食品添加剂

第一章绪论

食品添加剂是现代食品工业中最有活力，最富有创造力的因子；

食品添加剂是使现代食品工业获取更大经济效益的“秘密武器”； 被誉为现代食品工业的灵魂；

没有食品添加剂就没有现代食品工业 。 一、食品添加剂的发展历史 二、食品添加剂的定义 三、食品添加剂的作用 四、食品添加剂的安全性 五、食品添加剂的分类

第一节 食品添加剂的发展历史

一、古代——食品添加剂萌芽与天然食品添加剂的应用

１、火的使用。

２、１８００多年前的东汉时期，我国豆腐的加工。

３、北魏时期《齐民要术》记载从植物中提取天然色素的方法。 ４、南宋时期将亚硝酸盐用于腊肉生产，后来传入欧洲。

（二）工业革命时期——合成食品添加剂的产生与应用

由于工业革命对食品和食品工业带来的变化，导致人们提高了对食品的品种和质量的要求 。

１、更好地保藏食品和改善食品的色、香、味等； 2、人工合成的食品添加剂开始应用。

1856第一个人工合成食品添加剂——苯胺紫 苯胺紫的发明对我们的启示：

1、科学发现是有目的的大胆探索过程 ，科学发现过程是科学家借助灵感做“大胆猜测”，在试错中发现真理的过程。

2、科学发现是不断深化的复杂认识过程 。 3、科学发现是创造和创新的过程 。 4、科学发现是抓住机遇的过程

三、近代——食品添加剂的规范化管理，重视食品添加剂的安全，健康发展

1906年美国颁布的第一部关于食品添加剂管理的法律《食品与药品管理法》；

1955年成立FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会（JECFA）；

1962年食品添加剂法规委员会（CCFA），1988年改名为食品添加剂和污染物法规委员会（CCFAC）

四、我国食品添加剂的发展历程

我国全面、系统研究和管理虽然起步较晚，但发展也较快。

第一阶段：新中国成立不久，为反对食品加工生产中使用某些添加剂，曾颁布了一些规定； 第二阶段：1973年成立全国食品添加剂卫生标准科研协作组，开始全面研究食品添加剂有关问题。1977年由国家颁布《食品添加剂使用卫生标准》及《食品添加剂卫生管理办法》，开始对其进行全面管理 ；

第三阶段：1980年组织成立“全国食品添加剂标准技术委员会”，将我国食品添加剂的标准化和国际化等推向等快发展阶段。

此后，由于我国食品添加剂工业的迅速发展，在1993年相继成立了“中国食品科学

技术协会分会“和”中国食品添加剂生产、应用工业协会“，从而真正把我国食品添加剂事业推向世界，走上了世界各国共同发展的道路。

第二节食品添加剂的定义

1、塑化剂是什么？ 2、塑化剂是不是添加剂？ 3、塑化剂是不是食品添加剂？

塑化剂（Plasticizers，台湾汉语），大陆称增塑剂。是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，可增加材料的柔软性。在塑料加工中添加这类物质，可以使塑料制品更加柔软、具有韧性和弹性、更耐用。

也会添加在一部分混凝土、墙版泥灰、水泥与石膏等材料中 。

一、FAO/WHO定义

食品添加剂法典委员会（CCFA）在内，在食品添加剂的定义中明确规定“不包括为改进营养价值而加入的物质”。

食品添加剂通常不作为食品的主要原料，不以食用为目的，并且不一定有营养价值，而是在食品生产、制造、处理、加工、充填、包装、运输、保藏时为了对食品的性质产生某种作用或是达到所期望的某种目的，有意识地添加到食品中去的某些物质。凡是添加物本身或其产物直接或间接地成为食品的一部分，均为食品添加剂，但不包括污染物质或为了保持或改善食品营养的物质。

二、中国的定义

食品添加剂：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入食品中的化学合成或天然物质。 食品强化剂：指为增强营养成分而加入到食品中的天然或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂，可见食品强化剂只是食品添加剂中的特殊一类。 食品添加剂的三个必要条件： 1、确有必要 ； 2、安全可靠； 3、实行许可制度。

第三节 食品添加剂的作用

一、有利于食品的保藏，防止食品败坏变质 防腐剂 1、防腐；2、防止食物中毒

抗氧化剂 1、防氧化变质；2、防有害有毒成分的生成；3、防褐变。 二、改善食品的感官性状；

三、保持或提高食品的营养价值 食品防腐剂和抗氧化剂的应用，在防止食品败坏变质的同时，对保持食品的营养价值具有一定意义。食品加工往往还可能造成一定的营养素损失。

在食品加工时好时适当地添加某些属于天然营养素范围的食品营养强化剂，可以大大提高食品的营养价值，这对防止营养不良和营养缺乏、促进营养平衡、提高人们健康水平具有重要意义。

四、增加食品的品种和方便性

今天，不少超级市场已拥有多达20000种以上的食品可供消费者选择。尽管这些食品的生产的大多通过一定的包装及不同加工方法处理，但它们大都取决于防腐、抗氧、乳化、增稠，以及不同的着色、增香、调味乃至其他各种食品添加剂配合使用的结果。正是这些众多的食

品，尤其是方便食品的供应，给人们的生活和工作以极大的方便。

五、有利食品加工操作，适应生产的机械化和自动化

在食品加工中使用消泡剂、助滤剂、稳定和凝固剂等，可有利于食品的加工操作。例如，当使用葡萄糖酸-?-内酯作为豆腐凝固剂时，可有利于豆腐生产的机械化和自动化。 六、满足其他特殊需要。

食品应尽可能满足人们的不同的需求。例如，糖尿病人不能吃糖，则可用无营养甜味剂或低热能甜味剂，如糖精或天门冬酰苯丙氨酸甲酯制成无糖食品供应。对于缺碘地区供给碘强化食盐，可防治当地居民的缺碘性甲状腺肿。

第四节 食品添加剂的安全性

民以食为天，食以安为先

欧洲的“疯牛病”、亚洲的“口蹄疫”及美国发生的李斯特菌、沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7包括现在已经遍布全球的禽流感都引起的食品危害、造成了食品安全的恐慌。

食品安全最大的威胁是什么呢？

人们通常把与食品有关的危害分为五类： 危害人类最大的是食品的微生物污染； 其次是营养不良(包括营养不良和营养过剩)； 环境污染为第三；（农药残留、抗生素滥用） 第四是食品中天然毒物的误食； 最后才是食品添加剂。

败坏食品添加剂声誉的主要原因

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1.滥称食品添加剂，使用化工原料冒充食品添加剂。

如部分媒体和非专业人士把一些不是食品添加剂的物质说成是食品添加剂，颠倒是非，混淆黑白，滥竽充数。 ? 用工业级添加剂冒充食品级添加剂。 ? 食品添加剂概念模糊。

食品安全法

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2007年12月，进行了第一次审议 ；

2008年4月，向社会全文公布食品安全法草案并公开征求意见和建议，； 2008年8月，进行了第二次审议 ； 2008年10月，进行了第三次审议；

2009年2月28日，进行了第四次审议，并高票通过。 《食品安全法》的五大特点： （1）贯彻预防为主的思想 （2）体现综合治理的理念 （3）突出了科学监管的思路

（4）构建综合协调与分工负责结合机制 （5）强化细化了食品安全责任制

《食品安全法》存在的不足：多头监管、复合食品添加剂、召回制度

中国食品安全性毒理学评价程序

急性毒性试验；测定LD50，了解受试物的毒性强度、性质和可能的靶器官，为进一步进行毒性试验的剂量和毒性判定指标的选择提供依据。 蓄积毒性和致突变试验；

亚慢性毒性（包括繁殖、致畸）试验；观察受试物以不同剂量水平经较长期喂养后对动物的毒性作用性和靶器官，并初步确定最大无剂量；了解受试物对动物对动物繁殖及对仔代的致畸作用，为慢性毒性和致癌实验的剂量选择提供依据。

代谢试验：了解受试物在体内的吸收、分布和排泄速度以及蓄积性，寻找可能的靶器官；为选择慢性毒性试验的合适动物种系提供依据，了解有无毒性代谢产物的形成。

慢性毒性（包括致癌）试验。了解经长期接触受试物后出现的毒性作用，尤其是进行性和不可逆的毒性作用以及致癌作用；最后确定最大无作用剂量，为受试物能否用于食品的最终评价提供依据。

LD50也即动物的半数致死量，是指能使一群试验动物中毒死亡一半的投药剂

量，以mg/kg表示（如LD50剂量小于人的可能摄入量的10倍，则放弃该受试物用于食品，不再继续其他毒理学试验；大于10倍者，可进入下一阶段毒理学试验。）

MNL也称最大耐受量、最大安全量或最大无效量，是指动物长期摄入该受试物而无任何中毒表现的每日最大摄入量，单位为“mg/kg”。他是食品添加剂长期（终生）摄入对本代健康无害，并对下代生长无影响的重要指标。（MNL小于或等于人的可能摄入量的100倍者表示毒性较强，应放弃该受试物用于食品；大于或等于100倍而小于300倍者，应进行慢性毒性试验；大于或等于300倍者则不必进行慢性毒性试验，可进行安全性评价。、MNL小于或等于人的可能摄入量的50倍者表示毒性较强，应放弃该受试物用于食品；大于或等于50倍而小于100倍者，经安全评价后决定该受试物可否用于食品。大于100倍者，则可考虑允许使用于食品）

主要毒性（安全性）指标：

ADI日许量（每日允许摄入量的简称，据JECFA对ADI的定义：依据人体体重，终生摄入一种食品添加剂而无显著健康危害的每日允许摄入的估计值，单位为每天每千克体重允许摄入的毫克数，用mg/kg·BW表示，简写mg/kg。）

、LD50半数致死量

按FDA规定，凡属于GRAS者，均应符合下述一种或数种范畴： 在某一天然食品中存在者。

已知其在人体内极易代谢（一般常量范围）者。 其化学结构与某一已知安全的物质非常近似者。

在广大范围内证实已有长期安全食用历史者（在某些国家已安全使用30年以上者） 所使用的食品添加剂的商品质量是否符合法定规定。

使用食品添加剂时是否严格遵守法定的使用范围和最大允许使用量。

应与间接进入食品的外来物（如农药残留、兽药、包装材料迁移物、谷物的霉菌毒素）及食品中天然存在的有害成分与所用食品添加剂相区别。

是否属于食品在加工过程中由热分解所产生的诱变性物质。

应该理解“绝对安全，实际上是不存在”的，无论是天然的还是合成的，只要摄入量充分的大和/或食用时间足够的长，都会在一些人身上引起有害的结果，包括食盐、糖、动物脂肪等等一般认为”绝对安全”的天然物质。

第五节 食品添加剂的分类

按食品添加剂的来源进行分类

按食品添加剂的用途进行分类：食品添加剂分类的主要目的是便于按用途需要，迅速查出所? ? ?

需食品添加剂，因此不宜太粗，也不宜太细。

按食品添加剂的安全性进行分类：食品添加剂又可分为A、B、C三类，每一类在细

分为（1）、（2）二类。

A类是JECFA（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives）已经制定人体

每日允许摄入量（ADI）和暂定ADI值者。

其中A（1）类是经JECFA评价认为毒理学资料清楚，已制定出ADI值或者认为毒

性有限无需规定ADI值者；A（2）类是JECFA已制定暂定ADI值，但毒理学资料不够完善暂时许可用于食品者。

B类是JECFA曾经进行过安全性评价，但未建立ADI值，或者未进行过安全评价者。 其中B（1）类是JECFA曾进行过评价，因毒理学资料不足未制定ADI值者；B（2）

类是JECFA未进行安全性评价者。

C类是JECFA认为在食品中使用不安全或应该严格限制作为某些食品的特殊用途者。

其中C（1）类是JECFA根据毒理学资料认为在食品中使用不安全者；C（2）类是JECFA认为应严格限制在某些食品中作特殊应用者。

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第六节 国内外食品添加剂的现状

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世界各国食品添加剂的品种数量和功能在不断增加，据资料报道，世界各国使用的

食品添加剂总数已达25000多种，其中常用的有5000多种。直接使用的品类大约有

3000——4000种。常见的有600--1000种。美国是食品工业发达的国家，食品添加剂的种类及销售额均居世界首位，总数大约3000多种，从20世纪80年代起，食品添加剂的销量平均年增长率为4%以上。日本现有食品添加剂1400多种，欧盟允许使用的食品添加剂有1500种-2000种。 ? 美国是世界上食品添加剂便用量最大、使用品种最多的国家．目前允许直接使用的

有2300种以上。美国FDA最近公布的食品添加剂名单有2922种，其中受管理的1755种；美国食品用化学品法典中列有1967种；日本使用的食品添加剂约有1100种；欧共体允许使用的有1000--1500种。

国内外食品添加剂的发展表明，伴随经济的发展，人民生活水平的提高，使用食品添加剂的品种和数量不是越来越少，而是在不断增加，食品添加剂行业的发展前景非常广阔。

关于发展我国食品添加剂工业的建议

充分利用我国的资源优势，开发食品添加剂新品种（我国有丰富的玉米资源，可以利用玉米芯制作甜味剂木糖醇、增香剂麦芽酚等。

我国甘薯产量居世界之首，用甘薯可制成多种食品添加剂如柠檬酸、乳酸、低聚葡萄糖、环状糊精等。）

对市场缺口较大的品种和原料的产品向规模化生产发展

开发新技术，加强新技术的应用，提高我国食品添加剂工业整体技术水平 加强应用技术的开发，同时提高制剂化水平

第七节 食品添加剂的发展方向

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我国在食品添加剂的生产方面积极倡导“天然、营养、多功能”的方针，是与国际

