馮 濤， 柳 倩， 葉 苒， 陳 一

(1.上海應用技術大學 香料香精技術與工程學院， 上海 201418； 2.國際香精香料公司， 美國 新澤西 07735；3.賓夕法尼亞州立大學 食品科學系， 美國 賓夕法尼亞 16803)

食品用香料香精是指符合食品安全國家標準用于食品賦香的香原料，是加工食品香味最重要的來源，其不僅可以提升食品質量，降低生產(chǎn)成本，還可改善人們的生活品質[1-2]。隨著食品工業(yè)的崛起，香料香精行業(yè)也在社會經(jīng)濟和日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。食品用香料在食品添加劑大類中品種最多且高度市場化，相比其他食品添加劑行業(yè)，食品用香料香精利潤較高，近十余年，國內(nèi)食用香料香精行業(yè)進入發(fā)展活躍期。與此同時，我國食品用香料香精行業(yè)也面臨著眾多困難與挑戰(zhàn)。尤其近些年，食品安全問題的頻發(fā)，對人們身體健康造成了威脅，使人們對食品添加劑的安全產(chǎn)生了擔憂。雖然食用香料香精用量少，具有自我限制性，但隨著其應用范圍及添加量的增加，其安全性也不容忽視。研究顯示，食品用香料香精并非完全安全無害，其對人體健康的威脅需要經(jīng)過日積月累才能體現(xiàn)出來。據(jù)美國《兒童科學年報》報道，香料香精的過量攝入會對人體的肝臟、腎臟等多種臟器造成損害[3]。一些物質甚至可能具有致癌性，如2002年瑞典國家食物管理局報道油炸食品中存在丙烯酰胺這一潛在致癌物質之后，研究者發(fā)現(xiàn)在采用熱反應制備食品用香精過程中也會產(chǎn)生丙烯酰胺，長期攝入會對中樞神經(jīng)和大腦造成損害[4]。目前，國際癌癥研究機構(International Agency for Research on Cancer，IARC)已將其列為“人體可能致癌物”。另外，研究表明，在某些香料香精加工生產(chǎn)過程中，會不可避免地帶入香豆素和黃樟素等天然植物精油中的成分。美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)研究顯示，香豆素會引起腫瘤，損害內(nèi)臟器官；而黃樟素會導致肝細胞癌變。除此之外，甲基丁香酚、龍蒿腦及側柏酮等也是天然存在于香料中的有害成分[5]。含硫香料的二甲基硫醚、肉類香料中的雜環(huán)胺類及動植物水解蛋白物在生產(chǎn)過程中生成的3-氯-1,2-丙二醇均會造成身體多種器官的不可逆損傷[6]。因此，國際上大多數(shù)國家都對食品用香料香精制定了嚴格的標準及法規(guī)等加以監(jiān)管以確保其安全性。我國對于食品用香料香精的監(jiān)管起步較晚，批準添加于食品中的香料有 1 900多種，然而具有國家或企業(yè)標準的香料并不多[7]?，F(xiàn)階段我國對于食品用香料香精的監(jiān)管及評價體系尚不完善，難以滿足行業(yè)發(fā)展需求；因此，還需借鑒起步較早的發(fā)達國家先進經(jīng)驗，而美國及歐盟是食品用香精香料標準較為全面的國家和地區(qū)，其監(jiān)管及評價體系較為完善。因此，本文重點總結了歐美食品用香料香精監(jiān)管的法律法規(guī)及安全性評價體系，以借鑒國際經(jīng)驗，跟蹤食品用香料香精最新安全信息，提高食品用香料香精的安全性評價能力。

1 歐美食品用香料香精管理機構及相關法規(guī)

美國和歐盟對食品用香料香精的立法是最早也是最具權威的。世界各國對食品用香料香精的立法大都基于歐美立法體系，甚至很多國家完全采納歐美法規(guī)。表1中歸納了歐美國家食品用香料香精管理機構及相關法規(guī)。

表1 歐美食品用香料香精管理機構及相關法規(guī)

