食品添加劑food additives
遠在幾千年前，就將食鹽和香辛料等一些天然物質添加于食品，這也可說是一類當時所用的食品添加劑。繼之使用的有使食品著色的紅曲（用于腐乳等）、紅花、梔子色素；使腌制火腿等肉類的肉色發(fā)紅的硝石；制造豆腐所用的鹽鹵；饅頭中所用的堿等。隨著科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了許多性能遠優(yōu)于天然物質的化學合成添加劑，如防止面包老化、發(fā)霉的面團改質劑和防腐劑；防止富油食品變質的抗氧化劑；以及各種合成香料和食用色素等。當前，除香料以外，食品添加劑已發(fā)展到600多種。美國1978年的主要食品添加劑產量達481kt，價值13億美元，預計到1990年將達769kt，價值45億美元。日本1979年的主要食品添加劑產量約228kt，主要品種1981年已有459個。自60年代開始，一些化學合成添加劑的毒性，逐漸被人們所認識和重視，因而天然食品添加劑重新受到人們的重視。此外，還不斷開發(fā)新的高功能品種。
天然食品添加劑是以動植物或微生物代謝產物為原料，經(jīng)萃取、蒸餾、沉降、干燥、粉碎等物理方法得到的；化學合成食品添加劑是由元素或化合物經(jīng)化學合成反應而制得的。
各國食品添加劑的類別數(shù)差異很大，通常按其在食品中的功能分為六類。①防止食品腐敗變質的添加劑，如防腐劑、抗氧化劑、殺菌劑。②改善食品感官性狀的添加劑，如鮮味劑、甜味劑、食用色素、發(fā)色劑、漂白劑、抗結塊劑。③保持和提高食品質量的添加劑，如組織改進劑、面粉面團改質劑、膨松劑、增稠劑、乳化劑、被膜劑、固化劑。④提高食品營養(yǎng)的添加劑，如營養(yǎng)增補劑（包括維生素、氨基酸、無機鹽）。⑤便于食品加工制造的添加劑，如消泡劑、凈化劑。⑥其他，如膠姆糖基質材料、酸化劑、酶制劑、釀造用添加劑、防蟲劑。下述的添加劑是食品添加劑的主要品種：
防腐劑 具有抑制某些微生物繁殖及一定程度的殺菌作用。可有選擇地直接添加于醬油、醋、軟飲料、果醬、罐頭、葡萄酒、焙烤食品、蜜餞等，共約30多種，常用的有苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽、脫氫醋酸及其鈉鹽、對羥基苯甲酸酯類、丙酸的鈣、鈉鹽等。山梨酸的毒性最小、無異味，防腐效果好，是防腐劑中耗用量最多的一種，由巴豆醛與乙烯酮經(jīng)催化反應制得。
抗氧化劑 能防止食品成分氧化變質（如褪色、褐變、維生素破壞等），具有易氧化脫氫基團，通過給予食品以氫原子而阻止氧化連鎖反應、或形成絡合物、或抑制氧化酶類的活性，而防止、延緩食品氧化。主要用于防止油脂及富脂食品氧化腐敗。可添加于食用精制油、速煮面、冷凍或干制魚貝等，總數(shù)約30種，常用的油溶性抗氧化劑有叔丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、叔丁基對苯二酚、D，L-α -生育酚、愈創(chuàng)樹脂，其中合成品都稍帶毒性。最近出現(xiàn)的一種大分子抗氧化劑，是平均分子量為3800的二乙烯基-氫醌-苯酚的縮聚物，攝入人體后，不分解，不被吸收，直接排除體外，較安全。天然抗氧化劑發(fā)展很快。水溶性抗氧化劑有異抗壞血酸及其鈉鹽。
鮮味劑 能增強食品的鮮美風味。1909年日本鈴木兄弟在池田菊苗1908年發(fā)現(xiàn)L-谷氧酸鈉之后，用面筋水解法建廠生產這種調味劑。目前，常用的除L-谷氨酸一鈉(味精)外，還有5′-肌苷酸鈉、5′-烏苷酸鈉、5′-核苷酸鈉、琥珀酸鈉等。5′－核苷酸的鈉、鈣鹽與谷氫酸一鈉合用，可增強鮮味10～20倍。
甜味劑 能給食品以甜味。每單位賦甜能力的發(fā)熱量大于蔗糖相應熱值2％者，稱為營養(yǎng)甜味劑，如糖類及糖醇類。小于2％者稱為非營養(yǎng)甜味劑，如糖精及其鈉鹽類（1884年瑞士汽巴公司首次生產），二氫查耳酮（新橘皮苷）、甜葉菊苷、甘草甜味劑，以及由天門冬氨酸和苯丙氨酸合成的 N-L-α-天門冬酸－L－苯丙氨酸甲酯（簡稱天冬甜精）。天冬甜精的甜度高，無苦味，安全性高，已有取代糖精，代替部分砂糖的趨勢。
