浅谈化学食品添加剂
摘要:
Food additives are substances added to food to preserve flavor or enhance its taste and appearance. Some additives have been used for centuries; for example, preserving food by pickling (with vinegar), salting, as with bacon, preserving sweets or using sulfur dioxide as in some wines. With the advent of processed foods in the second half of the 20th century, many more additives have been introduced, of both natural and artificial origin.
食品添加剂指食品生产商在生产食品的过程中,在食品中加入一些化学制品,用来改变食品的色泽、气味、或调整食物口感及延长保存时间(防腐剂、抗氧化剂),但有些则会导致癌症,例如许多肉类食品所添加之部分物质,在胃中由于蛋白质、胃酸、添加物相互作用产生之亚盐类,可导致生理慢性的病变。这些化学制品被称为食品添加剂。【1】
关键词:
食品添加剂(food additives)、防腐剂(preservatives)、抗氧化剂(antioxidants)、色素(pigment)
正文: (前言):
对于化学,我总有种说不出的亲切。初中时期,化学与物理、生物混合叫做一门科学的科目。到了高中,它单独作为一门科目,开始进入我的视线。朗朗上口的元素周期表,有趣的“燃糖成蛇”实验的演示,实验室里各种试剂混合所产生的斑斓溶液和各色沉淀无不引领着我进入化学的殿堂。所以当老师询问有谁想参加化学竞赛的培训时,我毫不犹豫地举起了手,开始了有关化学的进一步学习,并有幸获得浙江省化学竞赛二等奖。 (中间部分):
化学从应用和研究方向上基本上可以分为这几个大类:无机化学、有机化学,分析化学、高分子材料、工程化学、环境化学、物理化学和生物化学。【2】这里我将对化学食品添加剂展开介绍。 一、食品的防腐剂(preservatives)
我们生活中不难发现,家中烧煮的饭菜很容易发“馊”变质,而买来的袋装食品往往放置半年、一年也不会霉变。这是因为食品营养丰富,非常适合微生物繁殖生长,细菌、霉菌、酵母之类微生物的侵袭通常是导致食品变质的主要因素。而在罐头或袋装食品中,被加入了一种称之为“防腐剂”的化学物。它们具有杀死微生物或抑制其生长的作用。目前,全世界应用的食品防腐剂有30多种,如苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯等。
苯甲酸是重要的酸型食品防腐剂。在酸性条件下,对霉菌、酵母和细菌均有抑制作用,但对产酸菌作用较弱。抑菌的最适pH值为2.5~4.0,一般以低于pH值4.5~5.0为宜。在食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁,最大使用量不得超过2.0g/kg;在果酱(不包括罐头)、果汁(味)型饮料、酱油、食醋中最大使用量1.0g/kg;在软糖、葡萄酒、果酒中最大使用量0.8g/kg;在低盐酱菜、酱类、
蜜饯,最大使用量0.5g/kg;在碳酸饮料中最大使用量0.2g/kg。由于苯甲酸微溶于水,使用时可用少量乙醇使其溶解。【3】