1.1 美國食品用香料香精監(jiān)管體系

美國從1958年起將食品用香料香精納入食品添加劑范疇并立法管理。最初由FDA直接對其進行監(jiān)管，將允許應用于食品的香料納入聯(lián)邦法規(guī)，并對天然來源及人工合成香料進行了區(qū)分[8]。法規(guī)中共納入食品香料1 200余種，確立了以“肯定表”的形式對食品用香料進行立法管理，但對使用范圍和用量未作說明[9]。隨新的香料不斷被發(fā)掘，給立法工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此，F(xiàn)DA將食品用香料評價工作交由美國食用香料與萃取物制造者協(xié)會(Flavor and Extract Manufacturers Association，F(xiàn)EMA)進行監(jiān)管，完全認可其評價結果，并將結果以“一般公認為安全物質”(generally recognized as safe，GRAS)名單的形式進行公布。

FEMA成立于1909年，由125個成員組成，包括生產(chǎn)和使用香料的公司。近60年來，F(xiàn)EMA專家組一直是美國評估食品用香料成分安全性的主要獨立機構，該專家小組是由業(yè)內(nèi)外的醫(yī)學家、毒理學家及生物化學家等權威人士組成[10]。其主要工作是通過FEMA GRAS計劃確保食品用香料的安全性，并與FDA及全球監(jiān)管機構建立合作關系。FEMA GRAS計劃建立于1960年，以響應1958年《聯(lián)邦食品、藥物和化妝品法案》的食品添加劑修正案，其任務是評估香料行業(yè)提名的物質在預期用作食品用香料成分的條件下是否可以被視為GRAS[11]。隨著與食品和風味成分安全評估相關的技術和科學的進步，F(xiàn)EMA GRAS計劃不斷發(fā)展，其一個關鍵部分是對GRAS香精成分的周期性重新評估。其通常將香料分為兩大類：化學結構明確的香料和天然復合香料(natural flavor complexes，NFC)。NFC是混合物，通常來源為用于給食品調(diào)味的植物源香料。FEMA專家小組已經(jīng)完成了對化學結構明確的香料的兩次重新評估，并在2015年擴大了重新評估計劃，以涵蓋FEMA GRAS NFC和其他相關NFC[12]。自1965年至今，已經(jīng)公布了28批GRAS名單(最近一批為2022年4月發(fā)表)，每一種被評為安全的食用香料都會被賦予一個FEMA編號，已從2001號開始連續(xù)編號至4 976號，即允許使用的食品用香料近3 000種。列入GRAS名單的香料并非一成不變，F(xiàn)EMA專家組每隔幾年便會依據(jù)最新毒理學資料及現(xiàn)代分析技術對已發(fā)布的香料重新進行安全性評價，以確認其GRAS身份，且目前為止，已有9種化合物被撤去FEMA編號[13]。目前，埃及、巴西、捷克、阿根廷、巴拉圭、烏拉圭、波多黎各等國家對GRAS名單全部采用，而原則上采用的國家也已超過40個。因此，GRAS名單對世界食品用香料香精的監(jiān)管有著廣泛影響。

1.2 歐洲食品用香料香精監(jiān)管體系

1980年以前，歐盟主要通過歐洲理事會(Council of Europe，COE)藍皮書公布食品用香料名單。由COE下設的食品香料物質專家委員會對名單中的每種香料進行編號，共1 700多種。與美國不同，歐盟對人工合成香料以“肯定表”的形式進行管理，而對天然及天然等同香料則采取“否定表”進行監(jiān)管[14]。而COE藍皮書并非真正意義上的法規(guī)，歐洲各國也有自己的法規(guī)對食品用香料香精的生產(chǎn)使用進行指導。