上“回归大自然、天然、营养、低热量、低脂肪”的趋向是一致的。我国地域辽阔，资源丰富，有着几千年药食同源的传统。发展天然、营养、多功能的食品添加剂和食品配料有着独特的优势。

1、研究开发天然食品添加剂和改性天然食品添加剂； 2、大力研究生物食品添加剂；

3、研究新型食品添加剂合成工艺； 4、研究食品添加剂的复配； 5、研究专用食品添加剂；

6、研究高分子型食品添加剂。

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第二章食品防腐剂

食品腐败变质：

食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化，结果使食品的质量降低或完全不能食用 引起食品腐败变质的主要因素

微生物 啮齿动物 昆虫/寄生虫 微生物 温度 水分 光照 氧化 酶类 食品腐败变质所发生的化学变化 1 、食品中碳水化合物的分解 2 、食品中蛋白质的分解 3 、食品中脂肪的分解 4 、有害物质的形成 食品腐败变质的危害 1.产生厌恶感

2.降低食品的营养价值 3.引起食物中毒或潜在危害

二、影响食品微生物繁殖的因素

食品的营养（微生物的良好培养基）； 水分（影响种类）； pH 条件（酸性或非酸性食物ph4.5为界限） ；温度；渗透压

一、食品防腐剂的定义

防腐剂是能防止由微生物的作用引起食品腐败变质，延长食品保存期的一种食品添加剂。

防腐剂应该符合以下标准 ：

1.合理使用对人体健康无害（不影响消化道菌群，在消化道内可降解为食物的正常成分，不影响药物特别是抗菌素的使用）； 2.在低浓度下仍有抑菌作用 ；

3.本身无刺激性气味和异味 ；

4.性质稳定，在一定时期内有效，使用及分解后无毒，如 对食品热处理时不产生有害成分。 5.价格合理，使用方便

二、食品防腐剂的分类

1、按照食品防腐剂抗微生物的作用性质，可将其分为杀菌剂和抑菌剂。

2.杀菌作用和抑菌作用常常不易严格区分。（ 浓度、温度、不同种类的微生物 ）两者统称为防腐剂

三、防止微生物危害食品的主要途径和控制方法 途径：

首先，防止微生物污染食物； 第二，灭活有害微生物；

第三，降低或者抑制受污染食品中微生物的生长，或使之失活

控制方法

加热杀菌法；低温保藏法；脱水干燥法；增加渗透压法；化学添加剂保藏法； 提高食品氢离子浓度； 辐照食品保藏法

辐射保藏的优越性

1 、食品在受辐射过程中温度升高甚微。因此，被辐射适当处理后的食品在感官性状如色、香味等方面与新鲜食品差别不大，特别适合于不宜采用其它保藏方法

的食品。2 、射线穿透力强 3 、无残留 4 、节省能源 5 、加工效率高、整个工序可连续化、自动化。液态食品管管输送，更加方便。

四、食品防腐剂的作用机理

1、使微生物蛋白变性或凝固；2.干扰微生物的酶系统； 3.改变细胞膜的通透性；4.干扰微生物细胞的遗传机制

山梨酸钾的主要成份为山梨酸，其防腐机理如下：

(1) 与微生物酶系统的巯基相结合，破坏许多重要酶系统的作用；

(2) 能干扰传递技能，如细胞色素C C C C 对氧的传递，以及细胞膜表能量传递功能，抑制了微生物增殖，从而达到防腐的目的

（一）、影响防腐效果的几个因素

1 .pH 值与水分活度；2 染菌情况；3．热处理降低原始染污；4 ．溶解与分散；5 ．并用

天然防腐剂

壳聚糖: : 几丁质，约含 7% 的氮。虾、蟹、昆虫的外壳，经酸提取、碱处理。

大蒜中的抑菌物质：蒜氨酸、大蒜辣素和大蒜新素；

大蒜辣素的抗菌机理可能是其分子中的氧原子与细菌中半胱氨酸结合，使之不能转化为胱氨酸，从而影响细菌体内的重要氧化还原反应的进行。是目前发现抗真菌作用最强的一种植物提取物。（泡菜制取）

几种禁用的防腐剂

一、硼 酸 酸 二、甲 醛 醛 三、水杨酸 四 β- - 萘酚

常用防腐剂的比较

苯甲酸与苯甲酸钠、山梨酸与山梨酸钾和对羟基苯甲酸酯类是我国使用的三类主要的防腐剂，现在从以下几个方面予以综合比较：

安 全 性；乳酸菌素> 山梨酸类> 对羟基苯甲酸酯类> 苯甲酸类。

防 腐 效 果：乳酸菌素> 对羟基苯甲酸酯类> 山梨酸类>苯甲酸类 山梨酸对细菌尤其是 产酸菌弱；真菌强。苯甲酸对产酸菌作用弱；对羟基苯甲酸酯类对G - 弱，乳酸菌弱 pH 范围：苯甲酸及苯甲酸钠要在pH2.5 ～4 以下；山梨酸及山梨酸钾在pH5 ～6 以下；对羟基苯甲酸酯类的使用范围为pH4 ～8

第三章 抗氧化剂

抗氧化的定义之抑制氧化的方法：

物理：避光；降温；干燥；密封；除氧；充氮或真空包装 化学：添加抗氧化剂

抗氧化剂定义

是指可防止或延缓食品氧化，提高食品的稳定性和延长储存期的物质。

抗氧化剂作用机理：

1.阻断油脂自动氧化的链式反应（除去油脂自由基R :添加酚型抗氧化剂；除去油脂氧化产生的ROOH:添加含硫抗氧化剂）BHA BHT PG TBHQ TP 又称作自由基终止剂 2.通过自身氧化消耗食品内部和环境中的氧 3.抑制多酚氧化酶的活性

4.螯合金属离子以消除其催化活性：植酸；卵磷脂

抗氧化剂的增效剂：是指1.本身没有抗氧化作用但可提高抗氧化剂作用效果的物质 2.一般为具有金属螯合作用的酸性物质 3.通常和酚类抗氧化剂一起使用

抗氧化剂使用注意事项 1.充分了解抗氧化剂的性能

? 不同的抗氧化剂对食品的抗氧化效果不同，最好是通过试验来确定。

2. 正确掌握抗氧化剂的添加时机

? 抗氧化剂只能阻碍氧化作用，延缓食品开始氧化败坏的时间，并不能改变已经败坏 的后果，抗氧化剂时应当在食品处于新鲜状态和未发生氧化变质之前使用，才能充 分发挥抗氧化剂的作用。

? 抗氧化剂本身极易被氧化，被氧化了的抗氧化剂反而可能促进油脂的氧化

3. 抗氧化剂及增效剂的复配使用 ? 在油溶性抗氧化剂使用时，往往是2种或2种以上的抗氧化剂复配使用，或者是抗氧化剂与柠檬酸、抗坏血酸等增效剂复配使用，会大大增加抗氧化效果

? 若能与食品稳定剂同时使用也会取得良好的效果。含脂率低的食品使用油溶性抗氧化剂时，配合使用必要的乳化剂，也是发挥其抗氧化作用的一种措施 4. 选择合适的添加量

? 使用抗氧化剂的浓度要适当。抗氧化效果与浓度并不成正比。因溶解度、毒性等问题，油溶性抗氧化剂的使用浓度一般不超过0.02％。水溶性抗氧化剂的使用浓度相对较高，一般不超过0.1％。

5. 控制影响抗氧化剂作用效果的因素

? 光(紫外光)、热能促进抗氧化剂分解挥发而失效。

? 应采取充氮或真空密封包装，以降低氧的浓度和隔隔绝环境中的氧，使抗氧化剂更好地发挥作用。

? 铜、铁等离子会促进抗氧化剂迅速被氧化， BHA，BHT，PG等遇到金属离子，特别是在高温下颜色会变深。注意设备材质、水质，同时使用螫合金属离子的增效剂。 ? 必须使之十分均匀地分散在食品中。

第四章 乳化剂

第一节 乳化剂的基本概念

第二节 乳化剂的表面活性性质

第三节 乳化剂与食品成分的作用及在食品中的作用 第四节 乳化剂的现状与发展 第五节 常用乳化剂 第六节 乳化液的制备

第一节 乳化剂的基本概念

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。 一、乳化现象

二、乳化剂与乳浊液

界面张力使物体保持最小表面积的趋势

乳化液的类型: 内相（分散相）、外相（连续相）

乳化剂（表面活性剂）的作用：降低界面张力、在分散相表面形成保护膜、形成双电层

三、乳化剂的分子结构特点和组成

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。

在乳化液中，乳化剂分子为求自身的稳定状态，在油水两相的界面上，乳化剂分子亲油基伸入油相，亲水基伸入水相，这样，不但乳化剂自身处于稳定状态，而且在客观上又改变了油、水界面原来的特性，使其中一相能在另一相中均匀地分散，形成了稳定的乳化液。 决定乳化剂的两亲特性因素：乳化剂的亲水性、亲油基的种类（脂肪基、芳香基） 分子结构：亲油基和亲水基与所亲合的基团结构越相似，则他们的亲合性越好。亲水基位置在亲油基链一端的乳化剂比亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂亲水性要好。

分子量:分子量大的乳化分散能力比分子量小的好 四、乳化剂的HLB值(乳化剂的亲水亲油平衡值) HLB= 亲水基的亲水性—亲油基憎水性(差值式) HLB= 亲水基的亲水性/亲油基憎水性(比值式)

HLB= 7+∑亲水基团值 — ∑亲油基团值（戴维斯法）

HLB= 7+11.7log （亲水基部分相对分子量/亲油基部分相对分子量 ）（川上法） HLBAB= （HLBA×mA+HLBB×mB ）/（mA + mB ）（复合乳化剂） （HLB)值测定

通过乳化标准油实验来测定

标准：石蜡（HLB=0） 、油酸钾（HLB=20） 、十二烷基硫酸钠（HLB=40） 规定：亲油性100%乳化剂（HLB=0）、亲水性100%乳化剂（HLB=20） HLB

值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。

HLB值与乳化剂的使用

五、乳化剂与油脂的晶型

一种物质能以不同晶型存在的性质称为多晶型现象。在一定的压力和温度条件下，只有一种晶型，即具有低自由能的晶型是稳定的。

在食品加工与贮藏过程中，可观察到从一种晶型（熔点低，不稳定）转变到另一种晶型（熔点高，稳定）的过程。

食品乳化剂的亲油部分通常为脂肪酸，所以食品工业用的乳化剂是油脂衍生物。在以甘油作为亲水基的乳化剂时，油脂亲缘关系也特别明显。油脂（甘油三脂肪酸脂）的多晶型性与其组成及预处理有关

六、乳化剂的介晶性

中间相（介晶相）是物质显示出液体的一些性质和晶体的另一些性质的状态，一般称为介晶态。

介晶性有热致变的和易溶的两种。

物质有两个熔点的性质叫做热致变的介晶性。

在加热情况下，温度上升到下熔点时，物质熔化成一种混浊的液体，即形成液晶相；继而加热使温度上升到上熔点时，物质熔化成一种透明（各相同性）的液体。 物质在水溶液中于一定的浓度下，转变成液晶态的性质称为易溶的介晶性。 处于易溶的中间（介晶）相时，各个聚集体还可看作为具有这种介晶性。聚集体这样排列，以至于各粒子之间的排斥作用最小。易溶的介晶性总是与膨胀，即与水的嵌入相关的。

两亲性物质如乳化剂趋向于形成易溶的中间相。

乳化剂的这种易溶的中间相与乳化剂的结构、乳化剂／水的比例和温度有关系。

七、乳化剂胶束的形成

临界胶束浓度是乳化剂形成胶束的最低浓度，他是乳化剂的另一个重要指标。

? 了解乳化剂的基本性能 ? 正确使用乳化剂

? 临界胶束浓度的概念 （当乳化剂溶于水后，水的表面张力下降，不断地

增大乳化剂的浓度，表面张力随乳化剂浓度增加而急剧下降之后，则大体保持不变。 此时的乳化剂浓度称为CMC。）

极稀溶液：水的界面上还没有很多乳化剂，界面的状态基本没变，水的表面特性与纯水差不多。乳化剂的浓度稍有上升，表面张力曲线急剧下降，此时加入的乳化剂会很快地聚集到界面，使界面状态大大改变，同时水中的乳化剂分子也集聚在一起，亲油基靠拢，开始形成小胶束。

临界胶束浓度：乳化剂浓度升高到一定范围后，水的表面集聚了足量的乳化剂，形成了一个单分子覆盖膜。此时，水与空气间的界面被乳化剂最大限度地改变，完全不同于原来的情况，这时乳化剂的浓度称临界胶束浓度。

提高乳化剂浓度，乳化剂的分子就会在溶液内部进行集聚，构成亲油基向内、亲水基向外球状的胶束。 CMC是这个过程完成的标志：

在临界胶束浓度时，界面状态再不改变，界面张力曲线基本上停止下降。 不互溶的两相之间的界面被乳化剂分子完全打通。

水溶液界面张力以及许多其他物理性质都与纯水有很大差异

测定CMC范围的作用：乳化剂的浓度在稍高于临界胶束浓度时，才能充分显示其作用，所以CMC是充分发挥乳化剂功效的一个重要的量的理论指标。 临界胶束浓度的测量：乳化剂溶液的一些物理性质，除了界面张力外，电阻率、渗透压、冰点、蒸汽压、粘度、增溶性、光学散射性及颜色变化等，在CMC时都有显著变化，通过测定发生这些显著变化时的突变点，就可以得知临界胶束浓度。

