食品添加剂概论

食品添加剂,主讲：黄文,第一章  食品添加剂概论,保证了食品的高质量,推动了食品工业的大发展,成为加工食品不可缺少的基料,食品添加剂重要的作用,有利于提高食品的质量,增加食品的品种和方便性,有利于食品加工,有利于开发新的食品资源和原料的综合利用,有利于满足不同人群的特殊营养需要,食品添加剂重要的作用,食品添加剂在食品工业中的重要地位,以色香味适应消费者的需要，从而体现在其消费价值；随着消费者对营养学认识的不断提高；人们愿意以高价购买各种强化食品；保鲜手段的提高取得了比之罐头、速冻品具有更有效的、更经济的加工手段；就业人员增加和单身家庭等因素，促使方便食品、快餐食品高速增长，其色香味和质量等均与食品添加剂有关。,食品添加剂的发展,中国在远古时代就有在食品中使用食品添加剂的记载（一万年以前）,神农本草,本草图经,食经,齐民要术,盐卤、石膏凝固豆浆,天然色素,增香,中国至1990年已公布批准使用的食品添加剂已有1044种，其中包括食用香料703种，已经批准食用的营养强化剂有75种以上。已制定国家标准的有139种，其中98种已于1993年列为强制性国家标准。,食品添加剂的发展,美国已批准的达2700多种，包括香料约2000种。,国际上使用的食品添加剂种类已达14000余种，其中直接使用的约4000余种，常用的在1000种左右。,食品添加剂的发展,食品添加剂近30年来已成为一门新兴独立的生产工业，近年来发展迅速，潜力很大。它直接影响着食品工业的发展，故其价值远远大于自身的经济价值。,禁止用食品添加剂来掩盖食品的被败坏、被损伤或者含有欺骗消费者的行为。,一、食品添加剂的定义域,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。,在食品卫生法（1995年）中同时规定：“为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂”称为“食品强化剂”。,中国,食品加工助剂也属于食品添加剂的范畴。,配料,食品添加剂法典委员会（CCFA）在内，在食品添加剂的定义中明确规定“不包括为改进营养价值而加入的物质”。,欧共体各国和联合国,美国联邦法规（CFR）中则不但包括营养物质，还包括各种间接使用的添加剂（如包装材料、包装容器及放射线等）。,美国,在日本，将食品添加剂分为非天然物和天然物两大类，前者对质量指标、限量等均有严格规定，而后者则均以“按正常需要为限”，不作明确的各种限制规定。,日本,二、食品添加剂的分类,按食品添加剂的来源进行分类,按食品添加剂的用途进行分类,按来源分类,天然食品添加剂,化学合成食品添加剂,利用动植物或微生物的代谢产物等为原料，经提取所获得的天然物质。,采用化学手段，使元素或化合物通过氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应而得到的物质。,一般化学合成品,人工合成天然等同物,食品添加剂分类的主要目的是便于按用途需要，迅速查出所需食品添加剂，因此不宜太粗，也不宜太细。,按用途分类,中国,防腐剂,抗氧化剂,漂白剂,发色剂,酸味剂,凝固剂,疏松剂,增稠剂,消泡剂,甜味剂,着色剂,乳化剂,品质改良剂,抗结剂,香料,增味剂,保鲜剂,酶制剂,营养强化剂,被膜剂,抗凝剂,果蔬脱皮剂,加工助剂,水分保持剂,稳定剂,胶姆糖,美国按“食品、药品和化妆品法”（food,  drug and cosmetic act,  略写作FD&C）的规定分成32类，而在第三版FCC中分为45类。,美国,欧共体,欧共体（EEC）的分类则较为简单，共分为9类，将加工助剂性质的添加剂均列为第九类辅类中。因此，按用途选择时有些困难，似未能发挥分类的作用。,至今尚未见正式对分类作出规定，在1983年的食品添加剂一书中共分20类，基本上均按用途分类，但其中乳化盐(类包括20种磷酸盐)，改性淀粉和磷酸盐类则以产品分类，致使乳化盐类与磷酸盐类在品种上基本上是重复的。