于立青 彭蜀晋(四川师范大学化学与材料科学学院成都　610066)

评价食品除质量和营养外,色、香、味、形也是重要的基本参数,在这4个参数中又以色泽的影响最大,因为视觉信息是最直接的感官信息,自然、悦目、和谐的色泽可以增加人们的食欲,提高商品的市场价值。许多天然食品都具有一定的颜色,但由于其对光、热、酸、碱的敏感,在加工、贮存过程中会发生褪色和变色,为了保持和改善色泽,在加工过程中需要用食品色素进行人工着色。食品色素又称食用染料、着色剂,是以食品着色为目的的食品添加剂。食品色素按来源可分为天然食用色素和人工合成食用色素两类;按结构可分为偶氮类色素和非偶氮类色素;按溶解性又可分为脂溶性和水溶性两类。本文从第一种分类法的角度予以介绍。

1天然食用色素与人体健康　

天然食用色素是从植物、动物、微生物等可食部分用物理方法提取精制而成的食品色素,其中又以植物色素最为缤纷多彩。例如:姜黄色素是以植物姜黄根茎为原料经过一系列物理方法处理得到的,具体流程示意如图1。

又例如:我国传统使用的红曲色素来源于微生物,是红曲霉菌丝所分泌的色素,属微生物色素。根据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定,目前我国允许β-胡萝卜素、红花黄、栀子黄、姜黄素、甜菜红、紫胶红、红曲色素等47种天然色素用于食品着色。

一般来说,天然色素安全性较好,有些天然色素还具有一定的营养价值。例如:β-胡萝卜素具有维生素A的生理活性,有抗氧化性、光保护作用以及促生长、抑制癌细胞增殖、提高免疫力等重要作用;红花黄色素具有清热、利湿、活血化瘀、预防心脏病的保健作用等。

由于天然食用色素比人工合成食用色素安全性好且资源丰富,所以生产销售量增长很快。但是,由于加工工艺、质量、价格太高等问题,其商品化率除焦糖色素外并不高,例如:日本所生产的天然色素只占其色素产量的1%。

2合成食用色素与人体健康 合成食用色素属于人工合成色素。合成色素自19世纪问世以来,由于成本低廉、色泽鲜艳、着色力强、稳定、可任意调配而得到广泛运用,部分也用于食品着色。但是,由于合成色素大多属于煤焦油合成的染料,不仅本身没有营养价值,而且大多数对人体有害,因此世界卫生组织对合成食用色素的使用种类、使用量均有严格的规定。

根据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定,我国允许使用的合成食用色素共有8种:苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、柠檬黄、日落黄、值得注意的是,天然的并不等于无毒的。由于天然色素成分复杂,生产过程中化学结构可能发生变化,且可能混入其他有害物质,所以也存在毒性问题。为了安全起见,天然色素用于食品着色一般也需经过毒理学检验,对其最大使用量也有具体的规定,见表1。2合成食用色素与人体健康合成食用色素属于人工合成色素。合成色素自19世纪问世以来,由于成本低廉、色泽鲜艳、着色力强、稳定、可任意调配而得到广泛运用,部分也用于食品着色。但是,由于合成色素大多属于煤焦油合成的染料,不仅本身没有营养价值,而且大多数对人体有害,因此世界卫生组织对合成食用色素的使用种类、使用量均有严格的规定。根据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定,我国允许使用的合成食用色素共有8种:苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝,见表2。

以上除新红为我国新增品种外,其他几种世界许多国家正在使用且安全性较高。我国允许使用的合成色素虽然品种不多,但有红、黄、蓝3种基本色,按比例可以任意调配成橙、绿、紫等多种色调,基本可以满足使用的需要。

合成色素对人体有害,主要包括一般毒性、致泻性和致癌性,表现为对人体直接危害或在代谢过程中产生有害物质及合成过程中带入的砷、铅等污染物的危害。从大量研究得出的结论认为:合成色素的致癌性一般可能与其多为偶氮化合物有关。偶氮色素中都含有偶氮键NN,它是偶氮色素的颜色载体;偶氮色素的化学性质一般较活泼,在强还原剂作用下,偶氮键NN发生断裂生成胺基化合物,最后得到2分子的芳胺。从表2可以看出食用类偶氮色素分子的芳香部分大都有萘环与偶氮键相连,它们在体内的生物转化过程中偶氮键断裂,含有萘环这部分最终可以被还原成α-萘胺、β-萘胺,这两种物质具有致癌性(α-萘胺、β-萘胺1967年被英国、1973年被美国职业安全卫生局列为受法律控制的致癌物,世界卫生组织所属的癌症研究中心也在1984年将它们列为致癌物)。另外,合成色素在加工过程中砷、铅、铜、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物的污染,也对人体造成不同程度的危害。

鉴于合成色素对人体的有害性,世界各国对合成食用色素的使用种类、使用量及允许使用的食品均有明确规定;联合国粮食与农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)联合法典委员会制定的食品法典标准中也有相关规定,这是目前世界上最具权威的标准。另外,随着研究的深入这些标准也在不断地调整,例如:苋菜红多年来被公认安全性较高,被世界各国普遍使用,但是1968年报道本品有致癌和致畸性,1972年FAO/WHO联合添加剂专家委员会将其ADI值从0至1.5mg/kg修改为暂定ADI:0至0.75mg/kg,1984年该委员会根据所收集到的资料再次进行评价,并在对鼠的无作用量50mg/kg的基础上规定其ADI值:0至0.5mg/kg,有些国家如美国则坚决废除了苋菜红的使用。目前有些国家例如瑞典、挪威已完全禁止使用合成色素,日本也在逐渐禁用。

我国食用色素开发较晚,目前主要以合成色素为主,天然色素正处在开发试用阶段。为了对食品添加剂的使用严格管理,我国制定了《食品添加剂使用卫生标准》和《食品添加剂卫生管理办法》等相关规定,其中对各类食用色素的最大使用量、使用范围作出了说明,同时限定了8种合成食用色素只能用于果味水、果味粉、果子露、汽水、配制酒、红绿丝、罐头以及糕点表面上彩等,禁止用于肉类及其加工品(包括内脏加工品)、鱼类及其加工品、水果及其制品(包括果汁、果脯、果冻和酿造果酒)、调味品、婴幼儿食品、饼干等。

3发展趋势

食品加工中食用色素的用量一般很少,但是在着色方面的作用却很大,随着食品工业的发展其需求量不断增大,目前年增长率约为3.2%左右。少用或不用合成色素以及用天然色素取代合成色素已成为世界各国发展的趋势,目前采取的主要措施有:大力开发新品种,凡是对热、光、氧化作用稳定,又不容易受金属离子或其他化合物影响的天然色素,只要对人体确证无害,应当设法提取;大力研究生物色素,例如红曲色素等;研究新法合成工艺,开发一些高效节能的工艺,以解决质量和价格问题;开发大分子聚合物合成色素,此类物质摄入人体内不被吸收,由肠道排出,降低或不会对人体产生危害,目前美国Dynapol公司已研制成功红、黄2种不吸收聚合色素:相对分子质量为30000的PolyRTM-481红色色素、相对分子质量为130000的PolyRTM-607黄色色素。

我国食品色素开发较晚且主要以合成色素为主(90%以上),但是随着经济的发展和人们健康意识的加强,随着我国加入WTO与国际规范的接轨,天然色素取代合成色素也将成为主流。广大消费者在日常生活中应加强自我健康和维权意识,在购买食品时认真查阅包装标识,选用无色素或使用天然色素的食品;若是含有合成色素的食品,也必须是在规定的限量及使用范围内。