第八章功能性食品添加劑1.食品添加劑概述1.1

食品添加劑定義食品添加劑，指為改善食品品質和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品的人工合成或者天然物質。2009年6月1日施行的《中華人民共和國食品安全法》中的定義。食品添加劑是用于改善食品品質、延長食品保存期、便于食品加工和增加食品營養成分的一類化學合成或天然物質。食品添加劑可以起到提高食品質量和營養價值，改善食品感觀性質，防止食品腐敗變質，延長食品保藏期，便于食品加工和提高原料利用率等作用。1.2

我國食品添加劑的應用現狀目前，我國有20多類、近1000種食品添加劑，如酸度調節劑、甜味劑、漂白劑、著色劑、乳化劑、增稠劑、防腐劑、營養強化劑等。可以說，所有的加工食品都含有食品添加劑。而且合理使用添加劑對人體健康以及食品都是有益無害的，在食品生產中只要按國家標準添加食品添加劑，消費者就可以放心食用。1.3

食品添加劑的作用食品添加劑種類繁多，功能各異，在食品加工中的應用十分廣泛。食品添加劑在食品工業中主要有以下幾方面的作用：(1)便于采收、加工、保存、銷售及

家庭制作；(2)控制食品的化學變化、物理變化、微生物變化，以減少變質損耗，降低微生物危害，保證食品質量；(3)延長食品的有效保存期；(4)改善食品的感官性能及營養性能。因此，食品添加劑堪稱現代食品工業靈魂。2.功能性食品添加劑概述功能性食品添加劑主要強調利用食品添加劑的特殊生物活性增強營養性能的功能，在提高食品質量、豐富食品種類、發展新型功能食品方面有廣闊的前景和巨大潛力。

隨著國際上對環境和健康間題的日益重視，回歸大自然，崇尚綠色消費已成為一種潮流。因此十多年來，我國食品添加劑行業，提出了大力開發“天然營養多功能性添加劑”的發展方針。至今功能性食品添加劑，已成為各省、市、區廣大企業和科教單位研究開發和選擇課題的重點。國家經貿委也把天然營養功能性的食品添加劑，列人“十五”新產品開發指南。國家計委，國家經貿委和農業部最近聯合發布的全國食品工業“十五”發展規劃中指出，我國食品添加劑發展的方向是天然營養多功能且安全可靠。目前我國生產的食品添加劑，按生產方法分類，有化學合成、生物合成(酶法和發酵法)、天然提取物三大類。從我國2001年生產200多萬噸食品添加劑來分析，生物合成的如谷氨酸鈉、檸檬酸、維生素C、酵母等達150萬噸。其次是天然提取物包括天然色素、香料、甜味劑、水溶膠等。用石油化工原料純化學合成的產品，如糖精、甜蜜素、合成色素等產量不到10萬噸。谷氨酸、檸檬酸、乳酸等用發酵法生產的品種，由于其化學結構產量不到10萬噸。谷氨酸、檸檬酸、乳酸等用發酵法生產的品種，由于其化學結構和天然提取的完全一樣，在人體中能吸收和代謝，有一定的營養功能，國際上也稱為視同天然物。而天然提取物，相對合成而言，更為安全。且有很多天然提取物，具有生理活性和健康功能。

所以近年來這類產品的比例逐漸上升。不僅是天然物提取的食品添加劑品種增加，而且原來用合成法生產的品種，也轉而開發從天然物中提取。如歸一胡蘿卜素，過去市場上主要是合成的，但近年天然物提取的p一胡蘿卜素比例有所增加;又如覓菜紅過去以合成法為主，后來又推出天然提物;再如維生素E，其生育酚功能相同，但其抗氧化功能高于合成維生素E，目前我國浙江、江蘇、北京等地建成的天然維生素E的裝置能力超過千噸。

2.1

開發功能性食品添加劑的重要性開發具有防病抗病的天然提取物作為功能性食品添加劑，目前已知具有某些生理活性的食品添加劑如茶多酚、甘草抗氧化劑、紅曲米、葡萄皮紅、紫草紅、甘草甜、胡蘿巴膠、海藻酸鉀等。它們大多具有抗氧化、

