第八章 功能性食品添加剂
1.食品添加剂概述
1.1 食品添加剂定义
食品添加剂，指为改善食品品质和色、香、 味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加 入食品的人工合成或者天然物质。
2009年6月1日施行的《中华人民共和国食品 安全法》中的定义。 食品添加剂是用于改善食品品质、延长食品 保存期、便于食品加工和增加食品营养成分 的一类化学合成或天然物质。 食品添加剂可以起到提高食品质量和营养价 值，改善食品感观性质，防止食品腐败变质， 延长食品保藏期，便于食品加工和提高原料 利用率等作用。
我国较早列人使用卫生标准的辛葵酸甘油酯， 是一种乳化性能优良的乳化香精用食品添加剂。 可应用于饮料、冰淇淋、糖果、巧克力、氢化 植物油中，最高使用量不限。 可按生产需要适量添加。 经FDA确认为GRAS物质。在肠道内极易水解 吸收，吸收速度比一般油脂快4倍，并在肝脏 和身体内不积累。 由于它的粘度低、耐氧化性、低凝固点以及和 各种溶剂、油脂、维生素的相容性好。 在食品中尚有抑制微生物繁殖的防腐功效。故 在食品工业中是一个多功能的食品添加剂。
我国已将很多具有功能的天然提取物列入国 家 GB2760使用卫生标准目录，只是没有将 具功能性的添加剂专门单列。 但很多企业利用其功能，将已经批准的食品 添加剂，申报了保健食品，有的批准为药物。 例如 北京市场普遍销售的准字号降脂药物 及保健品血脂康、 脂必妥、东方情、秋源 等，其主要成分多为红曲。 功能性食品添加剂是开发强化食品和保健食 品等功能 食品的必要资源，进行功能评估 的添加剂种类繁多。
3.常见功能性食品添加剂应用与功效
3.1 天然色素
我国是目前世界上批准天然着色剂最多的国 家， 很多天然色素具有生理活性，具有防病 抗病、促进健康的功能。
天然色素主要从植物中提取，并且很多天然 色素的使用量不受限制。
近十多年来，经国家批准使用的天然着色剂品种，从20多种 增加到40多种，是目前世界上批准天然着色剂最多的国家。 很多具有防病抗病功能，其中如： 姜黄有抗癌作用； 红花黄有降压作用； 辣椒红有抗氧化作用； 菊花黄有抗氧化作用； 高梁红有抗氧化作用； 玉米黄有抗癌、抗氧化作用； 红曲米有降血脂作用； 沙棘黄有抗氧化作用； 桑堪红有降血脂作用； 花生衣红有凝血作用； 葡萄皮红有调脂作用； 紫草红有抗炎症作用； 茶绿素有调血脂作用等。
2.1 开发功能性食品添加剂的重要性
开发具有防病抗病的天然提取物作为功能性食 品添加剂，目前已知具有某些生理活性的食品 添加剂如茶多酚、甘草抗氧化剂、红曲米、葡 萄皮红、紫草红、甘草甜、胡萝巴胶、海藻酸 钾等。 它们大多具有抗氧化、 抗癌、抗病毒、抗菌、 抗辐射、降脂、降压、防龋齿、消臭、护肝、 预防冠心病和动脉硬化等功效。
目前我国生产的食品添加剂，按生产方法分类，有化学合 成、生物合成(酶法和发酵法)、天然提取物三大类。 从我国2001年生产200多万吨食品添加剂来分析，生物合 成的如谷氨酸钠、柠檬酸、维生素C、酵母等达150万吨。 其次是天然提取物包括天然色素、香料、甜味剂、水溶胶 等。 用石油化工原料纯化学合成的产品，如糖精、甜蜜素、合 成色素等产量不到10万吨。 谷氨酸、柠檬酸、乳酸等用发酵法生产的品种，由于其化 学结构产量不到10万吨。 谷氨酸、柠檬酸、乳酸等用发酵法生产的品种，由于其化 学结构和天然提取的完全一样，在人体中能吸收和代谢， 有一定的营养功能，国际上也称为视同天然物。 而天然提取物，相对合成而言，更为安全。且有很多天然 提取物，具有生理活性和健康功能。