第二节 乳化剂的表面活性性质

一、乳化剂在泡沫中的界面活性

有足够亲水性的乳化剂溶于水中，由于其分子在水表面上的吸附和定向排列，从而使表面张力降低。这种过程分3个阶段进行。

二、乳化剂在乳状液中的界面活性

三、乳化剂在悬浮液中的界面活性

第三节 乳化剂与食品成分的作用及在食品中的作用

乳化剂与食品成分之间的作用：乳化剂与类脂化合物的作用（与乳化剂相互作用，形成稳定的乳化液【有水时】、阻碍或延缓晶型变化的作用，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶型。【无水时】）、乳化剂与蛋白质的作用 （与乳化剂发生作用是固定在多肽链上的氨基酸侧链，而非蛋白质肽链中的肽键；结合程度与蛋白质结构特征、侧链的极性、乳化剂的种类以及是否带电荷和体系的pH值等有关）【乳化剂与蛋白质相互作用形成的化合物属于脂肪，在食品加工中特别是在焙烤食品中大量利用蛋白质与乳化剂的相互作用和结合来改善食品的加工性能，提高食品的品质。】、乳化剂与碳水化合物的作用 （乳化剂与直链淀粉作用）

四、乳化剂在食品工业中的作用

1、乳化作用2、起泡作用

3、悬浮作用4、破乳作用和消泡作用 5、络合作用6、结晶控制7、润滑作用

五、食品乳化剂在各类食品中的作用

（一）焙烤类食品

? 增加食品组分间的亲和性，降低界面张力，提高食品质量，改善食品原料

的加工工艺性能。

? 使蛋白质网络连接更加紧密，增强面团强度。

? 与淀粉形成络合物，使产品得到较好的瓤结构，增大食品体积，防止淀粉

老化。

? 控制食品中油质的结晶状态，阻止结晶还原，改善食品口感。 ? 提高食品持水性，使食品更加柔软，增加保鲜性，延长货架期。 乳化剂在面包类中的应用：促进面筋组织的形成、防止老化 （二）肉制品

? 能使配料充分乳化，均匀混合，防止脂肪离析 ? 提高制品的保水性，防止制品析水

? 避免冷却收缩和硬化，改善制品的组织状态，使产品更具弹性 ? 提高产品的嫩度，改善制品的风味，提高产品质量 ? 提高包装薄膜（肠衣）易剥性 （三）乳化剂在冰淇淋中的主要作用 老化：蛋白质和作为稳定剂的多糖类物质需要在较低的温度下一定的时间内进行充分分水化，使物料粘度增高。在均质过程中，新脂肪球膜的形成在老化过程中持续进行，直到达到最低能量状态，可稳定冰淇淋乳浊液状态。

进入老化阶段，脂肪开始结晶，乳化剂便会促使蛋白质从水-脂肪界面上移去，这种乳蛋白的解吸附作用，部分是由于乳化剂降低了界面张力所致。此时乳化剂会迁移到脂肪粒子的表面，取代蛋白质在没有乳化剂时所处位置。

脂肪的凝聚 ：在凝冻过程中，乳化剂不象蛋白质对脂肪球所起的保护作用，而是使处于细小而均匀的脂肪球中的液态脂肪破乳化析出，使乳化液失稳或破乳，在低温下，脂肪的附聚与凝聚。

脂肪球凝聚形成的三维网络结构直接形成了冰淇淋的基本框架。乳化剂防止粗大冰晶的形成。赋予冰淇淋细腻、疏松和润滑的质构和好多干性度。游离脂肪附聚在搅打时形成气泡的周围，促进空气混入，以提高冰淇淋的起泡性和膨胀率。 冰淇淋的结构：在凝冻过程中，第三相的空气进入配料，形成很大的气-液界面。这一界面膜是由液相中的物质构成，通过蛋白质获得一定的弹性，通过乳化剂获得一定的韧性，由凝聚的脂肪球组成的骨架被嵌入外相，赋于了气-液界面膜的稳定性。

（四）糖果类

使脂肪均匀分散，增加糖膏的流动性，易于切开和分离，提高生产效率，增进产

品质地，降低粘度，改善口感。

（五）人造奶油及黄油

? 人造奶油是一种典型的油包水型乳化物，因而必须添加乳化剂。

? 黄油中也普遍掺用乳化剂，能增加制品的可塑性、乳化稳定性，改善制品

口感和风味。此类食品多用甘油单硬脂酸酯作为乳化剂。

（六）方便食品

乳化剂：甘油单脂肪酸酯 添加量: 0.1%~1.0%

作用: 提高此类商品的使用性能和延长贮藏期

（七）乳制品

乳化剂: 甘油单脂肪酸酯 添加量:

为鲜乳量的0.3%~0.5%

作用: 形成乳脂肪球的外膜，具有抗氧化效果、促使乳饮料的成分在水中分散成均匀稳定状态、延长乳制品的保存期

第四节 乳化剂的现状和发展

一、国外乳化剂发展概况

在国外应用已有几十年发展相当迅速 二、中国食品乳化剂概况

起步晚发展快，规模小，分散、资金、技术、人才无法保证 三、展望

? 加强乳化剂的分离、纯化、精制技术

进一步攻克溶剂萃取、结晶分离技术，使乳化剂产品中某些所需成分的含量明显提高，做到产品分门别类面向客户。 大力发展乳化剂的乳化剂复配技术 利用有限的乳化剂经过科学地复配，可以得到满足多方面需要的众多系列产品。

大力开发“天然、营养、多功能”乳化剂，紧跟国际发展趋势，参与国际竞争。

提高检测手段和标准

第五节 常用乳化剂

? 一、脂肪酸甘油酯类：甘油酯是由硬脂酸和过量的甘油在催化剂存在

下加热酯化而得或甘油与食用油脂进行酯交换而得的

? 特性：应用范围广、HLB值小、亲油性、乳化剂中使用最普遍的一种，占乳

化剂总产量的70%。

? 二、蔗糖脂肪酸酯：由蔗糖(含有八个亲水的——OH基，其中包括能

优先参与反应的三个伯羟基)和脂肪酸(主要是硬脂酸、棕榈酸和油酸、月挂酸)酯化而成。

蔗糖酯的商品是由多种脂肪酸和不同酯化度(某一种为主)和不同位置异构体等组成的混合体。

? 三、山梨醇酐脂肪酸酯：具有乳化、稳定、分散、帮助发泡及稳定油

脂晶体结构等作用，常与其他乳化剂合用。

? 四、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯：吐温可作为乳化剂、稳定剂和分

散剂等而用于面包、蛋糕、冰淇淋、起酥油等

? 五、硬脂酰乳酸盐：由硬脂酸与乳酸在碱存在时反应制得。称为硬脂

酰 乳酸钠或钙，以SSL或CSL表示。白色粉末，钙盐溶于热油脂中而钠盐溶于水，钙盐不吸潮而钠盐吸湿性强；CSL的HLB值为5.1，而SSL的HLB值为8.3，分别是W／O型和O／W型的乳化剂，它们常作为面类食品的品质改良剂，一般为了克服钙盐的难溶性问题将钙盐与钠盐等量混合后效果不错。 CSL或SSL在面团中可使面筋性质发生改善，可大大提高面筋的弹性和稳定性，可增加面团的耐揉搓性 并减少糊化，非常适用于面包加工，可使面包体积增大，柔软并不易老化；用于面条中可增加面条的弹性，经得起长时间的水煮。

? 六、丙二醇脂肪酸酯：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，可制备贮存稳定的含乳化剂起酥油，以用于蛋糕等中。在奶油中加入9~12%的单丙酯与少量单甘酯，可作为起泡性奶油乳化剂。

? 七、酪蛋白酸钠：在食品工业中具有保湿.保鲜.保香,改良品质等作用.

酪朊酸钠被联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品添加剂委员会确定为无限量使用的食品添加剂,故广泛用于肉制品.烘焙食品.饮料.医药,烟草,化妆品.日用化工等行业.

? 八、松香甘油酯类：松香甘油酯类作为乳化剂，可用以生产饮料用的

乳化香精，但更多的是用作胶姆糖的咀嚼料。用氢化松香甘油酯制成的胶姆糖，长期存放（两年内）口感不变，并仍能保持柔软细腻，而由松香甘油酯制成的胶姆糖，3-4个月后即变硬，且口感发苦。因此，本品可用作乳化剂、稳定剂和胶姆糖基础剂。

? 九、大豆磷脂及改性大豆磷脂：一般磷脂的结构可以看作三甘油脂

的一个脂肪酸被磷酸所取代生成磷酸脂，然后在为其它基团所脂化磷脂中最常见的为磷脂酰胆碱和磷脂酰胆胺，当磷脂与肌醇结合时，形成磷脂酰肌醇

第六节 乳化液的制备

一、乳化剂的选择

确定：选择适当的乳化剂品种 配比：保证乳化液类型的要求 调整：调整完善 （一）确定

确定乳化剂的HLB值；根据HLB值确定乳化剂“对” ；确定最佳的单一乳化剂 ；确定最佳乳化剂的用量 确定乳化剂的HLB值

1、用标准乳化剂Span系列和Tween系列配成不同HLB值的复合乳化剂系列。 2、 按乳化剂：油：水=5：47.5：47.5的质量比混合，搅拌乳化。

3、 静止24h 或经快速离心后，由观察乳化液的分散情况来决定哪一个乳化效果好。 4、乳化油所需HLB值

根据HLB值确定乳化剂“对”

HLB值小

复合

已知HLB值 Span

HLB值大

根据所需乳化液的类型，找出HLB值高低配合其中最佳效果的一对。 乳化剂对中的乳化剂品种的不能相差太大，一般在5以内。

确定最佳的单一乳化剂

乳化剂“对” HLB-b HLB-a

1、具有此HLB值的各种乳化剂的乳化能力是不一样的 2、要根据实际需要选出效果最佳的 筛选的理论依据

亲油基和被乳化物结构相近的乳化剂，乳化效果好。 乳化剂在被乳化物中易于溶解，乳化效果好。

若乳化剂使内相液粒带有同种电荷，互相排斥，乳化效果好。 使用方便，来源广泛，成本低廉。 确定最佳乳化剂的用量

（二）配比

不同HLB值的乳化剂能产生不同类型的乳化液，所以在使用复合乳化剂时，要使各组分的配比保证乳化液类型的要求。

调整乳化剂的配比，使大体符合最佳HLB值，以避开相转变点。 （三）调整

目的：是乳化剂试配工作中最后进行的完善工作 1.调整乳化剂的比例，使用量适合全液相。

根据食品原料的实际情况，在乳化液中加入香料、色素和防腐剂，并根据产品的要求在

指定的水硬度范围内进行。

3.2调整pH值; 3.3调黏度

如乳化液黏度高了，提高乳化剂的HLB值可以降低其黏度，反之亦然。 二、乳化液的制备方法 （一）相的准备 油相的准备

油相中存在有低熔点固态成分时

需要把油相混合物加热到超过低熔点固态成分熔点的2~4℃。

油相中存在有较高熔点成分时

加入2~3倍的液相油与高熔点成分混合，然后加热熔化，待熔化后，再将余下的液相油或低熔点固态成分相互混合。

油相中高熔点成分较多时

需要把全部混合物加热到超过高熔点成分熔点的5~10℃。边加热边搅拌。 水相的准备

乳化液中水相的特点

组成较多，既包括水和水溶性物质和能被水润湿的物质（白蛋白质、稳定剂、糊精、糖、盐类、水溶性的色素），还包括亲水性乳化剂和全部的混合乳化剂。

方法 通常将全部水相的各种组分和水在搅拌下加热，并使水相温度与油相温度一致。 （二）相的乳化

间歇式乳化法

乳化剂在油中法

先将溶有乳化剂的油类加热，然后在搅拌条件下加入温水，开始为W/O型的乳化液，再继续加水可得O/W型的。

乳化剂在水中法

将乳化剂先溶于水，在搅拌中将油加入，此发先O/W型乳化液，若欲得W/O型乳化液则继续加入油至相转变。 轮流加液法

按每次只取少量油或水，轮流加入。这种交替加入法特别适用于制造油含量高O/W型乳化液。

连续式乳化法

加热的油相 水相 连续

乳化设备

螺杆式高剪切均质泵 高剪切均质泵

混合喷嘴

离心式高剪切均质泵

乳化液的后处理

高压均质

经过上述乳化设备乳化后的乳化液，其粒径的大小以及粒子分布对于一些要求比较高的乳化液是不够的，还必须对乳化液进行高压均质。

高压均质可以使分散相粒子变得非常小，使乳化液均匀、细腻。

均质后脂肪球直径

? 有足够的蛋白质和乳化剂

均质后脂肪球直径变小，其表面积增加，同时也增加脂肪球表面的蛋白质及乳化剂的吸附量，使脂肪密度增大，上浮能力变小，即球径越小，乳化液越稳定。 ? 没有足够的蛋白质和乳化剂

没有足够的蛋白质和乳化剂去“修补”增加的表面积，在不利条件下，均质不但不会使脂肪球更微细化，乳化液更稳定，反而会导致已经微细化分布的油脂粒子聚集成堆，造成乳化液失稳。

（三）乳化液的稳定 加入适量的增稠剂

增加乳化液的黏度，使乳化液更加稳定。 加入适量的防腐剂或进行杀菌 使乳化液能在贮藏期间保持稳定 进行喷雾干燥

使制得的粉状产品用水复原时仍可恢复原来的稳定的乳化液体系 迅速冷却

乳化液若以液态形式贮藏，均质后应及时迅速地冷却到20℃以下立即罐装。有些产品甚至在冷却过程中同时进行很强的机械加工，使乳化液进一步乳化分散，达到预期的乳化均质目的。 幻灯片1

第五章 食用色素

第一节 概述

食品的色泽是构成食品感官质量的一个重要因素。美丽而符合人们心理要求的食品颜色能诱导人的食欲，相反，不正常、不自然、不均匀的食品颜色常认为是劣质、变质或工艺不良的食品，因此，保持或赋予食品以良好的色泽是食品科学技术中的重要问题。 （一）食品色素的定义

? 食品色泽是因为食品能够选择性吸收和反射不同波长的可见光，其被反射

的光作用在人的视觉器官上而产生的感觉，是由食品色素决定的。 ? 食品色素：食品中能够吸收或反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物

质的统称。 ? 包括：食品原料中固有的天然色素、食品加工中由原料成分转化产生的有

色物质和外加的食品着色剂.