抗癌、抗病毒、抗菌、抗輻射、降脂、降壓、防齲齒、消臭、護肝、預防冠心病和動脈硬化等功效。

我國已將很多具有功能的天然提取物列入國家

GB2760使用衛生標準目錄，只是沒有將具功能性的添加劑專門單列。但很多企業利用其功能，將已經批準的食品添加劑，申報了保健食品，有的批準為藥物。例如

北京市場普遍銷售的準字號降脂藥物及保健品血脂康、

脂必妥、東方情、秋源等，其主要成分多為紅曲。功能性食品添加劑是開發強化食品和保健食品等功能

食品的必要資源，進行功能評估的添加劑種類繁多。

3.常見功能性食品添加劑應用與功效

3.1

天然色素

我國是目前世界上批準天然著色劑最多的國家，

很多天然色素具有生理活性，具有防病抗病、促進健康的功能。天然色素主要從植物中提取，并且很多天然色素的使用量不受限制。

近十多年來，經國家批準使用的天然著色劑品種，從20多種增加到40多種，是目前世界上批準天然著色劑最多的國家。很多具有防病抗病功能，其中如：姜黃有抗癌作用；紅花黃有降壓作用；辣椒紅有抗氧化作用；菊花黃有抗氧化作用；高梁紅有抗氧化作用；玉米黃有抗癌、抗氧化作用；紅曲米有降血脂作用；沙棘黃有抗氧化作用；桑堪紅有降血脂作用；花生衣紅有凝血作用；葡萄皮紅有調脂作用；紫草紅有抗炎癥作用；茶綠素有調血脂作用等。各種研究報告指出，它們均具有促進健康的功能，而且有的對使用量不受限制。紅曲米和葉黃素是天然色素中發展較快的品種，紅曲米雖然是食用著色劑中古老的品種，由于發現它含有調節血脂功能因子洛佛他丁，國際也給予重視。目前紅曲米出口量在400噸左右。其中尚有一部分洛佛他丁含量0.4一0.8%的產品。國內也有很多以紅曲米生產的降血脂藥物和保健品。用萬壽菊提取的葉黃素，由于近年發現高量攝人葉黃素能減少發生老年性視網膜黃斑變性和白內障危險，受到廣泛關注。2000年德國法蘭克福歐洲健康食品展會上，葉黃素也是熱點產品之一。目前我國年出口萬壽菊提取物達千噸。

3.2

甜味劑

甜味劑分為非營養性的高倍甜味劑和營養性甜味劑兩類，高倍甜味劑又分化學合成和天然提取物兩類。天然的高倍甜味劑有甜菊苷、羅漢果甜、索馬甜、甘草甜等。天然高倍甜味劑中，已確認并實際商品化兼具醫療功能的，只有甘草甜，包括甘草酸銨和甘草酸鉀，

甘草甜作為食品甜味劑，已經列入我國GB2760使用衛生標準多年。研究證明用甘草提取的甘草甜，具有明顯的解毒功能。2001年日本山口大學報告：甘草甜能抑制艾滋病毒，有可能成為防治艾滋病的良藥，引起了國際廣泛關注。營養性甜味劑中的糖醇，包括山梨醇(甜度為蔗糖0

.48，熱量2.6kcal。以下同樣表達)、麥芽糖醇(0

.79，2.4)、甘露醇(0.55，1.6)、乳糖醇(0.4，2)均系六元醇，普遍具有防齲齒和不影響血糖值的功能，可作糖尿病人的食糖替代品。

這些甜味劑不能全部代謝，只有一定熱量，歐美廣泛用于無蔗糖口香糖。五元醇，在所有糖醇中有最高甜度和熱量，不僅能防齲齒、不升血糖，且具有護肝功能的品種。木糖醇為醫藥主管部門批準為輔助治療劑，是糖尿病人首選的營養性甜味劑。木糖醇不僅能防齲齒，不升血糖，且具有護肝功能，這是糖醇中獨有的品種。通過臨床試驗，大致每人每天服用50克，GPT、Trl，均有下降。特別是降低GPT十分明顯。此外，由于國內近年流行雙歧桿菌增殖因子低聚糖類，考慮到一般微生物難以利用木糖醇，而有可能雙歧菌能利用木糖醇。動物試驗證實，每日服用木糖醇和低聚異麥芽糖一樣，也具有雙歧桿菌的增殖功能。木糖醇、麥芽糖醇、山梨醇、乳糖醇這四種糖醇，JECFA認定為ADI值無須規定;2000年6月，被國際食品法典委員會通過“在食品中可以按正常生產需要使用的食品添加劑名單”。