在FAO/WHO食品添加剂分类系统一书中按用途分为95类。,联合国（FAO/WHO）,三、食品添加剂的法定编号,食品添加剂的统一编号有利于迅速检索，尤其是对于电子计算机检索来说尤为重要。统一编号也可弥补分类之不足和因名称不统一等所致的不必要重复和差错。,编码的作用,EEC的ENo.,E100至E999,Ea,对改性淀粉又单独采用四位的“E14”编号,296种,香料、营养强化剂未收编,FAO/WHO的INS,FAO/WHO在1989年7月联合国食品法典委员会（CAC）第18次会议上通过了以ENo.为基础的国际数据系统（International Numbering System-INS）。凡有ENo.者，INS编号绝大部分均与E编号相同，但对E编号中未细分的同类物作了补充。,中国的GB,GB“参照采用FAO/WHO食品法典委员会CAC/Vol （1983）年文件 。”,1990年公布食品添加剂分类和代码，GB12493-90，采用5位数字表示法。这种编号系统有比INS或EEC系统大得多的容量。,四、食品添加剂的质量指标,质量指标是各种食品添加剂能否使用和能否保证消费者健康的关键，而编制各种食品添加剂的质量指标则是成立各种法定组织的主要目的。,联合国的“食品添加剂法典委员会，CCFA”，和联合国的“FAO/WHO食品添加剂专家委员会，JECFA”，对所制订的标准通过FAO/WHO食品与营养报道，FNP不断进行报道并汇总。,联合国,美国由FDA制订法规，然后通过食品化学品法典，FCC予以公布。,美国,由“中国食品添加剂标准化技术委员会”审定，相应的由卫生部、化工部、轻工部、林业部等批准后再报国家标准局编制国家标准的编号（GB），食品添加剂大部分GB于1993年均列为强制性标准，占已制订GB139种中的98种。,中国,质量指标内容,外观,含量,纯度,微生物指标,毒物指标,铅、砷、重金属及铬、铜、镉、贡、锌等用害金属指标,各种指标的测定方法,干燥失重、灼烧残渣、不溶物、残存溶剂等指标。,五、食品添加剂的毒性,科学试验表明不管是天然的还是合成的食品添加剂，只要按照国家标准生产，对人体绝对是安全无害的，长期吃也没有关系。,食品添加剂的安全性毒理学评价,能否使用,使用范围,最大使用量,法律制约,毒性评价,急性毒性试验；蓄积毒性和致突变试验；亚慢性毒性（包括繁殖、致畸）试验和代谢试验；慢性毒性（包括致癌）试验。,中国食品安全性毒理学评价程序,除我国创制的新化学物质，对其他食品添加剂可视国际上的评价结果等分别进行不同阶段的试验。,毒理学评价实验的目的,急性毒性试验,测定LD50，了解受试物的毒性强度、性质和可能的靶器官，为进一步进行毒性试验的剂量和毒性判定指标的选择提供依据。,遗传毒性试验,对受试物的遗传毒性以及是否具有潜在致癌作用进行筛选。,了解受试物对胎仔是否具有致畸作用。,致畸试验,对只需进行第一、第二阶段毒性试验的受试物，在急性毒性试验的基础上，通过30d喂养实验，进一步了解其毒性作用，并可初步估计最大无作用剂量（MNL）。,短期喂养试验,观察受试物以不同剂量水平经较长期喂养后对动物的毒性作用性和靶器官，并初步确定最大无剂量；了解受试物对动物对动物繁殖及对仔代的致畸作用，为慢性毒性和致癌实验的剂量选择提供依据。,亚慢性毒性试验（90d喂养试验、繁殖试验）,了解受试物在体内的吸收、分布和排泄速度以及蓄积性，寻找可能的靶器官；为选择慢性毒性试验的合适动物种系提供依据，了解有无毒性代谢产物的形成。,代谢试验,了解经长期接触受试物后出现的毒性作用，尤其是进行性和不可逆的毒性作用以及致癌作用；最后确定最大无作用剂量，为受试物能否用于食品的最终评价提供依据。,慢性毒性和致癌试验,各项毒理学试验结果的判定,如LD50剂量小于人的可能摄入量的10倍，则放弃该受试物用于食品，不再继续其他毒理学试验；大于10倍者，可进入下一阶段毒理学试验。