食用色素
- 中文名
- 食用色素
- 类别1
- 色素
- 类别2
- 食品添加剂
- 分为
- 天然和人工合成两种
目录
食品的色彩是食品感观品质的一个重要因素。人们在制作食品时常使用一种食品添加剂——食用色素。使用的食用色素有天然食用色素和合成食用色素两大类。在1850年英国人发明第一种合成食用色素苯胺紫之前,人们都是用天然色素来着色。早在公元10世纪以前,古人就开始利用植物性天然色素给食品着色,最早使用色素的是大不列颠的阿利克撒人,当时他们用茜草植物色素做成玫瑰紫色糖果。以后,美洲的托尔铁克人与阿芒特克族人相继从雌性胭脂虫中提取胭脂虫红,用于食品着色。我国自古就有将红曲米酿酒、酱肉、制红肠等习惯。西南一带用黄饭花、江南一带用乌饭树叶捣汁染糯米饭食用。食品着色和改善食品色泽的食品添加剂。有天然和合成之分。天然食用色素是直接从动植物组织中提取的色素,对人体一般来说是无害,如红曲、叶绿素、姜黄素、胡萝卜素、苋菜和糖色等,就是其中的一部分。人工合成食用色素,是用煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的,故又称煤焦油色素或苯胺色素,如合成苋菜红、胭脂红及柠檬黄等等。这些人工合成的色素因易诱发中毒、泻泄甚至癌症,对人体有害,故不能多用或尽量不用。
天然色素多由天然呈色的植物制取。这些呈色的植物组分,皮、壳、叶、渣等往往以此作综合利用。也有由动物制取的,如紫胶色素(胭脂虫色素),还有由微生物制取的,如红曲色素。制取方法除焦糖色系以糖类物质在高温下加热焦化而得外,多以水或相关溶液抽提,再进一步精制,浓缩干燥而成。也有将呈色植物组分经干燥,粉碎直接应用的。还有通过组织培养等生物技术方法来制取的。有以人工化学合成的方法,制取在化学结构上与天然完全相同的色素(nature-identical colours)如β-胡萝卜素,其安全性比一般合成色素为强。
由动、植物组织以及矿物中提取的微生物色素、植物性色素及矿物性色素等天然色素,其中可供食用者称为天然食用色素。广泛用于药品食品中,允许使用的有虫胶色素、红花黄色素、甜菜红、辣椒红素、红曲米、姜黄、β-胡萝卜素、叶绿酸铜钠盐、酱色等。在选用食用色素时,其色、味、嗅应该力求与天然物或习惯相协调。
按其溶解性可分为水溶性和非水溶性两类。合成色素色泽鲜艳,着色力强,性能稳定,不易褪色,而且用量较少,相对来说,价格便宜,曾被大量应用。
由于属煤焦油系染料化合物,有的在人体内可形成致癌物质如β-萘胺之类,存在安全性问题,故各国都加以严格限制。主要的合成色素多属偶氮色素,通过重氮化、偶合、盐析、精制而得。为了不使其因溶解而造成食品混色,则将其制成色淀(lakes),即将水溶性色素淀积在许可使用的不溶性基质上,常用的基质为氧化铝,故又称铝色淀。
随着社会的发展和人们生活水平的提高,越来越多的人对于在食品中使用合成色素会不会对人体健康造成危害提出了疑问。与此同时,大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,某些合成色素甚至会危害人体健康。
前苏联在1968-1970年曾对苋菜红这种食用色素进行了长期动物试验,结果发现致癌率高达22%。美、英等国的科研人员在做过相关的研究后也发现,不仅是苋菜红,许多其它的合成色素也对人体有伤害作用,可能导致生育力下降、畸胎等等,有些色素在人体内可能转换成致癌物质。科研人员说,合成色素是以煤焦油为原料制成的,通称煤焦色素或苯胺色素,对人体有害。危害包括一般毒性、致泻性、致突性(基因突变)与致癌作用。
许多食用合成色素除本身或其代谢物有毒外,在生产过程中还可能混入砷和铅。过去用于人造奶油着色的奶油黄,早已被证实可以导致人和动物患上肝癌,而其它种类的合成色素如橙黄能导致皮下肉瘤、肝癌、肠癌和恶性淋巴癌等。
