5 食品护色剂与漂白剂

nullnull在食品加工过程中，有时还需要使用护色剂来改善或保护食品的色泽。第一节 护色剂第一节 护色剂食品护色剂是指本身不具有颜色，但能使食品产生颜色或使食品的色泽得到改善（如加强或保护）的食品添加剂，也叫发色剂或呈色剂。 发色剂主要用于肉制品。 常见的发色剂主要有硝酸钠（钾）和亚硝酸钠（钾）。 食品中除了使用发色剂外，还常常配合使用一些能够促进发色的还原性物质，用以获得最佳的发色效果，这些物质成为发色助剂。 常见的发色助剂有L-抗坏血酸及其钠盐，异抗坏血酸及其钠盐，烟酰胺等。 一、食品护色剂护色机理和作用一、食品护色剂护色机理和作用（一）护色的机理 1.肉类中肌红蛋白的各种状态与颜色的关系 动物肉的颜色是由于存在着两种色素即肌肉中的肌红蛋白和血液中的血红蛋白。它们都是球蛋白，由蛋白质和血红素构成。血红素是高等动物血液、肌肉中的红色色素。 一般来说，动物肉中的肌红蛋白占70～80%，血红蛋白占20～30%，肌红蛋白是现肉颜色的主要成分。 肌红蛋白在新鲜肉中存在着三种状态， 即肌红蛋白、氧肌红蛋白和高铁肌红蛋白，它们能相互转化，并且其色泽也随之变化。 null 氧合肌红蛋白 （oxymyoglobin） 鲜红色 肌红蛋白 （myoglobin） 紫 红色 高铁肌红蛋白 （metmyoglobin） 褐色null新鲜肉中还原型的肌红蛋白稍呈暗的紫红色。 还原型的肌红蛋白很不稳定易被氧化。 开始，还原型肌红蛋白分子中二价铁离子上的结合水，被分子状态的氧置换形成氧合肌红蛋白，此时配位铁未被氧化，仍为二价，呈鲜红色。 若继续氧化，肌红蛋白中的铁离子由二价被氧化为三价，变成高铁肌红蛋白，色泽变褐。 若继续氧化，则变成氧化卟啉，呈绿色或黄色。2.亚硝酸盐的发色机理2.亚硝酸盐的发色机理硝酸盐在亚硝酸菌的作用下还原成亚硝酸盐。而亚硝酸盐在酸性条件下会变成亚硝酸。宰杀后成熟的肉中一般含有乳酸，pH在5.6～5.8的范围，不需加酸就可以生成亚硝酸。 亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可分解产生亚硝基（NO）： 3HNO2 HNO3+2NO+H2O 此时生成的亚硝基会很快地与肌红蛋白反应生成具有鲜红色的亚硝基肌红蛋白（MbNO），其反应为： Mb+NO MbNO null3. 发色助剂的作用 由于亚硝酸形成亚硝基的过程中产生硝酸，同时亚硝基也能被氧化成为硝酸，硝酸具有很强的氧化作用，肉中即使含有烟酰胺等还原性物质，也不能防止部分肌红蛋白被氧化成高铁肌红蛋白。 因此常用L-抗坏血酸及其钠盐等还原性物质来防止肌红蛋白的氧化，同时它们还可以把氧化型的褐色高铁肌红蛋白还原为红色的还原型肌红蛋白。 烟酰胺可与肌红蛋白结合形成稳定的烟酰胺肌红蛋白，可以防止肌红蛋白在从亚硝酸到生成亚硝基期间的氧化变色。（二）食品发色剂的作用（二）食品发色剂的作用1.使肉的颜色美观 2.抑菌作用 3.增强风味的作用二、常用的护色剂二、常用的护色剂1.亚硝酸钠 性状： 　　白色至浅黄色粒状或粉末。有吸湿性。加热至320℃以上分解。在空气中慢慢氧化为硝酸钠。遇弱酸分解放出棕色三氧化二氮气体。易溶于水，微溶于乙醇。水溶液呈碱性，pH约9。相对密度2.17。熔点271℃。 毒性：ADI:0-0.06mg/kg。 应用： 肉罐头类残留量以亚硝酸钠计≤50mg/kg，西式火腿类残留量以亚硝酸钠计≤70mg/kg，其他肉制品残留量以亚硝酸钠及≤30mg/kg。 null2.亚硝酸钾 性状： 白色至微黄色晶体或柱状体。在空气中易吸潮缓慢转化为硝酸钾。易溶于水，微溶于乙醇。相对密度1.9，熔点441℃，35℃分解。 毒性：参见亚硝酸钠 应用: 亚硝酸钾使用与亚硝酸钠相同，并且可代替亚硝酸钠作为混合盐的组成成分用于肉制品的腌制。 null3.硝酸钠 性状： 无色透明或白色结晶，可稍带浅颜色，无臭，味咸，微苦，易潮解。易溶于水，微溶于乙醇。 