天然高倍甜味劑中，已確認并實際商品化兼具醫療功能的，只有甘草甜，包括甘草酸餒和甘草酸鉀，它們的甜度為蔗糖的200倍左右。作為食品甜味劑，已經列人我國GB2760使用衛生標準多年。在食品中使用的有西南地區的甘草甜的蜜餞、涼果。內蒙有甘草檸檬茶和甘草口樂。過去由于甘草原料均系野生，無節制地采掘，會破壞植被，所以發展甘草甜有一定限制，不能大力推廣。衛生部于2001年9月發出通知，禁止在保健食品中以野生甘草提取物作配料，但有證明采用人工種植者除外。近年在國家扶植下，人工種植甘草獲得成功。像天山制藥有2萬畝甘草種植基地，正擴大至10萬畝。除西北各省區均在布署甘草人工種植外，內蒙地區也在結合退耕還草，綠化荒漠，發展甘草人工種植。有的規劃投人數千萬元，種植甘草百萬畝。研究證明用甘草提取的甘草甜，具有明顯的解毒功能，常用于草藥配方和止咳片，這些早為人知。最近日本和我國開發了可用以防治肝炎的藥物。國內市場的甘利欣是國家醫藥監督局審定并為勞動保障部批準為防治肝炎的指定藥物。甘利欣的藥物成份就是甘草酸。

一般糖醇均有一個缺點，就是人體耐受性差，吃多了會腸鳴腹瀉。(屬于物理性，停止食用癥狀自然消失)因此國外開發了耐受性較好的異麥芽酮糖醇和赤鮮醇，我國均已試制成功。每人每次攝人40一50g，不會導致腹瀉。但應指出，異麥芽酮糖醇有一定的熱量，屬于營養性甜味劑，而赤鮮醇，作為一種四元醇，雖然能很好吸收，但人體缺乏代謝四元醇的酶系，所以吸收后很快被排出體外。因此赤鮮醇恐怕不能稱作營養性甜味劑。

3.3

增稠劑

水溶膠及其降解產物很多均具有生理活性，如高甲氧基果膠不僅能帶走食物中的膽固醇而且能抑制內源性膽固醇的生成，降解的瓜爾豆膠能調節血脂，有效地穩定酸牛奶制品并改善其風味，還可作為穩定劑使牛奶和果汁結合成含牛奶蛋白質、礦物質及果汁的重制飲料。一些原有增稠劑的生理活性經科學研究也有新發現，如黃原膠經動物試驗發現有抗氧化和免疫功能。海藻酸鉀是增稠劑中常用品種，經低分子化以后的海藻酸鉀，經臨床實驗證明有顯著的降壓作用。胡蘆巴膠可作為糖尿病人食品配料和控制膽固醇的食品配料。

將胡蘆巴膠用于生產供糖尿病人使用的面包已經由以色列糖尿病協會推薦上市。

2002年4月1日在中國國際食品添加劑展覽會期間，進行了新聞發布，產品已出口到國外。2000年新批準列入使用衛生標準的胡蘆巴膠，它能作為糖尿病人食品配料和控制膽固醇的食品配料，2001年在美國IFI，展覽會上NATUR&R展出了草藥胡蘆巴籽提取物，稱能抑制人體對膽固醇的吸收。被FDA已批準為公認安全的食品(GRAS)，可用于谷物早餐、固體飲料、面食、乳品等食品配料，也可制成膠囊保健品。

