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1、食品添加剂和食品安全 华东师范大学 生命科学学院 高红亮 2013.3,“秀色可餐”,秀色：美女的姿容或自然的美景；餐：吃。形容女子容貌秀丽动人或景色非常美。 典故出处 晋陆机日出东南隅行：“鲜肤一何润，秀色若可餐。” 成语示例 钱钟书围城：“我明白了！鲍小姐秀色可餐，你看饱了不用吃饭了。”,写在前面,色、香、味、形是构成食品感官质量的四大要素，任何食品都与这四个要素有着密不可分的关系。 而这四大要素中，颜色居于首位，因为它是对消费者的第一刺激信号，是食物最重要的感官指标。人们常说颜色是感动心灵的钥匙，适宜的颜色能刺激人的摄食、购买欲。,生理学作用浅析,生理学上的其它作用,许多天然食品具有本身
2、的色泽，这些色泽除了给人以视觉享受外，更主要的是能促进人的食欲，增加消化液的分泌，因而有利于消化和吸收。 但是，天然食品在加工、保存过程中容易褪色或变色，有的食物本身颜色比较浅，为了改善食品的色泽（或为模拟天然食品） ，人们常常在加工食品的过程中添加食用色素，以改善感官性质。,在食品加工中，添加食品添加剂确实是个必不可少的环节。 水果糖，主要成份是砂糖、柠檬酸、各种口味的水果香精。如果不加色素，从外观上是无法区分哪个是草莓，哪个是凤李，哪个椰果的。 按国家规定适当加入一些接近天然水果颜色的食用色素，整个糖果的形象就生动起来，不但很容易区分，也会带给人美好的想象力，从而引起人们的食欲。,概述,能
3、使人的视觉产生各种色感的物质，称为色素。 人肉眼观察到的颜色是由于物质吸收了可见光区（400800nm）的某些波长的光后，透过光所呈现出的颜色。即人们看到的颜色是被吸收光的互补色。,不同的物质能吸收不同波长的光，如果某种食物所吸收的光的波长在可见光区之外，则这种物质看起来是白色的。 如果它吸收的光的波长在可见光区，则该物质会呈现一定的颜色。 如某种物质选择吸收了波长为640nm的红色光，其呈现出来的红色光的互补色，即青绿色。,光的电磁波性质,电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称。,单色光、复合光、光的互补,单色光,复合光,光的互补,单一波长的光,由不同波长的光组合而成的光,若两种不同颜色的单色
4、光按一定的强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。,不同颜色的可见光波长及其互补光,发色团 在紫外或可见光区(200800nm）具有吸收峰的基团被称为发色团,发色团均具有双键。 如：-N=N-, -N=O, C=S, C=C , C=O等. 助色团 有些基团的吸收波段在紫外区，不可能发色，但当它们与发色团相连时，可使整个分子对光的吸收向长波方向移动，这类基团被称为助色团。 如：-OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -SR, -Cl, -Br 等。,食物中的色素化合物都是由生色团和助色团组成的，它们相互作用会引起化合物分子结构的变化，从而表现
5、出不同的色素颜色。,第四章 着色剂（Colorant）和护色剂(Colour Fixatives),食品着色剂，是指使食品赋予色泽和改善食品色泽的食品添加剂。 功能分类代码： 08 CNS： 08.0 合成 08.1 天然,据粗略统计，我国食用着色剂产量约28000吨，其中化学合成着色剂年产量约3000吨，天然色素年产量约为25000吨；我国的红曲红、功能红曲、辣椒红、焦糖色、栀子黄、叶黄素等均已打入了国际市场。,当今世界的食用色素消费中，各个国家和地区发展也各不相同，其中美国占到40%，是食用着色剂消费大国。据美国FDA 公布法定食用着色剂达5000吨，其中包括应用于医药和化妆品的色素。 食
