着色剂

摘 要: 本文对食品着色剂的应用与研究状况进行了较为系统的综述, 并对着色剂的特点、稳定性、安全性及应用进行了探讨, 最后指出了食品着色剂应用研究中有待解决的问题及今后的发展动向。

关键词: 食品着色剂; 安全性; 稳定性; 研究进展

The Applied Research and Progress of Food Coloring Agent

Abstract: The research status of the applied research and progress of food coloring agent were summarized in this paper .Then the features, security, stability and application of food coloring agents were discussed detailedly. In the last, the current problems and the developing trend in food coloring agents were also proposed tentatively.

Key words: food coloring agents; security; stability; research progress 颜色是评价食品外观质量的重要标准之一, 人们在判断食物的好坏时往往先观察其色泽, 自然、柔和、令人赏心悦目的颜色可以激起人们的食欲, 增加消费者的购买欲望; 反之, 如果食品在生产、加工、运输过程中变色或者退色, 食品的质量就会大打折扣。通常情况下, 我们在食品中加入食品着色剂加以调色, 以适应广大消费者的需要。

食品着色剂又称食品色素、食品染料，食品着色剂按结构分为偶氮类和非偶氮类着色剂; 按溶解性可分为脂溶性和水溶性着色剂; 按来源分天然和人工化学合成着色剂。天然着色剂主要是从动物、植物、微生物组织中通过物理方法提取得到的, 而合成着色剂是通过人工化学合成的方法所得到的有机着色剂。 1.食品着色剂的发展概况

食品着色剂的添加最早可追溯到古埃及,大约在公元前1500年, 当地的糖果制造商利用天然提取物给糖果着色;古印度也曾用高粱所含的色素来漂染物品;公元 4 世

纪,大不列颠的阿利克人就开始利用茜草色素对葡萄酒进行着色,而调味品至少早在500年前就开始着色了; 我国早在《食经》、《齐名要术》等书中就有利用天然色素给食品着色的记录了。到了19 世纪, 英国人W.H. perkins 合成了世界上第一种有机着色剂——苯胺紫, 之后许多合成着色剂相继合成, 由于合成着色剂具有色泽鲜艳、价格便宜等众多优点被广泛使用。

然而, 随着医学毒理学和生物学研究的不断深入, 发现曾允许使用的人工合成食用色素中, 大多数种类对人体都有不同程度的伤害, 尤其是致癌、致畸、致突变, 己引起人们的高度重视。在人们“ 回归自然” 的呼声中及随着对天然食用色素的某些生理活性作用的逐步发现, 天然食用色素将会越来越受到重视和喜爱。 2.我国食品着色剂的发展

我国的食用着色剂产业是随着食品工业的蓬勃发展而壮大的，国家据食品工业发展的需要对食品添加剂提出了“天然、营养、多功能”的发展方针，因此要着力开发、研

究、生产、使用既可以着色，又有某些生理功能的天然色素。例如天然β － 胡萝卜素，作为食品黄色着色剂，进入人体后在加氧酶作用下能在肝脏或肠黏膜裂解成两个分子的维生素A，而维生素A 有使上皮细胞健全、保持正常视觉、提高免疫力等多种生理功能。红曲米中含降血脂物质洛伐他汀，作为着色剂用于食品中，可以有效地使人体内血脂达到正常平衡。不少以类黄酮为天然色素的物质有抗氧化功能或软化血管功能。目前我国批准使用的天然色素中，有多种是功能性天然色素。我国天然色素资源丰富，进一步开发、研究、生产应用功能性天然色素大有潜力。

我国食用着色剂另一条发展道路是，一个原料可生产出多个产品，物尽其用，提高经济效益。例如生产辣椒红色素的工厂，原料为辣椒。辣椒种子可以提取辣椒碱及辣椒油，残渣含高蛋白; 辣椒种皮可以提取辣椒红色素、辣椒碱，残渣再配上面酱、油、鲜味剂，可制成精制辣酱。一个姜黄原料可以同时生产出姜黄油、姜黄素、姜黄油树脂、姜黄粉、乳化姜黄色素等多种产品，大幅度降低了成本，提高了经济效益。

今后加工食品中色素的用量，特别是高质量色素和天然色素会逐年增加。要把国内市场做好、做大，必须使我国的色素产品实现标准化、系列化、实用化，以便于食品加工厂家使用。同时应开拓国际市场，世界色素需要量大，尤其天然色素消耗量每年以大致5% 的速度增长。把我国的优质色素、有特色的色素推到世界各国，将会使我国着色剂在参加国际竞争中得到更快发展。尽管在过去的25 年中，食品色素的发展取得了很大的进步，尤其是在有关法规和加工工艺方

