化学物质的转化成化学致癌物质。 二、防腐剂和抗氧化剂 （一）防腐剂
防腐剂是用以保持食品原有品质和营养价值为目的的食品添加剂，它能抑制微生物活动、防止食品腐败变质从而延长保质期。
我国到目前为止只批准了32种允许使用的食物防腐剂，其中最常用的有苯甲酸、山梨酸等。
各种食品防腐剂使用标准 防腐剂名称 最大使用量（g/kg） 适用范围 0.2~1.0 苯甲酸及其钠盐 2.0 2.5 ＜1.0 1.0 0.5 山梨酸及其钾盐 0.6 0.2 2.0 0.1~0.25 对羟基苯甲酸酯0.1 类 0.2 0.012 丙酸钠、丙酸钙 酱油、醋、果汁、果酱、果酒、汽水 浓缩果汁 鱼籽酱 其它食品 酱油、醋、果酱、人造奶油、琼脂软糖 低盐酱菜、蜜饯类、山楂糕、果味露、罐头 果汁、果子露、葡萄酒、果酒 汽酒、汽水 浓缩果汁 酱油、醋 清凉饮料 果汁、果酱 果蔬、麦皮 二者混合使用量面包、醋、酱油、糕点、豆制素食品 2.5
1.苯甲酸和苯甲酸钠 苯甲酸又名安息香酸（C6H5COOH），因其在水中的溶解度较低，多使用其盐（C6H5COONa）。 应用范围见表，近来月饼中查出使用苯甲酸被禁止。
防腐原理：抑制微生物细胞呼吸酶系统的活性，特别是对乙酰辅酶A缩合反应有很强的抑制作用。
苯甲酸没有慢毒性，以含苯甲酸 0，0.5%和1%的食品饲料喂养雄性大鼠和雌性大鼠连续8周，通过对其子代（二、三和四代）的观察和形态解剖测定其慢毒性，结果表明小鼠子代的生长、繁殖和形态上没有异常的改变。其他一些试验也表明苯甲酸无蓄积性、致癌、致突变和抗原作用。
苯甲酸的 ADI值为0-5mg/kg ② ， LD 50 为2530mg/kg（大鼠，经口），GRAS（FDA，§184.1021，2000），苯甲酸在动物体内会很快降解，75-80%的苯甲酸可在6h内排出，10-14h内完全排出体外。苯甲酸在动物体内的降解途径如图1所示 ③ 。苯甲酸的大部（ 90%）主要与甘氨酸结合形成马尿酸，其余的则与葡萄糖醛酸结合形成1-苯甲酰葡萄醛酸。
2.山梨酸及山梨酸钾
山梨酸及其钾盐对霉菌、酵母和需氧菌均有抑制作用，但对厌氧芽孢杆菌和乳酸杆菌几乎无效。山梨酸钾防腐效果随pH值升高而降低，但适宜的pH值范围比苯甲酸广，以在pH5-6以下使用为宜。
安全性高：与其他天然的脂肪酸一样，山梨酸在人体内参与新陈代谢过程，并被人体消化和吸收，产生二氧化碳和水。
ADI：0-25mg/kg体重（山梨酸钾及其盐的总量，以山梨酸计）。 防腐原理：分子能与微生物酶系统中的硫基结合，从而破坏酶的活动，达到抑菌防腐的目的。 与山梨酸及钾盐的防霉能力明显高于苯甲酸及盐类，山梨酸钾的防霉效果是苯甲酸钠的5—10倍。山梨酸的用量一般在0．2—1．0克／千克之间。
从安全性方面来讲，山梨酸是一种国际公认安全（GRAS）的防腐剂，安全性很高。联合国粮农组织、世界卫生组织、美国FDA都对其安全性给予了肯定。山梨酸的毒副作用比苯甲酸、维生素C和食盐还要低，毒性仅有苯甲酸的1／4、食盐的一半，但价格比苯甲酸贵。
3.丙酸及其盐
丙酸（CH3CH2COOH）及其盐类也是酸型防腐剂。其抑菌作用较弱，但对霉菌和需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性菌有效，特别是对抑制引起食品发粘的菌类如枯草杆菌有效。抗菌作用比山梨酸弱，比乙酸强。对酵母不起作用。其最小抑菌浓度在pH5.0时为0.01%，pH6.5时为0.5%。