和助色团结构。

主要的食品色素都是有机物，具有发色团

? （1）发色团在紫外或可见光区(200~800nm）具有吸收峰的基团被称为发色团，

常见发色团是具有多个双键的共轭体系。 如： C=C , C=O, -N=N- , -N=O, C=S等。

? (2）助色团 有些基团的吸收波段在紫外区，本身并不产生颜色，但当它们与发色团

相连时，可使整个分子对光的吸收向长波方向移动，而产生颜色，这类基团被称为助色团。 如：-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, -Br 等。

（二）食品色素的作用：

? 食品色泽是食品主要感官质量指标之一，决定食品品质和可接受性的重要

因素。

? 在食品加工、贮藏过程中常常遇到食品色泽变化的情况 ? 食品加工中控制食品色泽主要包括：

护色：选择具有适当成熟度的原料，力求有效、温和快速地加工食品，尽量在加工贮藏中保证色素少经水损失、少接触氧、避光、避免强酸强碱条件、避免过热、避免与金属接触及可利用适当的护色剂处理等。 染色：获得和保持食品理想色彩的另一类重要方法

第二节 四吡咯色素

一、叶绿素

1、结构特征：

? 叶绿素是含镁的四吡咯衍生物，由4个吡咯环经甲烯基桥连而成的完全共

轭的闭合环——卟啉环（头部）组成。由脱镁叶绿素母环、叶绿醇（尾部）、含羰基副环、二价镁离子等组成.

? 叶绿素是绿色植物、藻类和光合细菌的主要色素，是深绿色光合色素的总称。

? 高等植物和藻类中存在4种叶绿素，叶绿素a、b、c和d。

? 绿色植物中均含有叶绿素a，高等植物、绿色藻类含叶绿素a和b，硅藻、

褐藻含叶绿素c，红藻含叶绿素d。

? 叶绿素a为蓝黑色粉末，乙醇溶液呈蓝绿色，并有深红色荧光； ? 叶绿素b为深绿色粉末，乙醇溶液呈绿色或黄绿色。

? 叶绿素一般存在于植物细胞的叶绿体中，与类胡萝卜素、类脂物质及蛋白

质一起，分布在叶绿体内的碟形体的片层膜上。 2、物理性质

? 叶绿素不溶于水，溶于丙酮、乙醇、乙酸乙酯等极性有机溶剂。 ? 叶绿素a与叶绿素b及衍生物的可见光谱在600~700nm（红区）及

400~500（蓝区）有尖锐的吸收峰；因此，叶绿素衍生物可借助可见吸收光谱进行鉴定。

3、叶绿素在食品加工储藏中的变化 （1）酶促变化：

直接作用

? 直接以叶绿素为底物的酶只有叶绿素酶，它是一种酯酶。

? 该酶在水、乙醇或丙酮类溶液中具有活性，可催化植醇从叶绿素及从脱镁

叶绿素上解离，分别形成脱植醇叶绿素和脱镁脱植醇叶绿素。

? 蔬菜叶中，叶绿素酶的最适温度在60~82oC，当植物组织受热超过82oC

时，酶活性降低；当超过100oC，叶绿素酶活性完全丧失。

间接作用：

? 脂酶、蛋白酶：破坏叶绿素—脂蛋白复合体，使叶绿素失去脂蛋白的保护

而更易遭受破坏； ? 果胶酯酶：将果胶水解为果胶酸，从而提高质子浓度，使叶绿素更易脱镁； ? 脂氧合酶、过氧化物酶：催化其底物氧化，产生的过氧化物会引起叶绿素

的氧化分解。 （2）热和酸引起的变化：

绿色蔬菜初经烹调或热烫后，绿色好像有所加强，可能是由于细胞间的气体被加热逐出，或由于叶绿体中不同成分的分布受热变动，造成光线在蔬菜中的折射与反射发生变化，导致颜色变化。

在加热或热处理过程中，叶绿素蛋白复合体中的蛋白质变性，导致叶绿素与蛋白质分离，生成游离的叶绿素，游离的叶绿素很不稳定，对光、热和酶都很敏感。

叶绿素受pH影响较大，在碱性条件下（pH9.0），叶绿素对热非常稳定；在pH3.0的酸性条件下，叶绿素稳定性很差，在加热时可发生脱镁反应，进一步生成焦脱镁叶绿素使颜色向褐色转变。 叶绿素a比叶绿素b活性高。

? 蔬菜加工中的热烫和杀菌是造成叶绿素损失的主要原因，其变化主要是热和酸造成

叶绿素向焦脱镁叶绿素的转化。酸主要来源于

a. 加热下，组织被破坏，细胞成分有机酸不再区域化，因而加强了与叶绿素

的接触； b. 加热中，植物中又有新的有机酸生成，如草酸、苹果酸、柠檬酸等； c. 加热中，脂肪水解成脂肪酸，蛋白质分解产生H2S和脱羧产生的CO2都

降低pH。

在有足够的锌或铜离子时，脱镁的叶绿素衍生物可与锌或铜形成绿色络合物。铜代叶绿素的色泽最鲜亮，对光和热较稳定，是理想的食品着色剂

加入NaCl、MgCl2或CaCl2能降低叶绿素脱镁反应的速度，是由于盐有静电屏蔽作用，阳离子中和了叶绿体膜上脂肪酸和蛋白质具有的负电荷，降低了氢离子透过膜的速度。

阳离子表面活性剂也有类似的作用，它吸附到叶绿体或细胞膜上，限制了质子扩散进入叶绿体，减缓了脱镁作用。

脱植叶绿素由于空间位阻较小，且水溶性较大，使其更易与质子接触而发生脱镁反应。

腌制蔬菜时，由于发酵产生大量酸，使pH降低，导致发生脱镁作用，颜色发生转变。 (3)光降解

? 在鲜活植物中，叶绿素和蛋白质结合，以复合体的形式存在，因此受到良

好的保护，即可发挥光合作用，又不发生光分解；

? 当植物衰老、色素从植物中萃取出来或在储藏加工中细胞受到破坏时，可

使其保护作用丧失，就会发生光分解。

? 叶绿素受光照射会发生光敏氧化，光可使卟吩环在亚甲基处断裂，导致四

吡咯大环打开，裂解成小分子化合物。

? 在有氧的条件下，叶绿素或卟啉遇光可产生单线态氧和羟基自由基，它们

可与四吡咯进一步反应生成过氧化物以及更多的自由基，最终导致卟啉的破坏和颜色的完全丧失。 4. 护绿技术

（1）中和酸而护绿 ：提高罐藏蔬菜的pH是一种有效的护绿方法

? 在存储过程中，绿色植物内部会不断产生酸性物质，因此，要加入氧化钙

和磷酸二氢钠，使产品pH长期保持中性；或采用碳酸镁或碳酸钠与磷酸钠相结合调节pH的方法都有护绿效果，但它们的加入有促进组织软化和产生碱味的副作用，限制了其应用。

? 将氢氧化钙或氢氧化镁用于热烫液，即可提高pH值，又有一定的保脆作

用，但组织内部的酸不能长期有效中和，两个月内绿色仍会失去，因此也限制了其应用。 ? 采用5%氢氧化镁的乙基纤维素在罐内壁涂膜的办法，可使氢氧化镁慢慢

释放到食品中，保持pH8.0很长一段时间，可长时间保持绿色，但该方法会引起谷氨酰胺和天冬酰胺的部分水解而产生氨味，引起脂肪水解产生酸败气味。

（2）高温瞬时灭菌

因在高温下杀菌比在常温下所需时间短，因而与常规热处理相比，具有较好的维生素、风味和颜色保留率，但保藏时间不超过2个月。 （3）绿色再生

将锌或铜离子添加到蔬菜的热烫中，也是一种有效的护绿方法，因为脱镁叶绿素衍生物可与锌或铜形成绿色络合物。铜代叶绿素的色泽最鲜亮，对光和热较稳定，是理想的食品着色剂。 （4）其他护绿方法：

? 气调保鲜技术：属于生理护色。

? 调节水分活度：水分活度较低时，H+转移受到限制，难以置换叶绿素中的Mg2+，同时微生物的生长和酶的活性也被抑制，因此，脱水蔬菜能长期保持绿色。

? 避光、除氧可防止叶绿素的光氧化褪色。

? 因此，正确选择包装材料和护绿方法以及适当使用抗氧化剂相结合，就能

长期保持食品的绿色。

二、血红素

1、血红素的结构和物理性质：

血红素是亚铁卟啉衍生物，主要存在于动物肌肉和血液中，是呼吸过程中O2、CO2载体血红蛋白的辅基；

有血红蛋白和肌红蛋白两种。血红蛋白是血红素在血液中的存在形式；而肌红蛋白是血红素在肌肉中的存在形式。

肌红蛋白

? 肌红蛋白是由单条153个氨基酸残基的多肽链组成的一个球状蛋白质。 ? 肌红蛋白的结构：血红素中的铁原子在卟啉环平面的上下方再与配体（如组氨酸残基、电负性原子）进行配位，达到配位数为6的化合物。

? 在肌细胞中接受和储存血红蛋白运送的氧，并分配给组织，以供代谢。

血红蛋白

? 血红蛋白是由2条a肽链(141个残基)及2条b肽链(146个残基) 组成

的四聚体。

? 血红蛋白作为红血细胞的一个组分在肺中与氧可逆的结合形成络合物。 ? 该络合物经血液输送至动物全身个各组织，起到输送氧的作用。

? 细胞组织中的肌红蛋白可接受血红蛋白运送的氧，可在组织内贮存氧，以

供代谢利用。 ? 动物肌肉中的红色主要来源于肌红蛋白(70-80%)和血红蛋白(20-30%)。

动物放血后肌肉色泽的90%以上是由肌红蛋白产生。

? 肌肉中肌红蛋白的含量随着动物的种类、年龄、性别及部位不同差异很大。 ? 肌肉组织尚有少量其他色素，如细胞色素、黄酮蛋白和维生素B12等。由

于含量很少，新鲜肌肉的颜色主要由肌红蛋白决定，呈紫红色。 ? 虾、蟹及昆虫体内的血色素是含铜的血蓝色素。

2、肌肉的颜色在贮藏和肉品加工中的变化

（1）动物被宰杀放血后，由于对肌肉组织的供氧停止，鲜肉中的肌红蛋白保持其原有状态，肌肉呈肌红蛋白稍暗的紫红色。

（2）当肉被分割后，随着肌肉与空气的接触，肌红蛋白会转化为多种衍生物，从而呈现不同的色泽。

? 氧合作用：肌红蛋白中的亚铁与氧发生键合，亚铁原子不被氧化，而是成

为鲜红色的氧合肌红蛋白。 ? 氧化反应：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应，Fe2+铁转变成Fe3+，

生成棕褐色的高铁肌红蛋白。

? 上述反应处于动态平衡之中，这种平衡受氧气分压的强烈影响。

? ? ? ? ? ?

高氧分压，有利于氧合，形成鲜红色的氧合肌红蛋白； 低氧分压时，有利于氧化，形成高铁肌红蛋白。

完全排除氧气，能将血红色素的氧化降低到最小程度。

还可以通过使环境中的氧处于饱和状态，而降低血红色素的氧化程度。 刚切开的肉表面由于与充足的氧气接触，肉色是鲜红的； 随着肉的贮放，高铁肌红蛋白的生成量增大。主要因为： 少量好氧菌开始在肉表面生长，使氧气分压有所降低；

高铁肌红蛋白逆向转化为肌红蛋白是通过肉内固有的还原性物质（谷胱甘肽、巯基化合物等）的还原作用实现的，但随着这些物质的减少，高铁肌红蛋白的量就有所增加。

? 当存在球蛋白时，氧化速度降低；

? pH降低，加快氧化成高铁肌红蛋白的速度； ? Cu2+等金属离子存在时，氧化加快。

（3）贮存肉时，肌红蛋白一定条件下会转变为绿色物质，因为：污染细菌的生长繁殖产生了过氧化氢或硫化氢

① 过氧化氢与血红素中的Fe2+或Fe3+作用，生成胆绿蛋白； ② 硫化氢在有氧条件下，与肌红蛋白反应生成硫肌红蛋白。 （4）鲜肉在加热时会迅速变色，因为： ① 温度高

② 氧分压降低：促进了肌红蛋白和高铁肌红蛋白的球蛋白的变性，即促进肌

色原和高铁肌色原的产生。 （5）火腿、香肠等腌肉制品，由于在加工中使用了硝酸盐或亚硝酸盐，结果使腌肉制品的颜色更加鲜艳诱人，并且对加热和氧化表现出更大的耐性。 ? 腌肉颜色的变化是由于腌制过程中肌红蛋白发生一系列变化 ? 第一种机制：NO与肌红蛋白反应，最终生成腌肉所需的粉红色的氧化氮

肌色原。

? 第二种机制：一些物质可促进发色，如乳酸可促进亚硝酸的生成，抗坏血酸可促进亚硝酸转化为NO。当发色剂过量时，不但产生绿色物质，还会产生致癌物。亚硝酸盐与高铁肌红蛋白直接作用，形成硝基肌红蛋白。在还原性条件下受热，转变为绿色的亚硝酰高铁血红素。 ? 腌肉制品在多种条件下颜色稳定，但可见光可促使它们重新转变成肌红蛋

