食品添加剂及其管理

1. 食品添加剂及其管理 Yan Zhao (Associate Prof.) Department of Nutrition & Food Hygiene Harbin Medical University

2. 内容概要 • 食品添加剂的定义 • 食品添加剂的分类 • 使用要求 • 卫生管理 • 各类食品添加剂

3. 一、食品添加剂(food additives) • 1962年，CAC设立“食品添加剂专家委员会”(joint FAO/WHO expert committee on food additives，JECFA)，规定食品添加剂是指在食品生产加工、处理、包装、运输、贮存过程中为其技术目的而添加的物质。认为食品添加剂作为辅助成分直接或间接成为食品成份，但是不能影响食品的特性，是不含污染物并不以改善食品营养为目的的物质。 • 定义 是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要，加入食品中的化学合成或天然物质

4. 随着食品工业的发展，食品添加剂的种类和数量也逐年增加。随着食品工业的发展，食品添加剂的种类和数量也逐年增加。 • 目前全世界食品添加剂种类已达25,000余种，其中直接使用的4000-5000种。美国3200多种，日本2000多种，欧洲1500多种。至2003年3月，我国已公布批准使用的食品添加剂为1694种，其中允许使用的食用香料有1027种。

5. 二、食品添加剂分类 • 按生产方法分 • 按来源分 • 按功能分

6. 三、食品添加剂的使用要求 • 经过食品毒理学安全性评价，证明在使用限量内长期使用对人体安全无害。 • 应有中华人民共和国卫生部颁布并批准执行的使用卫生标准和质量标准。 • 对营养成分不应有破坏作用。 • 食品添加剂摄入人体后，最好能参与人体正常的物质代谢或能被正常解毒过程解毒后全部排出体外；在达到一定使用目的后，能够经过加工、烹调或储存被破坏或排除。 • 禁止以掩盖食品腐败变质或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂；不得经营和使用无卫生许可证、无产品检验合格证及污染变质的食品添加剂。 • 未经卫生部允许婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂。

7. 四、食品添加剂的卫生管理 (一)我国对食品添加剂的卫生管理 1.制定食品添加剂使用标准和法规 2.执行新食品添加剂审批程序 3.食品添加剂生产经营和使用管理

8. (二)国际上对食品添加剂的卫生管理 • 联合国FAO/WHO——JECFA JECFA建议将食品添加剂分为四类： • 第一类为GRAS物质(general recognized as safe)，即一般认为是安全的物质。可以按照正常需要使用，不需建立ADI值者。 • 第二类为A类，又分为A1和A2两类 A1类：经过安全性评价，毒理学性质已经清楚，认为可以使用并已制订出正式ADI值者 A2类：目前毒理学资料尚不完善，但已制订暂定ADI值并允许暂时使用于食品的物质

9. 第三类为B类，毒理学资料不足，尚未建立ADI值者第三类为B类，毒理学资料不足，尚未建立ADI值者 B1类：JECFA曾经进行过安全评价，因毒理学资料不足未制定ADI者 B2类：JECFA尚未进行安全评价者 • 第四类为C类，原则上禁止使用的食品添加剂 C1类：认为在食品中使用不安全者 C2类：只限于在某些食品中作特殊用途者

10. 五、各类食品添加剂（一）抗氧化剂(antioxidants)五、各类食品添加剂（一）抗氧化剂(antioxidants) • 指能延缓食品成分氧化变质的一类物质 • 抗氧化剂的氧化终止作用表现形式常用的抗氧化剂 • 酚类化合物---作为氢的供体，包括丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、茶多酚 • 过氧化物分解剂，包括硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)

11. 常用的抗氧化剂 1. 丁基羟基茴香醚（BHA） • 对热较稳定，在弱碱性条件下也不易破坏，尤其是对使用动物脂焙烤的食品能维持较长时间的作用 • 与其他抗氧化剂有协同作用，并与增效剂(如柠檬酸等)使用抗氧化效果更为显著 • 一般认为BHA毒性较低、安全性较高，但近年来其安全性受到质疑---致癌(大鼠前胃癌) • ADI：0～0.5mg/kg.bw(FAO/WHO,1996)