食用色素 能使食品著色的一類添加劑，食品的性質不同，選用色素亦不同。如用于軟飲料、糖果時，應選用耐酸性、耐熱性、耐光性好的色素。而鐵等金屬離子易使色素褪色，宜注意防止。作為食用色素，除本身具有鮮艷的色澤外，還必須通過嚴格的毒理評價以符合國家標準。食用色素總數(shù)近60種，包括合成色素和天然色素兩類，前者由具有苯環(huán)或萘環(huán)等有機物合成而得，常用的有莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃、日落黃等。為增強水溶性酸性色素在油脂中的分散性，并提高其耐熱、耐光、耐鹽等性能，可用鋁鹽制成結構復雜的鋁色淀。1983年日本的原色素銷售量為200t，美國約為2500t，日本的鋁色淀約為12t，美國約為 600t。合成色素因有一定毒性，發(fā)展受到限制。天然色素發(fā)展很快，常用的有葉綠素銅鈉鹽、姜黃、甜菜紅、蟲膠色素、紅花黃色素等。
發(fā)色劑 本身無著色作用的一類化合物，能與食品中的色素蛋白作用，穩(wěn)定其色調，或使其發(fā)生鮮艷色澤，總數(shù)約十多種。常用于肉類制品（香腸、火腿等）的發(fā)色劑是亞硝酸鈉、硝酸鈉、硝酸鉀。用作蔬菜的發(fā)色劑為硫酸亞鐵。
漂白劑 能使食品所含的著色物質分解、變成無色物質?？煞盅趸讋┖瓦€原漂白劑兩種。前者有過氧化氫、過硫酸銨、過氧化苯甲酰、二氧化氯；后者有亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉（保險粉），用于蜜餞、餅干、罐頭食品、葡萄糖、食糖等。硫磺可用于以熏蒸法漂白蜜餞、粉絲、食糖等。漂白劑具有一定的防腐、抗氧化、殺菌作用；但有一定的毒性，還會破壞維生素，應盡量避免使用或少量使用，殘留量有嚴格規(guī)定。
抗結塊劑 添加于粉末狀食品中，以防止其聚集結塊，保持其流散性。通常呈極細的顆粒(2～9μm)，表面積很大(310～675m2/g)，堆積密度達 80～465kg/m3?？菇Y塊劑具有極微小的細孔，能吸附水分，隔離食品顆粒，從而起分散、抗結塊作用，用于粉末飲料、食鹽、糖粉等?？倲?shù)約14種，常用的有硅膠、磷酸三鈣、無水磷酸氫二鈉、硬脂酸的鈣及鎂鹽、碳酸鎂等。硅膠的孔隙率極高，可使液態(tài)香料、醋、油、維生素及其他營養(yǎng)增補劑變?yōu)榉勰睢?
組織改進劑 能改進食品的外觀或觸感，具有保水、保濕、粘結、填充、增塑、增容等作用。用于肉類制品保水致嫩、粘結，膠姆糖基質增塑，焙烤食品增容，改善調味醬、涂抹品的流變性能等，總數(shù)約20多種。常用的有磷酸氫二鈉、磷酸一鈣、三磷酸鉀（或鈉）、六偏磷酸鈉、微晶纖維素等。
面粉面團改質劑 能使面粉漂白、易熟，改善焙烤食品面團的性質。包括面粉漂白劑、氧化劑、酵母食料、乳化劑、軟化劑等。
膨松劑 能在焙烤食品中產生或促使產生二氧化碳，使食品的組織疏松、柔軟。有利用酵母菌的發(fā)酵作用產氣和利用化學反應產氣的兩種方法?；瘜W膨松劑通常由碳酸鹽、酸性物質和填充劑構成，在接觸水分及受熱情況下，反應產生二氧化碳氣泡，總數(shù)約20多種。常用的有碳酸氫鈉、酒石酸氫鉀、磷酸氫鈣，主要用于餅干、面包、糕點等。
增稠劑 能增加食品的粘度，具有穩(wěn)定乳化和懸浮狀態(tài)的作用。多用于調味醬、果醬、冰淇淋、罐頭食品、糖果、速煮面等，總數(shù)近40種。天然增稠劑多數(shù)從含多糖類粘質物的植物和海藻類中制取，如淀粉、阿拉伯樹膠；從含蛋白質的動植物中制取，如明膠、酪蛋白；從微生物中制取，如漢生膠。合成增稠劑有羧甲基纖維素鈉、纖維素乙醇酸的鈣及鈉鹽、甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等。
