第八章 食品添加劑及其管理
學(xué)時(shí)分配：2學(xué)時(shí)
學(xué)習(xí)重點(diǎn)：食品添加劑定義、分類、使用要求及衛(wèi)生管理，常見食品添加劑的作用、作用原理及其安全性。
基本概念：
食品添加劑：指為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或天然物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑在我國(guó)也屬于食品添加劑的管理范圍，營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是指“為增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)成分而加入食品中的天然或人工合成的屬于天然營(yíng)養(yǎng)素范圍的食品添加劑”。
基本要求：
我國(guó)1990年頒布的“食品添加劑分類和代碼”，按其主要功能作用不同，其分類和代碼分別為：酸度調(diào)節(jié)劑（01)、抗結(jié)劑（02)、消泡劑（03)、抗氧化劑（04)、漂白劑（05)、膨松劑（06)、膠姆糖基礎(chǔ)劑（07)、著色劑（08)、護(hù)色劑（09)、乳www.med126.com化劑（10)、酶制劑（11)、增味劑（12)、面粉處理劑（13)、被膜劑（14)、水分保持劑（15)、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑（16)、防腐劑（17)、穩(wěn)定和凝固劑（18)、甜味劑（19)、增稠劑（20)、其他（00)共21類，另有食用香料（22)、加工助劑。
食品添加劑的使用要求：
1.經(jīng)過食品毒理學(xué)安全性評(píng)價(jià)，證明在使用限量?jī)?nèi)長(zhǎng)期使用對(duì)人體安全無害。
2.應(yīng)有中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部頒布并批準(zhǔn)執(zhí)行的使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3.對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分不應(yīng)有破壞作用。
4.食品添加劑攝入人體后，最好能參與人體正常的物質(zhì)代謝或能被正常解毒過程解毒后全部排出體外；在達(dá)到一定使用目的后，能夠經(jīng)過加工、烹調(diào)或儲(chǔ)存被破壞或排除。
5.禁止以掩蓋食品腐敗變質(zhì)或以慘雜、摻假、偽造為目的而使用食品添加劑；不得經(jīng)營(yíng)和使用無衛(wèi)生許可證、無產(chǎn)品檢驗(yàn)合格證及污染變質(zhì)的食品添加劑。
6.未經(jīng)衛(wèi)生部允許嬰兒及兒童食品不得加入食品添加劑。
常見的食品添加劑：
一、抗氧化劑
1．抗氧化劑的作用機(jī)理
抗氧化劑的作用機(jī)理是比較復(fù)雜的，存在著多種可能性�？寡趸瘎┑难趸兄棺饔每杀憩F(xiàn)為以下兩種形式。一種是抗氧化劑向已被氧化脫氫后的脂肪所產(chǎn)生的自由基提供氫，而使其還原到脂肪的原來狀態(tài)，中止脂肪的繼續(xù)氧化；另一種是由抗氧化劑向已被氧化生成的過氧化自由基提供氫，而使之成為氫過氧化物，中斷脂肪的過氧化過程。
2．幾種常用的脂溶性抗氧化劑
（1)BHA：（丁基羥基茴香醚)因?yàn)榧訜岷笮Ч３中院茫诒４媸称飞嫌行�，它是目前�?guó)際上廣泛使用的抗氧化劑之一，也是我國(guó)常用的抗氧化劑之一。和其它抗氧化劑有協(xié)同作用，并與增效劑如檸檬酸等使用，其抗氧化效果更為顯著。一般認(rèn)為BHA毒性較低，較為安全。