,LD50也即动物的半数致死量，是指能使一群试验动物中毒死亡一半的投药剂量，以mg/kg表示。,MNL也称最大耐受量、最大安全量或最大无效量，是指动物长期摄入该受试物而无任何中毒表现的每日最大摄入量，单位为“mg/kg”。他是食品添加剂长期（终生）摄入对本代健康无害，并对下代生长无影响的重要指标。,MNL,MNL小于或等于人的可能摄入量的100倍者表示毒性较强，应放弃该受试物用于食品；大于或等于100倍而小于300倍者，应进行慢性毒性试验；大于或等于300倍者则不必进行慢性毒性试验，可进行安全性评价。,90d喂养试验、繁殖试验、传统致畸试验,根据MNL进行评价的原则,MNL小于或等于人的可能摄入量的50倍者表示毒性较强，应放弃该受试物用于食品；大于或等于50倍而小于100倍者，经安全评价后决定该受试物可否用于食品。大于100倍者，则可考虑允许使用于食品。,慢性试验致癌试验,根据MNL进行评价的原则,主要毒性（安全性）指标,ADI日许量,GRAS一般公认为安全者,（Acceptable Daily IntakesADI）,LD50半数致死量,日许量（ADI）,每日允许摄入量的简称，据JECFA对ADI的定义：依据人体体重，终生摄入一种食品添加剂而无显著健康危害的每日允许摄入的估计值，单位为每天每千克体重允许摄入的毫克数，用mg/kgBW表示，简写mg/kg。,评价食品添加剂安全性的首要和最终依据,获取ADI的数据,动物实验,MNL,ADI,1/1001/500,MNL,对小动物（大鼠、小鼠等）近乎一生的长期毒性试验中所求得的最大无作用量。,安全率,人和动物之间的感受不同,病人和幼弱者等耐力低下者,某些食品添加剂之间在毒性方面有相加甚至相乘作用,糖精钠ADI值,对小鼠的MNL值,500mg/kg,安全率,1/100,ADI值,05mg/kg,每人每天ADI值,70kg,350mg,问题？,在面包、饼干等食品中加入糖精钠150mg/kg是否安全？,一般成人每天对面包、饼干的最高摄入量约为0.5kg，则每人每天的最大摄食量相当于75mg。,为ADI值的21.4%,每人每天ADI值350mg,半数致死量（LD50）,判断食品添加剂安全性的第二种常用指标,如食盐的LD50为5250 mg/kg，味精的LD50为19900 mg/kg。,一般公认为安全者（GRAS）,按FDA规定，凡属于GRAS者，均应符合下述一种或数种范畴：在某一天然食品中存在者。已知其在人体内极易代谢（一般常量范围）者。其化学结构与某一已知安全的物质非常近似者。在广大范围内证实已有长期安全食用历史者（在某些国家已安全使用30年以上者）,有关食品添加剂毒性的不同看法,所使用的食品添加剂的商品质量是否符合法定规定。使用食品添加剂时是否严格遵守法定的使用范围和最大允许使用量。应与间接进入食品的外来物（如农药残留、兽药、包装材料迁移物、谷物的霉菌毒素）及食品中天然存在的有害成分与所用食品添加剂相区别。,是否属于食品在加工过程中由热分解所产生的诱变性物质。,应该理解“绝对安全，实际上是不存在”的，无论是天然的还是合成的，只要摄入量充分的大和/或食用时间足够的长，都会在一些人身上引起有害的结果，包括食盐、糖、动物脂肪等等一般认为”绝对安全”的天然物质。,近些年来新的检测技术不断发现法规中允许使用的一些添加剂对人体有害。,婴儿代乳食品中不得使用色素、香精和糖精类。,溴酸钾,苋菜红(C20H11O30N2S3Na3),氧化苯甲酰,甲醛次硫酸氢钠(俗称吊白块),六、食品添加剂的管理,FAO世界粮农组织WHO世界卫生组织JECFA食品添加剂专家委员会CAC食品法典委员会CCFA食品添加剂法典委员会FD&C食品药物和化妆品法（Food， Drug and Cosmetic Act）FDA美国食品与药物管理局USDA美国农业部FEMA美国食用香料制造者协会,联合国FAO/ WHO对食品添加剂的管理,由世界权威专家组织以个人身份参加的，所属于FAO/ WHO的JECFA， 以纯科学的立场对世界各国所用的食品添加剂进行评议，并将评议结果不定期进行公布，会议基本上每年召开一次。