「科普」食品知識科普之食品添加劑
“國以民為本，民以食為天”，食品是人類賴以生存的物質基礎與保障。近年來，我國食品工業飛速發展，越來越多的食品新品種不斷走入人們的生活，成為人們生活的必需之一。
檸檬酸
山梨酸鉀
非食用物質是指那些不屬於食品原料的、不屬於批准使用的新資源食品的、不屬於藥食兩用或作為普通食品管理物質的、未列入《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》及其他法律法規允許使用物質之外的物質。簡而言之，非食用物質不可被食用。而食品添加劑是為改善食品色、香、味等品質，以及為防腐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，
食用非食用物質會給人體帶來巨大危害，而適量食用食品添加劑則幾乎對人體沒有影響。食品添加劑進入人體後，經過一系列的分解，部分經尿液代謝排出體外，不在體內積蓄；部分分解或同化為水、二氧化碳等無害物質被人體吸收。國家標準中，出於對消費者安全的考慮，使用食品添加劑時應滿足5點基本原則：一是不應對人體產生任何健康危害；二是不應掩蓋食品腐敗變質；三是不應掩蓋食品本身或加工過程中的品質缺陷或以摻雜、摻假、偽造為目的而使用食品添加劑；四是不應降低食品本身的營養價值；五是在達到預期目的前提下盡可能降低在食品中的使用量。
日落黃
甜蜜素
在食品生產和加工中，食品添加劑只占食品的0.01%~0.1%，但其對改善食品的組織狀態、調整食品風味及營養結構、提高食品品質和檔次、改善食品加工條件、延長食品保質期等方面發揮重要作用，是現代食品工業飛速發展的重要因素之一。
食品添加劑種類繁多，各自在食品中扮演的角色也不盡相同。按照功能和用途，食品添加劑可被分成23種，分別為：酸度調節劑、抗結劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、膠基糖果中基礎劑物質、著色劑、護色劑、乳化劑、酶製劑、增味劑、麵粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養強化劑、防腐劑、穩定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、食品用香料、食品工業用加工助劑、其他。下面，將對這些食品添加劑進行簡單介紹。
1
酸度調節劑（Acidity regulators）
酸度調節劑是用來維持或改變食品酸鹼度的物質。一般來說，酸度調節劑包括檸檬酸、磷酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、乙酸、富馬酸、己二酸、鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉等。在食品中加入酸度調節劑，可使食品中產生令人愉悅的酸味，改善食品風味、有助於增加消費者食欲、促進消化、增強營養的吸收。同時，酸味劑可降低食品中總pH值，在一定程度上起到抗微生物的作用，有助於延長食品的保存期。此外，酸度調節劑可用來中和食品中殘留的酸性或鹼性物質，例如用鹽酸中和加工橘子罐頭時殘留的氫氧化鈉。
2
抗結劑（Anti-caking agents）
抗結劑是用於防止顆粒或粉狀食品聚集結塊，保持其鬆散或自由流動的物質。常見的抗結劑包括亞鐵氰化鉀、矽酸鈣、矽鋁酸鈉、磷酸三鈣、二氧化矽、硬脂酸鎂等。生活中，部分食品在加工和儲藏的過程中，吸收空氣或環境中的水分或油分，形成結塊，不利於保質及食用。在食品中加入適當的抗結劑，可以有效地防止結塊。有的抗結劑發揮吸附作用，吸附空氣中易導致結塊的水分達到抗結作用，例如在蛋粉、奶粉中加入二氧化矽可以有效保障其粉末狀態；有的抗結劑依靠改變食品特性達到抗結效果，例如在食鹽中加入亞鐵氰化鉀，可以將食鹽的正六面體結晶轉變為星狀結晶，使之不易發生結塊。
3
消泡劑（Antifoaming agents）