歐洲食品安全局(European Food Safety Authority，EFSA)是制定食品安全法規(guī)的權威機構，目前，歐盟已經(jīng)形成了比較完備的食品安全體系，食品用香料的管理也逐步過渡到“肯定表”的形式?？隙ū碇贫ㄟ^程中涉及的香料香精安全的法規(guī)有：1)1996年頒布了法規(guī)No.2232/96/EC，要求各成員國將批準使用的食品香料進行統(tǒng)一登記，形成待評價香料清單；2)法規(guī)No.1565/2000/EC對食品用香料香精的使用及評價規(guī)則作了說明，要求建立政府層面專家組收集食品用香料質量規(guī)格、代謝及毒理學資料對其進行安全評估[15]；3)2008年頒布了關于香料香精和具有香料性質的食品配料的有關法規(guī)[(EC) No.1334/2008]，提出了多項食品用香料香精的安全性評價原則，更新了原本注冊登記的名單，刪去了約150個申報香料(這些香料也均無FEMA編號，這也體現(xiàn)了FEMA工作的權威性)，于2012年完成并公布了歐盟許可的食品用香料名單，允許使用的食品用香料有2 500多種[16]。該法規(guī)還明確了存在安全風險香料的限量使用范圍，列出了生產(chǎn)中的禁用物質名單，并嚴格了食品用香料香精的標簽標識等。法規(guī)(EC) No.1334/2008內(nèi)容十分全面，幾乎包含了食品用香料香精法規(guī)的全部內(nèi)容(共30個條款，5個附錄)。歐盟食品用香料香精法規(guī)的建立也為世界香料香精安全問題研究提供了參考。

2 歐美食品用香料香精的安全性評價

2.1 美國食品用香料香精的安全性評價

自1960年開始，F(xiàn)EMA專家組基于攝入量評估、代謝及遺傳毒理學數(shù)據(jù)對食品用香料反復進行安全評價，以確定其預期風味用途的“GRAS”狀態(tài)。GRAS確認必須同時滿足以下4個條件：1)必須得到權威專家的普遍認可；2)專家必須通過科學培訓并具有評估物質安全性的經(jīng)驗；3)專家們必須根據(jù)科學程序得出安全結論；4)一般安全性認可的結論必須考慮物質的預期使用條件[17]。對于安全評價結果、評價程序及支撐數(shù)據(jù)，會公開發(fā)布，從而進一步提升公眾認可度。當有新的數(shù)據(jù)出現(xiàn)時，必須重新審查之前的評價結果。此外，F(xiàn)EMA會對一些特殊的香料格外關注，并進行不定期的重新評估。例如肉桂醛除作為香料加香外，還可作為抑菌劑及防霉劑；因此，美國“國家毒理學計劃”對肉桂醛毒理學開展了一系列研究，結果發(fā)現(xiàn)，在低劑量時，無致癌性。因此，F(xiàn)EMA在公布名單中指出，肉桂醛在微量使用時可以認為是GRAS[17]。

2.1.1食品用香料使用量調(diào)查

使用量數(shù)據(jù)是進行FEMA GRAS評估計劃的重要前提。將最近調(diào)查的使用量數(shù)據(jù)與過去調(diào)查的數(shù)據(jù)進行比較，以確定風味成分的使用趨勢。例如某一特定風味成分的使用量有所增加，如果增加幅度很大(增加超過1倍)，則將對其進行審查，以評估增加是否可能導致暴露量顯著增加。如在消費量較大的食品類別中使用年產(chǎn)量較大且使用量增加超過100%的物質，則可能會導致接觸量增加。相反，如在不經(jīng)常食用食品中廣泛使用，那么這種使用量的增加可能不會導致暴露量的顯著增加。暴露量的顯著增加可能需要FEMA專家小組重新評估GRAS狀態(tài)[8]。

2.1.2食品用香料暴露量評估

對添加到食品中的FEMA GRAS風味成分進行安全評估時，香料暴露量的可靠估計至關重要。多年來已經(jīng)開發(fā)了多種香料暴露量評估方法，20世紀60年代，專家組基于添加到各種食品類別中的風味成分水平和這些食品的消費量開發(fā)了“可能的平均每日攝入量(possible average daily intake，PADI)”的方法估計每日攝入量。PADI方法通過將33種食品類別(例如：烘焙食品和肉制品)中每種物質的正常使用水平乘以該食品類別每天的平均消費量來估計攝入量，并將所有33種食品的攝入量相加[(見式(1)]。

PADI=∑33種食品類別中每種香料的使用水平×
各食物類別的平均每日消費量 。

(1)

該方法假設添加到食物中的香料量是實際攝入量，但通常情況并非如此，因為該方法忽略了食品加工(熱加工、烘焙等)過程中損失的大量風味成分，且該方法的前提是假設每個類別中的每種食品均含所評價的物質，且每種食品每天均被攝入。因此，PADI法極大地高估了每日攝入量，仍需對其進一步改進。

