第九章 食品添加劑的毒性

1、第九章 食品添加劑的安全一、食品添加劑與現(xiàn)代食品工業(yè)“沒有食品添加劑，就沒有現(xiàn)代化的食品工業(yè)?！?二、食品添加劑定義按照中華人民共和國食品衛(wèi)生法第43條和食品添加劑衛(wèi)生管理辦法第28條，以及食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑衛(wèi)生管理辦法第2條和中華人民共和國食品安全法第九十九條，中國對食品添加劑定義為： 食品添加劑：指為改善食品品質(zhì)和色、香和味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。為改善食品品質(zhì)和色、香、味，以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。營養(yǎng)強(qiáng)化劑、食品用香料、膠基糖果中基礎(chǔ)劑物質(zhì)、食品工業(yè)用加工助劑也包括在內(nèi)。 食品工業(yè)用加工助劑: 保證食品加

2、工能順利進(jìn)行的各種物質(zhì)，與食品本身無關(guān)。如助濾、澄清、吸附、脫模、脫色、脫皮、提取溶劑、發(fā)酵用營養(yǎng)物質(zhì)等。世界各國對食品添加劑的定義不盡相同，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合食品法規(guī)委員會對食品添加劑定義為： 食品添加劑: 是有意識地一般以少量添加于食品，以改善食品的外觀、風(fēng)味和組織結(jié)構(gòu)或貯存性質(zhì)的非營養(yǎng)物質(zhì)。 按照這一定義，以增強(qiáng)食品營養(yǎng)成分為目的的食品強(qiáng)化劑不應(yīng)該包括在食品添加劑范圍內(nèi)。1. 食品添加劑的使用原則1.1 食品添加劑使用時應(yīng)符合以下基本要求：a) 不應(yīng)對人體產(chǎn)生任何健康危害；b) 不應(yīng)掩蓋食品腐敗變質(zhì)；c) 不應(yīng)掩蓋食品本身或加工過程中的質(zhì)量缺陷或以摻雜、

3、摻假、偽造為目的而使用食品添加劑；d) 不應(yīng)降低食品本身的營養(yǎng)價值；e) 在達(dá)到預(yù)期目的前提下盡可能降低在食品中的使用量。1.2 在下列情況下可使用食品添加劑：a) 保持或提高食品本身的營養(yǎng)價值；b) 作為某些特殊膳食用食品的必要配料或成分；c) 提高食品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，改進(jìn)其感官特性；d) 便于食品的生產(chǎn)、加工、包裝、運(yùn)輸或者貯藏。(3)按功能分類： E.1 酸度調(diào)節(jié)劑：用以維持或改變食品酸堿度的物質(zhì)。E.2 抗結(jié)劑：用于防止顆?；蚍蹱钍称肪奂Y(jié)塊，保持其松散或自由流動的物質(zhì)。E.3 消泡劑：在食品加工過程中降低表面張力，消除泡沫的物質(zhì)。E.4 抗氧化劑：能防止或延緩油脂或食品成分氧化分解、

4、變質(zhì)，提高食品穩(wěn)定性的物質(zhì)。E.5 漂白劑：能夠破壞、抑制食品的發(fā)色因素，使其褪色或使食品免于褐變的物質(zhì)。E.6 膨松劑：在食品加工過程中加入的，能使產(chǎn)品發(fā)起形成致密多孔組織，從而使制品具有膨松、柔軟或酥脆的物質(zhì)。E.7 膠基糖果中基礎(chǔ)劑物質(zhì)：賦予膠基糖果起泡、增塑、耐咀嚼等作用的物質(zhì)。E.8 著色劑：使食品賦予色澤和改善食品色澤的物質(zhì)。E.9 護(hù)色劑：能與肉及肉制品中呈色物質(zhì)作用，使之在食品加工、保藏等過程中不致分解、破壞，呈現(xiàn)良好色澤的物質(zhì)。E.10 乳化劑：能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間的表面張力，形成均勻分散體或乳化體的物質(zhì)。E.11 酶制劑：由動物或植物的可食或非可食部分直接提取，或由