消泡劑是在食品加工過程中降低表面張力、抑制泡沫產生，或者消除已有泡沫的物質，包括乳化矽油、二甲基聚矽氧烷、醚類消泡劑等。在食品發酵、豆類加工以及添加乳化劑時，會產生大量不溶性氣體存於食品的液體或固體中，繼而形成泡沫。泡沫的產生會導致生產能力大大受到限制，造成原料和產品的浪費，甚至影響食品品質及風味。消泡劑大多是表面張力較低、易於吸附、鋪展於泡沫液膜上的物質，它們可以降低泡沫的表面張力，增加氣液接觸面，使液膜變薄，最終導致泡沫破裂，達到消泡的目的。
4
抗氧化劑（Antioxidants）
在食品生產、加工與儲藏過程中，食品與氧氣接觸，並在光、熱、金屬離子等因素的催化下發生氧化反應，產生酸、醛、酮、胺等有害物質。氧化反應是導致食品腐敗變質的重要因素之一，油脂的酸敗、果汁的褪色、水果罐頭的褐變、維生素的變性等都是氧化反應的代表。食用氧化變質的食品不僅會失去原有的營養，更會對人體造成較大危害，嚴重者可能出現噁心、嘔吐、腹瀉、發燒等中毒症狀。而添加抗氧化劑則可以通過阻隔氧氣、阻斷氧化反應鏈、分解自由基、結合金屬離子等方式阻止氧化反應，達到抗氧化的目的。因此，抗氧化劑對食品工業及消費者至關重要。常見的抗氧化劑包括叔丁基對苯二酚、抗壞血酸、維生素C、維生素E、茶多酚、沒食子酸丙酯、植酸等。
5
漂白劑（Bleaching agents）
在生產和加工中，食品會發生氧化反應、酶促褐變、美拉德反應等生化變化，食品會因此褪色、變褐、失去原本色澤，這不僅影響食品的感官，更不利於食品的儲藏和營養的保持。加入漂白劑，不僅能夠破壞、抑制食品的發色因素，阻止褐變和褪色，維持食品原有色澤，更具有抗氧化、防腐、抑菌等多種作用。食品中常見的漂白劑有高錳酸鉀、植物活性炭、亞硫酸鹽等。其中，高錳酸鉀具有強氧化性，會破壞食品中的營養成分，殘留較高；植物活性炭吸附性較強，可用於白糖生產中的脫色劑；亞硫酸鹽具有還原性，其中的有效漂白成分為二氧化硫。
6
膨松劑（Raising agents）
膨松劑，是指在食品加工過程中加入的，能使產品發起形成緻密多孔組織，從而使食品具有柔軟、酥脆或蓬鬆的物質。食品中常見的膨松劑包括碳酸氫鈉、碳酸氫銨、硫酸鋁鉀、硫酸鋁銨、磷酸氫鈣等，它們主要用於麵包、餅乾、蛋糕等焙烤食品以及油條、油餅等油炸食品。膨松劑不僅讓食品變得酥脆可口，而且有利於人體的消化吸收，在方便食品中有重要意義。然而，膨松劑中的鋁會對人體產生不利影響，食用過多會造成記憶力減退，使人出現腦萎縮、癡呆等症狀，影響智力。食品工業中正在逐漸減少硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的應用，並在探索新的取代物質。
7
膠基糖果中基礎劑物質（Basic agent substances in Gum matrix candy）
膠基糖果中基礎劑物質是指賦予膠基糖果氣泡、增塑、耐咀嚼等作用的物質，它是一種特殊類型的糖果，是唯一經咀嚼而不吞咽的食品。在食品工業中，膠基糖果中基礎劑物質來源於天然及合成的樹膠，包括糖膠樹膠、小蠟燭樹膠、馬來樹膠、丁苯樹膠、丁基樹膠等，主要用於生產製造口香糖、泡泡糖等長時間咀嚼不被吞咽的物質。由於膠基必須是惰性不溶物，不易溶于唾液、水和油，即便被誤食也不會被人體吸收，因此食用食品級膠基不會對人體造成傷害。
8
著色劑（Color modifiers）
食品的色澤是食用者視覺的第一印象，是人們辨別食品優劣的先導。此外，色澤還是食品成熟或腐敗的重要標誌，食品預期的顏色發生變化，那麼意味著生產、加工或包裝存在問題，食品品質受到影響。因此，食品中往往需要適當加入著色劑，在不掩蓋食品腐敗變質的基礎上，增強色澤。著色劑又稱食用色素，加入著色劑應遵循以下七種原則：①彌補因暴露於光照、空氣、極端溫度、濕度、貯存條件而導致的色澤損失。②糾正天然色澤的偏差。天然色素在食品中會出現分佈不均勻的現象。向食品中加入同類色素，可以彌補這一現象。③增強天然色素。天然色素在食品中色澤偏弱，適當加入同類著色劑可以增強色澤。④給無色食品提供特徵性顏色。例如向草莓冰淇淋中加入紅色；抹茶糕點中加入綠色。⑤給娛樂用食品提供多彩的色澤。⑥保護風味和維生素免受日光影響。⑦給營養健康食品提供一個對人有吸引力的外表。