科学家早就发现,长期摄入生产糖果和软饮料时经常使用的人工添加剂会导致多动症等行为障碍。英国食品标准管理局(FSA)对这一研究结果拨款75万英镑委托南安普敦大学的研究者进行进一步的研究,研究结果显示,有6种人工色素包括人们所熟知的柠檬黄、日落黄会影响儿童的智力,严重时可导致儿童的IQ值下降5.5分。研究者还在对另一种添加剂苯甲酸纳的危害性进行进一步研究。
化妆品中色素的危害不容忽视:
合成色素不仅广泛使用在食品行业,在化妆品行业,也同样有它的阴影。
化妆品在人们日常生活中已成为一种增香添美的必需品,但是,化妆品中的一些物质常常给爱美者的健康带来一定的损害,这其中就包括色素。
化妆品是一种日用化学工业品,本身就含有多种化学物质。据有关资料显示,世界上大约有7000多种化学物质作为化妆品的原料,按不同的比例配合成各种各样的化妆品,而大部分的化妆品都含有色素。
据一项统计显示,引起皮肤功能障碍的化妆品原料中最危险的是香料,其次就是色素。
着色剂按来源可分为人工合成着色剂和天然着色剂。
按结构分:人工合成着色剂、天然着色剂。
按着色剂的溶解性分:可分为脂溶性着色剂和水溶性着色剂。
天然着色剂食用天然着色剂主要是指由动、植物组织中提取的色素,多为植物色素,包括微生物色素、动物色素及无机色素。绝大部分来自植物组织,特别是水果和蔬菜。安全性高,有的还兼具营养作用(如β-胡萝卜素)。
天然色素特点:能更好地模仿天然物的颜色,色调较自然;成本较高;保质期短。着色易受金属离子、水质、pH值、氧化、光照、温度的影响,一般较难分散,染着性、着色剂间的相溶性较差。
按来源可分为植物色素(如叶绿素等)、动物色素(如紫胶红等)、微生物色素(如红曲色素等)。此外,它还可包括某些无机色素。按结构尚可分为叶啉类(如叶绿素)、异戊二烯类(如β-胡萝卜素)、多酚类(如花色素苷)、酮类(如姜黄素)、醌类(如紫胶红)和甜菜红、焦糖色等。
截止1998年底,国家批准允许使用的食用天然色素共有48种:
包括天然β胡萝卜素、甜菜红、姜黄、红花黄、紫胶红、越橘红、辣椒红、辣椒橙、焦糖色(不加氨生产)、焦糖色生产焦糖色(加氨生产)、红米红、菊花黄浸膏、黑豆红、高梁红、玉米黄、萝卜红;可可壳色、红曲米、红曲红、落葵红、黑加伦红、桅子黄、桅子兰,沙棘黄、玫瑰茄红、橡子壳棕,NP红、多惠柯棕,桑椹红、天然芥菜红、金樱子棕;姜黄素、花生农红、葡萄皮红;兰锭果红;藻兰、植物炭黑,密蒙黄,紫草红;茶黄色素:茶绿色素、柑橘黄、姻脂树橙(红木素/降红木素)胭脂虫红、氧化铁(黑)等。常用的天然着色剂有辣椒红、甜菜红、红曲红、胭脂虫红、高粱红、叶绿素铜钠、姜黄、栀子黄、胡萝卜素、藻蓝素、可可色素、焦糖色素等等。
合成着色剂合成着色剂的原料主要是化工产品。主要是通过化学合成制得的有机色素。
按化学结构可分为偶氮类色素和非偶氮类色素。
按溶解性又可分为油溶性色素和水溶性色素。
此外还有一类色淀,它是由水溶性色素沉积在许可使用的不溶性基质上制成的特殊着色剂,可含有不同的纯色素(10~40%)和水分,并且不溶于大多数溶剂。
我国食品添加剂使用卫生标准(GB2760-1996)列入的合成色素有胭脂红、苋菜红、日落黄、赤藓红、柠檬黄、新红、靛蓝、亮蓝、二氧化钛(白色素)等等。与天然色素相比,合成色素颜色更加鲜艳,不易褪色,且价格较低。
截止1998年底,国家批准允许使用的合成色素有:苋菜红、苋菜红铝色淀、胭脂红、胭脂红铝色淀、赤藓红、赤藓红铝色淀、新红,新红铝色淀。柠檬黄、柠檬黄铝色淀、日落黄、日落黄铝色淀、亮兰;亮兰铝色淀、靛兰、靛兰铝色淀,叶绿素铜钠盐、B-胡萝B卜素、二氧化钛、诱惑红;酸性红等,共21种。国内使用的较多的合成色素有9种,包括苋菜红、胭脂红、新红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝、赤红、诱惑红等。
