食品添加剂的生产、经营与应用

食品添加剂的生产、经营与应用

食品法的颁布和实施为食品添加剂的发展创造了良好的发展环境。《轻工业调整和振兴规划》中,将全面清理食品添加剂和非法添加物作为食品加工安全的专项内容之一。食品安全法将食品添加剂的生产、经营和使用,都列为食品安全管理的重要内容。1食品添加剂使用在食品食品安全保护机构及其专国家卫生部对食品添加剂的生产、经营、使用作了严格具体的规定,归纳有12项。(1)禁止生产经营用非食品原料生产的食品,或者添加食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康物质的食品。(2)食品生产者采购食品添加剂,应查验许可证和产品合格证明文件,不得采购或者使用不符合食品安全标准的食品添加剂;并规定食品企业应建立食品添加剂名称、规格、数量、供货者名称等进货查验记录,记录保存期限不少于2年。(3)食品添加剂的生产者,应依照食品安全标准,对所生产食品添加剂进行检验,合格后方可出厂或者销售。(4)预包装食品的包装上应当有标签。标签应标明使用的食品添加剂在国家标准中的通用名称。(5)国家对食品添加剂的生产实行许可制度。申请食品添加剂生产许可的条件、程序,按照国家有关工业产品生产许可证管理的规定执行。(6)申请从事食品添加剂新品种生产活动的单位或者个人,应当向国务院卫生行政部门提交相关产品的安全性评估材料。经审查符合食品安全要求的依法决定准予许可并予以公布;对不符合食品安全要求的,决定不予许可并书面说明理由。(7)食品添加剂应当在技术上确有必要、且经过风险评估证明安全可靠,方可列入允许使用的范围。国务院卫生行政部门应根据技术必要性和食品安全风险评估结果,及时对食品添加剂的品种、使用范围、用量的标准进行修订。(8)食品生产者应当依照食品安全标准关于食品添加剂的品种、使用范围、用量的规定使用食品添加剂,不得在食品生产中使用食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康的物质。(9)食品添加剂应当有标签、说明书和包装。(10)进口的食品添加剂应当符合我国食品安全国家标准。首次进口食品添加剂新品种,进口商应当向国务院卫生行政部门提出申请并提交相关的安全性评估材料。国务院卫生行政部门依照规定作出是否准予许可的决定,并及时制定相应的食品安全国家标准。(11)国家食品安全风险评估制度将食品添加剂作为食品安全风险评估的内容之一。(12)食品安全标准中应当包括对食品添加剂的品种、使用范围、用量。食品中违法使用食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康的物质可分为2类:一是以有害物造假非法盈利,典型事例是2009年三鹿婴幼儿奶粉添加三聚氰胺冒充蛋白质;二是使用未经法定批准,将一些有害化学物质作食品添加剂使用,如在粉丝中使用吊白块增白、在水产品中使用甲醛防腐增韧等。卫生部食品安全综合协调与卫生监督局,对贯彻食品安全法近期提出了清理食品添加剂和非法添加物的重点内容和要求,清理工作主要包括:(1)发布违法添加的非使用物质和易被滥用的食品添加剂名单;(2)开展食品中食品添加剂和非食用物质专项抽检和监测,查处研制、生产、销售、使用非法食品添加剂的行为;(3)打击在食品生产、流通、餐饮服务中使用非法添加物的行为,整治超过标准限量滥用食品添加剂的行为;(4)严格食品添加剂生产许可制度,加强食品添加剂标签标识管理,实施食品生产加工企业食品添加剂使用登记备案制度;(5)完善食品添加剂管理法规,修订食品添加剂使用标准和《食品添加剂卫生管理办法》。