12. 2.二丁基羟基甲苯（BHT） • 稳定性较高，抗氧化效果好，没有BHA特有的臭味，也没有与金属离子反应着色的缺点 • 耐热性好，在普通烹调温度下受影响较小，可用于长期保存食品，而且价格低，故被许多国家采用 • 但在焙烤食品中的效果比BHA差 • 一般与BHA并用，并以柠檬酸或其他有机酸作为增效剂 • ADI：0～0.3mg/kg.bw(FAO/WHO,1996)

13. 3.没食子酸丙酯（PG） • 对植物油稳定性良好，对猪油的抗氧化效果比BHA、BHT均强，代谢产物经尿排出体外，在人体不具有蓄积性，毒性较小 • PG与BHA、BHT合用有良好的增效作用，但三者混合使用时，BHA和BHT的总量不得超过0.2g/kg，其中PG不得超过0.05g/kg；BHT与BHA等量混合时，可使二者的抗氧化能力均有所增加，但总量不得超过0.2g/kg(最大使用量以脂肪计) • ADI：0～1.4mg/kg.bw(FAO/WHO,1994)

14. （二）漂白剂(bleaching agent) • 指能抑制食品色变或使色素消减的物质，又称为脱色剂 • 通过氧化或还原反应破坏、抑制食品氧化酶活性和食品的发色因素，使食品褐变色素褪色或免于褐变，同时还具有一定的防腐作用 • 氧化型：将着色物质氧化分解后漂白，主要用于面粉漂白，其用途及用量均有所限制，包括过氧化氢(常用于面条、烤鱼卷、蛋糕等)、过硫酸铵(常用于面粉) • 还原型：均为亚硫酸及其盐类，有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠等，主要通过所产生的二氧化硫的还原作用使其作用的物质褪色，使用时要严格控制使用量及SO2残留量

15. 亚硫酸盐类通过与酸反应产生SO2，后者遇水形成亚硫酸而发挥作用，在食品加工中多用以制作蜜饯、干果等食品和处理、保藏水果原料及其半成品亚硫酸盐类通过与酸反应产生SO2，后者遇水形成亚硫酸而发挥作用，在食品加工中多用以制作蜜饯、干果等食品和处理、保藏水果原料及其半成品 • 亚硫酸盐在人体内可被代谢成硫酸盐并通过解毒过程从尿中排出 • ADI值均被规定为0～0.7mg/(kg.bw)(FAO/WHO，1994)，但应严格控制其SO2残留量

16. （三）着色剂(colour) • 是通过使食品着色后改善其感官性状，增进食欲的一类物质。这类物质本身具有色泽，故又称为色素。 • 分类 • 天然色素：安全，但难溶、着色不均、难以任意调色、稳定性差、成本高 • 合成色素：性质稳定、着色力强、可任意调色、成本低廉、使用方便，但有一定毒性

17. 天然色素 • 红曲米：将紫红曲霉接种在米上经发酵制成，是我国传统的食用天然色素。属于微生物色素，其实际应用的色素成份是红斑素和红曲红素。 具有醇溶性，对pH变化反应稳定，耐光、耐热，不受金属离子的影响，对蛋白质丰富的食物着色力强。红曲色素对肉制品具有良好的着色稳定性和赋予特有的“肉红色”。红曲霉菌在形成色素的同时，还合成谷氨酸类物质，具有增香作用。 我国规定，可按生产需要适量用于配制酒、糖果、熟肉制品、腐乳、雪糕、饼干、果冻等食品。

18. 焦糖(caramel)：是将蔗糖、葡萄糖或麦芽糖浆在160～180℃高温下加热使之焦糖化，再用碱中和制成的红褐色或黑褐色膏状物或固体物质。在焦糖的大量生产中，有时使用铵盐作为催化剂---含有氮杂环化合物(4-甲基咪唑)，可引起动物惊厥焦糖(caramel)：是将蔗糖、葡萄糖或麦芽糖浆在160～180℃高温下加热使之焦糖化，再用碱中和制成的红褐色或黑褐色膏状物或固体物质。在焦糖的大量生产中，有时使用铵盐作为催化剂---含有氮杂环化合物(4-甲基咪唑)，可引起动物惊厥 我国规定，使用硫酸铵法制得的焦糖仅限用于碳酸饮料、黄酒、葡萄酒。