面，但进一步发展的空间仍然很大。技术工艺和社会的发展将促进食品加工的全面发展，整个色素市场也将随之扩大。由于消费者不断地向天然产物靠近。在全球范围内天然色素市场将比合成色素以更快的速度扩张。在继续改进配方和技术工艺的基础上，不断地开发新的色素原料，将会进一步发展，同时随着功能性食品添加剂市场的扩大，食品着色剂将以天然有机、功能复合多样、品种新型高效的保健品出现，而不再是只用作着色剂。

3.天然食品着色剂的特点

( 1) 天然着色剂色调比较自然柔和, 能拉近人与自然的关系, 但是天然着色剂染色能力较差, 染色不均匀; 合成着色剂色泽鲜艳, 受到消费者特别是儿童和青少年的欢迎。

( 2) 天然着色剂一般来自动植物本身, 对人体无毒副作用, 与合成着色剂相比, 安全性较高, 但合成着色剂有着色力强、易于溶解、无臭无味, 价格便宜等优点而备受人们欢迎。

( 3) 大多数天然着色剂对光热、金属、酸碱、氧化剂比较敏感, 在这些条件下不稳定,色调会发生很大变化, 而合成着色剂正好能弥补这一缺点。

( 4) 有些天然着色剂可作为天然抗氧化剂和天然防腐剂, 由于合成的抗氧化剂和防腐剂存在安全问题, 越来越多的消费者倾向于使用天然的抗氧化剂和防腐剂。 ( 5) 大多数天然着色剂同时也兼有营养价值和药理作用, 食品着色剂在医疗领域也有很大的应用前景。例如, 红甘蓝色素对人体心脏病和动脉硬化都有良好的防治作用。 4.天然着色剂在食品中的应用

食用色素使食品具有悦目的色泽，对增一般为着色剂量的2%，防腐剂用量为着色剂

加食品的嗜好性及刺激食欲有重要意义。 量的0.2%，其他助剂为着色剂量的1%。

天然色素直接来自动植物，除藤黄外，其余对人体无毒害。国家对每一种天然食用色素也都规定了最大使用量。目前允许使用的天然色素有姜黄、红花黄色素、辣椒红色素、虫胶色素、红曲米、酱色、甜菜红、叶绿素铜钠盐和β－胡萝卜素。由于其对光、热、酸、碱等敏感，所以在加工、贮存过程中很容易褪色和变色，影响了其感官性能。因此在食品中有时添加合成色素。 虽然天然色素优点颇多，但它有一个大缺点，即具毒性（包括毒性、致泻性和致癌性）。这些毒性源于合成色素中的砷、铅、铜、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸盐，它们对人体均可造成不同程度的危害。目前我国允许使用的合成色素有苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄和靛蓝。它们分别用于果味水、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。

在食品中加入食用色素时，要选择与食品应有的天然色泽基本相似的色素，或根据拼色原理，调制出相应的颜色。要选择顾客心理上和习惯上喜爱的色泽，如红色给人以味浓成熟的感觉；黄色给人以芳香、清淡可口的感觉；橙色给人以甘甜醇美的感觉；绿色给人以新鲜清凉的感觉。

我国允许使用的色素的颜色种类不多，为丰富色彩，可将红、黄、蓝三种基色按不同比例拼出多种色调。除基色以外，现在大多数生产商均可提供调配色，包括巧克力棕、葡萄紫、草莓红等。为了提高水溶性着色剂在油脂中的分散性，或提高脂溶性着色剂在水中的分散性，最简便的加工方法也是乳化调配。乳化型着色剂中乳化剂的使用量

5.影响食品着色剂优化的因素 5. 1 食品着色剂的安全因素

随着毒理学家和分析化学家的不断深入研究,众多合成着色剂已被人们所认识, 合成着色剂的弊端逐渐暴露出来。人工合成着色剂大多是偶氮类型化合物, 许多偶氮类型化合物在人体内可代谢生成有毒副作用的α——萘胺和β——萘胺。鉴于合成着色剂的不安全因素, 国内外对这些食用合成着色剂都制定了严格的法律法规, 我国也对各地区正在生产使用的食用着色剂进行了抽样调查。我们知道, 许多物质超过一定的摄入量就会表现出一定的毒副作用, 同样, 食品着色剂也不例外。着色剂只要在国家允许的范围内使用, 一般不会对人体有健康危害, 但是, 目前食品着色剂种类繁多, 添加着色剂的食品随处可见, 可能某一种食品着色剂的添加量是合格的, 但是消费者多次多量地摄入某种或多种着色剂后仍然会有毒副作用。

从安全角度来说色素只要在国家许可范围和标准内使用， 就不会对健康造成危害,目前的问题是食品中添加色素的行为过于普遍，即使某一种食品中色素含量是合格的，但消费者在生活中大量食用多种含有同样色素的食品仍然有可能导致摄入的色素总量超标从而给消费者的健康带来危害，此外一些研究结果显示，儿童过多摄入合成色素可能会引起行为异常和学习障碍，有关试验结果也表明大量人工合成色素的摄入可引起过敏症，如哮喘、喉头水肿、鼻炎、荨麻疹、皮肤瘙痒以及神经性头痛等。 色素在一定的范围内摄入时是不会表

