苗璇 （甘肅省天水市天水師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院 741000）

一、引 言

食品的色、香、味是影響食品優(yōu)劣層次的基礎(chǔ)性準(zhǔn)則，特別是食品的顏色色調(diào)是影響大部分消費(fèi)者挑選食物的重要鑒別因素。為改善食品的感官性質(zhì)、保持良好的色澤，在食品加工過(guò)程中通常需要加入食用色素來(lái)提高食品的商品性，消費(fèi)者往往通過(guò)對(duì)食物色澤的感知來(lái)辨別食物的新鮮程度，從而選擇食品，增進(jìn)食欲。所謂食用色素又稱食品添加劑，是指為食品著色為主要目的的食品添加劑，主要分為食用合成色素和食用天然色素兩大類。

食用合成色素是人們通過(guò)化學(xué)的方法，借以不同的化學(xué)機(jī)理和反應(yīng)配比等生產(chǎn)出不同的仿真性色素。根據(jù)實(shí)際調(diào)查和數(shù)據(jù)取證，絕大部分食用合成色素對(duì)人體的生理機(jī)能、藥理效果、養(yǎng)生保健等具有一定程度的影響，引起了社會(huì)各界的關(guān)注。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的工作人員也對(duì)其做了進(jìn)一步證實(shí)該結(jié)論的準(zhǔn)確性的研究，并對(duì)食用合成色素的使用制定了相關(guān)的禁用條例和使用規(guī)則，對(duì)其使用進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理。

而食用天然色素是由動(dòng)植物組織及礦物等原料中提取的一類食品著色劑，不僅給予消費(fèi)者視覺(jué)上的真實(shí)感，給食品增添了風(fēng)味，而且充實(shí)飽滿的彌補(bǔ)了顏色對(duì)食品的負(fù)面影響，具有非常廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，天然色素不僅安全性高，色澤柔和，而且具有一定的生理活性，屬于功能性天然食用色素。尤其是歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家在食品中使用天然色素的比例已達(dá)85%,并有完全取代合成色素的趨勢(shì)。而在我國(guó)，有65種色素被批準(zhǔn)允許在食品行業(yè)中使用，其中植物類色素48種，目前我國(guó)每年生產(chǎn)的食品色素中天然色素占了90%，其中從植物中提取和通過(guò)微生物發(fā)酵而來(lái)的天然色素占20%，其余為焦糖色素。而在使用量上我國(guó)都是低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的，因?yàn)楝F(xiàn)階段還有一部分天然色素沒(méi)有可靠型的檢測(cè)方法和指標(biāo)。食用天然色素的開(kāi)發(fā)﹑應(yīng)用研究和安全性評(píng)價(jià)也成為相關(guān)科研工作者及食品企業(yè)從業(yè)者研究和工作的重點(diǎn)。研究其發(fā)展對(duì)我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展有著重要和深遠(yuǎn)的意義。

二、食用天然色素的分類

食用天然色素的取材廣泛、品種繁多，其主要原料資源可分為：礦質(zhì)天然色素資源、動(dòng)物天然色素資源、微生物天然色素資源和植物天然色素資源等，而研究應(yīng)用較多是植物天然色素資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界僅含有色素的植物就有2000多種，舉例來(lái)說(shuō)，類胡蘿卜素就有600多種。已證實(shí)的植物色素資源如：仙人掌果、雞冠花、紅木、黃菊花越桔、紅心蘿卜、菠菜、山楂、酸棗、芝麻、沙棘、桑椹、紅辣椒、黑米、紅花、黑豆、胡蘿卜、梔子、螺旋藻、樟樹(shù)等將近幾十多種常見(jiàn)植物，其中絕大多數(shù)屬林產(chǎn)植物。根據(jù)現(xiàn)有的資料文獻(xiàn)顯示，食用天然色素的分類將要比預(yù)期多，表1通過(guò)各種文獻(xiàn)研究對(duì)天然食用色素的分類進(jìn)行了總結(jié)。