人工色素的特点:色泽鲜艳;色调多;性能稳定;着色力强;坚牢度大;调色易;使用方便;成本低廉;应用广泛;但它有一个大缺点,即具有毒性(包括毒性、致泻性和致癌性)。这些毒性源于合成色素中的砷、铅、铜、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸盐,它们对人体均可造成不同程度的危害。特别是偶氮化合物类合成色素的致癌作用更明显。偶氮化合物在体内分解,可形成两种芳香胺化合物,芳香胺在体内经过代谢活动后与靶细胞作用可能会引起癌变。时下国家出台的相关规定,促使食用色素生产商更加严格规范化,但用量和使用范围还是受到严格限制。
对于少年儿童,正处于生长发育期,体内器官功能比较脆弱,神经系统发育尚不健全,对化学物质敏感。同时,由于孩子的肝脏解毒功能和肾脏排泄功能都不够健全,致使大量消耗体内解毒物质,干扰体内正常代谢功能,严重影响少年儿童的生长发育。
●苋菜红
依据根据中国的《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定:可用于高糖果汁(味)或果汁(味)饮料、碳酸饮料、配制酒,糖果、糕点上彩装、青梅、山楂制品,渍制小菜,最大使用量0.05g/kg;用于红绿丝、染色樱桃(系装饰用),最大用量0.10g/kg
●胭脂红
根据中《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定:能用于高糖果汁(味)或果汁(味)饮料和碳酸饮料、配制酒,糖果和糕点上彩装、青梅、山楂制品,渍制小菜,最大使用量0.05g/kg;用于红绿丝一与染色樱桃(系装饰用),最大用量0.10g/kg,豆奶饮料及冰淇淋最大用量为0.025g/kg(残留量0.01g/kg);虾(味)片0.05g/kg、糖果包衣0.10g/kg。
●诱惑红
根据中国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)之规定:可用于糖果包衣,最大使用量0.085g/kg、用于冰淇淋、炸鸡调料最大使用量为0.07g/kg
●日落黄
根据中国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定:可用于高糖果汁(味)或果汁(味)饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、西瓜酱罐头、青梅、乳酸菌饮料、植物蛋白饮料、虾(味)片最大使用量0.10g/kg,用于糖果包衣及红绿丝最大使用量0.20g/kg;用于冰淇淋最大使用量是0.09g/kg。
●柠檬黄
依据中国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定:可用于高糖果汁(味)或果汁(味)饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、西瓜酱罐头、青梅、虾(味)片、渍制小菜最大使用量0.10g/kg;用于糖果包衣、红绿丝的最大使用量0.20g/kg;用于冰淇淋的最大使用量为0.02g/kg;植物饮料、乳酸菌饮料最大使用量为0.05g/kg。
●亮蓝
依据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定:可用于高糖果汁(味)或果汁(味)饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、染色樱桃罐头(系装饰用,不宜食用)0.10g/kg,用于青梅以及虾(味)片最大使用量0.025g/kg;于冰淇淋最大使用量为0.022g/kg;用于红绿丝最大使用量0.10g/kg。
●靛蓝
依据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)的规定:可用于腌制小菜,最大使用量为0.01mg/kg;用于高糖果汁(味)或果汁(味)饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、染色樱桃罐头(系装饰用,不宜食用)最大使用量0.10g/kg,用于青梅及其虾(味)片最大使用量0.025g/kg;用于红绿丝最大使用量0.20g/kg