各种研究报告指出，它们均具有促进健康的功能， 而且有的对使用量不受限制。 红曲米和叶黄素是天然色素中发展较快的品种，红 曲米虽然是食用着色剂中古老的品种，由于发现它 含有调节血脂功能因子洛佛他丁，国际也给予重视。 目前红曲米出口量在400吨左右。其中尚有一部分洛 佛他丁含量0.4一0.8%的产品。 国内也有很多以红曲米生产的降血脂药物和保健品。 用万寿菊提取的叶黄素，由于近年发现高量摄人叶 黄素能减少发生老年性视网膜黄斑变性和白内障危 险，受到广泛关注。 2000年德国法兰克福欧洲健康食品展会上，叶黄素 也是热点产品之一。 目前我国年出口万寿菊提取物达千吨。
2.功能性食品添加剂概述
功能性食品添加剂主要强调利用食品添加剂 的特殊生物活性增强营养性能的功能，在提 高食品质量、丰富食品种类、发展新型功能 食品方面有广阔的前景和巨大潜力。
随着国际上对环境和健康间题的日益重视，回 归大自然，崇尚绿色消费已成为一种潮流。 因此十多年来，我国食品添加剂行业，提出了 大力开发“天然营养多功能性添加剂”的发展 方针。 至今功能性食品添加剂，已成为各省、市、区 广大企业和科教单位研究开发和选择课题的重 点。 国家经贸委也把天然营养功能性的食品添加剂， 列人“十五”新产品开发指南。 国家计委，国家经贸委和农业部最近联合发布 的全国食品工业“十五”发展规划中指出，我 国食品添加剂发展的方向是天然营养多功能且 安全可靠。
3.2 甜味剂
甜味剂分为非营养性的高倍甜味剂和营养性甜味剂 两类，高倍甜味剂又分化学合成和天然提取物两类。 天然的高倍甜味剂有甜菊苷、罗汉果甜、索马甜、 甘草甜等。天然高倍甜味剂中，已确认并实际商品 化兼具医疗功能的，只有甘草甜，包括甘草酸铵和 甘草酸钾， 甘草甜作为食品甜味剂，已经列入我国 GB2760使用卫生标准多年。 研究证明用甘草提取的甘草甜，具有明显的解毒功 能。2001年日本山口大学报告：甘草甜能抑制艾滋 病毒，有可能成为防治艾滋病的良药，引起了国际 广泛关注。 营养性甜味剂中的糖醇，包括山梨醇(甜度为蔗糖 0 .48，热量2.6kcal。以下同样表达)、麦芽糖醇 (0 .79，2.4)、甘露醇(0.55，1.6)、乳糖醇(0.4，2) 均系六元醇，普遍具有防龋齿和不影响血糖值的功 能，可作糖尿病人的食糖替代品。
一般糖醇均有一个缺点，就是人体耐受性差， 吃多了会肠鸣腹泻。(属于物理性，停止食用 症状自然消失)因此国外开发了耐受性较好的 异麦芽酮糖醇和赤鲜醇，我国均已试制成功。 每人每次摄人40一50g，不会导致腹泻。 但应指出，异麦芽酮糖醇有一定的热量，属于 营养性甜味剂，而赤鲜醇，作为一种四元醇， 虽然能很好吸收，但人体缺乏代谢四元醇的酶 系，所以吸收后很快被排出体外。 因此赤鲜醇恐怕不能称作营养性甜味剂。
所以近年来这类产品的比例逐渐上升。不仅 是天然物提取的食品添加剂品种增加，而且 原来用合成法生产的品种，也转而开发从天 然物中提取。 如归一胡萝卜素，过去市场上主要是合成的， 但近年天然物提取的p一胡萝卜素比例有所 增加;又如觅菜红过去以合成法为主，后来 又推出天然提物; 再如维生素E，其生育酚功能相同，但其抗 氧化功能高于合成维生素E，目前我国浙江、 江苏、北京等地建成的天然维生素E的装置 能力超过千吨。
天然高倍甜味剂中，已确认并实际商品化 兼具医疗功能的，只有甘草甜，包括甘草 酸馁和甘草酸钾，它们的甜度为蔗糖的 200倍左右。 作为食品甜味剂，已经列人我国GB2760 使用卫生标准多年。
