梁軼媛
摘 要:本文基于天然食品添加劑的特點,結(jié)合國內(nèi)外最新的技術(shù)和工藝,歸納了天然食品添加劑的種類、特性和提取工藝,在此基礎(chǔ)上分析了天然食品添加劑比化工合成添加劑更加安全和營養(yǎng)的優(yōu)勢,以及成本較高、仍然存在食品安全問題以及加工提取技術(shù)有待改進等局限性。進而提出了使用天然原生態(tài)材料、降低加工成本、創(chuàng)新提取和加工工藝等解決方案。
關(guān)鍵詞:天然食品添加劑;食品防腐劑;提取;食品安全
天然食品添加劑以動植物和微生物代謝產(chǎn)物為原料,一般經(jīng)過物理方法制取,比起化工合成食品添加劑,綠色安全、抗菌性好,對人體無害,沒有致癌性和致畸性,而且抗菌性強,水溶性好,含有較高的營養(yǎng)價值和人體必需的微量元素。全球食品添加劑超過5萬種,常用的超過3 000種,按照功能主要分為防腐、改善感官性狀添、提高食品質(zhì)量、提高食品營養(yǎng)和方便加工添加劑等。但是食品添加劑存在的一定危害,比如糖精能使大鼠致癌、豆腐鹵水中含有亞硝酸鹽、合成色素會干擾人體內(nèi)酶的活性。近年來頻發(fā)的食品安全事件讓人們認識到化工食品添加劑濫用帶來的危害。天然食品添加劑天然、綠色、營養(yǎng)、多功能,來源于豐富的動植物資源,比如大豆異黃酮有提升免疫力功能,竹葉抗氧化物有抑菌功能,低聚糖能調(diào)整腸道功能的雙歧因子。為了確保食品安全,研發(fā)制取天然食品添加劑具有格外重要的意義。
1 天然食品添加劑的種類
(1)營養(yǎng)強化劑。在食品加工中,營養(yǎng)物質(zhì)容易損失,比如鐵元素和維生素A,加入天然營養(yǎng)素可以強化其營養(yǎng)功能,減少營養(yǎng)物質(zhì)的流失,典型代表包括大豆蛋白、低聚果糖、脯氨酸等。
(2)調(diào)味劑。加入酸甜辣咸麻特殊口感和味感的調(diào)味劑,包括氯化鈉、醋酸、D-核糖、可可堿等,但是原料質(zhì)量可能存在污染風險。其中甜味劑使用最為廣泛,比如木糖醇、糖蜜提取物等。
(3)酶制劑和微生物制劑。過去是由動物臟器和高等植物提取,目前為了降低成本,提升繁殖繁殖速度,一般選用微生物菌種。
(4)乳化劑。包括茶皂素、黃原膠、牛膽提取物等,大豆卵磷脂廣泛應用于面包加工。在制備過程中因為需要將不相容的液體均勻地分散成乳液,需應對分散相質(zhì)點破碎,因此對加工工藝要求較高。
(5)增稠劑。提高食品的粘合度,包括達馬樹脂、殼素、酪蛋白等,原料來自于動植物、微生物及酶處理物。
(6)防腐劑和保鮮劑。防腐劑主要是防止食品腐敗,保鮮劑功能為維持其新鮮度,比如二氧化碳、茶樹油、魚精蛋白等。但是天然防腐保鮮劑存在自降解性質(zhì),因此不穩(wěn)定,其貯存問題仍然需要繼續(xù)攻關(guān)。
(7)抗氧化劑。包括茶多酚、迷迭提取物、磷脂等,其缺點在于提取物純度還有待提高,提取工藝仍然需要改善。
(8)天然色素。目前有100多種,典型代表有β-胡蘿卜素、姜黃素、辣椒紅等,但是目前染色能力較弱,穩(wěn)定性相對較差,而且成本問題仍有待解決。
(9)香辛料。以植物全草、葉、根、樹皮、種子為主,比如迷迭香、肉豆蔻、薄荷葉、精油、油樹脂和單離香料等。長期使用經(jīng)驗證明其無毒性,但是有微生物附著。
(10)增香劑。賦予食品香味,有500多種,比如橙花油、海貍醉、月桂葉油、檐子花浸膏等。
(11)其他類別。如羊毛脂、棕櫚葉臘等膠姆糖基礎(chǔ)劑,大豆油、紫膠等被膜劑,植物灰提取物等加工助劑。
2 天然食品添加劑的優(yōu)勢和局限性
2.1 天然食品添加劑的優(yōu)勢
①天然食品添加劑更為安全?;瘜W食品添加劑有致癌性、致畸性、低毒性等危害[1]。比如有些甜味劑可致癌,而且添加量大容易引發(fā)糖尿病等癥狀。而且現(xiàn)階段,為了提升食物的防腐水平、色澤和味道,食品添加劑的使用量較大,這就進一步加大了危害。目前研究已經(jīng)證明肉類食品中使用天然食品添加劑有利于提升食品安全水平[2]。②天然食品添加劑更為營養(yǎng)。比如番茄紅素能作為食品色素也能作為抗氧化劑,而且還能夠提升人體免疫力,