19. 甜菜红(beet broot red)：是从植物的根、茎、叶、果实、种子等中加工提取制成的植物类色素，包括红花黄、姜黄、辣椒红、越橘红、黑豆红、高粱红、萝卜红、玫瑰茄红等。除红花黄、黑豆红、高粱红外，可按生产需要适量使用。 • 番茄红素(lycopene)：是一种类胡萝卜素，可提供鲜艳的红色且有较强抗氧化作用。来源广泛，对氧化反应较敏感，是非常有效的单线态氧猝灭剂，并对氧、氮自由基和脂类过氧化反应等具有清除作用，因此作为一种新型的天然抗氧化剂而广泛应用于食品工业中

20. 合成色素 • 主要指用人工合成的方法从煤焦油中制取或以苯、甲苯、萘等芳香烃化合物为原料合成的有机色素，故又称为煤焦油色素或苯胺色素 • 按其化学结构又可分为：偶氮类色素和非偶氮类色素 • 合成色素的要求：纯度达85%以上；杂质含量为As≤1mg/kg，Pb≤10mg/kg，Cu ≤30mg/kg；生产合成色素的厂家必须上报省级以上卫生行政部门，经审批后方可投入生产

21. 我国允许使用的主要合成色素 • 苋菜红(amaranth)：又名蓝光酸性红，属于偶氮类化合物，致癌性有争议，ADI值为0～0.5mg/(kg.bw)。我国规定，可用于果味(汁)饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、青梅、山楂制品等，最大使用量0.05g/kg • 柠檬黄(tartrazine)：又称肼黄，经长期动物实验证明其安全性较高，FAO/WHO正式确定其ADI值为0～7.5mg/(kg.bw)。我国规定，可用于果汁饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、腌制小菜等食品，但用量受到严格限制，最大使用量 0.1g/kg • 靛蓝(indigo carmine)：在长期动物实验中发现，饲料中含靛蓝2%以上的剂量组大白鼠生长受到抑制，但未见其它病理学异常，ADI值为0～5mg/(kg.bw)

22. （四）护色剂(colour fixative) • 在食品加工中添加于食品原料中，使制品呈现良好色泽的非色素类物质，又称发色剂 • 常用的发色剂是硝酸盐和亚硝酸盐 • 常以混合盐的形式加入肉内，可与肌肉中的血红蛋白及肌红蛋白结合，生成亚硝基肌红蛋白，使肉制品呈现红色

23. 作用 • 对肉制品有护色作用 • 抑制微生物的繁殖，特别对肉毒梭状芽胞杆菌有特殊抑制作用 • 提高腌肉的风味 • 机体内大量摄入亚硝酸盐时，可导致紫绀症 • N-亚硝基化合物的前体物——致癌，欧盟建议不得将其用于儿童食品 • 在肉类腌制品中常常同时加入发色助剂L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠及烟酰胺等，可减少硝酸盐和亚硝酸盐使用量，从而降低对人体的危害

24. （五）防腐剂(preservative) • 指抑制食品中微生物繁殖，并防止食品腐败变质，延长食品保存期的物质 • 一般分为酸型、酯型和生物型防腐剂 • 作用原理：①作用于微生物的细胞壁和细胞膜系统，导致结构受损或削弱，致使胞内物质外泄，或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统；②作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等；③作用于酶或功能蛋白，干扰正常代谢

25. 1.酸型防腐剂 • 苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸和丙酸都是有机酸，防腐效果主要来自非解离性的分子，食品保持在低pH值范围内防腐效果较好，而在碱性条件下几乎无效 • 苯甲酸及其钠盐：苯甲酸又称安息香酸，性质稳定，在酸性条件下对多种微生物有明显的杀菌、抑菌作用，但对产酸菌作用较弱。苯甲酸的抑菌作用是由于它能抑制微生物呼吸酶系统的活性，特别是对乙酰辅酶A缩合反应具有较强的阻断作用。一般pH值为4.5～5.5时抑菌效果最好