（2)BHT：（二丁基羥基甲苯)與其它抗氧化劑相比，穩(wěn)定性較高，耐熱性好，在普通烹調(diào)溫度下影響不大，抗氧化效果也好，可用于長(zhǎng)期保存的食品，但在焙烤食payment-defi.com/pharm/品中的效果比BHA差。它是目前國(guó)際上特別是在水產(chǎn)加工方面廣泛應(yīng)用的廉價(jià)抗氧化劑。一般與BHA并用，并以檸檬酸或其他有機(jī)酸為增效劑。相對(duì)BHA來說，毒性稍高一些。
（3)PG：（沒食子酸丙酯)PG對(duì)植物油有良好的穩(wěn)定性，且對(duì)豬油的抗氧化作用較BHA和BHT兩者均強(qiáng)。它在人體不具有蓄積性，毒性較低。
（4)TBHQ：（叔丁基對(duì)苯二酚)是較新的一類酚類抗氧化劑，溶點(diǎn)和沸點(diǎn)較高而特別適用于煎炸食品，一般來說TBHQ是目前對(duì)多不飽和脂肪酸特別是魚油的理想抗氧化劑。
二、漂白劑
這類物質(zhì)均能產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫遇水則形成亞硫酸。除具有漂白作用外，還具有防腐作用。此外，由于亞硫酸的強(qiáng)還原性，能消耗果蔬組織中的氧，抑制氧化酶的活性，可防止果蔬中的維生素C的氧化破壞。
亞硫酸鹽在人體內(nèi)可被代謝成為硫酸鹽，通過解毒過程從尿中排出。亞硫酸鹽這類化合物不適用于動(dòng)物性食品，以免其殘留的氣味掩蓋了肉、魚的腐敗味及破壞其中的硫胺素。亞硫酸鹽對(duì)維生素B1有破壞作用，故B1含量較多的食品如肉類、谷物、乳制品及堅(jiān)果類食品也不適合。因其能導(dǎo)致過敏反應(yīng)而在美國(guó)等國(guó)家的使用受到嚴(yán)格限制。
三、著色劑
又稱色素，是通過使食品著色后改善其感官性狀，增進(jìn)食欲的一類物質(zhì)。食用色素按其性質(zhì)和來源，可分為天然色素和合成色素兩大類。
1．天然色素，天然色素主要是由動(dòng)植物組織中提取的色素，人天然色素成分較為復(fù)雜，經(jīng)過純化后的天然色素，其作用也有可能和原來的不同。而且在精制的過程中，其化學(xué)結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生變化；此外在加工的過程中，還有被污染的可能，故不能認(rèn)為天然色素就一定是純凈無害的。
2．合成色素，屬于人工合成色素。食用合成色素的特點(diǎn)：著色力強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定、可任意調(diào)色，成本低廉，使用方便。但合成色素大多數(shù)對(duì)人體有害，合成色素的毒性有的為本身的化學(xué)性能對(duì)人體有直接毒性；有的或在代謝過程中產(chǎn)生有害物質(zhì)；在生產(chǎn)過程還可能被砷、鉛或其它有害化合物污染。
在我國(guó)目前允許使用的合成色素有莧菜紅、胭脂紅、赤鮮紅（櫻桃紅)、新紅、誘惑紅、檸檬黃、日落黃、亮藍(lán)、靛藍(lán)和它們各自的鋁色淀，以及合成的β-胡蘿卜素、葉綠素銅鈉和二氧化鈦。
合成食用色素同其它食品添加劑一樣，為達(dá)到安全使用的目的，需進(jìn)行嚴(yán)格的毒理學(xué)評(píng)價(jià)，包括①化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、純度、在食品中的存在形式以及降解過程和降解產(chǎn)物；②隨同食品被機(jī)體吸收后，在組織器官內(nèi)的潴留分布、代謝轉(zhuǎn)變和及排泄?fàn)顩r；③本身及其代謝產(chǎn)物在機(jī)體內(nèi)引起的生物學(xué)變化，亦及對(duì)機(jī)體可能造成的毒害及其機(jī)理。包括急性毒性、慢性毒性、對(duì)生育繁殖的影響、胚胎毒性、致畸性、致突變性、致癌性、致敏性等。
四、護(hù)色劑
護(hù)色劑又稱發(fā)色劑。在食品的加工過程中，添加于食品原料中，使制品呈現(xiàn)良好色澤的非色素物質(zhì)。常用的發(fā)色劑是（亞)硝酸鹽。