2.2 當前天然食品添加劑加工技術(shù)的局限性
①成本較高。化工合成添加劑成本低,但是天然食品添加劑多數(shù)成本較高,以香蘭素為例,天然香蘭素和化學香蘭素價格差異高達10倍。②仍有食品安全風險,天然防腐劑也不是完全無毒無害,比如目前甜菜紅、辣椒紅、紅曲米、茶黃素和巧橘黃等天然色素沒有使用量規(guī)定,其余多數(shù)品種都有使用量規(guī)定,這說明天然色素對健康也有影響。③加工技術(shù)工藝有待改進。加工中多數(shù)以復配劑為主,需要多次試驗,以提升工藝水平。比如大豆磷脂是很好的乳化劑,但是加工中需要丙酮脫除雜質(zhì),該物質(zhì)對神經(jīng)系統(tǒng)會造成損害。
3 天然食品添加劑技術(shù)的改進思路
3.1 使用天然原生態(tài)材料
在材料使用方面,應盡量使用天然物質(zhì),取材于動植物。我國的動植物資源非常豐富,在植物方面,有天然抗菌的食用香料植物種類非常多,既可以增香調(diào)味,又可以防腐。比如植物和香料精油具有廣譜抗菌活性,紫蘇葉能防腐也能增加醬油的醇香味,丁香、白胡椒、豆蔻有不同程度的抑菌作用。比如肉類食品添加劑中可以加入桂皮、籽仁等香料,也可以加入姜、蒜等材料,有助于提高其抗氧化性[3]。此外,植物油餾出物富含豐富的營養(yǎng),包括維生素E、植物甾醇、植物角鯊烯等[4],也可以作為食品添加劑使用。動物源天然添加劑沒有植物資源來源廣泛,但仍要選擇動物源天然材料,比如魚精蛋白在抑制食品腐敗方面效果明顯。
3.2 降低加工成本
充分利用技術(shù)進步降低成本,擴大技術(shù)的應用范圍。取材于廣泛存在的材料,盡量使用簡單的工藝進行加工,比如在蝦殼里面提取殼聚糖,在番茄中提取抗氧化物,在雞蛋中提取溶菌酶。為降低成本,要盡量對舊的添加劑進行改造,比如一個烴基的不同就會影響其疏水性,針對此要深入研究其結(jié)構(gòu),對其進行改造,通過增加甲基等技術(shù)手段改變完善其性能。要實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),還要采用機械化和自動化的手段促進天然食品添加劑走出實驗室,盡量優(yōu)化傳統(tǒng)工藝。
3.3 創(chuàng)新提取和加工工藝
對于天然食品添加劑要創(chuàng)新其工藝技術(shù),不斷探索其新功能,除了傳統(tǒng)的粉碎→提取→濃縮→抑菌試驗之外,還要在食品生產(chǎn)中不斷進行創(chuàng)新。在功能創(chuàng)新方面選用能夠提升免疫力、抗病菌和營養(yǎng)豐富的原料,比如在大蒜中提取功能化食品添加劑。在技術(shù)創(chuàng)新方面,發(fā)展干燥技術(shù)、超臨界和超聲波萃取技術(shù)、模擬移動床技術(shù)、沸騰造粒技術(shù)、超微化形態(tài)加工技術(shù)、超重力場分離技術(shù)和分子蒸餾和膜蒸餾技術(shù)。在工藝創(chuàng)新方面,推進無廢加工和微反應加工等工藝。
4 結(jié)語
天然食品添加劑對環(huán)境污染小,對人體鮮有危害,因此發(fā)展?jié)摿薮?。在未來的加工中,要從功能、技術(shù)和工藝等方面不斷進行創(chuàng)新,提升其安全性。
參考文獻
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[2]張慧,眭曉哲.肉類食品中食品添加劑使用情況調(diào)查[J].糧食科技與經(jīng)濟,2019,44(8):108-110.
[3]陳春偉,魏盼,黃娟,等.一種用于肉類加工的天然食品添加劑及其制備方法與應用:201811356089.X[P].2019-03-26.
[4]佚名.中國食品添加劑和配料協(xié)會召開“天然維生素E用植物油餾出物團體標準評審工作會”及“食品安全國家標準制訂工作研討會”[J].中國食品添加劑,2019,30(3):48.