作為對PADI方法的改進，F(xiàn)EMA在對香料安全評估過程中對消費者進行了詳細的飲食分析(detailed dietary analysis，DDA)。DDA方法是基于一組消費者在一年中14 d內(nèi)對所有食物的飲食攝入的詳細報告。來自城市、郊區(qū)和農(nóng)村社區(qū)的12 000名消費者，他們從嬰兒到65歲以上的老人不等。然后對消費者的飲食分析結果進行統(tǒng)計，并按年齡組和消費模式進行排序。參與者有 4 000多個描述符可供選擇，食品類別狹窄且高度具體。在絕大多數(shù)情況下，攝入量的估計數(shù)比PADI計算得出的估計數(shù)少3或4個數(shù)量級。雖然這種數(shù)據(jù)密集型方法準確可靠，但成本高昂且耗時。根據(jù)DDA研究的結果，確定了可以通過使用香料香精全行業(yè)年度使用量調(diào)查的數(shù)據(jù)合理預測攝入量[18]。

因此，之后在DDA方法的基礎上，F(xiàn)EMA開發(fā)了人均攝入量(per capita intake，PCI)×10方法，該方法是最被認可的方法，已作為香料安全評估的一個組成部分使用多年。PCI×10方法依賴于對每年銷售到食品制造市場的香料的產(chǎn)量(使用量)的估計。使用量數(shù)據(jù)可從香料制造商處獲得，并由政府機構和香料企業(yè)定期收集。其假設10%的人口消費100%的香料，計算方法見式(2)[12]。

(2)

式(2)中，PCI是人均攝入量，μg/(人·d)；香料的年產(chǎn)量，kg；CF為工業(yè)調(diào)查校正因子，數(shù)值為0.6。

當香料在食品中的使用量較大時，PCI×10方法評估結果與PADI接近，而當香料在食品中微量使用時，PCI×10方法的評估結果比PADI方法約低3個數(shù)量級[19]。且PCI×10方法成本較低，數(shù)據(jù)收集較為方便，因此，F(xiàn)EMA認為其最適合作為一種保守和實用的估計香料暴露量的方法。

2.1.3食品用香料毒理學評估

遺傳毒性分析結果的解釋一直是食品成分安全性評價中的重要問題。香料物質在食物中的含量通常很低，通常是百萬分之一的水平；因此，必須仔細評估使用遺傳毒性數(shù)據(jù)，以避免指定的風險水平高于全部數(shù)據(jù)所顯示的風險水平[8]。毒理學關注閾值(threshold of toxicological concern，TTC)法是目前基因毒性風險評估的主要方法，已經(jīng)被歐美及世界多個食品安全組織或機構所采納。其具體思路為：將香料化合物結構與潛在毒性相關聯(lián)，采用決策樹方式，將物質分為3類。第1類是結構簡單的化學物質，相關數(shù)據(jù)表明口服毒性等級較低。第2類物質是指沒有第1類物質那么明顯無害，但不具明顯毒性的物質。第3類是安全性尚不清楚或者表明可能有重大毒性的物質。因此，第3類物質毒性最大，第1類最小。目前已量化了3種結構類別中每一種的毒性潛力，且為每一類別制定了保守的無可見有害作用水平(no observed adverse effect level，NOAEL)。通過應用100倍的安全系數(shù)并校正平均體重(60/100)，將每個結構類別中的第5百分位NOAEL轉換為人體暴露閾值水平，即TTC，單位為μg/(人·d)[18]。第1、2、3類物質所對應的TTC分別為1 800、540、90 μg/(人·d)[20]。在2.1.2節(jié)暴露量評估的基礎上，只需將其與TTC比較，即可完成風險評估。如果暴露量在TTC之下便可認定其對人體健康沒有危害。當沒有關于香料物質的適當毒性數(shù)據(jù)或代謝數(shù)據(jù)時，會在決策樹中引入另一個攝入閾值1.5 μg/(人·d)，該值來源于已知致癌物的化學品數(shù)據(jù)庫中分析估計的0.94%癌癥風險，低于該閾值即視為安全。