白和肌色原，进而继续氧化成高铁肌红蛋白，使腌肉制品见光褐变。 ? 稍加亚硝酸盐和抗氧化剂有利于防止腌肉制品的见光变色，因为，可使光

解初产物重新转变为氧化氮肌红蛋白。

3、肉及肉制品的护色

? 肉类色素的稳定性与光照、温度、相对湿度、水分活度、pH及微生物繁

殖等因素相关。

① 采用真空包装或高氧分压方法，即用低透气性材料包装膜，先除去包装袋

中的空气，在充入富氧或缺氧空气，密封后可延长新鲜肉色泽的保留时间。 ② 可加入抗氧化剂护色。

③ 可采用气调或气控法，用100%CO2条件，如若配合使用除氧剂，效果更好。 ④ 腌肉制品的护色一般采用避光、除氧方法。 ⑤ 包装方法：避免微生物生长和产品失水。

4、血红素的应用

① 食品添加剂

② 补铁剂：与植物中的铁相比，具有吸收率高、无毒副作用等优点，应用于

临床缺铁性贫血的治疗。

第三节 多烯色素（类胡萝卜素）

多烯色素又称类胡萝卜素，是自然界最丰富的天然色素，广泛分布于红色、黄色和橙色的水果及绿色的蔬菜中，卵黄、虾壳等动物材料中也富含类胡萝卜素。类胡萝卜素为具有多个共轭双键的分子，现已发现了500多种，按其结构中是否含有由非C、H元素组成的官能团而将类胡萝卜素分为两大类：一类为纯碳氢化物，被称为胡萝卜素；另一类的结构中含有含氧基团，称为叶黄素类。由于类胡萝卜素特殊的结构（多异戊二烯，全反式双键），使得其容易发生异构化和氧化降解反应。

一、胡萝卜素类

1. 结构和性质

① 胡萝卜素有四种物质：a-胡萝卜素、b-胡萝卜素、g-胡萝卜素和番茄红

素，都是含有40个碳的多烯四萜，由异戊二烯经头尾或尾尾相连构成。 ? 化学性质相近，但营养属性不同，如a-胡萝卜素、b-胡萝卜素、g-胡萝卜素是VA原，而番茄红素不是。

? 所有类型的类胡萝卜素都系脂溶性化合物，易溶于石油醚、乙醚，而难溶

于乙醇。

? 具有中度的热稳定性，在强热时分解为多种挥发性小分子化合物，从而改

变颜色和风味。 ? 显色范围为类黄色至红色范围， 其检测波长一般在430～480nm ? 高度共轭，双键数目很多，易发生氧化而褪色。

? 在植物或动物组织内的类胡萝卜素与氧气隔离，受到保护，一旦组织破损

或被萃取出来直接与氧接触，就会被氧化。 ? 储藏在有机溶剂中的胡萝卜素，会加速分解；

? 亚硫酸盐或金属离子的存在将加速β-胡萝卜素的氧化。 ? 脂肪氧合酶、多酚氧化酶、过氧化物酶可促进类胡萝卜素的间接氧化降解。

? 类胡萝卜素由于易被氧化而具有一定的抗氧化活性。能抑制脂肪的过氧化

反应；淬灭单线态氧，防止细胞的氧化损伤；具有抗衰老、抗白内障、动脉硬化、抗癌的作用。

? 天然类胡萝卜素的共轭双键多为全反式结构，热、酸或光的作用下很容易

使其发生异构化，从而使生物活性大大降低。

胡萝卜素类在食品加工与贮藏中的变化

? 胡萝卜素类作为主要色素的食品，颜色多数条件下是稳定的，只发生轻微

变化，如加热胡萝卜会使金黄色变为黄色，加热西红柿使红色变为橘黄。 ? 在有些加工条件下，由于胡萝卜素在植物受热时从有色体转出而溶于脂类

中，从而在组织中改变存在形式和分布； ? 在有氧、酸性和加热条件下，胡萝卜素可能降解;

? 受热中组织的热聚集或脱水等也严重影响类胡萝卜素的色感。 ? 作为VA原，胡萝卜素的变化，使维生素A原减少；

? 胡萝卜素类在氧气分压较低（2.024 x 105Pa）时，具有抗氧化作用，可

清除单线态氧、羟基自由基、超氧自由基和过氧自由基。本身被氧化或降解。

二、叶黄素类

1、结构和性质

? 广泛存在于生物材料中，含胡萝卜素的组织往往富含叶黄素类。

? 叶黄素是胡萝卜素类的含氧衍生物，随着含氧量的增加，脂溶性降低，易

溶于甲醇或乙醇中，难溶于乙醚和石油醚，个别甚至亲水。

? 叶黄素的颜色常为黄色或橙黄色，也有少数红色（如辣椒红素），如以脂

肪酸酯的形式存在，在保持原色，如与蛋白质结合，则颜色发生改变。如虾黄素在鲜龙虾壳中与蛋白质结合形成蓝色，当煮熟后，蛋白质与虾黄素的结合被破坏，虾黄素转化为砖红色的虾红素

? 叶黄素在热、酸、光作用下易发生顺反异构化，但引起颜色变化不明显； ? 叶黄素类受氧化和光氧化而降解，强热下分解为小分子，这些变化有时会

明显改变食品的颜色。 ? 叶黄素类也有一部分为VA原，如隐黄素、柑橘黄素等。 ? 多数叶黄素类也具有抗氧化作用。

叶黄素类在食品加工与贮藏中的变化

叶黄素类中的含氧基，如羟基、环氧基、醛基等可能成为引起变化的起始部位，也可能促进或抑制分子中众多烯结构发生变化，因此，变化种类繁多，条件也有差异。但总体它们在加工和贮藏中遇到光、氧化、中性或碱性条件加热，会发生异构化、氧化分解等，缓慢使食品褪色或褐变，作为VA原是破坏性的。 脂氧合酶、多酚氧化酶、过氧化物酶可加速类胡萝卜素的降解，通过热烫可以保护。

第四节 多酚类色素

? 多酚类色素是自然界中存在非常广泛的一类化合物，最基本的母核为a-苯基苯并吡喃，即花色基元。 ? 由于苯环上连有2个或2个以上的羟基，统称为多酚类色素。 ? 多酚类色素是植物中存在的主要的水溶性色素，包括花青素、类黄酮色素、

儿茶素和单宁等。 ? 结构都是由2个苯环（A和B）通过1个三碳链连接而成，具有C6-C3-C6

骨架结构。

一、花色苷

（一）结构及物理性质

? 花色苷是花青素的糖苷，由一个花青素（即花色苷元）与糖以糖苷键相连。

具有类黄酮典型的C6-C3-C6的碳骨架结构，是2-苯基-苯并吡喃阳离子结构的衍生物

? 花色苷在自然状态下以该盐的多羟基或多甲氧基衍生物的糖苷形式存在，

大多在C3和C5上成苷，C7上也能成苷。

? 目前，花色苷分子的糖基部分仅发现5种糖，分别为葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖，和由这些单糖构成的双糖或三糖。

? 配基上的羟基可以与一个或几个分子有机酸形成酯，如阿魏酸、咖啡酸、丙二酸、对-羟基苯甲酸、苹果酸、琥珀酸和乙酸等。

? 花色苷水解失去糖基后的配体（非糖部分）称为花青素或花色素； ? 已知有20种花青素，食品中重要的仅6种。

? 花青素的水溶性比相应花色苷的水溶性差。

各种花青素或花色苷的颜色出现差异主要是由盐上的取代基的种类和数量不同而引起的。

（二）花色苷的变化

花色苷色素的苯基苯并吡喃环上缺电子，因此不太稳定。

由于花色苷的结构多样性，花色苷降解速率变化很大，总的规律是： ? 羟基化程度越高越不稳定，甲基化越多越稳定； ? 食品中天竺葵色素、矢车菊色素或飞燕草色素羟基较多，食品颜色不稳定； ? 富含牵牛花色素或锦葵色素配基居多的食品的颜色较稳定，因为它们具有反应活性较高的羟基被封闭。zhu

? 糖基化程度增加，花色苷的稳定性提高。 1、pH对花色素结构变化的影响 2. 温度

? 食品中的花色苷的稳定性受温度的强烈影响。这种影响程度还受到环境氧

含量、花色苷种类以及pH值等的影响。一般，含羟基多的花青素和花色

苷热稳定性不如含甲氧基或糖苷基多的花青素和花色苷。

? 花色苷在水溶液中的4种结构形式间的转化平衡也受温度的影响，加热有

利于生成查尔酮型，使颜色褪去

? 花色苷的热降解机制与花色素苷的种类和降解温度有关。温度越高，颜色变化越快，

60oC以下，花色苷的分解速度较低，110oC是分解的最高温度。

3. 氧气、水分活度与抗坏血酸的影响

? 花色苷的高度不饱和性使得它们对氧气比较敏感，易降解成无色或褐色的

物质。可利用装满、充入惰性气体或真空包装的方法防止其氧化。 ? 水分活度为0.63~0.79范围，花色苷的稳定性相对最高。

? 在含有抗坏血酸和花色苷的果汁中发现，这两种物质的含量会同步减少，这是由于抗坏血酸氧化时产生的过氧化氢亲核进攻花色苷C2位使吡喃环阳离子破裂，产生了无色的酯类和香豆素衍生物，这些分解产物进一步降解或聚合，最终导致果汁中常见的棕褐色沉淀。

? 在一些果汁中，由于缺乏抗坏血酸氧化时产生的过氧化氢，因此，花色苷

是稳定的。 4、光

? 光照有利于花色苷的生成； ? 又会引起花色苷的降解。 5、二氧化硫的影响

? 使用二氧化硫漂白时会造成水果或蔬菜的花色苷可逆或不可逆褪色或变

色。 ? 为防止细菌引起的腐败，用500~2000mg/kg二氧化硫水溶液处理水果，

水果贮存时褪色，加工时用清水洗涤，颜色又能恢复。

? 对不可逆漂白作用，因为花色苷的C2与SO2形成无色络合物。

6、糖及其降解产物的影响

? 果汁中高浓度的糖有利于花色苷的稳定，因为高浓度糖可降低水分活度。

因此降低了花色苷生成醇型假碱的速度，所以稳定了花色苷的颜色。 ? 低浓度糖会加速花色苷的降解。低浓度的果糖、阿拉伯糖、乳糖和山梨糖

对花色苷的降解作用比葡萄糖、蔗糖和麦芽糖要强得多。主要是这些糖先自身降解成糠醛或羟甲基糠醛，然后再与花色苷类缩合生成褐色物质。 ? 花色苷的降解速率取决于糖转化为糠醛的速率。 7、金属离子

? 花色苷的相邻羟基可以螯合多价金属离子，形成稳定的螯合物。 ? 一些研究表明金属络合物可以稳定含花色苷食品的颜色，如Ca、Fe、Al、

Sn对蔓越橘汁中的花色苷提供保护作用。

? 某些金属离子也会造成果汁变色。尤其是处理梨、桃、荔枝等水果时产生

粉红色，螯合物的稳定性较高，一旦形成，很难恢复，因此可加入柠檬酸等螯合剂减少变色的发生。 8、花色苷与其它共色素发生缩合：

? 花色苷可以与自身、蛋白质、单宁、其它黄酮或多糖类物质发生缩合反应，

形成的产物一般颜色会加深（红移），并能增加最大吸收峰波长处的吸光强度。 ? 也有少数颜色消失。如某些亲核物质如氨基酸可与2-苯基-苯并吡喃阳离

子缩合，生成无色的产物。 9、花色苷的水解

二、 类黄酮色素

1、结构：类黄酮是一大类具有2-苯基-苯并吡喃酮结构的天然化合物，包括类黄酮苷和游离的类黄酮苷元，是广泛分布于植物组织中的无色至黄色的水溶性色素。

在花、叶、果中，多以苷的形式存在，而在木质素组织中，多以游离苷元的形式存在。 2、天然黄酮类化合物有6类：

（1）黄酮和黄酮醇类：如芹菜素、圣草素、槲（hu）皮素 ，其中槲皮素及其苷类是植物界分布最广的黄酮类化合物。

（2）二氢黄酮（黄烷酮）和二氢黄酮醇（黄烷酮醇）：存在于精炼玉米油中。 （3）黄烷醇类：茶叶中茶多酚的主要成分儿茶素属黄烷酮醇。 （4）异黄酮和二氢异黄酮：如大豆异黄酮。 （5）双黄酮类：如银杏黄酮。 （6）其他黄酮类化合物：如查尔酮

食品加工和贮藏中的变化

? 有颜色的黄酮类化合物常可与金属离子发生配位而颜色加深。与铝离子的

螯合物能增加黄色，与铁离子络合后可呈蓝色、黑色、紫色、棕色等不同颜色。 ? pH变化会引起颜色的变化，如在碱性条件下，使无色的黄烷酮或黄烷酮

醇转变为有色的查耳酮类。

? 类黄酮的乙醇溶液，在Mg粉和浓HCl的存在下，还原形成花青素，而

出现红色或紫红色。 ? 酶促褐变的中间生成物——邻醌或其他氧化剂可氧化类黄酮而产生褐色

物质。

类黄酮在食品中的重要性

? 类黄酮是一类重要的生物活性物质，食品界已将其作为保健功能因子应用

于保健食品的加工中，主要功能有：清除自由基 、扩张血管 、改善微循环、降血脂、降胆固醇、防治心血管疾病

三、儿茶素

儿茶素也叫茶多酚，是一种多酚类化合物，常见有4种。

儿茶素在茶叶中含量很高。

儿茶素本身没有颜色，具有轻微涩味，与金属离子络合产生白色或有色沉淀。 儿茶素很容易被氧化生成褐色物质。

多酚氧化酶和过氧化物酶均能氧化儿茶素；

高温、潮湿条件下遇氧，儿茶素也可自动氧化。

四、单宁

单宁也称鞣质，在植物中广泛存在，是具有沉淀生物碱、明胶和其他蛋白质的能力，且相对分子质量在500~3000之间的水溶性多酚化合物。 基本结构单元为黄烷-3，4-二醇。

