摘要:中国人吃的东西历来讲究色、香、味俱全,而色彩在较大程度上影响了消费者的选购欲,所以在现代食物加工的过程中,食用色素被广泛用来改善食物的颜色,以期达到提升食物附加值从而诱导消费者选购的目的[1]。

食品色素的分类

目前,中国GB2760—2014《食品添加剂使用标准》中规定,可应用于食品中的色素有67种,其中天然色素为56种,合成色素为11种[2]。天然着色剂主要来源于动物和植物,具有可转化成营养素、安全性高、无毒、无副作用等特点。但是,由于天然色素化学结构含有不饱和双键和其它可氧化基团,所以极易氧化褪色。并且天然色素价格较昂贵,这也限制了其广泛应用[2]。

人工合成色素由于具有生产过程简单、性质稳定、种类繁多、着色能力强且价格低廉等优点,但安全性低,过量食用具有一定的毒性及致畸致癌作用。尤其对于儿童,色素含量超过2μg/mL的食物,多动障碍和过度兴奋的概率会显著增加,阻碍其健康成长,所以国家对合成着色剂的监管很严格[1]。食用合成色素主要是通过化学合成制得的有机色素,我国允许添加在食品中的合成色素共11种,偶氮类色素7种和非偶氮类色素4种。偶氮类色素分子结构一般含有偶氮基(R1—N═N—R2),有单偶氮、双偶氮和多偶氮之分。偶氮结构具有优异的显色性能,所需的颜色可以通过调节偶氮结构的类型和比例来实现,因此种类最为庞大[2][3]。苋菜红、胭脂红、诱惑红、柠檬黄、日落黄和亮蓝等都属于偶氮结构的食用合成色素,并且这些合成色素在食品行业中应用也最为广泛,下面从其理化性质、食品中标准添加量、应用等方面做一一介绍。

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图1.添加食用色素的糖果(图源自于网络)

苋菜红

苋菜是一种酸性红色染料,也称为食用红色素2号,是一种杨梅(紫红色)粉末偶氮染料。常温下可与水以任意比例混溶,可溶于有机溶剂(乙醇、丙二醇和甘油),不溶于油脂。pH<7时化学性质稳定,因此广泛应用于碳酸饮料、果汁、果酱、葡萄酒、糖果、蛋糕等食品的着色。pH>7时苋菜红易变为暗红色,其允许添加量应该严格控制在0-0.5mg/kg,其中冷冻饮品中允许用量为0.025g/kg,果酱、水果调味糖浆中允许用量为0.3gkg[4],若过量摄入会在体内蓄积,对肾脏、肝脏产生一定伤害。苋菜红还原性较差,与金属(铜、铁等)反应易使其褪色。鉴于苋菜红的氧化还原性极为灵敏,通常不用于发酵食品的着色。

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图2.合成色素苋菜红的结构式(图源自于中国知网[5])苋菜红(图源自于网络)

胭脂红

胭脂红,也称为丽春红4R,是一种正红色偶氮水溶性染料。胭脂红和苋菜红互为同分异构体。在水和油中的溶解度与苋菜红相同,在甘油中的溶解度显著大于苋菜红,在有机溶剂乙醇中的溶解度很小。就化学性质而言,胭脂红与苋菜红相同,在酸性条件下稳定,但在碱性条件下会褪色。中国GB 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用》规定,饮料中胭脂红含量不得超过0.05 g/kg[6]。目前,中国、欧盟和日本允许使用胭脂红,在用量上与苋菜红大致相同,主要用于糖果、饮料、糕点等食品的着色,但禁止用于肉干和海鲜产品的着色。

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图3. 胭脂红结构式(图源自于中国知网[7])胭脂红(图源自于网络)

诱惑红

这种物质是一种水溶性合成颜料。溶解在水中后,它是一种深红色的溶液,带有轻微的黄光。在常温下水溶液的化学性质相对稳定,耐光、耐温,对酸碱敏感。诱惑红广泛应用于冷冻饮品、水果、蔬菜、豆类、坚果以及籽类、可可制品以及糖果、粮食和粮食制品、焙烤食品、甜味料、调味品、饮料类、酒类等食品中。其添加剂量必须控制在规定范围内,最大使用量为0.015gkg~0.5g/kg。近年来诱惑红也被用于肉罐头、肉灌肠类和西式火腿类等食品中。

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图4. 合成色素诱惑红的结构式(图源自于中国知网[8])添加诱惑红的糖果(图源自于网络)

日落黄

日落黄又称为夕阳黄,是一种橘黄色酸性染料。世界卫生组织确定的日落黄的每日可接受摄入量ADI为0-2.5mg/kgBW[9]。该染料极易溶于水,不溶于有机物(油脂和乙醇)。从结构来看,其酚羟基上的氢在水中具有一定的电离趋势,水溶液呈现弱酸性,可与氢氧化钠等碱性物质反应,呈现红棕色。在酸性条件下耐热和耐光性能较好,与浓盐酸混合时无颜色变化,与浓硫酸混合时会发生颜色变化(呈现橙红色)。日落黄被广泛应用于化妆品、医药、食品等领域的着色。

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图5. 合成色素日落黄的结构式(图源自于中国知网[10])日落黄、日落(图源自于网络)

柠檬黄

柠檬黄又名为酒石黄、肼黄,是一种偶氮型酸性染料,颜色为嫩黄色。世界卫生组织确定的柠檬黄每日可接受摄入量ADI为0-7.5 mg/kg BW[9],摄入过量会导致睡眠障碍、哮喘、腹泻、肾脏功能异常等症状。该物质颜色鲜艳,化学性质稳定,能够抵御住强酸和强碱条件,再加上生产柠檬黄的主要原料为对氨基苯磺酸和酒石酸,成本低廉,所以被广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。

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图6. 合成色素柠檬黄的结构式(图源自于中国知网[5])柠檬黄染色的馒头和柠檬黄(图源自于网络)

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色素的测定方法

紫外-可见分光光度法是基于胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄和亮蓝等不同的偶氮色素具有不同的吸收谱图,通过与标准谱图对照即可直观、快速地定性,且在一定浓度范围内含量与峰高成正比,故可用于定量测定[11]。

总结 

合成色素本身没有“原罪”。但问题是,如果消费者过度追求食物的“美”,倾向于购买“更好看”和“更便宜”的食物,很可能会导致商家非法添加。在购买食物时,建议您选择更多的天然食物,并适当减少精制食物的摄入量。虽然有必要在食物中添加一些食用色素,但我们必须把握好它的标准量,正所谓“凡事皆有度,过犹不及,物极必反,水满则溢”。因为一旦过量摄入,就会对人体的健康造成难以磨灭的伤害。当然我们也不用太担心,因为食用色素的使用限量、残留量和使用范围等国家都有明确规定,只要按照规定食用就是安全的。