綜上表，食用天然色素取材范圍面廣，品種多樣，選擇性較強(qiáng)，有著很大的發(fā)展?jié)撃堋?/p>

而食用合成色素，是用人工方法進(jìn)行化學(xué)合成而制得的有機(jī)色素，多數(shù)人工合成色素是苯、甲苯、萘等經(jīng)過(guò)磺化、鹵化類系列有機(jī)反應(yīng)后生成的物質(zhì)，而苯、甲苯、萘是在煤焦油中分離出來(lái)的。依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可將其分為兩類：偶氮化合物和非偶氮化合物。其中偶氮化合物又分為油溶性和水溶性，油溶性的合成色素不溶于水，進(jìn)入人體后不能被有效分解排出，毒性很大，而水溶性的合成色素一般認(rèn)為親水性強(qiáng)，體內(nèi)殘留量較小，毒性弱。但多數(shù)食用合成色素屬于煤焦油染料，不僅沒(méi)有對(duì)人體保健的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且多數(shù)是有害的。即使依照化學(xué)特殊的可變換性，我們可以根據(jù)不同的配比、加工、合成、調(diào)色等方式方法手段得到人們理想中的顏色，但因他們主要依賴于化學(xué)化工生產(chǎn)，并且在研發(fā)、生產(chǎn)、使用過(guò)程中都存在著安全隱患，在使用安全上不能得到保障。參照兩者分類上的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，盡管食用合成色素可以滿足消費(fèi)者對(duì)顏色種類的不同需求，但從原料天然型范圍，還是種類豐富程度上都遜色于天然色素，天生的自然特性可以明顯突出食用天然色素的發(fā)展前景更為寬闊，拓展層延展性強(qiáng)。

三、食用天然色素的特點(diǎn)

文獻(xiàn)證明，早在公元前1500年，人類就開(kāi)始在食物中使用天然色素，古埃及人利用天然提取物和葡萄酒來(lái)改善糖果顏色。我國(guó)古代的《食經(jīng)》和《齊民要術(shù)》等書中，有關(guān)于利用天然色素為食品和釀酒著色的記載，如用艾青做青餃；用紅米和茜草科植物使食品著色等；《史記·貨殖傳》也記載了古人在東周及北宋年間對(duì)天然色素的提取和使用。從古至今，食用天然色素早已融入人們的生活當(dāng)中是不可割舍的，因而人們對(duì)它的特性就有了詳實(shí)的記載。

食用天然色素來(lái)源自然，原料種類多，基本上對(duì)人的生理?xiàng)l件沒(méi)有毒害作用。所以它不僅僅能調(diào)節(jié)食品色調(diào)色澤，還在保留著植物等原材料內(nèi)部的天然物質(zhì)的基礎(chǔ)上兼并著營(yíng)養(yǎng)、保健等功能。表2將其優(yōu)劣特點(diǎn)作了必要性的總結(jié)概述。

相對(duì)來(lái)說(shuō)，食用合成色素在特點(diǎn)方面略勝一籌，但是它所帶來(lái)的危害是不可估量的。表3同樣將食用合成色素的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下：

結(jié)合表2和表3的總結(jié)，我們可以對(duì)比出，食用天然色素的優(yōu)勢(shì)是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，例如生態(tài)保護(hù)、醫(yī)藥保健等。而食用合成色素即使有色素具備本質(zhì)性的優(yōu)良特點(diǎn)，但在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)焦點(diǎn)問(wèn)題上沒(méi)有立足之地，反襯出食用天然色素對(duì)人們的生活有著明顯的輔助作用，很容易融入其中。隨著健康問(wèn)題被消費(fèi)者廣泛關(guān)注，人們對(duì)食品安全意識(shí)的提高和認(rèn)識(shí)程度的加深，食用天然色素被期望性將會(huì)越來(lái)越高，這對(duì)它的發(fā)展有著重要影響。