在五倍子和柿子中含量较高。

单宁分为可水解型和缩合型两大类：

水解型分子的碳骨架内部有酯键，分子可因酸、碱等作用而发生酯键的水解； 缩合型分子具有完整的碳骨架，水解作用不能破坏其分子的碳骨架。 原花色素在酸性条件下会转化为花青素。

原花色素在加工和储藏过程中还会生成氧化产物，苹果汁储藏后的红色就是氧化作用的结果。

单宁的颜色为黄白色或轻微褐色，具有十分强的涩味。 单宁与蛋白质作用可产生不溶于水的沉淀，与多种生物碱或多价金属离子结合生成有色的不溶性沉淀，因而可作为一种有价值的澄清剂。

在食品贮藏加工中，单宁会在一定条件下（如加热、氧化或遇到醛类）缩合，从而消除涩味。

作为多酚，单宁易被氧化，发生酶促和非酶褐变。

食用合成色素

合成色素的两面性：

人工合成色素一般较天然色素色彩鲜艳，坚牢度大，性质稳定，着色力强，且可取得任意色调，加之成本低廉，使用方便，故天然色素逐渐被合成色素所代替。 合成色素很多属于煤焦油染料，不仅既无营养价值，而且大多数对人体有害，可

能受到重金属等的污染 合成色素的分类：

按照化学结构来分：偶氮类化合物和非偶氮类化合物 偶氮类化合物可分为油溶性和水溶性

油溶性的合成色素人体不溶解，毒性较大，基本不用 毒性及使用：

合成色素都有毒性，都进行限制。

分为混合和涂刷两种，混合－液态（糖果）、涂刷－固态（糕点） 使用量0.05g/kg

吸湿性较大

主要在糖果、糕点、饮料、红绿丝 几种常见的食用合成色素： 1.苋菜红

性状：为紫红色均匀粉末，无臭，0.01％水溶液呈玫瑰红色。可溶于甘油及丙二醇，极微溶于乙醇，不溶于油脂。耐细菌性差，有耐光性、耐热性、耐盐性，耐酸性良好。 对氧化、还原作用敏感，故不适于在发酵食品中使用 2.胭脂红

性状：为红色至深红色粉末，无臭，溶于水呈红色，溶于甘油而微镕于乙醇，不溶于油脂。耐光性、耐酸性尚好，但耐热性、耐还原性相当弱，耐细菌性亦较弱，遇碱变成褐色。 3.柠檬黄

性状：为橙黄色均匀粉末，无臭，0.1％水溶液呈黄色，溶于甘油、丙二酪，微溶于乙醇，不溶于油脂。础耐热性、耐酸性、耐光性、耐盐性均好，耐氧化性较差，遇碱变为红褐色。 4.日落黄

性状：为橙色的颗粒或粉末，无臭，易溶于水，0.1％水溶液呈橙黄色，溶于甘油和丙二醇，但难溶于乙醇，不溶于油脂。耐光性、耐热性、耐酸性非常强，耐碱性尚好，唯遇碱呈红褐色。 5.靛蓝

性状： 为蓝色均匀粉末、无臭，0.05％水溶液里深蓝色。对水的溶解度较其它食用合成色素为低。溶于甘油、丙二醇，不溶于乙醇与油脂。对热、光、酸、碱．氧化都很敏感，耐盐性及耐细菌性均较弱，还原时褪色，但染着力好。

食用合成色素的一般性质：溶解度、染着性、坚牢度（耐热性、耐酸性、耐碱性、耐氧化性、耐还原性、耐紫外线性、耐盐性、耐细菌性）

第六章 甜味剂

教学目的 ? ?

了解甜味剂在食品工业中的应用

掌握甜度的概念以及甜味与化学结构的关系

? 掌握常用甜味剂的特点及使用方法 内容概论：

甜味剂：是指赋予食品以甜味的食品添加剂。

甜味的强度

［相对甜度］

甜味剂甜味的高低、强弱称为甜度。

甜度的测定到目前为止还只能凭人们的味觉来判断，不能用物理或化学方法来定量测定。 一般以蔗糖为标准甜度，来得到其它甜味剂的相对甜度。基准如下： 20℃条件下，味觉细胞感觉到5%或10%蔗糖的甜度为1（或100%）。

甜味与化学结构关系的理论

从AH起的2.5-4Ao 的距离内，必须有另外一个电负性的原子B（O,N），则甜味物质中的AH-B单位可和味蕾上的AH-B单位相作用，形成H键结合，产生甜味感。 补充学说(Kier)

甜味分子的亲脂部分通常称为γ(-CH2-, -CH3,

-C6H5)可被味觉感受器类似的亲脂部位所吸引，其立体结构的全部活性单位(AH、B和γ)都适合与感受器分子上的三角形结构结合，γ位置是强甜味物质的一个非常重要的特征，但是对糖的甜味作用是有限的。

? 影响甜味强度的因素 ? ①浓度的影响

? 随甜味剂浓度增加甜度增高，但不一定是线性关系 许多糖的甜度随浓度增高的程度比蔗糖大 低浓度时呈现甜味

? 一些非甜味剂和合成甜味剂

高浓度时往往出现苦味

②粒度的影响

粒度不同的同一种甜味剂往往会产生不同甜度的感觉

蔗糖有大小不同的晶粒，粗砂糖粒径>0.5mm，绵白糖粒径>0.05mm，当糖与唾液接触时，晶粒越细接触面积越大，溶解速度越快，能很快地达到较高浓度，故口感绵白糖比粗砂糖甜。实际上，将它们配成相等浓度溶液时，它们的甜度相等 ③温度影响

蔗糖、葡萄糖等溶液的甜度在温度变化时几乎没有变化

温度对果糖甜度有影响。设5℃时5%蔗糖溶液的甜度为1.00

不同温度时5%果糖溶液的甜度

温度(℃) 5 18 60 因此，以果糖作为食品甜味剂时，应当考虑该食品的进食温度 ④介质的影响

甜味剂处于不同的介质中，其甜度也会有一些变化

柠檬汁中：5~40℃时，果糖的甜度与同等浓度的蔗糖大致相同 添加增稠剂（如淀粉或树胶）：能使蔗糖甜度有所提高 添加食盐或酸：对糖的甜度有影响，但缺乏规律性

⑤ 甜味剂之间的影响

将不同的甜味剂混合，有时会互相提高甜度 甜味剂的作用 (1)口感

甜度是许多食品的指标之一，也是任何人都能接受的味道。为了使食品、饮料具有适口的感觉，需要加入一定量的甜味剂

(2)风味的调节和增强

“糖酸比”是饮料中风味调整的重要一项，酸味和甜味相互作用，可使产品获得新的风味，又可保留新鲜的味道 (3)不良风味的掩蔽

甜味与许多食品的风味是互补的，许多产品的特殊味道是由风味物质和甜味剂的结合而产生的

? 各类甜味剂的特点

? (1)糖醇

? 糖醇的分子结构特点为多元醇类化合物。可以单糖为基本单元进行聚合。只有低聚糖才

有甜味，甜度随聚合度的增加而降低，直至消失 ? 可由相应的糖加氢还原制得

? 产品形式：糖浆、结晶、溶液

口味好，化学性质稳定，不易引起龋齿，可调理肠胃，世界上广泛采用的甜味剂之一。在人体中或不被消化吸收，或不需胰岛素，有的还能促进胰脏分泌胰岛素（如木糖醇），故糖醇是糖尿病人理想的代糖品

(2)非糖天然甜味剂

这是从一些植物的果实、叶、根、茎等提取的物质，也是当前食品科学研究中正在开发的一类甜味剂

低热量甜味剂，甜度一般为蔗糖的几十倍至几百倍，并带有后味 甘草：后苦味

甜菊糖：后涩味 (3)合成甜味剂

具有甜味但属非糖类，其甜度比蔗糖高十至几百倍。不具任何营养价值，在我国许可使用：安赛蜜、糖精钠、甜蜜素 (4)天然物衍生化甜味剂

甜度 1.47 1.29 0.79 由一些天然物经过合成所制成的高甜度的安全甜味剂。例如：天门冬氨酸衍生物 具有甜味的天门冬氨酸衍生物的分子结构条件：

①衍生物中天门冬氨酸必须具有游离的氨基和羧基； ②衍生物中的氨基酸必须是L-型的；

③与天门冬氨酸相连的氨基酸必须是中性的； ④与天门冬氨酸相连的氨基酸羧基端必须酯化。

这类甜味剂中最具代表性的是天门冬酰苯丙氨酸甲酯

甜味剂各论

一、甘草和甘草提取物 ? ?

甘草苷为白色粉末，甜味成分是甘草酸，又称甘草甜、甘草苷。由甘草酸与两个葡萄糖醛酸生成苷，实际上使用的是其钾、钠及铵盐。

其甜味刺激来得较慢，去得也较慢，甜味持续时间较长，甜味强度约是蔗糖甜度的50-100倍（其盐类甜度较高，甘草酸一钾的甜度约是蔗糖的500倍，甘草酸三钾为蔗

糖的150倍，甘草酸铵为蔗糖的200倍），后味略带有不快的感觉，有增香作用。 使用

未发现对人体有什么危害，长期实践说明正常使用量是安全的。 二、甜菊糖苷（又称甜菊苷）

? 从甜叶菊中提取后经精制而成。 ?

甜度约为蔗糖的200倍，口感类似蔗糖，但略带后苦涩味。 甜菊糖的热值仅为蔗糖的

1/300，且在体内不参加新陈代谢。

? 易溶于水、乙、甲醇，不溶于苯、醚及氯仿等有机溶 剂

甜菊糖带有后苦味，与甘草苷一起使用可起到相互改善口感的作用，与阿斯巴甜、甜蜜素及安赛蜜等混合使用也有协同增效作用，但与糖精混合时口感改善甚微。 三、糖精钠（水溶性糖精） 化学特性

不易溶于水，易溶于乙醚。它的水溶液，对紫外光具吸收作用。

易溶于水(100g/100ml，20℃)，略溶于乙醇。在水溶液中比较稳定，于100℃加热2小时无变化。

在酸性条件下加热易分解，释放出氨

强碱弱酸盐，在酸性条件下易转为糖精。 毒理学依据：

①LD50：小鼠口服17.5g/kg体重 ②NOEL：小鼠口服500mg/kg体重 ③ADI：0~5mg/kg体重

糖精自1879年应用以来已有一百多年的历史。但20世纪70年代初发现其对鼠有致癌性问题后，美国即从其GRAS名单中删除。直到1993年再次对其进行评价时，认为对人类无生理危险，并制定ADI为0~5mg/kg体重

在我国除了规定了糖精的使用范围及使用量之外，还规定婴幼儿食品不得使用糖精 四、天门冬酰苯丙氨酸甲酯

? ?

又名，阿斯巴甜或甜味素、蛋白糖，人工合成品，我国于1986年批准在食品中应用 性状：

? 甜度为蔗糖的150～200倍；

? 甜感清爽、类似蔗糖；无人工甜味剂通常具有的苦涩味或金属后味。 ? 可溶于水（1.0％，25℃），难溶于乙醇（0.26％），不溶于油脂。 对酸、热的稳定性较差 毒理学依据：

①LD50：小鼠口服10.0g/kg体重 ② ADI：0~40mg/kg体重

③代谢：本品进入机体内很快就分解为苯丙氨酸、天门冬氨酸和甲醇，经正常途径代谢，排出体外 使用：

我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定，可按正常生产需要适量用于各类食品中，罐头食品除外。若用于需高温灭菌处理的制品，应控制加热时间不超过30秒。阿斯巴甜在pH4.2左右最稳定，与甜蜜素或糖精混合使用有协同增效作用，对酸型水果香味有增强作用。配制适用于糖尿病、高血压、肥胖症、心血管症的低糖量的保健食品

阿斯巴甜最大缺点是热不稳定性,限制应用范围(焙烤、油炸，或需高温长时间加工) 五、环己基氨基磺酸钠 ? 又名：甜蜜素，人工合成品。 ? 性状：

? C6H12O3NSNa

? 甜度为蔗糖的50倍

? 相对于蔗糖，甜蜜素的甜味来得较慢，但持续时间较久。甜蜜素风味良好，无异味，

还能掩盖如糖精钠等所带有的苦涩味。

易溶于水（20g/100ml），几乎不溶于乙醇等有机溶剂，对热、酸及碱皆稳定。 六、乙酰磺氨酸钾（Acesulfame-K）

? 又名：安赛蜜、AK糖，属人工甜味剂。 ? 性状：

? 甜度约为蔗糖的200倍，味质较好，没有不愉快的后味。 ? 安赛蜜甜味感觉快，味觉不延留。

? 可以经过人的消化系统排泄出来而不发生变化，因此没有卡路里。

? 易溶于水（270g/L，20℃），难溶于乙醇等有机溶剂，对热、酸均很稳定。 ? 毒理：（ADI）为0~15mg/kg ? 使用： 可单独使用，也可与其它甜味剂混合使用。在与阿斯巴甜(1:1)或环己氨基磺酸钠(1:5)混合使用时，有明显的增效作用 纽甜（Neotame,NTM） ?