5、傳統(tǒng)或通過基因修飾的微生物（包括但不限于細(xì)菌、放線菌、真菌菌種）發(fā)酵、提取制得，用于食品加工，具有特殊催化功能的生物制品。E.12 增味劑：補(bǔ)充或增強(qiáng)食品原有風(fēng)味的物質(zhì)。E.13 面粉處理劑：促進(jìn)面粉的熟化和提高制品質(zhì)量的物質(zhì)。E.14 被膜劑：涂抹于食品外表，起保質(zhì)、保鮮、上光、防止水分蒸發(fā)等作用的物質(zhì)。E.15 水分保持劑：有助于保持食品中水分而加入的物質(zhì)。E.16 營養(yǎng)強(qiáng)化劑：為增強(qiáng)營養(yǎng)成分而加入食品中的天然的或者人工合成的屬于天然營養(yǎng)素范圍的物質(zhì)。E.17 防腐劑：防止食品腐敗變質(zhì)、延長食品儲存期的物質(zhì)。E.18 穩(wěn)定劑和凝固劑：使食品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定或使食品組織結(jié)構(gòu)不變，增強(qiáng)粘性固形物的物質(zhì)

6、。E.19 甜味劑：賦予食品以甜味的物質(zhì)。E.20 增稠劑：可以提高食品的粘稠度或形成凝膠，從而改變食品的物理性狀、賦予食品粘潤、適宜的口感，并兼有乳化、穩(wěn)定或使呈懸浮狀態(tài)作用的物質(zhì)。E.21 食品用香料：能夠用于調(diào)配食品香精，并使食品增香的物質(zhì)。E.22 食品工業(yè)用加工助劑：有助于食品加工能順利進(jìn)行的各種物質(zhì)，與食品本身無關(guān)。如助濾、澄清、吸附、脫模、脫色、脫皮、提取溶劑等。E.23 其他：上述功能類別中不能涵蓋的其他功能。目前世界上使用的食品添加劑總數(shù)已達(dá) 14000 多種，其中直接使用的約有 4000 多種。常用的添加劑有 681種。 美國食品添加劑品種有 3450 種，其中直接使用有

7、1200 種; 日本合成食品添加劑品種有389 種，其中香料 95 種，天然食品添加劑有 800 種； 德國食品添加劑有 420 種； 加拿大 426 種； 瑞士 343 種； 我國1986 年頒布的 GB 2700286 國家標(biāo)準(zhǔn)允許使用品種為 16 個品類 618 種，到目前為止我國已批準(zhǔn)使用的食品添加劑 22 個品類 1500 多種，其中食用香料為 700多種。 第一節(jié) 防腐劑1. 為什么要用防腐劑？ 微生物引起的食品腐敗變質(zhì)可以分為：細(xì)菌導(dǎo)致的食品腐敗，霉菌導(dǎo)致的食品霉變及酵母導(dǎo)致的食品發(fā)酵。 造成食品腐敗的微生物主要有如下幾種菌屬：假單胞菌、黃色桿菌、無色桿菌屬、變形桿菌屬、梭狀芽胞

8、桿菌屬和小球菌屬。 造成食品霉變的霉菌主要有：毛霉屬的總狀毛霉、大毛躁、根霉屬的黑根霉、曲霉屬的黃曲霉、黑曲福、青霉屬的灰綠青霉。 防止食品腐敗變質(zhì)可以采用物理方法，如冷凍、干制、腌漬、煙熏、加熱、輻射等，然而最有效的辦法是使用防腐劑。 全世界使用的食品防腐劑約60種，美國約50種，日本約43種，我國約28種。防腐劑一般可以分為四大類： 酸性防腐劑： 如苯甲酸、山梨酸和丙酸及它們的鹽類。這類防腐劑的特點(diǎn)就是體系酸性越大，其防腐效果越好。在堿性條件下幾乎無效。 酯型防腐劑： 如尼泊金酯類、沒食子酸酯、抗壞血酸棕櫚酸酯等。這類防腐劑的特點(diǎn)就是在很寬的pH值范圍內(nèi)都有效，毒性也比較低。無機(jī)鹽防腐劑