乳化劑 能改善乳化體中各構成相之間的表面張力，形成均勻分散體或乳化體。按乳化劑的親水性和親油性的強弱，可分為油包水型（使水分散在油中）和水包油型（使油分散在水中）兩種（見表面活性劑）。用于糕點、面包、冰淇淋、人造奶油、巧克力、調味醬等，總數(shù)近60種。需求量最大的是單甘油酯，它是由脂肪酸或油脂與甘油在加熱下經(jīng)催化反應而得；其次是蔗糖酯。
被膜劑 能被覆于食品表面，主要起保質、保鮮、增添光澤等作用。用于果蔬的品種有植物性蠟、氧化乙烯高級脂肪醇、油酸鈉、醋酸乙烯樹脂、嗎啉脂肪酸鹽。用于糖果的有乙酰化單甘油脂、蜂蠟、阿拉伯樹膠、硅酸鎂、液體石蠟等。
固化劑 能使食品中的膠體凝固，用于使果蔬類食品保持堅硬，或使豆乳凝固成豆腐，總數(shù)約10多種。制造冷凍或罐藏果蔬制品時，用氯化鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣、磷酸二氫鈣可使果蔬中的果膠形成果膠酸鈣凝膠，而保持堅硬性。豆腐用固化劑為硫酸鈣（石膏）及葡萄糖酸－δ－內酯， 后者適宜于制造保存期長的包裝豆腐。制造葡萄糖酸 -δ-內酯時先以草酸處理葡萄糖酸鈣，使其分解，用離子交換樹脂脫鈣而成為葡萄糖酸溶液，經(jīng)低溫真空干燥后，在濃縮液中，加入葡萄酸-δ-內酯晶體，繼續(xù)真空濃縮而得。
螯合劑 能與多價金屬離子結合，形成可溶性金屬絡合物，消除食品中易引起有害氧化作用的金屬離子，以提高食品的質量和穩(wěn)定性。如與抗氧化劑共用，可防止油脂氧化，保持維生素穩(wěn)定，保持乳制品風味，防止食品褪色，使肉類制品中鈣-活化凝結酶失活等，總數(shù)近30種。常用的有醋酸鈣、氯化鈣、檸檬酸及其鈣、鉀、鈉鹽、乙二胺四乙酸的二鈉及二鈉鈣鹽等。
營養(yǎng)增補劑 是人體營養(yǎng)和代謝過程中所必需的物質，主要為維生素、氨基酸和無機鹽三類。用于補償食品加工中損失的營養(yǎng)素及強化天然營養(yǎng)素的含量，提高食品的營養(yǎng)價值。可添加于米、麥、醬油、奶油、奶粉、軟飲料、糕點等絕大多數(shù)食品，為保持營養(yǎng)素合理平衡，防止過量攝入，應以營養(yǎng)素供給量標準為依據(jù)，并在商標上注明含量。營養(yǎng)增補劑總數(shù)近 130種。維生素類中常用的有維生素 A1、B1、B2、C類、D類等及其衍生物。常用的氨基酸為八種必需氨基酸及其衍生物，無機鹽類中以鈣、鐵鹽為主。
食品加工助劑 因食品加工需要而使用的一類輔助物質，包括溶劑、吸附劑、助濾劑、凈化劑等。助劑本身必須符合食品級，最后應從成品中除去，對其殘留量也有所規(guī)定。常用的溶劑有丙二醇、甘油、丙酮、醋酸乙酯、己烷等，其他如離子交換樹脂、活性炭、硅藻土、滑石粉、白陶土、石蠟、硬脂酸及專用于糖果防粘的D-甘露糖醇等。
消泡劑 能防止或消除食品加工過程中產生的有害氣泡，使操作順利。通常使用揮發(fā)性小、擴散力強的油狀物，或水溶性表面活性劑。使用最廣的消泡劑是有機硅樹脂，由金屬硅與有機氯化物，經(jīng)催化反應制得有機氯硅烷單體，精餾分離除去副產物，再經(jīng)水解、縮聚而得。用于味精發(fā)酵以及葡萄酒、醬油、糖、乳制品、果醬等制造。
酸化劑 添加在食品中能產生附加氫離子以控制pH并產生酸味。用于改善食品風味、抑制微生物，護色，改良粘度和流變性，能使抗氧劑增效及起螯合作用，總數(shù)約20種。常用的有醋酸、檸檬酸、己二酸、乳酸、酒石酸。
膠姆糖基質材料 又稱膠基，是一類高分子化合物，經(jīng)加入其他添加劑后，具有適當?shù)恼硰椥?，耐咀嚼性、光滑性等，用于制造膠姆糖。如部分二聚的松香酸甘油酯，丁苯橡膠、丁基橡膠、部分氧化的松香酸甲酯，聚乙烯、聚異丁烯、聚醋酸乙烯酯等。
酶制劑 從生物體細胞或組織中提取并經(jīng)加工后仍具有催化活性的含酶制品，用于改進食品加工和最終食品質量。常用的有各種蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果膠酶、纖維素酶等。廣泛應用于發(fā)酵食品、果蔬、肉類、乳品、葡萄糖、軟飲料等的制造（見生物化工產品）。
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