表2 食用天然色素的優(yōu)缺點(diǎn)匯總表

表1 食用天然色素各條件下的分類匯總表

四、食用天然色素的提取方法

近幾年，科研人員對(duì)食用天然色素的研究提取開(kāi)發(fā)出諸多方法，針對(duì)其特殊性、優(yōu)劣點(diǎn)采用不同的措施，目的是為了提高其產(chǎn)率，加大其開(kāi)發(fā)利用，拓寬食用天然色素在食品商業(yè)方面的創(chuàng)造價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。表4列出了幾種常用制備提取方法的利弊。

表中只是對(duì)部分方法進(jìn)行概述，提取方法除此之外還有回流技術(shù)、逆流萃取技術(shù)等。這些技術(shù)的引入，大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了提取時(shí)間，為了提高食用天然色素的純度和質(zhì)量，除了表中列舉的精制方法外現(xiàn)有兩相溶劑萃取精制法、吸附與解吸精制法等。

然而食用合成色素的制備及提取方法就不逐一列舉，但它運(yùn)用的科技水平含量高于食用天然色素相比較，所以當(dāng)下我們所面臨的棘手問(wèn)題就是避開(kāi)食用天然色素的弊端，尋求更好的途徑，在食用天然色素品種和產(chǎn)量上有突破性的進(jìn)展。

五、食用天然色素的研究應(yīng)用現(xiàn)狀

到目前為止，食用天然色素在餐飲等行業(yè)有著不可預(yù)測(cè)的發(fā)展速度和拓展空間，同時(shí)正處于復(fù)興時(shí)期。由于食用天然色素真實(shí)性、安全性比食用合成色素可靠，以及具有一定的生理功能，例如抗氧化、抗腫瘤、抗癌變、抗畸變、抗突變、抗高血糖、間接性治愈不孕不育等；藥理作用，例如葉黃素屬于類胡蘿卜素系的葉黃素類，可用于預(yù)防老年性視網(wǎng)膜黃斑退化引起的視力下降和失明，延緩眼睛退行性疾病的發(fā)生；營(yíng)養(yǎng)成效，例如可以從動(dòng)植物、礦物質(zhì)以及微生物體內(nèi)獲取到人們所需和必須的維生素或者人體所緊缺的氨基酸等微量化學(xué)物等優(yōu)點(diǎn)而備受推崇。與此同時(shí)，食用天然色素也對(duì)飲料類、乳制品類、糕點(diǎn)類、水產(chǎn)加工類、肉制品加工類、豆制品類、水產(chǎn)品類、糖果類、加工水果蔬菜類、調(diào)味料類、腌制品類、精細(xì)化妝品類等領(lǐng)域都有所涉及和影響。隨著現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，再加上國(guó)內(nèi)對(duì)其研究與開(kāi)發(fā)的重視，結(jié)合我國(guó)幅員遼闊，資源豐富的優(yōu)勢(shì)條件，為食用天然色素的探究奠定了相當(dāng)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