3.4

乳化劑

食品乳化劑指在食品加工過程中能使互不相溶的液

體(水與油)形成穩定乳濁液的添加劑，主要以脂肪酸多

元醇酯及其衍生物產品和天然乳化劑大豆磷脂及深加工

產品為主。用量最大的是單脂肪酸甘油酯，其他還有司盤(Span)、吐溫(Tween)、丙二醇酯、木糖醇酯、

甘露醇酯、硬酯酰乳酸鈉和鈣、大豆磷脂等20多個品種。其中蔗糖脂肪酸酯、木糖醇脂肪酸酯、辛酸甘油酯等具有改變食品的結構、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、凝固點低，與各種溶劑、油脂、維生素的相溶性好，并可抑制微生物繁殖，所以應用范圍十分廣泛，并經FDA

確認為GRAS物質。此外近期國外研究發現，辛葵酸甘油酯還有對癌細胞的殺傷作用，并不影響正常肝細胞，可應用于治療肝癌。新型乳化劑月桂酰乳酸鈉乳化性能優異，易吸收并有助于食品防腐，可廣泛用于各種食品加工中。

我國較早列人使用衛生標準的辛葵酸甘油酯，是一種乳化性能優良的乳化香精用食品添加劑。可應用于飲料、冰淇淋、糖果、巧克力、氫化植物油中，最高使用量不限。可按生產需要適量添加。經FDA確認為GRAS物質。在腸道內極易水解吸收，吸收速度比一般油脂快4倍，并在肝臟和身體內不積累。由于它的粘度低、耐氧化性、低凝固點以及和各種溶劑、油脂、維生素的相容性好。在食品中尚有抑制微生物繁殖的防腐功效。故在食品工業中是一個多功能的食品添加劑。

由于辛葵酸甘油酯是中碳鏈脂肪酸甘油酯，作為脂肪代用品在體內吸收代謝速度快，不會引起肥胖，可用作調節脂肪代謝紊亂癥，且能降低膽固醇。又可作為預防和治療高血脂和脂肪肝的藥物。由于它的口感近似脂肪，所以遠勝于過去的變性淀粉或菊粉原料制取的脂肪代用品。有些類同于美國科特公司生產的低卡脂肪Benefat，是一種長鏈脂肪(硬脂酸)和短鏈脂肪酸(丙酸丁酸)混合的甘油酯，有一定的熱量。很多乳化劑除了能改變食品的結構、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。

3.5

防腐劑乳酸鏈球菌素(nisin)亦稱乳鏈菌肽，是經發酵法生成的可用食用蛋白質原料，人體能消化代謝，無任何毒性，雖然不是天然提取物，可視同天然物。早在1969年就被國際衛生和糧農組織食品添加劑法規委員會

推薦為安全的食品防腐劑，1988年從歐洲引入我國。我國經中科院微生物研究所研究成有自主知識產權的乳鏈菌肽Nisin

Z，1994年通過國家鑒定并和浙江天臺銀象生物合作，實現了工業化生產。Nisin對革蘭氏陽性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌等有害菌，有較強的抑制作用。而且在肉制品中使用，可降低殺菌溫度，從而改善熟肉制品的口感。近年發現，乳酸鏈球菌素在口腔中能抑制糖類發酵，從而能在食品中使用時發揮防齲齒功能。此外，新近發現乳鏈菌素對幽門螺旋桿菌有明顯的抑制作用，不具抗藥性，可替代某些抗菌素。

我國經中科院微生物研究所研究成有自主知識產權的乳鏈菌nisin。1994年通過國家鑒定并和浙江天臺銀象生物合作，實現了工業化生產。nisin對革蘭氏陽性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌等有害菌有較強的抑制作用，它在乳制品和肉制品中使用，用量萬分之二至萬分之四，有較好的抑菌效果。而且在肉制品中使用，可降低殺菌溫度，從而改善熟肉制品的口感。近年發現，乳酸鏈球菌素在口腔中能抑制糖類發酵，從而能在食品中使用時發揮防齲齒功能。它很可能成為新一代無抗藥性的抗菌素的替代品。

3.6

功能性食品添加劑配料我國近年在規模化生產及新品種開發上有較大進展，全國各地研發的品種很多，主要有低聚糖(具有雙歧桿菌的增殖作用)、海藻糖、赤蘚醇、谷氨酰胺、谷胱甘肽、酪蛋白磷酸肽