9、： 如含硫的亞硫酸鹽、焦亞硫酸鹽等，由于使用這些鹽后殘留的二氧化硫能引起過敏反應(yīng)，現(xiàn)在一般只將它們列入特殊的防腐劑中。 生物防腐劑 如乳酸鏈球菌素、溶菌酶等。這些物質(zhì)在體內(nèi)可以分解成營養(yǎng)物質(zhì)，安全性很高，有很好的發(fā)展前景。一、 苯甲酸及鈉鹽a) 苯甲酸（鈉）和山梨酸（鉀）是我國目前最常用的食品防腐劑，而且兩者往往混合使用。 b) 苯甲酸鈉(sodium benzoate)有較好的水溶性，在酸性條件(pH 2.54)下能轉(zhuǎn)化為苯甲酸，對多種細(xì)菌、霉菌和酵母有抑制作用，長期以來一直用其作果醬、碳酸飲料和泡菜等酸性食品的防腐劑。 c) 苯甲酸沒有慢性毒性d) 苯甲酸鈉的急性毒性較弱，動物最大無作用劑

10、量(MNL)為500mg/kg體重。ADI為05mg/kg體重·d。苯甲酸在動物體內(nèi)會很快降解，7580的苯甲酸可在6h內(nèi)排出，1014h內(nèi)完全排出體內(nèi)。苯甲酸的大部分(90)主要與甘氨酸結(jié)合形成馬尿酸，其余的則與葡萄糖醛酸結(jié)合形成1-苯甲酰葡萄糖醛酸。 二、 山梨酸及鉀鹽山梨酸及其鉀鹽對各種酵母和霉菌有較強(qiáng)的抑制能力，但對細(xì)菌的抑制能力較弱。山梨酸鉀對人造黃油、魚、奶酪、面包和蛋糕等食品的防腐作用比苯甲酸鹽更強(qiáng)。 低濃度的山梨酸鉀主要用于控制霉菌和酵母的生長，適用于奶酪、烘焙食品、水果飲料、泡菜、水果、蔬菜、魚、肉制品和酒類等食品的防腐，其使用范圍和最大使用量與苯甲酸鈉相似。ADI

11、定為050mg/kg·d 第二節(jié) 抗氧化劑食品在儲藏過程中除受微生物作用發(fā)生腐爛變質(zhì)外，與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)變化也會出現(xiàn)褪色、變色、產(chǎn)生異味異臭的現(xiàn)象，使食品品質(zhì)下降，直至不能食用。這種現(xiàn)象在含油脂多的食品中尤其嚴(yán)重，通常稱為油脂的“酸敗”。油脂的酸敗不僅使其顏色和氣味發(fā)生變化，還會降低其營養(yǎng)價值，有時還會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。 肉類食品的變色，蔬菜、水果的褐變，啤酒的異臭味和變色，均與氧化有關(guān)。防止和減緩食品氧化，可以來取避光、降溫、干燥、排氣、充氮、密封等物理措施，但添加抗氧化劑是一種簡單、經(jīng)濟(jì)而又理想的方法?？寡趸瘎┦翘砑佑谑称泛竽茏柚够蜓舆t食品氧化，提高食品質(zhì)量的穩(wěn)定性和延長儲存期的

12、一類食品添加劑。 GB2760中允許使用的抗氧化劑有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)、D-異抗壞血酸鈉、茶多酚、植酸(植酸鈉)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、甘草抗氧化物、抗壞血酸鈣、磷脂、抗壞血酸棕櫚酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、4-己基間苯二酚、抗壞血酸、迷迭香提取物、竹葉抗氧化物、乙二胺四乙酸二鈉鈣等?？寡趸瘎┮榔淙芙庑缘牟煌?，大致可分為兩類。 水溶性抗氧化劑：此類抗氧化劑大多用于食品護(hù)色，主要有抗壞血酸、異抗壞血酸及二者對應(yīng)的鈉鹽，植酸，茶多酚。 油溶性抗氧化劑：此類抗氧化劑多于含油脂食品類，主要有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羧基甲苯(BHT)、抗

