定氧化型漂白劑的方法有：◆滴定法；◆比色定量法；◆高效液相色譜法；◆極譜法。以亞硫酸鹽為例，依據(jù)GB/T5009.34-2003食品中亞硫酸鹽的測定（第一法涉及用汞制劑，應(yīng)修訂）第一法鹽酸副玫瑰苯胺比色法

原理：亞硫酸鹽與四氯汞鈉反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡(luò)合物，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。第二法蒸餾法

原理：在密閉容器中對試樣進行酸化并加熱蒸餾，以釋放出其中的二氧