丙酸是人体代谢正常中间产物，安全性较高。在面包及糕点、果冻、蜜饯、果酱、糖果、饮料、酱油中都可使用。 ADI值不需要规定。
本品为防霉防腐杀菌剂，能耐高温而不分解，广泛用于食品、烟草、医药行业。也可用于丁基橡胶，防止老化和延长使用寿命，
4.对羟基苯甲酸酯类
对羟基苯甲酸酯类是苯甲酸的衍生物。受pH值影响小，它们对细菌、霉菌和酵母有广泛的抑制作用。其中对霉菌和酵母的作用较强，对细菌特别是对革兰氏阴性杆菌及乳酸菌作用较弱。
抑菌机理：抑制微生物细胞呼吸酶与电子传递系统的活性，破坏微生物的细胞膜结构。 ADI：0-10mg/kg体重（以对羟基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯总量计。
别名：尼泊金酯 （可提问）
目前尼泊金酯已广泛应用于食品、饮料、化妆品、医药等领域。我国国标规定，尼泊金系列酯中只有乙酯、丙酯可以应用于食品中，丁酯已批准即将公告；而美国、欧洲各国主要使用尼泊金甲酯、乙酯和丙酯，庚酯在美国也能应用于饮料酒中；日本使用的主要是丁酯。 但如果尼泊金酯的分散性和溶解性问题不能较好解决，其在食品中是很难应用成功的。这也是自尼泊金酯被批准可应用于食品防腐以来，在我国防腐剂产品中仍然名气不大的主要原因。
最近食品安全问题一直受到消费者和媒体的高度关注，特别是有些媒体并不了解食品行业的特性，盲目宣传防腐剂的危害性，排斥防腐剂在食品中的作用，认为不含防腐剂的产品才是最安全最绿色的，误导消费者的消费观念。殊不知，在多数食品中，尤其是低盐、多水分、多糖、半干的食品中，必须添加适量的防腐剂，才能延长保质期，保证食品的风味和质量，否则容易引起细菌超标和食品变质。虽然现在提倡高温灭菌技术，但许多食品的灭菌温
度只在80℃左右（这是工艺、食品风味、成本等多种因素决定的），还有许多耐高温的细菌是没法杀灭的，需要一定的防腐剂进行抑制，才能达到规定的保质期。如果某种食品中注明“不含有任何防腐剂”，那么消费者必须更加留意，该食品或许添加了国标规定以外的防腐剂，或者添加了工业防腐剂，更有甚者添加了抗生素之类的药物，所以对此类食品必须谨慎选用。
二、抗氧化剂
抗氧化剂能阻止或推迟食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。 抗氧化作用机理：
1）阻断反应链，向氧化脱氢的脂肪供氢 ROO· + AH（抗氧化剂） ROOH + A·
2）向氧化生成的自由基供氢，中断脂肪过氧化 我国允许使用的有丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、特丁基对苯二酚、混合生育酚、异抗坏血酸钠、异山梨酸钠、茶多酚等。
氧化，不仅可使食品中的油脂变质，而且还可使食品退色，变色或破坏维生素等，降低食品感官质量和营养价值、甚至产生有害物质引起食物中毒。 1.丁基羟基茴香醚（BHA）
BHA通常是α-和β-异构体的混合物，不溶于水、可溶于油脂、对热相当稳定，在弱碱条件下不易被破坏。
1986年JECFA重新评价BHA的有关资料后，再次将暂定ADI从0.5mg/kg体重降至0.3mg/kg体重。
提问：假如作你做食品开发，根据BHA的特点，能否选择它用在哪一类的产品？广泛用于焙烤食品和油炸食品的抗氧化。
过去人们一向认为BHA毒性较低，并被世界各国普遍许可使用。但在1982年日本发现它对大鼠前胃有致癌作用，并决定从1983年2月开始禁用。1986年JECFA重新评价BHA的有关资料后，再次将暂定ADI从0.5mg/kg体重降至0.3mg/kg体重。 2.丁基羟基甲苯（BHT）
