一文詳解中國常用食品添加劑的性能特點(diǎn)及應(yīng)用

食品添加劑是構(gòu)成現(xiàn)代食品工業(yè)的重要因素，對(duì)于改善食品的色、香、味，增加食品營養(yǎng)，提高食品品質(zhì)，改善加工條件，防止食品變質(zhì)，延長食品的保質(zhì)期有極其重要的作用。因此，食品添加劑工業(yè)在現(xiàn)代食品工業(yè)中占據(jù)重要地位。

食品添加劑的種類

食品添加劑按來源可分為天然食品添加劑和人工合成食品添加劑。按功能進(jìn)行分類，主要有：營養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、抗氧化劑、增稠劑、乳化劑、螯合劑(含穩(wěn)定劑和凝固劑)、調(diào)味劑、色澤處理、食用香精、香料等。

一、食品防腐劑

食品防腐劑是為了抑制食品腐敗和變質(zhì)，延長貯存期和保鮮期的一類添加劑。目前常用的食品防腐劑主要有4類：苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、丙酸及其鹽類、對(duì)羥基苯甲酸酯類。

1）苯甲酸及其鈉鹽

苯甲酸又稱安息香酸，是一種常用的有機(jī)殺菌劑。在pH值低的環(huán)境中，苯甲酸對(duì)廣范圍的微生物有效，但對(duì)產(chǎn)酸菌作用弱。當(dāng)pH高于5.5時(shí)，對(duì)很多霉菌和酵母沒有效果。苯甲酸抑菌的最適宜pH值為2.5-4，對(duì)一般微生物的完全抑制最小質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％～0.1％。

2）山梨酸及其鹽類

山梨酸化學(xué)名為2，4一己二烯酸，是一種廣譜食品防腐劑。

3）丙酸及其鹽類

丙酸是具有類似醋酸刺激酸香的液體，由于是人體新陳代謝的正常中間物，故無毒性，其ADI值不加限制。丙酸對(duì)霉菌、好氣性細(xì)菌、革蘭氏陰性菌，尤其是對(duì)使面包生成絲狀黏質(zhì)的大腸芽孢桿菌有效，并能防止黃曲霉毒素的產(chǎn)生，所以常用于面包及糕點(diǎn)的制作。丙酸鹽具有相同的防腐效果，常用的是鈣鹽和鈉鹽。

4）對(duì)羥基苯甲酸及其酯類

對(duì)羥基苯甲酸酯又稱尼泊金酯，為無色結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末，無味，無臭。主要用于醬油、果醬、清涼飲料等。防腐效果優(yōu)于苯甲酸及其鈉鹽，使用量約為苯甲酸鈉的1/10，適宜pH值為4-8。對(duì)羥基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸，其水溶性較差，常用醇類先溶解后再使用，價(jià)格也較高。

5）天然食品防腐劑

天然防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無毒、水溶性好、熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，不但對(duì)人體健康無害，而且還具有一定的營養(yǎng)價(jià)值。近年來研究開發(fā)的天然防腐劑有：那他霉素、葡萄糖氧化酶、魚精蛋白、溶菌酶、聚賴氨酸、殼聚糖、果膠分解物、蜂膠、茶多酚等。

二、食品乳化劑和增稠劑

食品乳化劑和增稠劑都是改善和穩(wěn)定食品各組分的物理性質(zhì)或改善食品組織狀態(tài)的添加劑，對(duì)食品的“形”和“質(zhì)”及食品加工工藝性能有著重要作用。

1）乳化劑

凡是添加少量即能使互不相溶的液體(如油和水)形成穩(wěn)定乳濁液的食品添加劑稱為乳化劑。

①脂肪酸甘油酯

甘油和脂肪酸反應(yīng)，可以生成單、雙和三酯。單脂肪酸甘油酯，簡稱單甘酯，是一種重要的食品乳化劑，廣泛用于起酥油、糕點(diǎn)、面包、糖果、冰淇淋中，起乳化、發(fā)泡、防結(jié)晶、抗老化作用。