著色劑按溶解性可分為脂溶性和水溶性兩類，脂溶性合成染料不溶于水，進入人體內溶於脂肪組織，不易排出體外，對人體毒性較大，故現已不在食品中使用。水溶性合成色素容易排出體外，毒性較低，一般適用於食品著色。著色劑按來源可分為食用天然色素和食用合成色素兩類。天然色素是從植物、微生物、動物或礦物質中通過提取、分離或衍生等方式得到的食品色素，主要包括類胡蘿蔔素類、花青素類、黃酮類和吡咯類等。天然色素色澤鮮豔、安全無毒，絕大多數具有生理活性，對人體有直接或間接的營養與保健作用，備受消費者青睞。然而，天然色素染色力差、成分複雜、成本較高，甚至有些有異味、異臭，不能完全滿足生產加工需要，因此食品工業中需要引入食用合成色素。合成色素著色力強、成本低廉、結構簡單，可以適用食品行業的大量需求。在合成色素製作過程中，部分是以芳烴類化工產品為原料，經過磺化、硝化、鹵化、偶氮化等反應制得，對人體有不同程度的毒害，因此合成色素的安全性一直廣受爭議。經過毒理學的反復實驗研究及安全性評價，合成色素的使用量控制在一定範圍內不會對人體產生危害。國家標準GB 2760中嚴格規定了食品級著色劑在不同食品中的使用限量，因此，按照GB 2760在食品中添加合成色素不會對人體造成任何傷害。可食用的合成色素包括莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、檸檬黃、日落黃、亮藍、二氧化鈦、番茄紅素、葉綠素銅鈉等共計28種物質。
9
護色劑（Color fixatives）
護色劑是指能與肉及肉製品中呈色物質作用，使之在食品加工、保藏等過程中不致分解、破壞，呈現良好色澤的物質。與著色劑不同，護色劑本身並不產生任何色澤。食品工業中主要的護色劑為硝酸鈉、硝酸鉀、亞硝酸鈉與亞硝酸鉀等。其中，亞硝酸鹽的毒性及安全性一直備受關注。亞硝酸鹽進入人體後，與蛋白質反應，生成具有致癌性的亞硝胺類化合物，長期大量食用危害人體健康。過量攝入時，亞硝酸鹽可與血紅蛋白形成高鐵血紅蛋白而失去攜氧功能，可致人死亡，致死量為3g。然而，亞硝酸鹽可以增強肉製品特殊風味，並能夠抑制肉毒梭狀芽孢桿菌、金黃色葡萄糖球菌及綠色乳桿菌的增殖和產毒，對肉製品的保藏起到不可替代的作用。毒理學實驗表明，人體攝入亞硝酸鹽小於0.06mg/kg時，不會產生危害。國家標準GB 2760中對肉製品中亞硝酸鹽的添加量進行了嚴格的規定，符合國標要求的肉製品不會對人體產生危害，消費者可以放心食用。
10
乳化劑（Emulsifiers）
乳化劑是通過吸附作用使食品膠體的表面張力急劇下降，從而促使整個食品體系穩定的食品添加劑。在食品的生產和加工中，幾乎都要用到乳化劑。食品中往往存在兩個或多個互不相溶的體系，而乳化劑是一類具有親水基和親油基的表面活性物質，加入乳化劑可以降低食品中不同體系的表面張力，促使食品中互不相溶的組分相互融合，形成均勻、穩定的分散體系，對改善食品風味、延長保鮮期至關重要。常見的乳化劑有蔗糖脂肪酸酯、酪蛋白酸鈉、斯盤、吐溫、甘油脂肪酸酯、硬脂醯乳酸鹽、氫化松香甘油酯、新癸酸甘油酯等。
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酸度調節劑（Acidity regulators）
酸度調節劑是用來維持或改變食品酸鹼度的物質。一般來說，酸度調節劑包括檸檬酸、磷酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、乙酸、富馬酸、己二酸、鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉等。在食品中加入酸度調節劑，可使食品中產生令人愉悅的酸味，改善食品風味、有助於增加消費者食欲、促進消化、增強營養的吸收。同時，酸味劑可降低食品中總pH值，在一定程度上起到抗微生物的作用，有助於延長食品的保存期。此外，酸度調節劑可用來中和食品中殘留的酸性或鹼性物質，例如用鹽酸中和加工橘子罐頭時殘留的氫氧化鈉。
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抗結劑（Anti-caking agents）