2食品防腐保鲜我国是世界上农产品和食品最大的生产国和消费国,年产量均以亿吨和千万吨计,但由于制度和技术的缺失,很多生鲜食物常发生腐烂变质。据中国农大对北京市场酱牛肉测试说明,在超市保鲜膜包装的酱牛肉,于0~4℃冷藏保存,酱牛肉细菌繁殖仍相当快,第1天1200~2100个/g,但第5天达5.7~11万个/g,第6天38.0万个/g,第7天达150万个/g。卫生部每年公布的食物中毒通报中,均有不少由于食物保管不善变质、细菌性食物中毒的事例。如卫生部公布2002年全国食物中毒事故128起,中毒人数7127人,死亡138人;其中集体食堂中毒45起,中毒4148人,食物不洁细菌中毒占48%。所以食品防腐保鲜是食品安全的重大措施之一。我国年消费各种防腐剂约10万t,按国家批准的使用剂量平均以1/1000添加,相当于预防了10×103万t的食品的腐败变质。当然也应指出,化学合成防腐剂,不是食品的天然组成,虽对人体无害,但也无益,不能无控制地使用,必须加强管理,防止其不利影响。特别从近两年国家对的安全检查结果可看到,化学防腐剂和高倍甜味剂超范围超剂量使用较普遍,开发既对食品防腐、又对人体健康有益的防腐剂,是我们防腐保鲜工作的努力方向。目前国内外公认实现产业化并广泛使用、具有营养功能的食品防腐剂有2种。(1)乳链菌肽(nisin)亦称乳酸链球菌素,它是用蛋白质原料经过发酵生物合成,由34个氨基酸组成的小肽,对革蓝氏阳性菌,包括葡萄球菌、链球菌、微球菌等引起食品腐败的菌有较强的抑制作用。除能应用于奶制品、肉食品、高蛋白食品的防腐保鲜外,对于罐装食品能降低杀菌温度,改善品质和口感,进入体内可以分解为各种氨基酸,早在1969年,国际食品添加剂法规委员会批准并推荐为高效、安全、天然防腐剂。我国中国科学院微生物所和浙江天台银象所研发,从1994年开始试产,近年经国家认定,支持建立了高新技木示范工程,发酵单位平均达到8000IU/mL以上,居国际领先水平。产品大量出口欧美各国,虽然其单价比化学防腐剂昂贵得多,但其使用量仅为2/10000,就有良好的保鲜效果。(2)聚赖氨酸(polylysine)发酵法生成由赖氨酸组成的聚赖氨酸,是一种对革兰氏阳性和阴性菌、真菌等多种微生物广谱的生物合成抑菌剂,其抑菌质量浓度在50~250mg/L。日本首先于1989年进入市场,应用于食品防腐剂,全年消费约800~900t,大量用于米饭及淀粉食品保鲜,急性毒理试验LD50为5g/kg。人体摄聚赖氨酸后,能降解成赖氨酸营养物被吸收利用,无任何毒副作用。商品赖氨酸按不同用途,分固态和液态,用于米饭、盒饭、面条、糕点的为聚赖氨酸和麦芽糊精各50%的粉剂;用于家常菜、酱油、酱料、调料、饺子用调料、蔬菜洗涤液等为含酒精液体。3功能材料:食品添加剂当今世界,随着经济的发展和物质生活的不断改善,食品的安全、营养和健康成为消费者日益关注的热点,所以在普通食品中添加某些功能配料的功能食品,成为近年世界食品工业新的增长点。世界食品工业年增率为2%左右,而功能食品年增长率达10%,为此功能性配料也就成为国内外争相研发的重要课题,成为食品添加剂新品研发的热点。据2008SpecialtyChemicals.SRI报导,世界功能性食品添加剂和配料(包括营养强化剂和食物补充剂)的销售额,2007年达到1344.69亿美元,2012年预计达1800多亿美元,详见表1。3.1日特定保健用食品安排指标见表1日本是世界上较早开发和推广功能食品国家之一,日本除营养食品、强化食品外,自1991年开始批准设立可以标示健康功效的特定保健用食品,到2007年12月,被批准的有755件。