表3 食用合成色素的優(yōu)缺點(diǎn)匯總表

表4 幾種天然食用色素的制備方法及其比較

近年來(lái)根據(jù)較多研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分食用合成色素不但不能供給人體所需營(yíng)養(yǎng)，維護(hù)人體生理健康，還可能導(dǎo)致生理性疾病的病發(fā)或突變，給人們的生活造成危害。一般來(lái)說(shuō)，食用合成色素對(duì)人體的毒性作用可能有好幾個(gè)方面，其中人們最關(guān)注的是合成色素的致癌性，特別是偶氮化合物類合成色素的致癌作用尤為明顯。其次對(duì)于食用了添加食用合成色素的嬰幼兒食品的兒童，無(wú)疑對(duì)其身心發(fā)展、體格成長(zhǎng)百害而無(wú)益。目前，各國(guó)允許使用的合成色素幾乎均是水溶性色素，我國(guó)現(xiàn)階段允許使用的食用合成色素共有8種，包括莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、新紅、檸檬黃、日落黃、亮藍(lán)以及靛藍(lán)。以上跡象表明，食用天然色素的應(yīng)用范圍、發(fā)展空間和安全性上都超越食用合成色素，不論是從實(shí)用性，保健性，還是環(huán)保性上，食用合成色素處境都不容樂(lè)觀。近年來(lái)，隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和飲食標(biāo)準(zhǔn)的提高，飲食安全問(wèn)題、生態(tài)環(huán)保問(wèn)題、保健養(yǎng)生問(wèn)題等都被人們所重視，這意味著人們對(duì)于食用天然色素的要求也會(huì)愈來(lái)愈高。在其安全性上，對(duì)原料一定要嚴(yán)格從毒理學(xué)檢測(cè)、有害微量元素檢驗(yàn)、衛(wèi)生檢驗(yàn)等安全性評(píng)價(jià)中得出結(jié)論，并建立和規(guī)范良好的生產(chǎn)制度，這些都是控制和降低食用天然色素安全危害的最優(yōu)體系。

六、展 望

食用天然色素是色素行業(yè)發(fā)展中最早的一個(gè)分支，它的發(fā)展雷同于依靠人類生產(chǎn)生活而發(fā)展壯大的其他科學(xué)。目前國(guó)外主要以食用天然色素為重點(diǎn)，食用合成色素輔助性添加。而我國(guó)對(duì)于這塊領(lǐng)域的涉足比較晚，對(duì)于兩者的區(qū)分度不是很系統(tǒng)全面化，但是相關(guān)的制度已出臺(tái)。隨著人類生活水平質(zhì)量的提高、科學(xué)技術(shù)的提升、醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展等以及人們對(duì)自身身體健康的重視，對(duì)食用色素天然化的愿望就愈來(lái)愈強(qiáng)烈，所以在逐步打開(kāi)食用天然色素商業(yè)市場(chǎng)的過(guò)程中，必須對(duì)食用天然色素加大開(kāi)發(fā)力度研發(fā)優(yōu)質(zhì)、優(yōu)量的色素，杜絕天然色素原材料的浪費(fèi)，提高其實(shí)際性的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。并加強(qiáng)完善相關(guān)原有技術(shù)的科研化，準(zhǔn)確并精細(xì)的確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)和特殊性，克服其穩(wěn)定較差、著色弱、應(yīng)用范圍狹窄等客觀問(wèn)題，研制出多功能營(yíng)養(yǎng)化純天然食用色素，同時(shí)要排除因?yàn)榧竟?jié)、氣候、地域的影響，保證原料供應(yīng)的充足。在加強(qiáng)科研水平的基準(zhǔn)上，我國(guó)還要對(duì)生產(chǎn)廠家的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)化提升，汲取國(guó)際化的水準(zhǔn)和優(yōu)勢(shì)，不斷縮短與國(guó)際水平的距離，增強(qiáng)我國(guó)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

近年來(lái)隨著提煉和利用天然色素的技術(shù)的進(jìn)步和工藝的日益完善，在輕工業(yè)尤其在食品加工行業(yè)中所使用的色素中天然色素所占的比重越來(lái)越高。在飲食行業(yè)中所用的食品添加劑，天然化即用天然色素逐漸代替化學(xué)合成色素是必然的趨勢(shì)，因?yàn)樗x予了食用天然色素由食用合成色素所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。那么技術(shù)人員就要抓緊時(shí)機(jī)和機(jī)遇，突出重點(diǎn)，著重研發(fā)功能性的天然色素，發(fā)揮食用天然色素營(yíng)養(yǎng)作用、藥理作用和保健作用等，取長(zhǎng)補(bǔ)短，得益于人，打開(kāi)更為廣闊的商業(yè)性應(yīng)用平臺(tái)。

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