②蔗糖脂肪酸酯

蔗糖脂肪酸酯是一種性能優(yōu)良、高效、安全的乳化劑。蔗糖脂肪酸酯以蔗糖部分為親水基，長碳鏈脂肪酸部分為親油基，在體內(nèi)可被消化成蔗糖和脂肪酸而被吸收。蔗糖脂肪酸酯無毒、無刺激，易被生物降解，因此在食品中的使用沒有限制。

③失水山梨醇脂肪酸酯

失水山梨醇脂肪酸酯的商品名為司盤(span)，司盤類乳化劑在堿催化下與環(huán)氧乙烷起加成反應(yīng)，可得到Tween(吐溫)類乳化劑。

④大豆磷脂

大豆磷脂又稱大豆卵磷脂或磷脂，為淡黃色或褐色透明、半透明的黏稠物質(zhì)。他是大豆油生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，是一種天然的表面活性劑。其主要成分是卵磷脂、腦磷脂和肌醇磷脂。大豆磷脂作為乳化劑，具有優(yōu)良的乳化性、抗氧化性、分散性和保濕性，已廣泛用于食品、速溶奶、人造奶油、顆粒飲料、營養(yǎng)乳化劑等方面。

2）增稠劑

增稠劑是一類能提高食品黏度并改變性能的食品添加劑。

①明膠

明膠為白色或淡黃色、半透明、微帶光澤的薄片或細(xì)粒，其主要成分是蛋白質(zhì)，是由動(dòng)物的皮、骨、軟骨等所含的膠原蛋白經(jīng)部分水解后而得到的高分子多肽聚合物。明膠凝膠堅(jiān)韌、富有彈性，承壓性好，在30℃水中溶解，冷卻后凝成膠體。

②麥芽糊精

麥芽糊精也稱水溶性糊精或酶法糊精，是以各類淀粉作原料，經(jīng)酶法工藝低程度控制水解轉(zhuǎn)化、提純、干燥而成。麥芽糊精廣泛應(yīng)用在糖果、麥乳精、果茶、奶粉、冰淇淋、飲料、罐頭及其他食品中，是各類食品的填充料和增稠劑。

③果膠

果膠是一種廣泛存在于植物組織中的多糖物質(zhì)，其主要成分為半乳糖醛酸，是受FAO/WHO食品添加劑聯(lián)合委員會(huì)推薦，不受添加量限制的公認(rèn)安全的食品添加劑。目前生產(chǎn)果膠的主要原料是柑桔類果皮。

④卡拉膠

卡拉膠是由紅藻中提取的天然植物膠，是三大海藻膠：褐藻膠、瓊膠、卡拉膠中最年輕的一個(gè)，其主要成分是D-半乳糖和L-半乳糖?？ɡz由麒麟菜、沙菜、角叉菜等原料中提取。在食品工業(yè)上使用的卡拉膠主要有凝膠性、黏稠性、穩(wěn)定性、乳化性及懸浮性等特性，廣泛應(yīng)用于乳制品、冰淇淋、果汁飲料、面包、水凝膠(睹喱等)、肉制品、罐頭等食品中。

⑤黃原膠

黃原膠是一種安全無毒、無味的新型食品添加劑，具有優(yōu)異的增稠、懸浮、乳化、穩(wěn)定等多種功能。黃原膠由黃單孢菌以淀粉類物質(zhì)為主要原料，通過一系列生物化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的胞外異多糖，其主要成分為葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等，分子量高達(dá)數(shù)百萬，是目前國內(nèi)外微生物多糖產(chǎn)品中最具商業(yè)價(jià)值、產(chǎn)量最大、市場(chǎng)覆蓋面最廣的產(chǎn)品。黃原膠具有優(yōu)良的增稠性能，采用很低的濃度，就能達(dá)到所需要的黏度。黃原膠與高濃度的糖或多種鹽類共存時(shí)能形成穩(wěn)定的增稠體系。

三、調(diào)味劑

調(diào)味劑主要有酸味劑、甜味劑、咸味劑和苦味劑等。其中苦味劑應(yīng)用很少，咸味劑(一般使用食鹽)我國并不作為食品添加劑管理。下面主要介紹酸味劑、甜味劑。