与BHT同属酚型油溶性抗氧化剂，其抗氧化作用较强、耐热性好，且没有BHA的特异臭，但急性毒性比BHA高，但无致癌性。
应用广泛，油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、速食面、干制食品、腌制腊肉等。 1986年JECFA将其暂定ADI值从0.5mg/kg体重降至0.125mg/kg。 3.没食子酸丙酯
没食子酸丙酯是多酚型抗氧化剂。其对猪油的抗氧化作用比BHA和BHT强。若与BHA、BHT并用，效果更好。与柠檬酸或酒石酸并用有增效和防止变色的作用。 ADI：0-2.5mg/kg
安全性较高，没食子酸丙酯摄入后被有机体水解。酸部分内聚成葡萄糖醛酸排出体外。 全世界范围内许可使用。 4.混合生育酚浓缩物
广泛存在于高等动、植物体内，具有抗氧化作用。天然的生育酚有α-，β-，γ-，δ-等，作为抗氧化剂使用的是它们的混合物——混合生育酚浓缩物。 热稳定性高，较高温度下仍有良好的抗氧化能力。
生育酚的抗氧化性来自苯环上第6位的羟基，结合成酯后失去抗氧化能力。
BHA于200度加热2小时后全部挥发，而生育酚在220度加热3小时仅消失一般。因此本品很适用于在高温油炸时使用。
Α-生育酚是人体必需的营养素，但过多摄食可引起出血。临床研究中，每天食用剂量大于720mg时有体弱、疲劳、肌酸尿和影响类固醇代谢等不良作用。 5.抗坏血酸及其钾、钠盐
水溶性抗氧化剂，可由葡萄糖合成，干燥状态较稳定，水溶液遇光、受热易破坏，在碱性条件下和金属离子存在时破坏更甚。
用途：啤酒、软饮料、果蔬制品和肉制品等抗氧化剂，防止褪色、变色、变味。
Vc广泛存在于水果及蔬菜中，人缺乏Vc的症状是牙龈部出血，牙齿松脱，同时皮下出血，形成瘀斑。患者倦怠，特别易感染疾病。 能与氧结合，作为食品的除氧剂。
抗坏血酸是人体正常生长所必需的营养素。通常的剂量对人体无害。因抗坏血酸呈酸性，对不适于添加酸性物质的食品可使用抗坏血酸钠。
三、发色剂和漂白剂 护色剂 硝酸钾（钠）、亚硝酸钾（钠）： 原理：硝酸盐在亚硝基化菌的作用下还原成亚硝酸盐，并在肌肉中乳酸的作用下生成亚硝酸。亚硝酸很不稳定，可分解产生亚硝基，并与肌红蛋白反应生成亮红色的亚硝基红蛋白，保持肉制品的良好色泽。
亚硝酸盐毒性较强，摄入量大可使血红蛋白（三价铁）、失去输氧能力、引起肠原性青紫症。
亚硝酸盐可与食物或胃中的仲胺类物质反应生成亚硝胺，而亚硝胺则是强致癌物。人们多年来力图寻找代用品。但是亚硝酸盐除了发色作用外，还具有抑菌和增强风味的作用。特别是防止肉毒梭状芽孢杆菌产生的肉毒中毒。目前尚无适当的替代品。鱼与熊掌不可得兼，目前各国仍许可使用，但严格控制其使用范围和使用量。0.15g/kg，0.05g/kg。
漂白剂
氧化型漂白剂：本身强烈的氧化作用使着色物被氧化破坏。如偶氮甲酰胺、过氧化苯甲酰。 还原型漂白剂：所产的SO2还原作用使物质褪色。
焦亚硫酸钠（钾）、亚硫酸氢钠、硫磺、低亚硫酸钠机制：a.亚硫酸将着色物还原褪色；b.亚硫酸抑制氧化酶，防止酶性褐变；阻止非酶性褐变；c. 阻断微生物的生理氧化过程，防腐。
亚硫酸盐在加热中产生SO2挥发，少量进入人体被代谢为硫酸盐循正常代谢排除。残留量过高会对人体有害。
面粉中过氧化苯甲酰可接受量：0-40mg/kg。
举例：“吊白块”是一种化学物质的俗名，其化学名称是甲醛次硫酸氢钠，摄入10g就可以使人致死。它主要在印染工业中作为拨染剂而使用。而一些食品生产加工厂家为了增加产品的看相，则会利欲熏心地将这种物质添加到一些食物中进行加工。