纽甜是美国纽特公司继阿斯巴甜之后，耗资8000万美元而研发出的一种最新产品，代表着强力甜味剂研究领域的最新成就。它是根据人体甜受体的双疏水结合位假设，在阿斯巴甜分子上结合一个疏水基团而形成的阿斯巴甜衍生物，它可以同时作用于人体甜受体的2个疏水结合位，因此甜度大大增加，比蔗糖甜6000~10000倍，比阿斯巴甜甜30~60倍。 ? ?

分子式：C20H30N2O5 稳定性：纽甜在干燥的贮藏条件下很稳定，在室温和干燥的条件下货架寿命可长达几年。它的单水合物不会吸湿。

? 溶解性：纽甜在常温（25℃）下水中的溶解度为12.6克/升，此溶解度能完全满足正常的生产需要。

存在问题

? 甜味剂作为蔗糖的代用品，不仅满足了甜味食品的需要，而且还其具有许多优点如：甜

味剂的甜度高、能量低、对身体基本无影响、且多数可防龋齿和产品稳定性好等。但同时也存在一些问题如：安全性、稳定性、甜味特性、成本等。甜味剂作为一种食品添加剂，安全因素至关重要，每种新型甜味剂都要经过毒理学验证，无毒才可食用，并且要严格控制甜味剂的最大日摄入量。在甜味特性方面，甜味剂的甜味如果不能受到消费者如饮料企业和个人的喜爱，产品的开发将没有任何意义。随着甜昧品质较高产品的工艺改进和开发，味道有缺陷的甜味剂将退出食品领域。在稳定性方面，合成甜味剂一般稳定性较好，但也有一些甜味剂只能在某一定领域使用，如阿斯巴甜不能用于长时间加热的焙烤食品，某些甜味剂不能用于酸性食品等。

发展动向

首先，天然食品甜味剂将逐渐取代化学合成的食品甜味剂。从长远看。化学合成食品甜味剂的使用将逐步减少而天然食品甜味剂则有不断上升的趋势。化学合成物质一般不属正常成分，并且某些化学物质确实对人体有害，如赛克来美脱自1950年开始应用到1969年被为可疑的致癌物而被禁止。天然甜天然物中提取制成，天然物(如甘草、植物果实)多年来供人类使用，安全可靠，所以天然甜味剂的安全性较一般人工合成甜味剂高，可以预期天然甜味剂的研制和应用将会有更大的发展。其次，功能性甜味剂的研究开发。功能性食品是国际食品工业发展的趋势，被誉为“21世纪食品”。功能性食品具有特殊的生理功能并对某些疾病有疗效，目前采用高甜度甜味剂代替蔗糖，具有防龋齿、低热量等优势。研究既有营养和一定热量，又能为高血脂、糖尿病患者使用的具有生理活性的甜味剂极有前途。。最后，使用新型的生产方法。采用酶法、微生物深层发酵、植物组织培养等新型方法进行大规模工业化

生产甜味剂，可降低成本，达到生产低廉化的目的。

第七章 酸度调节剂

酸度调节剂指可调节食品pH值，维持或调节食品酸味感的添加剂。

酸味，是食品的风味之一，且与其它味觉有协调作用，位于几大风味之首。

酸味剂除风味的调节作用外，它还有抗氧化，防腐，防褐变，软化纤维素，溶解钙，磷等促进消化吸收的功能。故，酸味剂是食品添加剂中比较重要、用量较大（比之乳化剂，不分仲伯）的种类。 §1.酸度调节剂概述 §2.酸度调节剂各论 §3.调节剂的使用注意事项

概述：

一、酸度调节剂的种类及味感特征

食品中天然存在的主要是有机酸。作为酸味剂使用的主要为有机酸，是人工合成天然等同物。无机酸使用较多的仅有磷酸。 ［常用的酸度调节剂］

目前在食品中常用的酸度调节剂有以下几类：

磷酸、枸橼酸、酒石酸、偏酒石酸、苹果酸、富马酸、抗坏血酸、乳酸、葡萄糖酸、乙酸及琥珀酸；

NaOH、K2CO3、Na2CO3、NaHCO3； 柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸一钠、乳酸钙等

酸味

日常生活中的大多数食品pH值在5~6.5，一般无酸味感觉，如果pH值小于3时，则酸味感较强

在同一pH下，有机酸比无机酸的酸感强。

但酸味感的时间长短并不与pH成正比。解离速率慢的有机酸酸味感维持时间久，而解离速率快的无机酸酸味会很快消失

［味感特征］

化学结构的不同，可产生不同的酸味、敏锐度和呈味速度

三、影响酸味的因素

影响酸味的因素，包括以下三方因素：酸味剂的强度与刺激阈 、温度和其他味觉

（一）酸的强度与刺激阈

酸味的强弱不能单用pH值来表示。弱酸所具有的未解离的氢离子（与pH值无关）与酸味也有关系。

同一浓度比较不同酸的酸味强度，其顺序为：

盐酸＞硝酸＞硫酸＞蚁酸＞醋酸＞酒石酸＞柠檬酸＞苹果酸＞乳酸 酸味的阈值，是指味觉器官能尝出酸味的最低强度

── pH值表达，无机酸酸味阈值pH值3.4～3.5，有机酸3.7～3.9。 而对缓冲溶液来说，即便是离子浓度更低也可感觉到酸味

（二）温度

酸味与甜味、咸味及苦味相比，受温度的影响最小

酸以外的各种味觉常温与0℃时的阈值相比，各种味觉变钝。

（三）其他味觉

甜味与酸味易互相抵消。

酸味与苦味、咸味一般无消杀现象。

酸度调节剂与涩味物质或收敛性物质（如单宁）混合，会使酸味增强。

第二节 常用的酸度调节剂

一、乙酸（Acetic Acid） 二、柠檬酸（Citric Acid） 三、乳酸（Lactic Acid） 四、苹果酸（Malic Acid） 五、酒石酸（Tartaric Acid） 六、磷酸（Phosphoric Acid） 七、Vc

一、柠檬酸

概 述：柠檬酸，３－羟基－３－羧基戊二酸

分子式C6H8O7·Ｈ２Ｏ

性 状：柠檬酸有无水和单水物2种，有强酸味。 溶点153℃（无水）和135℃（单水）。

水合物在干燥空气中易风化，无水物在潮湿空气中可吸湿。 易溶于水、乙醇，也可溶于乙醚。

1％水溶液的pH值为2.31，pK1＝3.14， pK2＝4.77，pK3＝6.39。 酸味柔和、爽快，入口即达到最高酸感，但后味延续时间较短。 与柠檬酸钠复合使用，可缓和它的酸感锐利，酸味更好。 使 用

范 围：酸度调节剂、酸味剂、螯合剂及抗氧化增效剂，在各类食品中按生产需要适量使用。

清凉饮料0.13％～0.3％；

果汁、果冻、果酱、冷饮、糖果约1％。 注意事项

要注意配料时的添加顺序，应在防腐剂山梨酸钾、苯甲酸钠、糖精钠等溶液之后添加，以防止形成难溶于水的山梨酸及苯甲酸、糖精的结晶。

它的无水物多用于粉末制品，酸度强，用量均可比单水物少10％。 二、苹果酸

羟基琥珀酸、羟基丁二酸；

分子式为C4H6O5，相对分子质量134.09，化学结构式如:

性 状：有L－、D－、DL－苹果酸3种异构体，天然存在的苹果酸都是L－型的。带有特殊愉快的酸味，酸味较强，呈味缓慢，保留时间较长，酸味爽口，但稍有苦涩感。

相对密度1.601，熔点约100℃，沸点140℃（分解）。

易溶于水，可溶于乙醇，微溶于乙醚。 有吸湿性，1％的水溶液pH值为2.40。

L－苹果酸天然存在于食品中，是三羧酸循环的中间体，可参与机体正常代谢。 1．范围

可作为酸味剂、pH值调节剂及抗氧化增效剂，在各类食品中按生产需要适量使用。

2．注意事项

苹果酸酸味圆润，刺激缓慢但持久，正好与枸橼酸呈味特性互补，可增强酸味。

另外，在水果中使用有很好的抗褐变作用。 高浓度时，对皮肤黏膜有刺激作用。

四、乙酸（Acetic Acid）

乙酸天然存在于动、植物组织中，是食品的正常成分，在脂肪酸和糖类代谢中均有涉及，并以乙酰辅酶A的形式出现。

据报道每人每天从醋或其他来源吃入1g 醋酸没有不好的作用，但长期大量食用被认为是引起Laennec型肝硬变的因素。

浓醋酸有腐蚀性、刺激性，对皮肤有刺激痛和灼伤作用。

五、乳酸（Lactic Acid） （一）概述

α－羟基丙酸，相对分子质量90.08 CNS：17.102 （二）性状

为乳酸和乳酰乳酸（C6H10O5）的混合物，无色到浅黄色固体或糖浆状透明液体。有特异收敛性，味酸，酸味阈值40ppm，有吸湿性。 纯乳酸熔点18 oC，沸点122 oC （2kPa），相对密度1.249（15 oC）。可与水、甘油、乙醇任意混溶；稍溶于乙醚，不溶于氯仿、石油醚、二硫化碳。 通常使用的乳酸溶液浓度约为80％。

（三）使用

范 围

六、磷酸：别名：正磷酸 化学结构：H3PO4 98.00

性 状：食用级磷酸通常浓度在85%以上，无色无臭透明浆状液体，其稀溶液有愉快的酸味，酸味度是柠檬酸的2.3~2.5倍，有强烈的收敛味与涩味。pK11.96，pK26.70，pK312.32。 毒 理

LD50：大鼠口服1530mg/kg体重 ADI：70mg/kg体重

代谢：参与机体正常代谢，磷最终可由肾及肠道排泄 使 用── 酸味剂、螯合剂、抗氧化增效剂

磷酸可在复合调味料、罐头、可乐型饮料、干酪、果冻中按生产需要适量使用。由于其独特的风味和酸味可用于可乐香型碳酸饮料，在酿造业可作pH调节剂，在动物脂肪中可与抗氧化剂并用，在制糖过程中作蔗糖液澄清剂及酵母厂作酵母营养剂等。在美国，磷酸是食品工业中用量仅次于柠檬酸的酸味剂。

可乐饮料：0.2~0.6 g / kg。也可用于某些清凉饮料如菠萝、酸梅汁中部分代替柠檬酸。

干酪：以磷计为9g/kg。 虾或对虾罐头：0.85g/kg。

蟹肉罐头：5g/kg［单独或与磷酸氢二钠（磷酸二钠）并用，以P2O5计］。 糖果、烘焙食品和食用油脂的抗氧化剂：0.1g/kg(单用或与柠檬酸异丙酯混合物、柠檬酸单甘油酯并用） 第三节 酸度调节剂的使用注意事项

一、根据添加对象确定不同酸味特征酸味调节剂

酸度调节剂通过阴离子影响食品风味，一般有机酸具有爽快的酸味，而无机酸的酸味不很适口，如前所述的盐酸、磷酸具有苦涩味，会使食品风味变劣。

二、加入的顺序与时机

酸度调节剂大都电离成H+，它可以影响食品的加工条件，可与纤维素、淀粉等食品原料作用，和其他食品添加剂也相互影响，所以工艺中一定要有加入的顺序和时间，否则会产生不良后果──见防腐剂、甜味剂相关内容。 三、固体酸度调节剂

要考虑它的吸湿性和溶解性，以便采用适当的包装和配方。 四、酸度调节剂有一定刺激性，能引起消化功能疾病

第八章食品增稠剂

熟悉食品增稠剂概念及影响其作用效果的因素，掌握食品增稠剂的分类特性、应用及注意事项。

第一节 食品增稠剂的基本理论

一、食品增稠剂的定义及基本功能

概念：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。

功能：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。 二、食品增稠剂的分类

食品增稠剂化学成分大多是天然多糖及其衍生物（除明胶是由氨基酸构成外），广泛分布于自然界，已有40余种，根据其来源，大致可分为四类。 1、由植物渗出液制取的增稠剂 来源：植物表皮损伤的渗出液

成分：葡萄糖和其他单糖缩合的多糖衍生物

结构：在含多羟基的分子链中，穿插一定数量氧化基团（羧基占很大比例）。这些羧基常以钙、镁或钾盐的形式存在。 品种：阿拉伯胶、黄蓍胶、刺梧桐胶 2、由植物种子、海藻制取的增稠剂 来源：陆地、海洋植物及其种子 成分：水溶性多糖、多糖酸的盐 增稠剂：海藻酸、瓜尔胶、卡拉胶

3、由含蛋白质的动物原料制取的增稠剂

来源：从动物的皮、骨、筋、乳等原料中提取的 成分：蛋白质

增稠剂：明胶、皮冻、蛋白冻

4、以天然物质为基础的半合成增稠剂

化学合成品：以纤维素、淀粉为原料，在酸、碱、盐等化学原料作用下，经过水解、缩合、提纯等工艺制得。

品种：羧甲基纤维素钠、变性淀粉、海藻酸丙二醇酯

微生物代谢产品：真菌或细菌（特别是由它们生产的酶）与淀粉类物质作用时制得。

品种：黄原胶

食品增稠剂作用原理

以分子状态高度分散于水中，高黏度的单相均匀分散体系 作用：改善食品体系的稳定性

具体：起泡作用和稳定泡沫作用（蛋糕、啤酒、面包、冰淇淋）、粘合作用（香肠、粉末的颗粒化、香料的颗粒化）、成膜作用（食用包装膜、果蔬保鲜、食品抛光）用于保健（海藻酸钠）、矫味作用（环状糊精）、结晶控制（冰制品、糖浆）、澄清作用（啤酒、果酒）、保水作用（肉制品、面粉制品）、混浊作用（果汁、饮料）、乳化作用（饮料、调味料、香精）、凝胶作用（布丁、甜点心、果冻、肉冻）、脱膜润滑作用（橡皮糖、糖衣、软糖）、保护性作用（乳、色素）、稳定悬浮作用（饮料、汽酒、啤酒、蛋黄酱、奶油）