当溶解于水时其溶液温度降低，溶液呈中性。 毒性： 大鼠口服LD50为3232mg/kg，ADI:0-5mg/kg 应用： 最大使用量为0.5g/kg，残留量以亚硫酸计≤30mg/kg。 null4.硝酸钾 性状： 无色透明棱状结晶，白色颗粒或白色结晶性粉末。无臭，有咸味，口感清凉。空气中易吸潮。相对密度2.1，熔点333℃，在约400℃时分解。水溶液呈中性。易溶于水，微溶于酒精。 毒性： 大鼠口服LD50为3232mg/kg，ADI:0-5mg/kg 应用：硝酸钾使用与硝酸钠相同，并且可代替硝酸钠作为混合盐的组成成分用于肉制品的腌制。 三、护色助剂 本身不能发色，但与发色剂配合使用可以明显提高发色效果，同时降低发色剂的用量提高其安全性的一类物质。三、护色助剂 本身不能发色，但与发色剂配合使用可以明显提高发色效果，同时降低发色剂的用量提高其安全性的一类物质。1. L-抗坏血酸 L-抗坏血酸又称维生素C。 可以有效防止鲜肉或肉制品褪色，可抑制肉制品中亚硝胺的生成。 2.烟酰胺 烟酰胺与抗坏血酸合用发色效果最好。null四、护色剂的安全性问题 毒性强，可致死（绀紫症） 由于硝酸盐与亚硝酸盐的外观、口味均与食盐相似（且比之食盐淡），摄取多量亚硝酸盐进入血液后，可使正常的血红蛋白变成NO血红蛋白，失去携带氧的功能，导致组织缺氧，严重时可窒息而死。 中毒潜伏期为0.5～1h，症状为头晕、恶心、呕吐、全身无力、心悸、全身皮肤发紫，严重者呼吸困难、血压下降、昏迷、抽搐。如不及时抢救，会因呼吸衰竭而死亡。 致癌 重要的是广泛存在的胺类反应，生成具有致癌性的亚硝酸胺类化合物。反应如下：致癌 影响亚硝胺生成的因素null 亚硝胺类有强烈的致癌性，至今试验100多种亚硝胺类化合物，其中80多种有致癌作用，几乎所有的器官如肝、肺、肾、膀胱、食管、胃、脑及神经系统皆可以引发癌症。 国内外仍在继续使用（有的国家禁止使用）的原因，主要是它对肉类制品增强风味的作用及对肉毒棱菌的抑制作用。就硝酸盐的上述特性，迄今尚未发现理想的替代物。 万幸的是，在肉类腌制的悠久历史中，适当地应用硝酸盐类，并未发现任何损害健康的证据。 五、发色剂的使用注意事项五、发色剂的使用注意事项1.一般与发色助剂共同使用 产生硝酸的三个不利作用： （1）与亚硝基反应；（2）抑制亚硝基肌红蛋白的形成；（3）将部分肌红蛋白氧化成高铁肌红蛋白。 L-抗坏血酸等还原性物质可防止肌红蛋白氧化，同时可将褐色高铁肌红蛋白还原为肌红蛋白。 2.考虑到安全问题，应限制发色剂的使用量。 3.发色剂与原料要充分混匀。 4.由于与食盐外观、口味相似，防止误食。第三节 漂白剂（Bleaching Agents）第三节 漂白剂（Bleaching Agents）在食品加工过程中，为了便于食品的着色或防止食品的褐变，要先进行着色过程的相反操作，即使用漂白剂进行脱色。 1.漂白剂概述 2.还原型漂白剂 3.氧化型漂白剂 4.禁用的漂白剂1.漂白剂概述1.漂白剂概述一、定义 漂白剂是指能破坏或抑制食品的发色因素，使色素褪色或使食品免于褐变的添加剂。 二、目的 脱色后的物品，非常容易地根据需要着色。 改善食品的感官性状，提高其商品性能 三、类别及作用机制 按其作用方式分为两类： 还原性漂白剂 氧化性漂白剂。氧化型漂白剂氧化型漂白剂种类 包括过氧化丙酮、过氧化氢、二氧化氯、高锰酸钾、亚氯酸钠、漂白粉、次氯酸钠、过氧化苯甲酰（还属于面粉处理剂）等。此外，氧化型漂白剂，往往还作为灭菌、消毒剂使用。 作用机制 氧化性漂白剂：利用色素受氧化作用而分解褪色达到漂白目的。 氧化性漂白剂作用比较强，会破坏食品中的营养成分。而且，有的品种残留量较大。 过氧化苯甲酰过氧化苯甲酰别名过氧化二苯（甲）酰 C14H10O4 性状：无色至白色结晶或结晶性粉末，无臭或略带苯甲醛气，可溶于苯、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂难溶于乙醇，不溶于水。