1962年FAO/ WHO联合成立了CAC，下设CCFA，后者也每年定期召开会议，对JECFA所通过的各种食品添加剂标准、试验方法、安全性评价等进行审议和认可，再提交CAC复审后公布，以期在广泛的国际贸易中，制定统一的实验方法和评价等，克服由于各国法规不同造成贸易上的障碍。,美国对食品添加剂的管理,美国是最早制订有关食品安全的法规，如1908年制订了食品卫生法（Pure Food Act），随后相继制订了食品药物和化妆品法（FD&C），食品添加剂法，肉品卫生法，禽类产品卫生法，分别由FDA和USDA贯彻实施。这些联邦法规对食品添加剂方面的主要作用是建立“允许使用范围、最大允许使用量和标签表示法”。      美国的食品添加剂法中规定，出售食品添加剂之前需经毒理试验，食品添加剂的使用安全和效果的责任由制造商承担，但对已列入GRAS者例外。凡新的食品添加剂在得到FDA批准之前，绝对不能生产和使用。,欧共体成立了“欧共体食品科学委员会”负责EEC范畴内有关食品添加剂的管理，包括对ADI的确认、是否允许使用、允许使用范围及限量，并据此编制各种食品添加剂的EEC No.。并有各种不定期的出版物出版。,欧共体对食品添加剂的管理,中国对食品添加剂的管理,中国与1973年”成立食品添加剂卫生标准科研协作组“开始有组织、有计划的管理食品添加剂。相应的法规有食品添加剂使用卫生标准、食品营养强化剂使用卫生标准、中华人民共和国食品卫生法、食品添加剂卫生管理办法、食品添加剂生产管理办法、全国特种营养食品生产管理办法、食品标签通用标准、特殊营养食品标签等。,中国对生产、使用新的食品添加剂的主要审批程序为：,生产或研制单位提出安全性评价等申请资料,省、市、自治区一级卫生部门初审意见,报送中国食品添加剂标准化技术委员会秘书处,由卫生部食品添加剂标准科研协作组组织预审,中国食品添加剂标准化技术委员会审定,经卫生部批准后列入食品添加剂使用卫生标准,七、食品添加剂的发展、问题与展望,发展,柠檬酸出口量居世界第一,木糖及木糖醇生产居世界第一,防腐剂生产与出口大国,糖精生产、消费与出口大国,问题,世界上批准使用的食用化学品品种有4000种，我国仅有1500多种，食品工业需求量较大的乳化剂世界允许使用的品种有60余种，我国只有30种，常用的只有甘油脂肪酸酯、蔗糖酯等5个品种，抗氧化剂中用于生鲜肉禽类的还属空白。,产品品种少，配套性差。,如酸味剂柠檬酸约30余家生产厂中，仅安微1家近10万吨规模，其余均为中小型企业。使用量较大的增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)年生产能力5万吨，有40家生产厂，平均每年生产能力只有1200吨，远未达到经济规模。国外超临界萃取技术、微胶囊技术、膜分离技术、分子蒸馏、吸附分离等高新技术早就应用于生产中，乳化剂单甘油酯大多采用分子蒸馏技术，我国只有少数厂采用。,生产规模小，工艺技术落后，成本高。,如香兰素香味不典型，香气不足，乳化剂蔗糖酯的HBL值低，集防病乳化多功能于一体的蔗糖多酯开发缓慢。,产品质量不稳定，针对性不强。,我国制剂化和复配化已开始起步，广州美晨股份有限公司已开发出速发蛋糕油、食用消泡剂、乳化稳定剂及面包、糕点等分子蒸馏单甘酯的复配产品，市场潜力很大，产品极具竞争力。,应用技术和制剂化水平有待加强。,关于发展我国食品添加剂工业的建议,充分利用我国的资源优势，开发食品添加剂新品种,我国有丰富的玉米资源，可以利用玉米芯制作甜味剂木糖醇、增香剂麦芽酚等。      我国甘薯产量居世界之首，用甘薯可制成多种食品添加剂如柠檬酸、乳酸、低聚葡萄糖、环状糊精等。,对