这700多种的终端形式,其中饮料占34.7%、乳酸菌饮料18.6%、小食品13.1%、肉鱼蛋白食品4.5%、汤类4.8%、谷物食物5.8%、糖片5%。特定保健用食品,和我国的保健食品不同,特定保健用食品实际上是在普通食品中,加入了功能性添加剂的功能食品。2007年,特定保健用食品市场规模约6798亿日元,较2005年增加7.9%,增长最多的是以调节血脂的产品,其次是调节血压相关产品。多年来,市场常见的有以标示降胆固醇的调理食用油和沙拉调料,标示牙齿健康的口香糖,最近又新推出的清凉饮料水、茶系饮料、咖啡饮料。目前日夲特定专用保健食品,其主要功能调节及其批准的功能添加剂和配料,主要有以下几种:(1)调节肠道功能:低聚糖(低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、棉籽糖等)膳食纤维、难消化糊精、乳酸菌、双岐杆菌、瓜尔豆胶分解物、小麦麸皮提取物、低聚琼脂纤维、聚葡萄糖、低分子海藻骏钠、异构化乳糖,啤酒酵母纤维,乳清发酵生成物;(2)降胆固醇:大豆蛋白、大豆肽、植物甾醇phytosterol及酯、植物甾烷醇phytostanol及酯,低分子海藻酸钠;(3)降血压:沙丁鱼肽,鲣鱼低聚肽,酪蛋白肽,乳蛋白三肽,杜仲茶糖苷、氨基酸;(4)降三甘酯、体脂肪:中链脂肪酸、绿茶儿茶素、EPA、DHA、二甘油酯、二乙酰甘油酯,球蛋白分解物;(5)调节血糖:膳食纤维、绿茶多酚、小麦清蛋白、L-阿拉伯糖、难消化性糊精、番石榴叶多酚,豆豉提取物;(6)骨健康:钙、镁、大豆异黄酮、乳基肽、维生素K2、柠檬酸苹果酸钙、酪蛋白磷酸肽低聚果糖,乳碱性蛋白质;(7)齿健康:麦芽糖醇,酪蛋白磷酸肽、木糖醇,异麦芽酮糖醇、茶多酚。3.2欧洲菊粉和低聚糖食品据Datamonitor报导,2007年欧洲功能食品(不包括强化食品),销售额38.88亿欧元,详见表2。欧洲市场较早流行无糖(sugarfree)食品,其中无糖口香糖占口香糖的市场比重,北欧占90%以上,西欧占80%。欧洲针对三高症、超体重人群,于20世纪早期开发了低热量、无热量的脂肪代用品、食糖替代品,包括菊粉、低聚糖以及膳食纤维。菊粉(inulin)又称菊糖,是一种生物多糖,也是一种高聚合度的果聚糖,平均聚合度7~60,主要为非消化性可溶性膳食纤维,甜度约为蔗糖的30%。欧洲菊粉的主要来源是菊苣,菊苣经热水浸提,制取菊粉。欧洲从1986年开始就用菊粉作脂肪替代物,后来进一步发展到用菊粉酶解制低聚果糖;比利时、法国、荷兰3个国家的菊粉,占欧洲产量的90%以上。菊粉作脂肪替代物,因其和水混溶后的凝胶,呈奶油状,流变性,加入牛奶、酸奶和乳饮料后,具有与原来产品相似的口感。试验证明每人每天摄入40g以上,无不良反应。菊粉在肠道的上部不会被水解成单糖,因而不会升高血糖水平和胰岛素含量,但能促进人体双岐杆菌的增殖。20世纪80年代,欧洲市场就有调整肠道功能、促进双歧菌增长的低聚糖配料功能食品,如比利时Fyos公司的低聚果糖和脱脂乳果计饮料,荷兰推出的低聚半乳糖乳品及饮料。2007年,西欧的菊粉和低聚果糖,年消费量达80900t,近年欧州市场大量推广芬兰于1995年推出的Benicol植物甾醇酯制取的降血酯功能性食品,如含乳饮料Benecol,每瓶150mL中含3g植物固醇酯,售价每瓶0.5欧元,2006年销售达2亿瓶,销售额1亿欧元。21世纪以来,欧洲大量推出的是原料来自天然提取物、且具优异的生理活性和明确防病抗病功能的添加剂。