1．發(fā)色劑的發(fā)色原理和其他作用：①發(fā)色作用，為使肉制品呈鮮艷的紅色，在加工過程中多添加硝酸鹽（鈉或鉀)或亞硝酸鹽。硝酸鹽在細(xì)菌硝酸鹽還原酶的作用下，還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽在酸性條件下會(huì)生成亞硝酸。在常溫下，也可分解產(chǎn)生亞硝基（NO)，此時(shí)生成的亞硝基會(huì)很快的與肌紅蛋白反應(yīng)生成，穩(wěn)定的、鮮艷的、亮紅色的亞硝化肌紅蛋白，故使肉可保持穩(wěn)定的鮮艷。②抑菌作用：亞硝酸鹽在肉制品中，對(duì)抑制微生物的增殖有一定的作用，特別是對(duì)肉毒梭菌有特殊抑制作用。
2．發(fā)色劑的應(yīng)用
亞硝酸鹽是添加劑中急性毒性較強(qiáng)的物質(zhì)之一，是一種劇毒藥，可使正常的血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白，失去攜帶氧的能力，導(dǎo)致組織缺氧。其次亞硝酸鹽為亞硝基化合物的前體物，其致癌性引起了國(guó)際性的注意，因此各方面要求把硝酸鹽和亞硝酸鹽的添加量，在保證發(fā)色的情況下，限制在最低水平。
抗壞血酸與亞硝酸鹽有高度親和力，在體內(nèi)能防止亞硝化作用，從而幾乎能完全一直亞硝基化合物的生成。所以在肉類腌制時(shí)添加適量的抗壞血酸，有可能防止生成致癌物質(zhì)。
雖然硝酸鹽和亞硝酸鹽的使用受到了很大限制，但至今國(guó)內(nèi)外仍在繼續(xù)使用。其原因是亞硝酸鹽對(duì)保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用，迄今未發(fā)現(xiàn)理想的替代物質(zhì)。更重要的原因是亞硝酸鹽對(duì)肉毒梭狀芽孢桿菌的抑制作用。我國(guó)明確規(guī)定了其使用范圍、最大使用量及殘留量。
五、酶制劑
酶制劑指從生物（包括動(dòng)物、植物、微生物)中提取具有生物催化能力的物質(zhì)，主要用于加速食品加工過程和提高食品產(chǎn)品質(zhì)量。
我國(guó)允許使用的酶制劑有：木瓜蛋白酶——來自未成熟的木瓜的膠乳中提��；以及由米曲霉、枯草芽孢桿菌等所制得的蛋白酶；α-淀粉酶——多來自枯草桿菌；糖化型淀粉酶——我國(guó)用于生產(chǎn)本酶制劑的菌種有黑曲霉、根酶、紅曲酶、擬內(nèi)孢酶；由黑曲霉、米曲霉、黃曲霉生產(chǎn)的果膠酶等。
六、增味劑
是指為補(bǔ)充、增強(qiáng)、改進(jìn)食品中的原有口味或滋味及提高食品風(fēng)味的物質(zhì)，也被稱為鮮味劑或品味劑。
我國(guó)目前允許使用的增味劑有谷氨酸鈉、5’-鳥苷酸二鈉和5’-肌苷酸二鈉、5’-呈味核甘酸二鈉、琥珀酸二鈉和L-丙氨酸。
谷氨酸鈉為含有一分子結(jié)晶水的L-谷氨酸一鈉。易溶于水，在150℃時(shí)失去結(jié)晶水，210℃時(shí)發(fā)生吡咯烷酮化，生成焦谷氨酸，270℃左右時(shí)則分解。對(duì)光穩(wěn)定，在鹼性條件下加熱發(fā)生消旋作用，呈味力降低。在PH為5以下的酸性條件下加熱時(shí)亦可發(fā)生吡咯烷酮化，變成焦谷氨酸，呈味力降低。在中性時(shí)加熱則很少發(fā)生變化。
谷氨酸屬于低毒物質(zhì)，在一般用量條件下不存在毒性問題，而核甘酸系列的增味劑均廣泛的存在于各種食品中，不需要特殊規(guī)定。
近年來，已開發(fā)了許多天然增味劑如肉類提取物、酵母抽提物、水解動(dòng)物蛋白和水解植物蛋白等。
七、防腐劑
是指能抑制食品中微生物的繁殖，并防止食品腐敗變質(zhì)，延長(zhǎng)食品保存期的物質(zhì)。防腐劑一般分為酸型防腐劑、酯型防腐劑和生物防腐劑。
一、酸型防腐劑：常用的有苯甲酸、山梨酸和丙酸（及其鹽類)。這類防腐劑的抑菌效果主要取決于它們未解離的酸分子，其效力隨PH 而定，酸性越大，效果越好，在堿性條件下幾乎無效。
1．苯甲酸及其鈉鹽：苯甲酸又名安息香酸。由于其在水中溶解度低，故多使用其鈉鹽。成本低廉。