13、壞血酸棕櫚酸酯、沒食于酸丙酯(PG）、維生素E?？寡趸瘎┎粌H可以防止由超氧自由基引發(fā)的油脂酸敗，亦可消除由人體產(chǎn)生的內(nèi)源性活性氧自由基，阻斷自由基對人體細(xì)胞膜及大分子蛋白質(zhì)、DNA的損傷，防止炎癥及惡性腫瘤的發(fā)生，并出現(xiàn)了“抗氧化營養(yǎng)素”的概念。 這類物質(zhì)包括維生素A、胡蘿卜素、類胡蘿卜素(如番茄紅素)、維生素c(抗壞血酸)和維生素E(生育酚)等，目前廣泛用于癌和心血管疾病的預(yù)防。一、BHA、BHT和PG丁基羥基茴香醚(BHA)、特丁基羥基甲苯(BHT)和沒食子酸丙酯(PG)是目前食品工業(yè)中最常用的抗氧化劑。BHA、BHT和PG經(jīng)?；旌鲜褂谩?1983年FAO/WHO規(guī)定BHA和BHT的ADI

14、為00.5mg/kg體重·d，PG的ADI為00.2mg/kg體重·d。BHA、BHT和PG的急性毒性較弱。我國規(guī)定BHA在油脂、油炸食品、干魚、餅干、方便面、速煮米、干制食品、罐頭和腌肉等食品中的最大使用量不得超過0.2g/kg，BHA與BHT混合使用，在油脂中的含量不得超過0.25g/kg，BHA、BHT和PG混用時，BHA和BHT的總量不得超過0.lg/kg, PG不得超過0.05g/kg。二、維生素C維生素C是目前所知化學(xué)物質(zhì)中毒性最小的一種。在食品中添加維生素C主要是用于營養(yǎng)強(qiáng)化，維生素C作為水溶性抗氧化劑的主要作用是保護(hù)食品的色澤(不變色)及風(fēng)味。但其在加工過程

15、中很容易降解損失。 維生素C是一種廣譜性的抗氧化營養(yǎng)，它的存在可以保護(hù)維生素A、E及其他多種天然抗氧化劑免遭氧化破壞。維生素C在一定的生理范圍內(nèi)可以有效摧滅活性氧自由基，從而阻止活性氧自由基對細(xì)胞和DNA的傷害。 WHO建議每日維生素C的攝取量(ADI)為0.25mg/kg體重·d。 目前我國成年人每天的維生素C攝入量為70mg，孕婦為100mg，完全達(dá)到了正常人對維生素C的需求量(60mg/d)。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)認(rèn)為成年人每天的維生素C攝入量最好為200400mg，因?yàn)槿梭w對這個劑量的生物利用性最好。攝入劑量如超過500mg則利用率開始下降；攝入劑量超過1g，則很容易形

16、成草酸鹽排出。過度大量食用維生素C會引起其他一些物質(zhì)的毒害。例如大劑量服用維生素C會導(dǎo)致腎結(jié)石的形成維生素C可促進(jìn)鐵的吸收，在人體含鐵量過高的情況下，大量服用維生素C可作為助氧化劑帶來傷害。 此外，過多攝入維生素C也可延長有機(jī)汞在體內(nèi)的停留時間并增加鎘的毒性。過量攝入維生素C會引發(fā)精神緊張和心跳減慢。三、維生素E又名-生育酚，脂溶性維生素，是一種抗氧化劑.¢ 維生素E常添加在一些高級果油和天然深海魚油中，抑制油脂的酸敗和脂質(zhì)過氧化。 ¢ 大多數(shù)植物油和魚油中均富含維生素E，只是含量各有不同。一些特殊的植物油，例如沙棘油、麥胚油和芝麻油因富含維生素E而不易酸敗，相反，在植物油