2000年11月在德国召开的欧洲健康食品配料展上,推出了具有妇女保健、降低血脂、改善骨质疏松等生理活性大豆异黄酮;有护眼功能的叶黄素;有抗氧化和预防冠心病的番茄红素、红葡萄提取物、绿茶提取物;Wild公司推出一种男性健康饮料,含有20mg何首乌提取物,能提高免疫功能。西欧各国2007年叶黄素销售9t,销售额1800万欧元;番茄红素销售6.3t,销售额1700万欧元;葡萄提取物销售47t,销售额1100万欧元。3.3纯度结晶麦芽糖酯和功能饮料美国消费者由于饮食结构中脂肪和糖类摄入过多,肥胖病和高血脂病较普遍。国家营养指导中心建议每人每天摄入热量2000~2200KCal,市场上大量的低脂肪代脂肪食品、低热量无热量食品,成为传统的受欢迎的功能食品。此外美国市场非常流行一种Lowcarbohydrateproduct低碳水化合物产品,意思是食品中的可消化性糖类(包括淀粉、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果葡糖等)很少,而不消化性的纤维(包括水溶性和水不溶性的纤维素)比较多。这种食品能满足消费者的口感和饱腹感,但又不会增加体重,成为美国膳食纤维的新卖点。过去12个月,美国有1000种以上的Lowcarbohydrateproduct低碳水化合物产品进入市场,但价格未见下降。罗盖特美国公司研究将高纯度结晶麦芽糖醇用于生产无糖巧克力获得成功,并推向全美国,目前北美市场90%的无糖巧克力,均是由罗盖特提供的高纯度结晶麦芽糖醇为原料。1999年植物甾醇及饱和性甾醇酯开始进入美国市场,美国FDA发布的健康公告称:“植物甾醇phytosterol及酯、植物甾烷醇phytostanol及酯,能通过降低血中胆固醇水平而有助于减少冠心病的危险。每天从膳食中摄入1.3g植物甾醇或3.4g植物甾烷醇,能达到明显降低胆固醇的作用”。FDA允许食品涂布用料中可加入20%的饱和性植物甾醇酯,现在美国植物甾醇年销售额3400万美元。美国嘉吉公司健康食品部,于2006年推出了从天然物中提取Coro-Wise植物甾醇和植物甾醇酯,添加到饮料、果汁、酸奶等食品,有益于心脏的健康,并允许在食品包装上,使用FDA规定的“有助于减少冠心病危险”的声称。美国功能饮料消费是国际上最大的市埸,为控制体重,除了大量低热量、零热量饮料以外,又开发了加速体能消耗的减肥饮料,如可口可乐和雀巢推出了含儿茶素EGCG和咖啡因;InterHealth营养品公司开发的含有南亚植物滕黄果提取物的饮料SuperCitriMax,能控制肥胖。2006年美国市场减肥饮料增加了500多种。近年具有抗氧化功能的天然提取物,正取代其他功能配料用于饮料和食品。如由于剧烈运动能量消耗多,体内自动氧化增强,自由基产生增多,所以新型运动饮料,引入抗氧化消除自由基的功能配料。2002年美国IFT展会上,罗氏公司推出了合成蕃茄红素Lycopene5%TG,作为功能性添加剂,用于果汁、饮料、乳制品、肉制品、沙拉、口嚼片;巴斯夫也推出了一种称为LYCOVIT的合成蕃茄红素,能用于油溶性和各种水溶性食品;可口可乐公司推出的加有番茄红素的迷你饮料,称这种饮料抗疲劳,能维持消费者现代生活状态;FDA2005年审批同意蕃茄红素为公认安全物质GRAS,2007年美消费蕃茄红素6t,销售额2190万美元。美国ROSSPRODUCT、SUNSWEETGROWERS、COUNTRYPUREFOOD公司推出了含有叶黄素的有益于眼睛健康的饮料,在包装的显目处标示“现在由叶黄素来帮助你保护眼睛的健康”,每份饮料含有叶黄素50mg,2007年美消费叶黄素8t,销售额1970万美元。此外美国有300多个品种的大豆异黄酮功能食品和饮料,年销售额20亿美元。