介绍:
以植物和水果皮为原料,可制备许多种有用的食用色素,可作各种食品的着色剂,如果酱、果汁、果冻、果酒、汽水、饮料及糕点等,同时也可作为化妆品或营养添加剂的着色剂。制备这些上述原料丰富,价格低廉,食用色素用途广泛,随着城乡人民生活水平的不断提高,食品及日化工业的高速发展,产品有供不应求的趋势。几种制备食用色素的技术:
姜黄色素的制备:
姜黄或黄玉米皮可作为姜黄色制备的原料,而以姜黄历史较早。
1.试剂
乙醇见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
2.工艺流程
姜黄→(预处理)→姜黄粉→(提取)→滤液→(回收乙醇)→剩余物→(浓缩)→浓缩胶状→(冷却)→产品
3.操作步骤
(1)预处理:将姜黄洗净,除去霉烂物和异色不干净物后,晾干后用粉碎机粉碎成粉状。
(2)提取:将姜黄粉倒入陶瓷缸中,加入4倍体积的70%的乙醇,搅拌5分钟后,静置浸泡过夜。次日过滤出上清液备用,滤渣再按同法浸泡3次,前二次滤液放入搪瓷桶中进行澄清,后2次清液可作为下一批姜黄的提取浸泡液使用。
(3)回收乙醇:将上述澄清的滤液,倒入蒸馏瓶中,加热回收乙醇,等乙醇回收完毕后,将剩余物倒入锅中。
(4)浓缩、冷却:将以上锅中的姜黄提取物,在搅拌下加热浓缩成胶体,冷却至室温即得产品。用时用1/3的乙醇溶化即可使用。
黑豆皮红色素的制备:
黑豆皮可用于提取红色素,提取后的黑豆仍可加工食品。
1.试剂
(1)盐酸:见“血红素的制备”。这里用于调节PH值,选用化学纯试剂。
(2)柠檬酸:见“胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的提取”。用于调节PH值,选用化学纯试剂。
(3)乙醇:见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
2.工艺流程
黑豆→(浸提)→提取液→(浓缩)→红色液体→(除杂质)→透明红色素
3.操作步骤
(1)浸提:选取干净的黑豆倒入陶瓷缸中,加入1.5倍体积的70%乙醇,在室温下搅拌提取5~6小时,然后滤出黑豆(供食用),收集滤液。
(2)浓缩、干燥:将上述滤液减压浓缩后,离心分离除去沉淀物,收集红色离心液。
(3)除杂质:把以上离心液倒入搪瓷桶中,搅拌下用1:1的盐酸调节PH值至2.0,静置后,用离心机除去杂质,收集透明红色液体,即为产品。
4.工艺流程
黑豆→(提取)→滤液→(浓缩)→600色素值液体→(除杂物)→透明红色色素
5.操作步骤
(1)提取:将干净的黑豆倒入铁锅内,加入1.5倍体积的清水,煮沸后,过滤,除去黑豆(供加工食品),收集滤液。
(2)浓缩:将以上滤液移入减压浓缩锅中,减压浓缩至原体积的1/3时,用离心机除去沉淀,收集600色素值的液体。
(3)除杂物:将以上600色素值液体,搅拌下用柠檬酸调节PH值至5.0左右,静置后用离心机除去杂物,得到透明的红色素产品。
葡萄皮色素的制备:
紫色葡萄的皮中含有非常丰富的红色素,酿酒后的葡萄皮渣,可用于提取葡萄色素产品。
1.试剂
(1)乙醇:见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
(2)柠檬酸:见“胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的提取”。这里用于调节PH值,选用化学纯试剂。
(3)酒石酸:学名2、3-二羟基丁二酸。酒石酸以酸性钾盐的形式存在于葡萄内,它难溶于水和乙醇,所以在用葡萄汁酿酒过程中便成沉淀析出,这种沉淀称酒石,酒石酸的名称便由此而来。它的熔点170℃。这里用于调节PH值,选用化学纯试剂。
2.工艺流程
葡萄皮渣→(抽提)→滤液→(浓缩)→浓缩液→(干燥)→食用色素
3.操作步骤
(1)抽提:将葡萄皮渣清洗干净,放入陶瓷缸中,加入1.5倍体积的70%乙醇,以及适量柠檬酸(或酒石酸),搅拌均匀,使PH值至3.0左右,搅拌提取4~5小时,然后过滤,收集滤液。