在食品中使用的有西南地区的甘草甜的蜜饯、凉果。 内蒙有甘草柠檬茶和甘草口乐。过去由于甘草原料均系 野生，无节制地采掘，会破坏植被，所以发展甘草甜有 一定限制，不能大力推广。 卫生部于2001年9月发出通知，禁止在保健食品中以野生 甘草提取物作配料，但有证明采用人工种植者除外。 近年在国家扶植下，人工种植甘草获得成功。像天山制 药有2万亩甘草种植基地，正扩大至10万亩。除西北各省 区均在布署甘草人工种植外，内蒙地区也在结合退耕还 草，绿化荒漠，发展甘草人工种植。有的规划投人数千 万元，种植甘草百万亩。 研究证明用甘草提取的甘草甜，具有明显的解毒功能， 常用于草药配方和止咳片，这些早为人知。 最近日本和我国开发了可用以防治肝炎的药物。 国内市场的甘利欣是国家医药监督局审定并为劳动保障 部批准为防治肝炎的指定药物。 甘利欣的药物成份就是甘草酸。
由于辛葵酸甘油酯是中碳链脂肪酸甘油酯，作为 脂肪代用品在体内吸收代谢速度快，不会引起肥 胖，可用作调节脂肪代谢紊乱症，且能降低胆固 醇。又可作为预防和治疗高血脂和脂肪肝的药物。 由于它的口感近似脂肪，所以远胜于过去的变性 淀粉或菊粉原料制取的脂肪代用品。 有些类同于美国科特公司生产的低卡脂肪 Benefat，是一种长链脂肪(硬脂酸)和短链脂肪酸 (丙酸丁酸)混合的甘油酯，有一定的热量。 很多乳化剂除了能改变食品的结构、性能和口感 外，均兼具抑菌作用。例如蔗糖脂肪酸酯、木糖 醇脂肪酸脂、辛酸甘油酯等。
这些甜味剂不能全部代谢，只有一定热量，欧美广泛用于无 蔗糖口香糖。 五元醇，在所有糖醇中有最高甜度和热量，不仅能防龋齿、 不升血糖，且具有护肝功能的品种。 木糖醇为医药主管部门批准为辅助治疗剂，是糖尿病人首选 的营养性甜味剂。木糖醇不仅能防龋齿，不升血糖，且具有 护肝功能，这是糖醇中独有的品种。 通过临床试验，大致每人每天服用50克，GPT、Trl，均有下 降。特别是降低GPT十分明显。 此外，由于国内近年流行双歧杆菌增殖因子低聚糖类，考虑 到一般微生物难以利用木糖醇，而有可能双歧菌能利用木糖 醇。 动物试验证实，每日服用木糖醇和低聚异麦芽糖一样，也具 有双歧杆菌的增殖功能。 木糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、乳糖醇这四种糖醇，JECFA认 定为ADI值无须规定;2000年6月，被国际食品法典委员会通过 “在食品中可以按正常生产需要使用的食品添加剂名单”。
3.4 乳化剂
食品乳化剂指在食品加工过程中能使互不相溶的液 体(水与 油)形成稳定乳浊液的添加剂，主要以脂肪酸多 元醇酯及其 衍生物产品和天然乳化剂大豆磷脂及深加工 产品为主。 用量最大的是单脂肪酸甘油酯，其他还有司盘(Span)、吐温 (Tween)、丙二醇酯、木糖醇酯、 甘露醇酯、硬酯酰乳酸钠 和钙、大豆磷脂等20多个品种。 其中蔗糖脂肪酸酯、木糖醇脂肪酸酯、辛酸甘油酯等具有改 变食品的结构、性能和口感的功能和抑菌作用。 如辛葵酸甘油酯易吸收黏度低、耐氧化性、凝固点低，与各 种溶剂、油脂、维生素的相溶性好，并可抑制微生物繁殖， 所以应用范围十分广泛，并经FDA 确认为GRAS物质。 此外近期国外研究发现，辛葵酸甘油酯还有对癌细胞的杀伤 作用，并不影响正常肝细胞，可应用于治疗肝癌。 新型乳化剂月桂酰乳酸钠乳化性能优异，易吸收并有助于食 品防腐，可广泛用于各种食品加工中。