3.4类胡萝卜素抗氧剂的发展现状我国食品添加剂和配料,包括防腐剂、高倍甜味剂、糖醇、低聚糖、维生素、酸味剂、鲜味剂、某些香料等,在国际上已有举足轻重的地位,不仅是生产大国,也是生产强国。但在高附加值功能性食品添加剂开发方面,虽然自1992年行业提倡大力开发天然、营养、多功能添加剂,以后列入了原国家计委、原国家经委和农业部联合发布的全国食品工业“十五”发展规划,但因技术难度高、投入较大,故和国外比尚有一定差距。世界功能性配料可能上千种,真正量大面广的只有少数几类。消费最多是碳水化合物类,其中糖醇占第一,达180万t以上,销售额约12亿美元;低聚糖占第二约20多万t,销售额5亿美元左右。世界食品添加剂数量巨大,企业数多,但效益并不理想,像β胡萝卜素、蕃茄红素、叶黄素等类胡萝卜素抗氧剂,因能适合三高症、慢性病人群,用以提高免疫力,改缓病情发展,对健康人群有防病抗病的功效,而且其有效剂量很少(以mg计),病人容易接受。预防和缓解心血管疾病和前列腺病人病情的番茄红素,有效剂量每人每天在6~12mg;但传统功能性添加剂如木糖醇,对改善糖尿病人病情的有效剂量是每人每天20~30g,每天的用量几乎差1000倍,产品单价亦差1000倍。木糖醇每公斤3美元,而高纯度的天然提取的蕃茄红素每公斤5000~6000美元,所以近10年来类胡萝卜素抗氧剂成为快速发展的新兴行业。国际公司如罗氏、巴斯夫、帝斯曼均把此类产品列入开发重点,2009年类胡萝卜素抗氧剂系列产品,包括饲料和食品,年产量仅几百t,销售额超过了11亿美元。我国的食品添加剂行业虽起步晚,但近十年发展快速,传统食品添加剂品种不仅能滿足国内市场,而且成为世界上的出口大国。原有食品添加剂的品种规模均以10000t、100000t、1000000t计,很多产能大于市场需求,同质化竞争严重,效益低下。例如糖醇我国有几十个企业,总产量80多万t,但产值只有30多亿元;山梨醇年产50多万t,单价每吨仅3000多元,利润每吨200元;木糖醇年产3万t,单价稍高也只2万元。因而必须考虑,适应世界新时期的发展潮流,转变产品结构,着力开发像番茄红素等高附加值的新型功能性食品添加剂。我国开发具有防病抗病的功能性食品添加剂,有一定的基础和历史。如红曲米(降血脂)、甘草甜(护肝)、木糖醇(不升血糖)、海藻酸钾(降血压)、胡芦芭胶(有益于糖尿病人)、竹叶抗氧剂(有益于心血管病人)等,相继列入GB2760使用卫生标准。有很多企业已利用其功能,申报了保健食品,被列入药物监督局药物名单的,有护肝药物甘草酸铵,糖尿病人辅助治疗剂木糖醇等。但是和目前国际上近期发展较快的多酚黄酮和类胡萝卜素两类抗氧剂相比,我国相对滞后,多酚黄酮起步并不晚,但因管理体制等原因,发展不理想,消费者了解也不多;类胡萝卜素,如蕃茄红素、叶黄素等我国2005年以后才逐步产业化。叶黄素列入GB2760是2007年,美国FDA于2003年批准;蕃茄红素我国于2009年列入GB2760,美国为2005年,比美国晚了4年。现将国内多酚黄酮类胡萝卜素部分产品,发展现状简介如下。(1)茶多酚茶叶中可溶性固物,占绿茶干物质的15%~25%,主要成份是儿茶素(黄烷醇)。我国早在1990年,由浙江农大和轻工所,提出绿茶提取物茶多酚为天然抗氧剂的研究报告,并据此列入国家使用卫生标准。当时的茶多酚标准为含儿茶素类40%,其中儿茶素占50%~60%。研究报告指出,茶多酚中儿茶素含有两个以上的酚羟基,具有很强的供氢能力,能与自由基结合,使成为惰性化合物,因而能防止脂质被氧化,降低脂质过氧化物和致癌物丙二醛的水平。浙江省已经将绿茶提取物开发成准字号预防心血管疾病的药物。