(2)浓缩、干燥:将以上滤液减压浓缩成胶状物,然后喷雾干燥即得到食用色素。
4.工艺说明
葡萄皮色素在PH值为3.0时呈红色,在PH值为4时,则呈紫色。其稳定性随PH值的降低而增加,因此,此种色素可作为高级酸性食品的色素,可应用于果冻、果酱、果汁饮料等着色,其特点是着色力强,效果好。用量一般为0.1%~0.3%左右。
柑桔皮色素的制备:
选用柑桔皮可提取柑桔皮色素,原料来源方便,价廉。
1.试剂
乙醇见“凝血酶的提取”。这里用作溶剂,选用工业乙醇。
2.工艺流程
柑桔皮→(预处理)→柑桔皮浆状物→(提取)→滤液→(浓缩)→浓缩色素
3.操作步骤
(1)预处理:柑桔皮色素在柑桔果皮细胞中结合牢固,因此,必须先将果皮冰冻后粉碎,破坏其细胞壁,制成糊状物,倒入陶瓷缸中。
(2)提取:在陶瓷缸中加入同体积的乙醇,搅拌均匀后,浸泡48小时,过滤除去滤渣,收集滤液。
(3)浓缩:将以上滤液在减压条件下浓缩,即得到天然浓缩色素。
桔皮浓缩色素可作各种食品如果酱、果汁着色剂。也可作化妆品或营养添加剂的着色剂。
设备:
陶瓷缸2口
铁锅2口
减压浓缩装置1套
搪瓷桶2只
粉碎机1台
搅拌器1台
离心机1台
干燥器1个
温度计2支
PH试纸(1~14)2本
据有关资料显示,天然食用色素在国际市场上销售额的年增长率一直保持在10%以上,由于市场前景看好,需求量逐年上升,各国竞相开发生产。而食用色素的生产是需要得到有关方面许可后方可进行,如在世界范围内食品添加剂是由FAO/WHO吸收发展中国家参加的标准化技术委员会(JECFA)来制定一个国际性的食品添加剂使用标准。但JECFA只对极少数天然食用色素制定了
ADI值,其余均未作评价,允许按需要量添加,这是由于大多数天然食用色素安全性很高的缘故。
据有关资料显示,各国对天然食用色素允许生产和使用的种类还存在差异。如FAO/WHO允许使用的天然食用色素有:紫草红、安拉妥、花色苷类、辣椒红、焦糖色素、红花色素、叶绿素铜钠(钾)、β-胡萝卜素、β-阿朴-8′-胡萝卜醛、番茄红、姜黄色素、藏红花、郁金香、叶黄素等。美国允许生产和使用的主要种类有:胭脂树橙、脱水甜菜粉、焦糖、β-胡萝卜素、胭脂虫红、葡萄皮花色素、海藻粉色素、果蔬汁色素、辣椒色素、菊科植物粉末及提取物、玉米胚乳油、核黄素等。日本允许生产和使用的主要种类有:胭脂树橙、紫苏色素、红花色素、可可色素、甘草色素、叶绿素、罗望子色素、浆果类色素、茜草色素、紫根色素、桅子黄素等。
我国允许生产和使用的天然色素有四十余种,生产厂愈百家,年产量超万吨。生产和使用的主要品种是焦糖色素,约占天然食用色素总量的70%。由于其他天然食用色素的成本高、不稳定等原因,很少使用,主要用于出口。除焦糖色素外,产量较大的品种还有:姜黄色素、桅子黄素、辣椒红色素、红花黄色素、叶绿素铜钠、玫瑰茄色素、高粱红色素等。
尽管国内厂家多,但多数规模小而且分散,并且存在重复建设,原料综合利用率低、成本高、资源浪费严重等问题。若要增强国际竞争能力,必须加强行业管理,统一规划,提高原料的综合利用率,从而从根本上达到降低生产成本,增强市场竞争力的目的。
据有关资料显示,我国天然食用色素的生产已初具规模,红曲米、红曲米粉、红曲红、辣椒油树脂、辣椒红、叶绿素铜钠盐等产品除在国内销售外,还远销国外。国家技术监督局、全国食品添加剂标准化技术委员会、中国食品添加剂生产应用工业协会逐步完善了对食品添加剂的开发、生产、使用的法规管理,除对产品进行严格的卫生和质量管理外,对新的产品的审批程序进行了严格的要求,如原料的种属名称、原料来源、去用部位、着色成分的化学结构、检测方法、着色成分的纯度、灰分、溶剂残留、重金属离子、细菌总数、大肠杆菌数、致病菌、毒理学实验及安全性级别、稳定性实验、产品使用方法及效果等方面均有严格的管理要求。
附件列表
故事内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。