17、精煉過程中，維生素E可能會從油中除去，結(jié)果被精煉過的蔬菜油會因氧化作用而變得不穩(wěn)定。¢ 維生素E幾乎是無毒的。¢ 維生素E大鼠的經(jīng)口LD50為10g/kg體重。¢ 病人每日300mg的維生素E連續(xù)幾個月，并沒有出現(xiàn)不良影響。 ¢ 但有成年人長時間每天攝入720mg維生素E，可出現(xiàn)頭痛、嘔吐、疲乏、昏眩和視力模糊癥狀。¢ 長時間每天口服1g維生素E可誘發(fā)高血壓、糖尿病和生殖系統(tǒng)障礙，更高劑量可能會導(dǎo)致出血、破壞免疫系統(tǒng)功能，導(dǎo)致免疫性疾病如哮喘、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及紅斑狼瘡的惡化。 ¢ 維生素E的防癌作用是由其抗氧化性質(zhì)決定的。¢

18、 維生素E還有增強(qiáng)人體免疫功能的作用。 ¢ FAO/WHO建議維生素E的每日攝入量為2mg/kg體重·d¢ 也就是說一個75kg的成年人每天攝入150mg維生素E為宜。¢ 試驗(yàn)證明每天攝入300mg的維生素E無毒副作用。¢ 我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的維生素E日攝入量為1012mg/d，¢ 美國FDA推薦的日攝入量為10mg/d，¢ 美國NIH推薦的維生素E攝入量為25mg/d。¢ 我國目前居民的維生素E攝人量僅為45mg/d，遠(yuǎn)未達(dá)到推薦攝入量，因此在食品中添加維生素E是十分必要的。第三節(jié) 食用色素¢ 1865年

19、英國化學(xué)家sir wilian henry perkins 合成第一個染料，隨之合成的染料五花八門，都馬上用到食品著色。¢ 1900年發(fā)現(xiàn)用于食品中多數(shù)染料有毒性，又重新以新知識、新技術(shù)、新工藝研究、開發(fā)、生產(chǎn)、使用天然色素。一、人工合成色素¢ 我國允許使用的有莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、新紅、檸檬黃、日落黃、 靛黃、亮藍(lán)，以及為增強(qiáng)上述水溶性酸性色素在油脂中分散性的各種色素鋁色淀。¢ 我國允許 使用的合成色素品種雖不多，但有紅、黃、藍(lán)三種基本色，可按比例混合制作橙、綠、紫等 多種色調(diào)。除新紅為我國新增品種，其它幾種均為世界上許多國家正在使用的安全性高的品種。

20、62; 由于人工合成色素大多以煤焦油為原料制成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬偶氮化合物，可在體內(nèi)代謝生成-萘胺和-氨基-1-1萘酚，這兩種物質(zhì)具有潛在的致癌性 。1. 莧菜紅和檸檬黃¢ 莧菜紅是目前廣泛使用的合成染料，幾乎每一種偏紅色或偏棕色的加工食品都使用過莧菜紅。¢ 由于發(fā)現(xiàn)莧菜紅具有致癌作用，1976年，美國FDA和英國等國家禁止其在食品中使用。 ¢ 目前，我國規(guī)定莧菜紅可用于碳酸飲料、配制酒罐頭、濃縮果汁、蜜餞、果灑、果味軟飲料等食品，用量為0.05g/kg。¢ 其他一些國家容許其用于冰淇淋、沙拉調(diào)味料、香口膠、巧克力、咖啡等食品。¢ 莧菜紅的急性毒性

21、較低對其使用的爭議性主要在致癌性方面。此外莧菜紅具有胚胎毒性，可致畸胎的發(fā)生。因此，莧菜紅的使用應(yīng)當(dāng)加以控制。 ¢ 使用范圍包括糖果、糕點(diǎn)上彩裝、紅綠絲、罐頭、濃縮果汁、青梅、山楂制品、櫻桃制品、對蝦片等。¢ 檸檬黃從1916年起巳被用作食品添加劑。其被認(rèn)為是合成色素中毒性最弱的。¢ 檸檬黃色素為水溶性物質(zhì)，它的主要問題是其致敏性。¢ 據(jù)統(tǒng)計，每萬人中就有一人對檸檬黃敏感，幾其是阿斯匹林過敏者發(fā)病率更高。檸檬黃的過敏癥狀包括風(fēng)疹、哮喘和血管性浮腫等，具有潛在的生命危險。¢ 檸檬黃，食用合成色素三原色之一，也是世界上被允許用于食品著色最廣泛的一種