抗結劑是用於防止顆粒或粉狀食品聚集結塊，保持其鬆散或自由流動的物質。常見的抗結劑包括亞鐵氰化鉀、矽酸鈣、矽鋁酸鈉、磷酸三鈣、二氧化矽、硬脂酸鎂等。生活中，部分食品在加工和儲藏的過程中，吸收空氣或環境中的水分或油分，形成結塊，不利於保質及食用。在食品中加入適當的抗結劑，可以有效地防止結塊。有的抗結劑發揮吸附作用，吸附空氣中易導致結塊的水分達到抗結作用，例如在蛋粉、奶粉中加入二氧化矽可以有效保障其粉末狀態；有的抗結劑依靠改變食品特性達到抗結效果，例如在食鹽中加入亞鐵氰化鉀，可以將食鹽的正六面體結晶轉變為星狀結晶，使之不易發生結塊。
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消泡劑（Antifoaming agents）
消泡劑是在食品加工過程中降低表面張力、抑制泡沫產生，或者消除已有泡沫的物質，包括乳化矽油、二甲基聚矽氧烷、醚類消泡劑等。在食品發酵、豆類加工以及添加乳化劑時，會產生大量不溶性氣體存於食品的液體或固體中，繼而形成泡沫。泡沫的產生會導致生產能力大大受到限制，造成原料和產品的浪費，甚至影響食品品質及風味。消泡劑大多是表面張力較低、易於吸附、鋪展於泡沫液膜上的物質，它們可以降低泡沫的表面張力，增加氣液接觸面，使液膜變薄，最終導致泡沫破裂，達到消泡的目的。
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抗氧化劑（Antioxidants）
在食品生產、加工與儲藏過程中，食品與氧氣接觸，並在光、熱、金屬離子等因素的催化下發生氧化反應，產生酸、醛、酮、胺等有害物質。氧化反應是導致食品腐敗變質的重要因素之一，油脂的酸敗、果汁的褪色、水果罐頭的褐變、維生素的變性等都是氧化反應的代表。食用氧化變質的食品不僅會失去原有的營養，更會對人體造成較大危害，嚴重者可能出現噁心、嘔吐、腹瀉、發燒等中毒症狀。而添加抗氧化劑則可以通過阻隔氧氣、阻斷氧化反應鏈、分解自由基、結合金屬離子等方式阻止氧化反應，達到抗氧化的目的。因此，抗氧化劑對食品工業及消費者至關重要。常見的抗氧化劑包括叔丁基對苯二酚、抗壞血酸、維生素C、維生素E、茶多酚、沒食子酸丙酯、植酸等。
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漂白劑（Bleaching agents）
在生產和加工中，食品會發生氧化反應、酶促褐變、美拉德反應等生化變化，食品會因此褪色、變褐、失去原本色澤，這不僅影響食品的感官，更不利於食品的儲藏和營養的保持。加入漂白劑，不僅能夠破壞、抑制食品的發色因素，阻止褐變和褪色，維持食品原有色澤，更具有抗氧化、防腐、抑菌等多種作用。食品中常見的漂白劑有高錳酸鉀、植物活性炭、亞硫酸鹽等。其中，高錳酸鉀具有強氧化性，會破壞食品中的營養成分，殘留較高；植物活性炭吸附性較強，可用於白糖生產中的脫色劑；亞硫酸鹽具有還原性，其中的有效漂白成分為二氧化硫。
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膨松劑（Raising agents）
膨松劑，是指在食品加工過程中加入的，能使產品發起形成緻密多孔組織，從而使食品具有柔軟、酥脆或蓬鬆的物質。食品中常見的膨松劑包括碳酸氫鈉、碳酸氫銨、硫酸鋁鉀、硫酸鋁銨、磷酸氫鈣等，它們主要用於麵包、餅乾、蛋糕等焙烤食品以及油條、油餅等油炸食品。膨松劑不僅讓食品變得酥脆可口，而且有利於人體的消化吸收，在方便食品中有重要意義。然而，膨松劑中的鋁會對人體產生不利影響，食用過多會造成記憶力減退，使人出現腦萎縮、癡呆等症狀，影響智力。食品工業中正在逐漸減少硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的應用，並在探索新的取代物質。
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膠基糖果中基礎劑物質（Basic agent substances in Gum matrix candy）
膠基糖果中基礎劑物質是指賦予膠基糖果氣泡、增塑、耐咀嚼等作用的物質，它是一種特殊類型的糖果，是唯一經咀嚼而不吞咽的食品。在食品工業中，膠基糖果中基礎劑物質來源於天然及合成的樹膠，包括糖膠樹膠、小蠟燭樹膠、馬來樹膠、丁苯樹膠、丁基樹膠等，主要用於生產製造口香糖、泡泡糖等長時間咀嚼不被吞咽的物質。由於膠基必須是惰性不溶物，不易溶于唾液、水和油，即便被誤食也不會被人體吸收，因此食用食品級膠基不會對人體造成傷害。