2.2 歐洲食品用香料香精的安全性評價

歐盟在安全評估方法上與FEMA GRAS計劃有很大程度的一致性。暴露評估已成為歐美和國際機構食品用香料香精安全評估項目的基本組成部分。調(diào)查所得每日最大攝入量(maximized survey-derived intake，MSDI)多年來一直被用作歐盟香料安全評估的一個重要組成部分。MSDI方法與FEMA的PCI×10方法類似，數(shù)據(jù)基礎仍然是廣泛工業(yè)調(diào)查的使用比，同樣假設10%的人口消費100%的香料，唯一不同的是校正因子CF為0.8，見式(3)。

(3)

式(3)中，MSDI表示每日最大攝 入量，μg/(人·d)；香料年產(chǎn)量，kg；CF為工業(yè)調(diào)查校正因子，數(shù)值為0.8。

理論最大每日攝入量(theoretical added maximum daily intake，TAMDI)方法類似于美國的PADI法。TAMDI法根據(jù)31種不同類別的食品或飲料中香料最大投入量估計攝入量。在對英國成年人(16～24歲的英國男性)飲食和營養(yǎng)調(diào)查中，收集了31種不同類別中任何一種的調(diào)味食品或飲料中香料的最大濃度、濃度分布和遇到每種物質的最大概率，在此基礎上估算了TAMDI估計值[見式(4)]，該值與PADI的數(shù)量級相同。通過比較MSDI和TAMDI方法，可以發(fā)現(xiàn)在許多情況下，TAMDI法估計值比MSDI至少高1個數(shù)量級，可能會對香料物質攝入量產(chǎn)生顯著的高估[18]。研究結果證實MSDI方法最適合作為一種“保守和實用”的估計暴露量的方法。

(4)

式(4)中，UL值為香料最大上限使用量，消費者標準體重假設為60 kg。

修正理論最大每日攝入量(modify theoretical added maximum daily intake，mTAMDI)是對TAMDI方法的改進，唯一的區(qū)別是TAMDI基于最高使用水平，而mTAMDI是基于香料的平均最高使用水平。有研究將MSDI、mTAMDI 和PADI評估值對比發(fā)現(xiàn)，MSDI估計值是現(xiàn)實的，且足夠保守，而mTAMDI導致攝入的大幅高估。同時，PADI方法得出的估計值略低于mTAMDI[21]。

在TAMDI的基礎上，EFSA提出了添加份額暴露評估方法(added portion exposure technique，APET)，用于新香料膳食安全的評估。該方法是以生產(chǎn)企業(yè)提供的香料添加水平數(shù)據(jù)和不同食品的消費數(shù)據(jù)為基礎進行暴露評估。該方法將食品分為兩類，既考慮了固體食品，又考慮了液體飲料[22]。食品分類后規(guī)定標準份，用于計算慢性攝入量APETchronic，大份是標準份的3倍，用以計算急性攝入量APETacute，兒童份是成人份乘以0.63。此外，APET法將人群分為：成人(60 kg)，兒童(15 kg)，嬰兒(10 kg)。具體計算見式(5)和式(6)[23]。

(5)

(6)

由于可靠的保守結果、易用性和低資源需求，MSDI方法仍然被EFSA認為是最適合一般使用的香料物質攝入量的評估方法。對于毒理學風險評估，歐盟與美國一樣，即采用TTC法進行，因此，歐美食用香料安全評價方法具有高度的相似性。

3 結 論

隨著香料香精在食品中的廣泛應用，其安全性亦越發(fā)受到消費者關注。歐美對香料香精的安全性監(jiān)管與評價起步較早，目前已經(jīng)形成了比較完善的香料香精安全評估與監(jiān)督機制，可有效保障食品安全及消費者身體健康，并為世界各國香料香精安全性評價提供借鑒。我國食品用香料香精行業(yè)起步較晚，現(xiàn)階段食品用香料香精的安全性評價體系尚不能滿足食品行業(yè)的發(fā)展，因此，亟須借鑒歐美等發(fā)達國家和地區(qū)的法律法規(guī)、暴露量評估和毒理學評估等安全評價方法，以促進我國食品用香料香精行業(yè)的健康發(fā)展。