22、合成色素。在食品方面廣泛應(yīng)用于汽水、果子露、果子汁、果凍、果子醬、棒冰、冰淇淋、糖果、糕點(diǎn)、香腸、酒類及各種食用香精的著色。除此外，在藥品、化妝品、醫(yī)療器具、煙草、飼料、食用包裝、日化品、玩具等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。二、天然色素¢ 我國允許使用的有甜菜紅、紫膠紅、越桔紅、辣椒紅、紅米紅等45種 。¢ 天然色素成份復(fù)雜，生產(chǎn)過程其化學(xué)結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，且可能混入鉛、砷等有害金屬及其它雜質(zhì)，也有毒性問題，應(yīng)按規(guī)定用量或生產(chǎn)需要適量使用。 1. 胡蘿卜素和番茄紅素¢ 沒有發(fā)現(xiàn)因攝入過多胡蘿卜素引起中毒的報道。因此，該物質(zhì)被列為是安全的食用色素。¢ FAO/WHO食

23、品添加劑專家委員會(JECFA)規(guī)定個胡蘿卜素的ADI為05mg/kg體重·d，在食品中的最大使用量為200mg/kg。 ¢ 用于果汁、飲料和固體飲料，油脂產(chǎn)品（如黃油、代黃油、起酥油和烹調(diào)油），速溶湯料、罐頭、果凍、果醬、蛋黃醬、咖啡伴侶、調(diào)味品等¢ 番茄紅素是一種天然食用色素，廣泛存在于番茄、桑葚、草莓、西瓜和紅色葡萄柚中，每百克含量可達(dá)314mg。¢ 番茄紅素是類胡蘿卜素的一種。在所有類胡蘿卜素中,番茄紅素的抗氧化活性最強(qiáng)、其抗氧化活性比胡蘿卜素高出一倍。目前，已發(fā)現(xiàn)番茄紅素對消化道癌、前列腺癌和胰腺癌有良好的防治作用。第四節(jié) 乳化劑乳化劑是一類能

24、使兩種或兩種以上互不相溶的液體(如油和水)等均勻地分散成乳狀液的兩親性物質(zhì)。乳化劑分子中同時具有親油基和親水基，可以在油水界面定向吸附，起到穩(wěn)定乳液和分散體系的作用，食品乳化劑能使食品多相體系中油水組分相互融合，形成均勻的分散體系，從而改善食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改進(jìn)食品風(fēng)味和品質(zhì)的一類添加劑。乳化劑按親油親水性可以分為兩類。 油包水類乳化劑 ：親油性較強(qiáng)，如脂肪甘油酯類乳化劑、山梨醇酯類乳化劑。 水包油類乳化劑 ：如低酯化度蔗糖酯、吐溫系列乳化劑、聚甘油酯類乳化劑等。乳化劑的作用 ¢ 分散、穩(wěn)定 ¢ 消泡、破乳1. 卵磷脂¢ 卵磷脂是一種天然乳化劑，具有良好的表面活性功能，可用作乳化劑、抗氧化劑、抗粘劑、濕潤劑、軟化劑、分散劑、脫膜劑等多功能添加劑。¢ 卵磷脂所含的膽堿及肌醇屬于維生素B族，有優(yōu)良的營養(yǎng)作用；所含的腦磷脂具有抗氧化或金屬螯合作用，所含的甘油磷酸則有健全神經(jīng)系統(tǒng)的作用。卵磷脂有防止高血壓的作用，還可用作保健食品。2. 蔗糖脂肪酸酯¢ 目前蔗糖酯已在歐洲、美國及日