8
著色劑（Color modifiers）
食品的色澤是食用者視覺的第一印象，是人們辨別食品優劣的先導。此外，色澤還是食品成熟或腐敗的重要標誌，食品預期的顏色發生變化，那麼意味著生產、加工或包裝存在問題，食品品質受到影響。因此，食品中往往需要適當加入著色劑，在不掩蓋食品腐敗變質的基礎上，增強色澤。著色劑又稱食用色素，加入著色劑應遵循以下七種原則：①彌補因暴露於光照、空氣、極端溫度、濕度、貯存條件而導致的色澤損失。②糾正天然色澤的偏差。天然色素在食品中會出現分佈不均勻的現象。向食品中加入同類色素，可以彌補這一現象。③增強天然色素。天然色素在食品中色澤偏弱，適當加入同類著色劑可以增強色澤。④給無色食品提供特徵性顏色。例如向草莓冰淇淋中加入紅色；抹茶糕點中加入綠色。⑤給娛樂用食品提供多彩的色澤。⑥保護風味和維生素免受日光影響。⑦給營養健康食品提供一個對人有吸引力的外表。
著色劑按溶解性可分為脂溶性和水溶性兩類，脂溶性合成染料不溶于水，進入人體內溶於脂肪組織，不易排出體外，對人體毒性較大，故現已不在食品中使用。水溶性合成色素容易排出體外，毒性較低，一般適用於食品著色。著色劑按來源可分為食用天然色素和食用合成色素兩類。天然色素是從植物、微生物、動物或礦物質中通過提取、分離或衍生等方式得到的食品色素，主要包括類胡蘿蔔素類、花青素類、黃酮類和吡咯類等。天然色素色澤鮮豔、安全無毒，絕大多數具有生理活性，對人體有直接或間接的營養與保健作用，備受消費者青睞。然而，天然色素染色力差、成分複雜、成本較高，甚至有些有異味、異臭，不能完全滿足生產加工需要，因此食品工業中需要引入食用合成色素。合成色素著色力強、成本低廉、結構簡單，可以適用食品行業的大量需求。在合成色素製作過程中，部分是以芳烴類化工產品為原料，經過磺化、硝化、鹵化、偶氮化等反應制得，對人體有不同程度的毒害，因此合成色素的安全性一直廣受爭議。經過毒理學的反復實驗研究及安全性評價，合成色素的使用量控制在一定範圍內不會對人體產生危害。國家標準GB 2760中嚴格規定了食品級著色劑在不同食品中的使用限量，因此，按照GB 2760在食品中添加合成色素不會對人體造成任何傷害。可食用的合成色素包括莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、檸檬黃、日落黃、亮藍、二氧化鈦、番茄紅素、葉綠素銅鈉等共計28種物質。
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護色劑（Color fixatives）
護色劑是指能與肉及肉製品中呈色物質作用，使之在食品加工、保藏等過程中不致分解、破壞，呈現良好色澤的物質。與著色劑不同，護色劑本身並不產生任何色澤。食品工業中主要的護色劑為硝酸鈉、硝酸鉀、亞硝酸鈉與亞硝酸鉀等。其中，亞硝酸鹽的毒性及安全性一直備受關注。亞硝酸鹽進入人體後，與蛋白質反應，生成具有致癌性的亞硝胺類化合物，長期大量食用危害人體健康。過量攝入時，亞硝酸鹽可與血紅蛋白形成高鐵血紅蛋白而失去攜氧功能，可致人死亡，致死量為3g。然而，亞硝酸鹽可以增強肉製品特殊風味，並能夠抑制肉毒梭狀芽孢桿菌、金黃色葡萄糖球菌及綠色乳桿菌的增殖和產毒，對肉製品的保藏起到不可替代的作用。毒理學實驗表明，人體攝入亞硝酸鹽小於0.06mg/kg時，不會產生危害。國家標準GB 2760中對肉製品中亞硝酸鹽的添加量進行了嚴格的規定，符合國標要求的肉製品不會對人體產生危害，消費者可以放心食用。
10
乳化劑（Emulsifiers）
乳化劑是通過吸附作用使食品膠體的表面張力急劇下降，從而促使整個食品體系穩定的食品添加劑。在食品的生產和加工中，幾乎都要用到乳化劑。食品中往往存在兩個或多個互不相溶的體系，而乳化劑是一類具有親水基和親油基的表面活性物質，加入乳化劑可以降低食品中不同體系的表面張力，促使食品中互不相溶的組分相互融合，形成均勻、穩定的分散體系，對改善食品風味、延長保鮮期至關重要。常見的乳化劑有蔗糖脂肪酸酯、酪蛋白酸鈉、斯盤、吐溫、甘油脂肪酸酯、硬脂醯乳酸鹽、氫化松香甘油酯、新癸酸甘油酯等。