三、食品增稠剂的特性比较

特性：

抗酸性：海藻酸丙二醇酯、抗酸CMC、果胶、黄原胶、海藻酸盐、卡拉胶、琼脂、淀粉

增稠性：瓜尔胶、黄原胶、海藻酸盐、卡拉胶、魔芋胶、阿拉伯胶、槐豆胶、CMC 、琼脂、果胶

溶液假塑性：黄原胶、卡拉胶、瓜尔胶、海藻酸盐、海藻酸丙二醇酯

吸水性：瓜尔胶、黄原胶

凝胶强度：琼脂、海藻酸盐、明胶、卡拉胶、果胶 凝胶透明度：卡拉胶、明胶、海藻酸盐

凝胶热可逆性：卡拉胶、琼脂、明胶、低酯果胶 冷水中溶解性：阿拉伯胶、瓜尔胶、海藻酸盐 快速凝胶性：琼脂、果胶

乳化托附性：阿拉伯胶、黄原胶 口味：果胶、明胶、卡拉胶

乳类稳定性：黄原胶、槐豆胶、阿拉伯胶 四、食品增稠剂的结构和流变性

一般增稠剂是在溶液中容易形成网状结构或具有较多亲水基团的胶体，具有较高的黏度。

具有不同分子结构的增稠剂，即使在相同浓度和其他条件下，黏度亦可能有较大差别。

同一增稠剂品种，随着平均相对分子质量的增加，形成网状结构的几率也增加，故增稠剂的黏度与相对分子质量密切相关，即分子质量越大，黏度也越大。

食品在生产和储存过程中黏度下降，其主要原因是增稠剂降解，相对分子质量变小。

（二）食品增稠剂的粘度和浓度的关系

在浓度变化较小的范围内，随着食品增稠剂浓度的增加，含有食品增稠剂的溶液的黏度也增加。Lgη=a-bW （黏度η 、浓度W、特性系数a、b） （三）pH对食品增稠剂黏度的影响

增稠剂的黏度随pH值发生变化，变化的大小随增稠剂的品种不同而不同 （四）温度对黏度的影响

在强酸的条件下，温度升高，溶液的黏度降低，如是分子运动速度加快引起则是可逆下降，如是化学反应速度加快引起则是不可逆下降。 （五）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：在卡拉胶和槐豆胶形成的凝胶体系中，卡拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用，使生产的凝胶具有更高的强度。

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高强度的凝胶。 如：阿拉伯胶可降低黄蓍胶的黏度

五、增稠剂的凝胶作用

当体系中溶有特定分子结构的增稠剂，其浓度达到一定值，而体系的组成也达到一定的要求时，体系可形成凝胶。 增稠剂凝胶的触变：

凝胶形成的三维网络结构是松弛的

切变力可以破坏松弛的三维网络结构

在切变力的作用下，凝胶有切变稀化、摇溶或者触变的现象

外力一停止，经过一段时间，已经摇溶或变稀的凝胶又可以冻结成凝胶。

六、增稠剂的乳化作用

部分高分子增稠剂在分子结构上也存在亲油基和亲水基，因此也有乳化性能。高分子乳化剂特点：

①降低表面张力（界面张力）的能力小，多数不形成胶束。 ②相对分子质量高，渗透力弱。 ③起泡力差，但形成的泡沫稳定。 ④乳化力好。

⑤分散力或凝聚力优良。 ⑥多数低毒。

第二节 海藻胶

海藻胶是从天然海藻中提取的一类食品胶，是产销量最大的食品增稠剂之一 一、海藻酸和海藻酸盐 水溶性胶

? 海藻酸的一价盐：海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵 ? 两种海藻酸的二价盐：海藻酸镁、海藻酸汞 ? 海藻酸衍生物：海藻酸丙二酯 水不溶性胶 ? 海藻酸

? 海藻酸的二价盐（镁、汞盐除外）

? 海藻酸的三价盐（海藻酸铝、铁、铬等）

海藻酸分子链段的刚性越大，则配制成的溶液黏度越大，形成的凝胶的脆性也越大。

海藻酸盐溶液的性质：部分海藻酸盐可以溶于水中，制成具有高度流动性的均匀溶液。起到增稠、稳定、乳化、分散和成膜的能力 。 影响海藻酸盐溶液流体性质的因素

温度：将海藻酸盐水溶液冷冻后，再重新解冻，其表观黏度不会改变。 温度降低，黏度增大，不会生成凝胶；温度升高，黏度下降，热降解

溶剂：添加少量能与水混溶的非水溶剂，如乙醇、乙二醇或丙酮，都会增大海藻酸盐溶液的黏度。若增大添加量，将导致海藻酸盐沉淀。 浓度：随着浓度的增加，黏度增大较快。

pH值：残留钙时， 在酸5.0下黏度增加；最低限量钙时，在酸（3~4）下黏度稳定。Ph=11.0左右，不稳定、讲解、黏度下降

海藻酸盐的凝胶化：海藻酸盐可与大多数多价阳离子（镁和汞除外）产生交联反应。

形成：所有海藻酸盐凝胶都是海藻酸盐分子间相互作用的结果。相邻的海藻酸盐链段间的两个羧基与多价阳离子间产生离子架桥交联，使海藻酸盐高分子链形成网状结构，限制了高分子链的自由运动。 性质：热不可逆性、海藻酸盐黏度越高，则形成的凝胶越脆、选择适当的胶凝剂，可以调节凝胶的结构和强度。

制作：控制凝胶强度或凝胶时间、

降低钙含量可以得到较软的凝胶，增大钙含量则得到较硬的凝胶。 添加螯合剂可以控制加钙的速率，减弱凝胶生成作用

在酸性体系中，添加可缓慢溶解的酸，可以加速凝胶的形成。 相容性：海藻酸盐在溶液中与多种物质具有广泛的相容性

二、琼脂

由海藻提取制得，是一种复杂的水溶性多糖化合物，已被美国食品与药物管理条例列为公认为安全的产品。主要被用做食品组分和微生物研究中的培养基。 琼脂与其它食品胶的相互作用

协同增效作用：糊精、卡拉胶、槐豆胶、角豆胶、明胶、黄原胶

拮抗作用：瓜尔胶、海藻酸钠、果胶、β-环状糊精、羧甲基纤维素钠、羟丙基淀

粉、淀粉

由于琼脂的低起泡性，因此在使用时，需要和诸如黄蓍胶、槐豆胶之类的胶配合使用。

? 琼脂有助于降低奶制品的离浆性，改善干酪的稠度和切片性。

? 琼脂常被用作罐头鸡、鸭、鱼、肉的增稠剂和胶凝剂。当这类产品为半

流态时，尤其需要使用琼脂。其加入量为肉汤量的0.2~2.0%。

? 对于熏制或腌制肉制品，琼脂常用作保护其胶体以防止其风味走失。

三、卡拉胶

卡拉胶是海藻胶的重要组成部分 应用：

? 冰淇淋(雪糕)：预防乳清分离、延缓溶化。 甜果冻、羊羹：胶凝剂。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 巧克力牛奶：悬浮，增加质感。

果汁饮料：使细小果肉粒均匀，悬浮，增加口感。 胶脂牛乳：滑润，增加质感。 软糖：优良胶凝剂。 炼乳：乳化稳定。

面包：增加保水能力，延缓变硬 加工干酪：防止脱液收缩。 馅饼：糊状效应，增加质感。

婴儿奶粉：防止脱脂和乳浆分离。

调味品：悬浮剂，赋形剂，带来亮泽感觉。 牛奶布丁：胶凝剂，增加质感。 罐装食品：胶凝，稳定脂肪。

冷冻发泡糕点：防止脂肪分离和脱液收缩现象，不易变形。 肉食品：肪止脱液收缩，粘结剂。 奶昔：悬浮，增加质感。 啤酒工业：澄清剂，稳定剂。 酸化乳品：增加质感，滑腻 牙膏：粘结

第三节 阿拉伯胶

结构与功能

结构：同样的分子量在空间所占据的水化体积比较少、粘度比相同分子量水平的其它线性大分子为低 功能：只有增稠作用

性质：

溶解度：高度的水中溶解性及较低的溶液粘度

酸稳定性：pH值在4~8范围内变化对其阿拉伯胶性状影响不大，具有酸环境较稳定的待性。

乳化稳定性：带有部分蛋白物质及结构外表的鼠李糖，使得阿拉伯胶有非常良好的亲水亲油性，是非常好的天然水包油型乳化稳定剂。

热稳定性：一般性加热胶溶液不会引起胶的性质改变，但长时间高温加热会使得

胶体分子降解，导致乳化性能下降。

兼容性：能与大部分天然胶和淀粉相互兼容，在较低pH条件下，阿拉伯胶与明胶能形成聚凝软胶用来包裹油溶物质。

工业中的应用

乳化香精中作乳化稳定剂

做为微胶囊成膜剂用于将香精油或其它液体原料转换成粉末形式（延长风味品质、防止氧化；烘焙制品的香精载体）

糖果中作抗结晶剂（阻碍糖晶体的形成、防止蔗糖晶体析出） 巧克力表面上光

乳化、分散香精油和油溶性色素（避免可乐等碳酸饮料在储存期间精油及色素上浮而出现瓶颈处的色素圈）

第四节 蛋白质亲水胶

主要来源是含蛋白质的动物骨、皮的胶原，动物奶中及植物如大豆、花生等高蛋白质食物。

独特优点：营养保健、特殊的凝胶作用、稳定性

酪蛋白（用酸调节脱脂乳至等电点沉淀下来的蛋白质）和酪蛋白酸钠 （用碱

(氢氧化钠)处理酪蛋白凝乳，将酪蛋白转变为可溶性的酪蛋白酸盐，经巴氏杀菌、喷雾干燥制成的）

功能：乳化性、增稠性、胶黏性、柔和的风味、持水性

应用：肉类制品、焙烤食品、冰淇淋、咖啡伴侣、搅打型糕点、快餐、乳制品、汤料

大豆蛋白 ：

肉类制品 ：乳化剂、稳定剂

奶类、饮料食品：乳化剂、悬浮剂、稳定剂

焙烤、谷类食品：组织改良剂、稳定剂、食品营养强化剂 调味品、冷冻甜食：起泡剂

明胶：明胶是将动物的皮或骨经热水解获得的胶原水解产物

应用：胶冻剂、稳定剂、搅打剂、乳化剂、粘合剂、提高持水性

第五节 黄原胶

黄原胶又称黄胶、汉生胶，黄单胞多糖，是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖，由甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料，经好氧发酵生物工程技术，切断1，6-糖苷键，打开支链后，在按1，4-键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖。 1952年由美国农业部伊利诺斯州皮奥里尔北部研究所分离得到的甘蓝黑腐病黄单胞菌，并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到。

第六节 变性淀粉

原淀粉许多固有性质限定了淀粉的工业应用，人们根据淀粉的结构或理

化性质开发了淀粉的变性技术，即运用物理、化学或酶的方法，对原淀粉进行处理，使其具有适合某种特殊用途的性质，这一过程称为淀粉的变性，其产品称为变性淀粉。

分类：物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶法变性淀粉、天然变性淀粉

食品工业用：冷水可溶淀粉、环状糊精、交联淀粉、羟丙基淀粉、淀粉磷酸酯 冷水可溶淀粉在食品工业中有着广泛的应用，它能直接溶于冷水。预糊化淀粉就是一种重要的冷水可溶淀粉。

应用：速溶布丁粉、在焙烤条件下，原淀粉较难糊化。如果使用冷水可溶淀粉，就能在不太苛刻的焙烤条件下生产质构和口感俱佳的快餐。 环状糊精：由环糊精糖基转移酶作用于淀粉生成的环状多糖

应用：在食品加工保放过程中，环状糊精易于与食品中的某些成分形成包合物。增强这些成分的抗氧化、抗光照以及热稳定性。防止香料的挥发、色素的分解和脂肪酸、维生素的氧化。环糊精可与绿原酸形成包合物，阻止果蔬汁中的绿原酸被多酚氧化酶氧化为多酚类色素，防止酶促褐变。除去胆固醇。

交联淀粉：淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂起反应，在不同淀粉分子的羟基间形成醚键或酯键而交联起来，所得的衍生物称为交联淀粉。交联后的淀粉不再那么脆弱易碎，对剪切、高温、酸、碱导致的破坏作用有较强的抗性。 应用：用作色拉调味汁的增稠剂、用于汤料罐头、色拉调味料、婴儿食品、水果馅料、布丁和焙烤食品中。

羟丙基淀粉：原淀粉在碱性溶液中与环氧丙烷反应可生成羟丙基淀粉

应用：1.羟丙基淀粉的最广泛应用是在食品中用作增稠剂。它良好的冻融稳定性使它在食品工业中独占鳌头。羟丙基淀粉在肉汁、沙司、果肉布丁中用作增稠剂，可使之平滑、浓稠透明、无颗粒结构，并具有良好的冻融稳定性和耐煮性，口感好。羟丙基淀粉也是良好的悬浮剂，如用于浓缩橙汁中，流动性好，静置也不分层或沉淀。由于它对电解质和低pH的稳定性高，故适于在含盐量高和酸性食品中使用。3.羟丙基高直链淀粉具有良好的成膜性，可制得能食用的水溶性薄膜，用作食品的包装材料。

淀粉磷酸酯 ：用正磷酸钠或三聚磷酸钠、三偏磷酸钠等磷酸盐与淀粉分子中的羟基发生酯化反应而制得。

应用：可以在橙汁生产中作乳化剂，代替价格较高的阿拉伯胶、用于面条、方便面品质改良、

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