6、用色素在最终食品市场的比例: 酒精饮料29%、宠物食品15%、糖果13%、其他食品用途12%、甜食粉9%、焙烤食品9%、谷物食品5%、日常产品5%、香肠制品3%。,食用色素可分为天然物( 天然提取和生物合成) 和人工化学合成色素两大类。在德国，合成色素的使用量是天然色素的两倍，但在日本，合成色素的使用量不到天然色素的1/10。,近年来，国外正致力于的发展聚合物合成色素的开发，这种聚合色素相对分子量30000到130000，这种色素在生理上不活跃，并经同位素标记证实几乎完全不会吸收，摄入人体内由肠道排出，不会对人体产生危害，可适用多种食品着色。,1着色剂概述 一、着色剂的分类,常用的食品色素按来
7、源分两类：天然色素与合成色素。 天然色素来自生物机体，主要由植物组织中提取，也包括来自动物和微生物的一些色素。 人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机与无机色素，主要是指以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的有机色素。,1着色剂概述 一、着色剂的分类,按溶解特性，分为水溶性和脂溶性。目前使用的合成着色剂均为水溶性（！）。我国允许生产色淀，以改变它们的剂型。目前主要使用的是铝色淀（铝色淀）。 食用色淀是一类水/油不溶性合成着色剂，它是有相应的水溶性色素吸附于氧化铝水合物基质上，经色淀化而制得的。 国外食用铝色淀除用于食品、药品、化妆品外，绝大多数用于无毒油漆、涂料、装饰材料、印刷材料、
8、玩具材料、食品包装材料等。,色淀,食用色素与食用色淀有什么区别？ 目前，世界上允许使用的合成色素除二氧化钛（白色素）外，几乎全部是水溶性色素(Dye)，即溶解在溶液中，通过溶液进行着色的色素。 而食用色淀（Lake)却是将水溶性色素沉淀在氧化铝上制备成的特殊着色剂，不溶于任何介质，通过扩散在某种载体中（如砂糖、油、甘油、糖浆）进行着色。,二、着色剂的基本要求,1.安全性 2.溶解度（分散性，均匀程度） 3.着色度 （染着性） 4.坚牢度（稳定性）,耐热 耐光 耐酸碱 耐氧化、还原,ADI值愈大，表示毒性愈小。 天然不等于无毒。某些天然色素ADI值较小，并不比人工合成色素安全。 不少天然色素的毒
9、性资料比较少，未能制订ADI值。就是说，它们的毒性还不甚清楚。 我国允许使用的人工合成色素，苋菜红与赤藓红ADI值较小，其他几种ADI值均在2.5mg/kg(bw)以上，在一定使用量范围内是安全的。,三、天然与合成着色剂的比较,（一）天然着色剂 优点 天然色素多来自动、植物组织，除藤黄外，其余对人体无毒害，安全性高； 有的天然色素具有生物活性（如胡萝卜素、VB2），因而兼有营养强化作用； 天然色素能更好地模仿天然物颜色，着色时色调比较自然； 有的品种具有特殊的芳香气味，添加到食品中能给人带来愉快的感觉。,三、天然与合成着色剂的比较,（一）天然着色剂 缺点 （1）色素含量一般较低，着色力比合成色
10、素差； （2）成本高； （3）稳定性差，有的品种随pH值、温度不同而色调有变化 （4）难于用不同色素配出任意色调； （5）在加工及流通过程中，受外界因素的影响易劣变； （6）由于共存成分的影响，有的天然色素有异味、异臭。,三、天然与合成着色剂的比较,（二）合成着色剂 优点 缺点 （三）结论,成本低、价格廉； 具有色泽鲜艳，着色力强，稳定性高，无臭无味； 易溶解，易调色,大多以煤焦油为原料制成，其化学结构属偶氮化合物，可在体内代谢生成萘胺和氨基-1-1萘酚，这两种物质具有潜在的致癌性。,合成着色剂按其化学结构分为偶氮类和非偶氮类着色剂。油溶性偶氮类着色剂不溶于水，进入人体内不易排出体外，毒性较大
11、，基本上不再使用。 水溶性偶氮类着色剂较容易排出体外，毒性较低。,2. 合成色素 （婴幼儿、老年人禁）,合成色素，因其安全性问题，不单在品种和质量上有明确的限定，在生产单位也有明确的限制，我国曾指定上海市染料研究所为全国独家生产厂。 全球最多时达100多种，现允许使用的40余种，各国准许使用的合成色素品种各不相同：美国10种（品种有所不同）英国22种，欧共体约22种，日本11种，我国11种。 合成色素包括，有机和无机色素。后者比较少，仅二氧化钛一种。,2. 合成色素 （婴幼儿、老年人禁）,我国GB2760-2011允许使用的10种合成有机类色素分别是，苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、诱惑红、酸性