山梨酸广泛用于食品、饮料、酱菜、烟草、医药、化妆品、农产品等行业。是目前国际上应用最广泛的酸型食品防腐剂,在酸性条件下(PH5-6以下)对霉菌、酵母和好气性菌均有抑制作用,但对嫌气性芽孢形成菌与嗜酸乳杆菌几乎无效。在食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁,用量不得超过2g/kg;在酱油、软糖、雨干制品、即食豆制品、糕点陷、食醋、果酱类、氢化植物油、面包、蛋糕、月饼和即食海蛰乳酸菌饮料中最大使用量1.0g/kg;在果蔬类保鲜和碳酸饮料中最大使用量0.2g/kg;在食品工业中可用于肉、鱼、蛋、禽类制品中,最大使用量0.075g/kg;在葡萄酒和果酒中最大使用量0.6g/kg;在较盐蛋白肠衣、低盐酱菜、酱类、蜜饯、果汁(味)型饮料和果冻中最大使用量0.5g/kg。此外,在化妆品、医药和饲料方面也有应用。【4】
对羟基苯甲酸甲酯,又叫尼泊金甲酯,白色结晶粉末或无色结晶,易溶于醇,和丙酮,极微溶于水,沸点270-280℃。主要用作有机合成、食品、化妆品、医药的杀菌防腐剂,也用作于饲料防腐剂。 由于它具有酚羟基结构,所以抗细菌性能比苯甲酸、山梨酸都强。其作用机制是:破坏微生物的细胞膜,使细胞内的蛋白质变性,并可抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性。【5】 二、食品中的抗氧化剂(antioxidants)
我们常有这样的经历,将买来的点心、饼干或者自己熬制的猪油放置一段时间后,就会“变哈”。这是因为在这些食品中都富含共轭双键较多的不饱和脂肪酸的油脂,他们很容易与空气中的氧发生反应,生成有臭味的低级的醛、酮和羧酸。这就是油脂的酸败。酸败的油脂,不但其中脂油性维生素遭到破坏,而且还常有毒性,不宜食用。为保持食品的品质,降低氧化作用引起的变质,提高食品稳定性和延长食品储存期,往往在食品加工中加入抗氧化剂这类食品添加剂。抗氧化剂对于延缓人体衰老,提高免疫力都有着重要作用。 抗氧化剂在食品加工中主要作用就是防止油脂氧化。油脂因含有不饱和脂肪酸,在有氧环境中容易氧化酸败。防止方式有的是抗氧化剂自身氧化,消耗油脂中的氧,油脂中没有氧,自然也就不氧化;有的抗氧化剂给出电子或氢原子,阻断油脂分子自动氧化的链式反应;有的抗氧化剂通过抑制氧化酶的活性而使油脂不被氧化。抗氧化剂有人工合成的和天然存在的两类,对人体都具有较高的安全性。【6】 三、食品中的色素(pigment)
食物的色泽是食品能否引起人们食欲的重要因素之一,它是由食物本身固有的色素和加工中添加的色素而产生的。食品中的色素按其来源可分为天然色素和人工色素。
在现代化的社会中,天然产的东西往往在人们的心目中享有较高的声誉,而且符合人们的使用习惯。因此,天然食用色素愈来愈引起人们的重视。例如,从热带经济作物玫瑰茄成熟的花萼(音è)中提取的玫瑰茄色素,其主要成分是飞燕草素-3-接骨木二糖苷;从植物姜黄根茎中提取的一种黄色色素,称为姜黄色素,是一种二酮类化合物;从胭脂虫提取的红色色素,称为胭脂红酸。天然食用色素经过长期使用,比较安全可靠。
人工合成食用色素的品种多,价格便宜,因此被广泛地使用。例如,食用焦油色素是从煤焦油的萘馏分里提取的焦油酸等,现在已经发现它有致癌性而禁止使用。目前还在使用的如人工合成的β-胡萝卜素是一种黄色色素,用于制饮料、糕点、面包、冰淇淋等。虽然已经公认人工合成食用色素应逐步使用,但值
得注意的是,在我国至今仍有少数不法奸商,超标准使用人工合成食用色素,甚至利用不能用作食品添加剂的染料,严重地危害了人民的健康。【7】 (结语):
食品添加剂总是为了改善食品品质的色、香、味以及防腐和加工工艺的需要而被加入食品的合成,其中随处可见化学的应用。以后有机会的话,我想体验一下食品的生产过程,了解食品添加剂的作用过程,感受一下化学与人类生活密不可分的联系。
【1】 国家精品课程教育网 【2】 百度百科 【3】 百度百科 【4】 维基百科 【5】 化工字典
【6】 《化学与生活》第四章食品与化学 【7】 百度百科