26. 山梨酸及其钾盐：山梨酸又名花秋酸，是一种不饱和脂肪酸，耐光、耐热，溶解度小，故常用其钾盐山梨酸及其钾盐：山梨酸又名花秋酸，是一种不饱和脂肪酸，耐光、耐热，溶解度小，故常用其钾盐 • 抗菌性强，能抑制细菌、霉菌和酵母的生长，防腐效果好 • 在酸性环境中抑菌作用明显，适宜pH值为5～6 • 目前国外使用山梨酸、山梨酸钾代替护色剂亚硝酸盐，既可以防止肉毒梭菌芽胞的发育，又可以降低亚硝胺的含量 • ADI值为0～25mg/(kg.bw)(以山梨酸计)

27. 2．酯型防腐剂 • 包括对羟基苯甲酸酯类(甲、乙、丙、异丙、丁、异丁等酯)，是苯甲酸的衍生物 • 对细菌、霉菌及酵母菌有广泛的抑制作用，其作用机制是抑制微生物细胞呼吸酶与电子传递酶系的活性，破坏微生物的细胞膜结构 • 防腐效果受pH值的影响小，在pH4～8范围内均有较好效果 • 水中溶解度小，但对羟基苯甲酸乙酯和对羟基苯甲酸丙酯复配使用可提高溶解度，并有协同效应

28. 3.生物型防腐剂 • 乳酸链球菌素(nisin)主要是乳酸链球菌属微生物的代谢产物，可用乳酸链球菌发酵提取制得。是由氨基酸组成的类蛋白质物质，能被人体消化道中的蛋白水解酶水解，所以是一种无毒的天然防腐剂 • 乳酸链球菌对肉毒杆菌等厌氧芽胞杆菌及嗜热脂肪芽胞杆菌、产气荚膜杆菌、单核细胞增生性李斯特菌、金黄色葡萄球菌等均有很强的抑菌作用，也能抑制酪酸杆菌，但对霉菌和酵母的影响很弱 • 使用乳酸链球菌素不会引起肠道菌群紊乱，不会出现对抗生素的抗药性及与其它抗生素产生交叉抗性

29. （六）甜味剂(sweetener) • 指赋予食品甜味的食品添加剂 • 是世界各地使用最多的一类添加剂，在食品工业中具有十分重要的地位

30. 1. 糖精(saccharin) • 糖精在水中溶解度低，一般使用其钠盐（糖精钠），甜度为蔗糖的300～500倍 • 糖精在体内不能被利用，大部分经肾脏排出而不损害肾功能，不改变体内酶系统的活性，在各种食品生产过程中都很稳定，全世界曾广泛使用糖精数十年，未发现对人体的毒性作用，但其安全性一直存在争议 • ADI：0～5mg/(kg.bw) (FAO/WHO,1997年) • 我国允许的糖精使用范围有酱菜、浓缩果汁、蜜饯、冷饮、糕点、饼干、面包，最大使用量为0.15g/kg

31. 2.阿斯巴甜(aspartame) • 甜度高、味感接近于蔗糖，食用后在体内分解成相应的氨基酸，对血糖值没有影响，也不会造成龋齿 • 但含有苯丙氨酸成份，故不能用于苯丙酮尿症患者，必须在使用食品标签上标明苯丙氨酸的含量 • ADI：0～40mg/(kg.bw)(FAO/WHO，1994) • 我国规定可按生产需要适量使用（除罐头食品）

32. 3.糖醇类甜味剂 • 甜度低、热量低、粘度低，代谢途径与胰岛素无关，不会引起血糖升高，不产酸，故常用作糖尿病、肥胖患者的甜味剂，并具有防龋齿作用。这类物质多数具有一定的吸水性，对改善脱水食品复水性、控制结晶、降低水分活性均有较好效果 • 糖醇类甜味剂品种很多，使用较多的有赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇等 • 木糖醇甜度近似蔗糖，是所有糖醇中甜度最高的，存在于天然食品中，机体也可以由葡萄糖醛酸合成木酮糖，后者的正常代谢产物即为木糖醇