但吊白块却同样可以起到氧化面粉中的色素，起到漂白作用，吊白块在馒头中的使用，不仅效果好，价格低廉，而且使用十分方便简单，所以过去曾有馒头制作者为使自己的馒头白度提高，常常把有毒的吊白块用于馒头的漂白。
硫磺经熏蒸也可以使馒头变白。硫磺熏蒸时，硫磺中所含的铅、砷、硒、铊等可以成为铅蒸气、氧化砷、硒酸、亚硒酸、氧化铊等可挥发的有毒物质，附于熏蒸馒头的表面。硫磺用于馒头的增白也是国家有关法规明令禁止的。但过去也有不少馒头加工者，为了提高馒头的白度及利益的驱动而违法使用。
目前正是由于我国面粉加工中普遍使用了稀释过氧化苯甲酰，使市场上的面粉白度已达到了要求，再使用吊白块和采用硫磺熏蒸馒头已毫无作用，才有效地制止了吊白块和硫磺熏蒸在面制品中的应用。
四、呈味剂
常作为食品添加剂的呈味剂：酸味剂、甜味剂、鲜味剂。 1.酸味剂
酸味剂是以赋以食品酸味为主要目的的食品添加剂，还可有调节pH值的作用。 酸味剂可分为两类：有机酸和无机酸。
有机酸：柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸等。
无机酸：主要是磷酸，一般认为风味不如有机酸好、应用较少。（ADI：0-70mg/kg体重） 酸味给人清凉、爽快的感觉，具有增进食欲，促进消化、吸收的作用。多数有机酸是安全无毒的，不需要规定其ADI值，在食品加工时可按正常生产需要量添加。 2.甜味剂
甜味剂是赋予食品甜味的食品添加剂，按来源可分为两类：天然甜味剂和人工合成甜味剂。 天然甜味剂：甜菊糖甙、甘草、奇异果素、罗汉果素等。
人工合成甜味剂： 糖精、环己氨基磺酸钠（甜蜜素）天门冬酰苯丙氨酸甲酯（甜味素）、异麦芽酮糖醇、低聚果糖等。
通常所说的甜味剂是指人工合成的非营养甜味剂、糖醇类甜味剂和非糖天然甜味剂。
甜味剂作为改善食品口味的一种食品添加剂，有着热量低、适合糖尿病人饮用等优点。 甜味剂能否代替蔗糖？举例。
国标GB2760-96规定可用于食品加工的甜味剂包括甜蜜素、安赛蜜、甜味素、异麦芽酮糖醇、木糖醇、阿力甜等15种。
葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖等物质，虽然也是天然甜味剂，长期被人们食用，且是重要的营养素。我国通常视为食品原料、不做食品食品添加剂对待。 糖精：
甜度是蔗糖的300-500倍，本身不溶于水，常用其钠盐。
允许使用于酱菜类、调味酱汁、浓缩果汁、蜜饯、配制酒、冷饮、糕点、饼干及面 包。
最大使用量 0.15g/kg
婴儿食品、病人食品及主食不应使用
糖精钠是最早的人工合成甜味剂，它不参加人体代谢，直接从尿液中排出体外。 环己氨基磺酸钠（甜蜜素）
1958年美国列为GRAS物质，1979年报告有致癌作用，1980年报告证明无致癌作用，FAO/WHO 于1982 年制定ADI为0-11 mg/kg。
美国FDA1984年宣布无致癌性，但美国国家科学委员会和美国科学院1986年报告有促进和可能的致癌作用，至今美国的联邦法中仍规定“禁止直接加入或用于食品”。我国允许使用，ADI为0-11mg/kg。
天门冬酰苯丙氨酸甲酯（甜味素）
甜度是蔗糖的100-200倍，在体内分解为氨基酸，无毒。在体内代谢不须胰岛素参与，可用于糖尿病病人，残留物在牙缝中不会发酵产酸，对防龋齿有效。无毒。
允许使用于低热饮料、口香糖、糖果、糕点，按正常需要量加。且可与其他甜味剂合用。