苯甲酸進(jìn)入機(jī)體后，大部分在9~15小時(shí)內(nèi)與甘氨酸化合成馬尿酸或與葡萄糖醛酸結(jié)合形成葡萄糖苷酸，并由尿排出體外。
2．山梨酸及其鉀鹽：又名花秋酸。由于在水中的溶解度有限，故常使用其鉀鹽。山梨酸是一種不飽和脂肪酸，可參與機(jī)體的正常代謝過程，并被同化產(chǎn)生二氧化碳和水，故山梨酸可看成是食品的成分，按照目前的資料可以認(rèn)為對(duì)人體是無害的。。
3．丙酸及其鹽類：抑菌作用較弱，使用量較高。常用于面包糕點(diǎn)類，價(jià)格也較低廉。
丙酸及其鹽類，其毒性低，可認(rèn)為是食品的正常成分，也是人體內(nèi)代謝的正常中間產(chǎn)物。
4．脫氫醋酸（dehydroacetic acid)及其鈉鹽：為廣譜防腐劑，特別是對(duì)霉菌和酵母的抑菌能力較強(qiáng)，為苯甲酸鈉的2~10倍。本品能迅速被人體吸收，并分布于血液和許多組織中。但有抑制體內(nèi)多種氧化酶的作用，其安全性受到懷疑，故已逐步被山梨酸所取代，其ADI值尚未規(guī)定。
二、酯型防腐劑：包括對(duì)羥基苯甲酸酯類（有甲、乙、丙、異丙、丁、異丁、等酯)。成本較高。對(duì)霉菌、酵母與細(xì)菌有廣泛的抑制作用，但對(duì)革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌的作用較弱。作用機(jī)理為抑制微生物細(xì)胞呼吸酶和電子傳遞酶系的活性，以及破壞微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。其抑菌的能力隨烷基鏈的增長(zhǎng)而增強(qiáng)；溶解度隨酯基碳鏈長(zhǎng)度的增加而下降，但毒性則相反。但對(duì)羥基苯甲酸乙酯和丙酯復(fù)配使用可增加其溶解度，且有增效作用。在胃腸道內(nèi)能迅速完全吸收，并水解成對(duì)羥基苯甲酸而從尿中排出，不在體內(nèi)蓄積。我國(guó)目前僅限于應(yīng)用對(duì)羥基苯甲酸乙酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯。
三、生物型防腐劑
主要是乳酸鏈球菌素。乳酸鏈球菌素是乳酸鏈球菌屬微生物的代謝產(chǎn)物，可用乳酸鏈球菌發(fā)酵提取而得。乳酸鏈球菌素的優(yōu)點(diǎn)是在人體的消化道內(nèi)可為蛋白水解酶所降解，因而不以原有的形式被吸收入體內(nèi)，是一種比較安全的防腐劑。，不會(huì)向抗生素那樣改變腸道正常菌群，以及引起常用其它抗生素的耐藥性，更不會(huì)與其它抗生素出現(xiàn)交叉抗性。
其它防腐劑包括雙乙酸鈉，既是一種防腐劑，也是一種螯合劑。對(duì)谷類和豆制品有防止霉菌繁殖的作用。仲丁胺，本品不應(yīng)添加于加工食品中，只在水果、蔬菜儲(chǔ)存期防腐使用。市售的保鮮劑如克霉靈、保果靈等均是以仲丁胺為有效成分的制劑。二氧化碳，二氧化碳分壓的增高，影響需氧微生物對(duì)氧的利用，能終止各種微生物呼吸代謝，如高食品中存在著大量二氧化碳可改變食品表面的PH，而使微生物失去生存的必要條件。但二氧化碳只能抑制微生物生長(zhǎng)，而不能殺死微生物。
八、甜味劑
是指賦予食品甜味的食品添加劑。按來源可分為：（1)天然甜味劑，又分為糖醇類和非糖類。其中①糖醇類有：木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇、赤鮮糖醇；②非糖類包括：甜菊糖甙、甘草、奇異果素、羅漢果素、索馬甜。（2)人工合成甜味劑其中磺胺類有：糖精、環(huán)己基氨基磺酸鈉、乙酰磺胺酸鉀。二肽類有：天門冬酰苯丙酸甲酯（又阿斯巴甜)、1-a -天冬氨酰-N-（2，2，4，4-四甲基-3-硫化三亞甲基)-D-丙氨酰胺（又稱阿力甜)。蔗糖的衍生物有：三氯蔗糖、異麥芽酮糖醇（又稱帕拉金糖)、新糖（果糖低聚糖)。
此外，按營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可分為營(yíng)養(yǎng)性和非營(yíng)養(yǎng)性甜味劑，如蔗糖、葡萄糖、果糖等也是天然甜味劑。由于這些糖類除賦予食品以甜味外，還是重要的營(yíng)養(yǎng)素，供給人體以熱能，通常被視做食品原料，一般不作為食品添加劑加以控制。