有强氧化性，本身被还原为苯甲酸。 主要用于面粉的漂白。 毒性:ADI为0-40mg/kg 应用：小麦面粉中最大使用量为0.06g/kg 注意：由于过氧化苯甲酰干燥品经碰撞会自发爆炸，通常稀释后使用。亚氯酸钠 化学式NaClO2，相对分子量90.44亚氯酸钠 化学式NaClO2，相对分子量90.44性状：白色粉末，无臭或略带臭味，有二水合物和三水合物两种。无水亚氯酸微有潮解性，常温下稳定。加热时迅速分解。易溶于水，在碱性溶液中稳定，酸性溶液中游离出亚氯酸进而分解为二氧化氯。 毒性：大鼠经口LD50为0.166g/kg，亚氯酸钠在阳光下缓慢分解为二氧化氯。 应用：亚氯酸钠水溶液在酸性条件下有稳定的漂白性能，通常经柠檬酸调节pH为3-5，然后进行漂白。 注意：漂白时使用木制容器或聚氯乙烯容器，避免腐蚀。稳固态二氧化氯 分子式ClO2，相对分子质量67.45稳固态二氧化氯 分子式ClO2，相对分子质量67.45性状：红黄绿色气体，有不愉快臭味，对光不稳定，可受日光分解，微溶于水。冷却压缩后成红色液体。 毒性：参见亚氯酸钠 应用：通常用于油脂、蜂蜡、小麦粉的漂白，同时作为氧化剂，杀菌杀虫剂，水质净化剂。用于面粉漂白时，一般用量为10-20mg/kg，缺点是氧化面粉中的维生素E。还愿型漂白剂 还愿型漂白剂作用比较缓和，色素在还原剂的作用下形成无色物质而消除颜色，但是其一旦再被氧化，可能重新显色。还愿型漂白剂 还愿型漂白剂作用比较缓和，色素在还原剂的作用下形成无色物质而消除颜色，但是其一旦再被氧化，可能重新显色。二氧化硫 又名无水亚硫酸，分子式SO2，相对分子质量64.07。 性状：常温下无色，有强烈刺激性臭味，有窒息性。易溶于水和乙醇。 SO2是一种有害气体，对眼睛和呼吸道粘膜有强烈刺激性。如1L空气中含数毫克可因声门痉挛窒息而死。 我国规定二氧化硫在车间空气中的最高允许浓度为20mg/m3。 毒性：兔口服LD50为600-700mg/kgnull亚硫酸钠　 Na2SO3 有无水物和七水合物。 性状： 无色结晶体或粉末，无臭无味。易溶于水，微溶于乙醇。在空气中徐徐氧化成硫酸盐。水溶液呈碱性，1％水溶液的pH值为8.3～9.3。 毒性: ADI为0-0.7mg/kg 使用： 亚硫酸钠的使用范围和使用量同二氧化硫。亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠别名酸式亚硫酸钠，分子式NaHSO3。 性状: 白色块状结晶或粉末，有强烈二氧化硫气味，在空气中缓慢氧化成硫酸钠，受热分解，遇无机酸分解产生二氧化硫。易溶于水，微溶于乙醇。其有效二氧化硫含量为61.59％。 毒性： ADI为0-0.7mg/kg 。 使用：亚硫酸钠的使用范围和使用量同二氧化硫。 ［亚硫酸盐的其它作用］［亚硫酸盐的其它作用］ 除漂白作用以外，还有以下几方面作用： 1．防褐变作用 酶促褐变常发生于水果、薯类食品中，亚硫酸是一种强还原剂，对多酚氧化酶的活性有很强的抑制作用，0.0001％的SO2就能降低20％的酶活性，0.001％的SO2就能完全抑制酶活性，可以防止酶促褐变； 另外，亚硫酸盐可以消耗食品组织中的氧，起脱氧作用； 再者亚硫酸能与葡萄糖进行加成反应，阻止食品中的葡萄糖与氢基酸进行羰氨反应，从而具有防褐变作用。null2．防腐作用 亚硫酸可以起到酸性防腐剂的作用，未解离的亚硫酸被认为可抑制酵母、真菌、细菌。 据报道，未解离的亚硫酸对大肠杆菌的抑制作用比强1000倍，对啤酒酵母强100～500倍，对真菌强100倍。SO2在酸性时，抗微生物的作用最强。 3．疏松剂作用 可作为发酵粉中的酸性成分。 题外话：吊白块（非食品添加剂！！！）题外话：吊白块（非食品添加剂！！！）次硫酸氢钠甲醛或甲醛合次硫酸氢钠 高温下具有极强的还原性。 120℃或遇酸分解产生甲醛、二氧化硫、硫化氢等有毒体。 毒性与甲醛有关，人口服甲醛10～20mL，可致人死亡。