现出毒性的，只有在大量摄入时才可能成为不安全因素。因此我们不反对食品中添加色素，但反对滥用色素，更反对隐瞒色素的使用。由于目前尚不清楚很多色素大量摄入时的潜在危害因素，所以在食品的包装说明上要有色素标示及含量以供消费者在购买食物时有所选择，为了保证人们的身体健康国家对人工合成色素在食品中允许使用的品种、 范围和添加量作了严格的规定目前被批准使用于食品的常见人工合成色素有胭脂红、 苋菜红、柠檬黄、日落黄、亮蓝等。 5.2 食品着色剂的稳定因素

研究天然着色剂的突破点是改善其质量和提高其稳定性, 各国化学家为此做了大量的研究。通常对天然着色剂稳定性的研究有以下几个方面:

( 1) 光照因素。指的是着色剂在日光直射下的颜色变化, 例如, 叶绿素广泛存在植物的叶茎中, 遇光易分解, 为了提高其稳定性, 一般制成铜钠盐。

( 2) 温度因素。考虑的是着色剂的耐热性, 红花黄色素的耐热性较差, 若使用在含Vc 较高的食品中可提高其稳定性。

( 3) 酸碱因素。是指着色剂在酸性或碱性条件下所表现出来的颜色以及稳定性的变化, 如：胡萝卜素广泛存在于胡萝卜和藻体内, 在弱碱性条件下较稳定, 但是在酸性条件下易分解, 若加入少量Vc 可提高其稳定性; 玫瑰茄色素颜色随溶液的pH 值变化而变化, 酸性条件下呈红色, 中性为紫色,碱性呈蓝色。

( 4) 金属离子因素。常见的有铜离子、钠离子、镁离子、铁离子等, 栀子花色素对铁离子的耐受性不强, 一些金属离子能使着色剂变色甚至退色, 而有些金属离子能使

某些着色剂稳定性增强, 如叶绿素制成铜钠盐可提高稳定性。

( 5) 抗氧化剂和还原剂因素。常用的抗氧化剂有Vc、硫代硫酸钠,例如, 红花黄色素由于耐热性不好, 对金属离子敏感, 加入少量Vc 可大大提高其稳定性。

( 6) 一些化合物如蔗糖、明矾、酒石酸盐的因素。例如, 地黄黄色素在加入明矾和酒石酸盐后其稳定性可明显增大。( 7) 某些着色剂和另外一种着色剂相结合其稳定性也可提高, 如甜菜红和菜色红两种着色剂相互结合后稳定性明显增强。

( 8) 溶解性因素。葡萄皮色素和紫苏色素都是水溶性着色剂, 而红米色素和紫草色素都是脂溶性着色剂。另外, 着色剂的耐盐性和耐微生物性对着色剂本身也有一定的影响。

5.我国天然食品着色剂的发展前景

正在研究开发的天然食用色素种类有五味子红色素、紫苏色素、山楂色素、落葵红色素、黑加仑色素、茶色素、柿皮色素、龙葵色素等，其中不少种类显现出良好势头。天然食用色素的研究与开发存在两大难题,一是缺乏具有商业利用价值的色素资源；二是天然食用色素本身的稳定性问题，这样就导致了天然食用色素价格昂贵，在很大程度上也限制其在应用上的普及。 在解决天然食用色素的稳定性差方面，人们也进行了各种各样的探索。例如将甜菜红与茶色素结合使用稳定性大大提高；类胡萝卜素为油溶性色素，耐热性强而耐光性差，当与VC、VE或天然抗氧化剂合用时，能较大程度地增强其耐光性；用明矾、酒石酸钠、磷酸等作稳定剂，与蒽醌类天然色素并用，可防止颜色变化；叶绿素通过用铜取代

镁，再制成钠或钾盐，则变成了非常稳定的绿色素；采用微胶囊化技术提高天然色素稳定性。另外，还可以利用生物技术，改变天然食用色素的色调，扩大其应用范围。 在色素资源的利用上，我国疆域辽阔，有着天然色素生产所需的丰富植物资源，西部可开发的色素资源尤为丰富，如内蒙古、新疆等地的越橘浆果就是红色的色素原料。

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从沙棘果中可提取沙棘黄色素；从南瓜中可提取叶绿素；从大金菊中可提取大金菊黄色素；从姜黄中可提取黄色素等等。还有已开发的天然色素，如辣椒红、橘皮黄、玉米黄、高粱红等资源也很丰富。如何充分发挥天然色素的资源优势，转化为具有商业利用价值的资源是关键。

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