我国近年批准用茶多酚为原料生产的保健品,有调节血脂、免疫、调节血糖、耐缺氧、减肥、防龋齿等数十种,作为保健用,建议每人每日摄入量20mg。经20多年的研发,茶多酚作为食品抗氧剂,既有水溶性又有油溶性,是能作为医药原料的高纯度产品。如杭州东方茶业科技公司开发的茶多酚,其含量90%以下的叫茶多酚;90%以上,纯度达98%,叫儿茶素,已出口国外。近年不论在欧、美、日等发达国家,对于纯度高的绿茶儿茶素,由于具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗辐射、降脂、降压、防龋齿、消臭等多种功能,其研究开发始终不断。荷兰DSM在上海投资建设年产40t纯儿茶素的工厂,产品纯度95%以上,作为高效天然抗氧剂、预防心血管疾病的功能性添加剂和药物,并将以能溶于水的白色结晶茶维力teavigo上市。(2)竹叶黄酮淡竹叶是我国卫生部确认为既是食品又是药品的传统中草药,近代研究表明,竹叶中含有的黄酮成分,是其防病抗病的重要因素。浙大张英傅士经多年努力,利用浙江丰富的竹叶资源,研发成竹叶黄酮(AOB)、竹叶抗氧化物,并在建了生产基地,产品含功能成分总黄酮32.4%、总内酯15.3%、酚酸7.8%,外观棕色具有平和的风味和口感。竹叶抗氧化物具有优良的抗自由基能力,类似SOD的作用,能螯合过渡态金属离子,阻断脂肪自动氧化,在啤酒中添加竹叶抗氧化物,双乙酰回升显制受抑制。香肠中添加0.01%的竹叶抗氧化物,可增强抗氧化能力,改善色香味,并大幅减少硝酸盐用量。此外,竹叶抗氧化物还有较强的抑菌作用,对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、肉毒梭菌有一定的抑制作用,是一种天然、营养多功能的食品添加剂。在经过省级卫生系统的毒理学试验、卫生部毒理学专家审定后,2003年12月经审查同意,作为新品种抗氧化剂列入GB2760卫生使用标准,可应用于食用油脂、肉制品、水产制品和膨化食品,最大使用量为0.5g/kg。由于竹叶抗氧化剂的安全、高效和低成本,在2004年出展日本和美国时,均受到国外食品界如化妆品界的青睐。卫生部1999批准用竹叶黄酮配制的保健品竹康宁,具有免疫调节,调节血脂功能,每日摄入量30~50mg(3)大豆异黄酮大豆异黄酮主要活性成份为染料木素和大豆黄酮,是—类含有多个酚羟基的多酚化合物的总称。主要生理功能为:预防骨质疏松、预防心血管病、缓解更年期综合症。最近的动物试验说明,大豆异黄酮由于其抗氧化活性,能抑制皮肤成皮细胞的老化和抑制皮肤癌症发生的危险。大豆异黄酮不是激素,但能和雌激素受体结合发挥微弱的雌激素作用,所以叫植物雌激素。目前市场大豆异黄酮价格,纯度40%的约为1100元/kg,纯度60%~80%为2000~3000元/kg,而纯染料木素价l万元/kg。早先我国大豆异黄酮,作为妇女用保健品大量从美国进口,每日摄入量有效物30~50mg。近5年国内大豆异黄酮发展很快,山东三维有大豆异黄酮30t,纯度40%;陕西荔北大豆异黄酮12t,纯度40%;其他有华药、哈高科、清华大学等生产,估计生产能力达200t,并有部分出口。(4)葡萄皮及籽的提取物是从葡萄中提取的多酚包括花青素(OPC)和类黄酮,有较好的抗氧化功能,有益于预防冠心病和小动脉的硬化。此外,葡萄中含有一种白黎芦醇,是一种葡萄受微生物侵垄而自身产生的植物抗毒素,有抗菌、抗炎、抗氧化、抗癌的活性,并具有防止低密度脂蛋白氧化,抑制血小板凝集的作用,每日摄入量50~80mg。我国葡萄籽提取物各地有不少企业生产,全国产能约200t,实产100~120t,以出口为主。山东盛