12、红、柠檬黄、日落黄、靛蓝和亮蓝（及其同名色淀）。按结构分为: 1偶氮类，红色或黄色，包括：苋、胭、新、诱、酸、柠、日 2三苯甲烷类，这一类颜色主要为绿色和蓝色， 如亮蓝； 3夹氧杂蒽，如赤藓红； 4靛蓝类；,2. 合成色素 （婴幼儿、老年人禁）,其他国家则更严格地限制某些色素，特别是偶氮类色素在食品中的使用。经过多年的努力，现在可以合法使用的食用合成色素品种已经大为减少。 在世界各国使用合成色素最多时，品种多达100余种，日本曾批准使用的合成色素有27种，现已禁止使用其中的16种。 美国1960年允许使用的合成色素有35种，现仅剩下7种。瑞典、芬兰、挪威、印度、丹麦、法国等早已禁止使用偶氮类色
13、素，其中挪威等一些国家还完全禁止使用任何化学合成色素。此外还有一些国家已禁止在肉类、鱼类及其加工品、水果及其制品、调味品、婴儿食品、糕点等食品中添加合成色素,美国FDA已认证食品染料清单,FD&C Red #40 FD&C Yellow #6 FD&C Yellow #5 FD&C Blue #1 FD&C Green #3 FD&C Blue #2 FD&C Red #3 Citrus Red #2 Orange B,(Orange-red) (Orange) (Lemon yellow) (Sky blue) (Teal green) (Royal blue) (Hot pink),通常用
14、染料着色的食品,饮料 糖果 宠物食品 烘焙产品 点心预混料 乳品 谷物,已认证食品染料的化学分类,偶氮类（AZO） FD&C Yellow #5 柠檬黄 FD&C Yellow #6 日落黄 FD&C Red #40 诱惑红,N,FD&C RED NO. 40的化学结构,FD&C YELLOW NO. 6的化学结构,FD&C YELLOW NO. 5的化学结构,已认证食品色素的化学分类,偶氮类 FD&C Yellow #5 FD&C Yellow #6 FD&C Red #40,三芳甲烷类（TPM） FD&C Blue #1 亮蓝 FD&C Green #3,FD&C BLUE NO. 1的化
15、学结构,S O,3,N(C H )CH,2,2,5,SO,3,Na,SO,3,Na,N (C H )CH,+,2,5,2,C,FD&C GREEN NO. 3的化学结构,N(C H )CH,2,2,5,SO,3,Na,SO,3,N (C H )CH,+,2,5,2,C,HO,已认证食品色素的化学分类,Azo FD&C Yellow #5 FD&C Yellow #6 FD&C Red #40,靛型类（Indigoid） FD&C Blue #2,TPM FD&C Blue #1 FD&C Green #3,FD&C BLUE NO. 2的化学结构,NaO S,3,CO,NH,C = C,CO,
16、NH,SO Na,3,已认证食品色素的化学分类,Azo FD&C Yellow #5 FD&C Yellow #6 FD&C Red #40,Indigoid FD&C Blue #2,TPM FD&C Blue #1 FD&C Green #3,氧杂蒽类 （Xanthene） FD&C Red #3赤鲜红,FD&C RED NO. 3的化学结构,一、苋菜红（食用红色2号）,CNS:08.001 用量：50100ppm 美国 FD&C Red No. 2 兰光酸性红，为水溶性偶氮类色素。 多年来公认安全性高，并被世界各国普遍列为法定许可使用的色素。,毒 性,从1970年前后有关于苋菜红具有致癌性、可降低生育能力、增加死产数并产生畸胎等有关对人体有害的报道。 1984年JECFA在对鼠的无作用量50mg / kg的基础