1）酸味劑

以賦予食品酸味為主要目的的食品添加劑稱為酸味劑。酸味能促進(jìn)唾液、胃液、膽汁等消化液分泌，具有促進(jìn)食欲和助消化作用，其主要作用還有調(diào)節(jié)食品的pH值、用作抗氧化劑的增效劑、防止食品酸敗或褐變、抑制微生物生長及防止食品腐敗等。酸味劑主要有有機(jī)酸類：檸檬酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、富馬酸和己二酸；無機(jī)酸類：食用磷酸、碳酸等。

①檸檬酸

檸檬酸為無色透明結(jié)晶或白色粉末，有溫和爽快的酸味，普遍用于各種飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點(diǎn)心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。

②蘋果酸

蘋果酸化學(xué)名稱為羧基丁二酸或羥基琥珀酸，系一種白色或熒白色固體。他有特殊的蘋果酸香味，廣泛應(yīng)用于酸奶、汽水、冰淇淋、口香糖、番茄醬、果醬、醋、果酒、人造奶油等。蘋果酸使用效果比檸檬酸好，酸味濃，有接近天然果汁的口感，pH調(diào)節(jié)效果好。用他代替檸檬酸作酸味劑，用量可節(jié)約20％，而且能掩蓋一些蔗糖替代物所產(chǎn)生的異味。

2）甜味劑

甜味劑是以賦予食品甜味為主要目的的食品添加劑。按其來源可分為天然甜味劑和合成甜味劑兩類。天然甜味劑又分為糖與糖的衍生物、非糖天然甜味劑兩類。人工合成甜味劑主要是一些具有甜味的化學(xué)物質(zhì)，甜度一般比蔗糖高數(shù)十倍至數(shù)百倍，大多不具有營養(yǎng)價(jià)值。

①糖精與糖精鈉

糖精的化學(xué)名稱是鄰磺酰苯甲酰亞胺，無熱量，高甜度，糖精鈉甜度是蔗糖的300—500倍，是早期開發(fā)的一種化學(xué)合成甜味劑。20世紀(jì)初就開始應(yīng)用于食品中，我國已有60余年生產(chǎn)和使用歷史，生產(chǎn)能力4萬t/年，是世界主要出口大國。

②木糖醇

木糖醇是將木材、玉米芯等材料中的木糖或聚木糖還原后制成的一種糖醇。木糖醇為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，具有清涼甜味，甜味度為砂糖的65％～100％，發(fā)熱量為12.5kJ/g，比其他糖醇高，有抑制形成齲齒的變形桿菌活動(dòng)的功效。木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外，還具有特殊的生化性能，他不需要通過胰島素就能透過細(xì)胞壁被人體吸收，并有降低血脂、抗酮體等功能，可用于制作飲料、糖果、罐頭等食品。

③甜菊苷

甜菊苷為無色或淡黃色的針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)196℃～198℃，是植物甜菊中提取的多種苷的混合物，比較安全，甜度為糖的300倍左右。其味感與蔗糖相似，甜味純正，存留時(shí)間長，后味可口，對(duì)熱、酸、堿都很穩(wěn)定，是理想的低能甜味劑。

④麥芽糖醇

麥芽糖醇的甜度為蔗糖的0.8～0.9倍，攝入后不產(chǎn)生熱量，也不會(huì)合成脂肪和刺激膽固醇的形成。純凈的麥芽糖醇的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，耐熱性、耐酸性均比蔗糖、山梨糖醇和木糖醇好，麥芽糖醇在人體消化過程中能夠抵抗胃液的消化作用、小腸酶類的水解作用以及大腸微生物的分解。這種特殊的生理學(xué)性能，使麥芽糖醇成為口感優(yōu)良，無熱量的高檔保健甜味劑。

⑤阿斯巴甜

化學(xué)名稱為天門冬酰苯丙氨酸甲酯，相對(duì)分子質(zhì)量為294.31。阿斯巴甜是一種新型的氨基酸甜味劑，外觀為白色晶體或結(jié)晶粉末，pH：4.5—6.0。阿斯巴甜具有砂糖似的純凈甜味，甜度為蔗糖的200倍，沒有異味，對(duì)食品風(fēng)味有增效作用。安全性能好，在體內(nèi)代謝不需要胰島素參與，能很快被消化吸收，而且不會(huì)造成齲齒。