1．糖精：學(xué)名為鄰-磺酰苯甲酰，是世界各國(guó)廣泛使用的一種人工合成甜味劑，價(jià)格低廉，甜度大，其甜度相當(dāng)于蔗糖的300~500倍，由于糖精在水中的溶解度低，故我國(guó)添加劑標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用其鈉鹽（糖精鈉)，量大時(shí)呈現(xiàn)苦味。一般認(rèn)為糖精納在體內(nèi)不被分解，不被利用，大部分從尿排出而不損害腎功能。不改變體內(nèi)酶系統(tǒng)的活性。全世界廣泛使用糖精數(shù)十年，尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)人體的毒害作用。
2．環(huán)己基胺基磺酸鈉（甜蜜素)：1958年在美國(guó)被列為“一般認(rèn)為是安全物質(zhì)”而廣泛使用，但在70年代曾報(bào)道本品對(duì)動(dòng)物有致癌作用，1982年的FAO/WHO報(bào)告證明無致癌性。美國(guó)FDA長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)于1984年宣布無致癌性。但美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)和國(guó)家科學(xué)院仍認(rèn)為有促癌和可能致癌作用。故在美國(guó)至今仍屬于禁用于食品的物質(zhì)。
3．天門冬酰苯丙氨酸甲酯（阿斯巴甜)：其甜度蔗糖的100~200倍，味感接近于蔗糖。是一種二肽衍生物，食用后在體內(nèi)分解成相應(yīng)的氨基酸。我國(guó)規(guī)定可用于罐頭食品外的其他食品，其用量按生產(chǎn)需要適量使用。
此外也發(fā)現(xiàn)了許多含有天門冬氨酸的二肽衍生物，如阿力甜，亦屬于氨基酸甜味劑，屬于天然原料合成，甜度高。
4．乙�；前匪徕洠ò操惷�)：本品對(duì)光、熱（225℃)均穩(wěn)定，甜感持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，味感由于糖精鈉，吸收后迅速?gòu)哪蛑信懦�，不在體內(nèi)蓄積，與天門冬氨酰甲酯1：1合用，有明顯的增效作用。
5．糖醇類甜味劑：糖醇類甜味劑屬于一類天然甜味劑，其甜味與蔗糖近似，多系低熱能的甜味劑。品種很多，如山梨醇、木糖醇、甘露醇和麥芽糖醇等，有的存在于天然食品中，多數(shù)的通過將相應(yīng)的糖氫化所得。而其前體物則來自天然食品。由于糖醇類甜味劑升血糖指數(shù)低，也不產(chǎn)酸，故多用做糖尿病、肥胖病患者的甜味劑和具有防止齲齒的作用。該類物質(zhì)多數(shù)具有一定的吸水性，對(duì)改善脫水食品復(fù)水性、控制結(jié)晶、降低水分活性均有一定的作用。但由于糖醇的吸收率較低，尤其是木糖醇，在大量食用時(shí)有一定的導(dǎo)致腹瀉的能力。
6．甜菊糖甙：為甜葉菊中含的一種強(qiáng)甜味成分，是一種含二萜烯的糖苷。甜度約為蔗糖的300倍。但甜葉菊甙的口感差，有甘草味，濃度高時(shí)有苦味，因此往往與蔗糖、果糖、葡萄糖等混用，并與檸檬酸、蘋果酸等合用以減弱苦為或通過果糖基轉(zhuǎn)移酶或α-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶使之改變結(jié)構(gòu)而矯正其缺點(diǎn)。國(guó)外曾對(duì)其作過大量的毒性實(shí)驗(yàn)，均未顯示毒性作用 。而在食用時(shí)間較長(zhǎng)的國(guó)家，如巴拉圭對(duì)本品已有100年食用史，日本也使用達(dá)15年以上，均未見不良副作用報(bào)道。
此外，可由甘草、羅漢果、索馬甜、非洲竹竿等中可提取天然甜味劑。