⑥安賽蜜

化學(xué)名稱為乙酰磺胺酸鉀，分子量201.24。安賽蜜是白色結(jié)晶狀粉末，具有高甜度，其甜度約是蔗糖(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％溶液)的200倍。

⑦其他甜味劑

主要有低聚果糖、赤蘚醇、甜蜜素、索馬甜等。

四、食用色素

使用于食品著色的食用色素，其目的是增加對(duì)食品的嗜好及刺激食欲。食用色素按來源分為人工合成色素和天然色素兩類。

1）人工合成色素

人工合成色素有莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、新紅、檸檬黃、日落黃、靛黃、亮藍(lán)，以及為增強(qiáng)上述水溶性酸性色素在油脂中分散性的各種色素的鋁色淀。

①胭脂紅

胭脂紅是紅色至深紅色粉末。其特點(diǎn)是耐酸性、耐光性好，但耐熱性、耐還原性較差，遇堿變成褐色，多用于糕點(diǎn)、飲料、農(nóng)畜水產(chǎn)品加工。

②檸檬黃

檸檬黃為橙黃色粉末，各國都允許廣泛使用，主要用于糕點(diǎn)、飲料、農(nóng)畜水產(chǎn)品加工、醫(yī)藥及化妝品。其特點(diǎn)是耐熱、耐酸、耐光及耐鹽性均好，耐氧化性較差，遇堿稍變紅，還原時(shí)褪色。

2）天然色素

天然色素是從動(dòng)植物組織中用溶劑萃取而制得的。天然色素雖然色澤稍遜，對(duì)光、熱、pH等穩(wěn)定性相對(duì)較差，但安全性比人工合成色素要高，且來源豐富，有的天然色素還具有維生素活性或某種藥理功能，日益受到人們重視，生產(chǎn)、銷售量增長很快。我國食用天然色素主要產(chǎn)品有：焦糖、紅曲米及紅曲米粉、紅曲紅、辣椒油樹脂及辣椒紅、桅子黃、桅子藍(lán)、甜菜紅、蟲膠紅等。

食品添加劑的安全性評(píng)價(jià)和使用規(guī)定

隨著食品毒理學(xué)的發(fā)展，對(duì)于食品添加劑的安全性和潛在危害的認(rèn)識(shí)不斷增強(qiáng)，各國對(duì)食品添加劑的管理和限制也越來越嚴(yán)格。為了確保食品添加劑的安全性，國際和國內(nèi)都采取了一系列措施，包括嚴(yán)格的安全性評(píng)價(jià)和制定使用規(guī)定。

食品添加劑的安全性評(píng)價(jià)是非常重要的步驟，它可以評(píng)估食品添加劑對(duì)人體的潛在危害。首要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是ADI值（每日可容許攝入量），它表示一個(gè)人每天可以攝入的食品添加劑的最大安全量。ADI值是根據(jù)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體觀察研究得出的，通常以毫克/千克體重表示。此外，LD50值（半數(shù)致死劑量）也是評(píng)價(jià)食品添加劑安全性的常用指標(biāo)，它表示使一半實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在一定時(shí)間內(nèi)死亡的劑量。這些評(píng)價(jià)指標(biāo)旨在確定食品添加劑的毒性水平，從而確保其在合理使用范圍內(nèi)對(duì)人體無害。

食品添加劑的使用規(guī)定是根據(jù)安全性評(píng)價(jià)結(jié)果制定的。在中國，GB2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了食品添加劑的使用原則、允許使用的品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量等。這些規(guī)定旨在確保食品添加劑的使用在安全范圍內(nèi)，并且不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的健康造成潛在危害。根據(jù)這些規(guī)定，食品生產(chǎn)商必須嚴(yán)格控制使用食品添加劑的種類和數(shù)量，確保其在合理限度內(nèi)使用，不超過安全標(biāo)準(zhǔn)