C

P

P、調節血壓肽、大豆肽、多不飽和脂肪酸、花生四烯酸(AA)等。其功能近似于營養強化劑。此外，近年引進國外經驗，開發并商品化的主要天然功能性提取物有從蕃茄中提取的蕃茄紅素和大豆中提取的大豆異黃酮。蕃茄紅素有極強的消除自由基、抗氧化、抗衰老的功能。大豆異黃酮具有預防心腦血管疾病，緩解婦女更年期綜合癥，促進鈣吸收等功能。

我國資源條件優越，可以從大豆加工的豆粕中提取，現在國內已有20多家企業生產，有的已列入衛生部批準的保健品中。

4.復合使用功能性食品添加劑復合添加劑與單獨使用食品添加劑相比具有很多明顯優勢。不僅具有互補作用、協同增效、改善所添加食品添加劑的風味和口感等功效，還十分利于采購、運輸、儲存和拓展使用范圍。目前在復合食品添加劑生產中，“復合”方式大體分兩種情況，遵循著以下復配機制。

4.1

同功能添加劑的復配

相同功能的食品添加劑復合在一起，復合組分中的各材料可以起到協同增效的作用。4.2

不同功能添加劑的復配不同功能的食品添加劑復合在一起，復合組分中的各種材料可以發揮各種功能的作用，起到多用途的功能，甚至發生新效作用。此外新型乳化劑月桂酰乳酸鈉與其他乳化劑進行復配，能提高其親水性，使乳化性能更好。

5.新型功能性食品添加劑

5.1

幾種新型功能性食品添加劑5.1.1

天然肽類防腐劑

昆蟲抗菌肽、防御素、魚精蛋白等天然肽類食品防腐劑不但具有很強的抗菌活性和安全性，而且作為蛋白物質具有很高的營養性與功能性。其中防御素是一類陽離子抗菌活性肽，存在于動物、植物和人體本身。分布廣泛的防御素的結構相似，

都具有廣譜、高效的殺菌活性，能有效地殺滅革蘭氏

陽性菌、革蘭氏陰性菌、某些真菌、螺旋體、被膜病毒等微生物。因此，防御素的研究已成為食品添加劑新應用中一個令人關注的熱點問題。天然肽類防腐劑的廣泛應用可有效避免化學合成的食品防腐劑對食品風味的不良影響和對人體健康的不利。

5.1.2

高效低熱的水果纖維水果纖維是一種高效低熱的營養補充劑成分。某些水果纖維可替代淀粉和蛋白質，束縛水的能力極強，添加到食品中使產品具有極好的收斂性；有奶油狀的連貫性，可以模仿脂肪。另外由于很多水果的可溶性

(SDF)纖維含量在可食性纖維總量(TDF)中占很高比例，

如芒果、柑橘、無花果等。加之水果纖維的冷脹性質，使它極易加工，用于速溶產品中十分理想。

5.1.3

含番茄植物營養素的番茄粉

番茄粉是一類天然番茄植物營養素。加入到食品中能夠起到增加番茄紅素等保健功能的作用。增加血清番茄紅素的水平可顯著降低硫代巴比妥酸反應性物質，有降低脂類、蛋白質及DNA氧化損傷的趨勢。Agarwa

等研究表明，經常食用番茄的人群與對照組相比，明顯降低血清脂質的過氧化和低密度脂蛋白膽固醇的氧化。

番茄粉是具有營養與著色雙重作用的食品添加劑，可廣泛適用于焙烤食品、谷物食品、加工肉制品、大豆食品、沙司、飲料、乳制品中。

5.1.4

不影響產品風味和品質的植物甾醇強化劑植物甾醇，是從玉米、大豆中經過物理提純而得，具有營養價值高、生理活性強等特點。植物甾醇可通過降低膽固醇減少心血管病的風險。其廣泛應用在食品、醫藥、化妝品、動物生長劑及紙張加工、印刷、紡織等領域，特別是在歐洲作為食品添加劑非常普遍，廣泛用于食品中以降低人體膽固醇。植物甾醇對人體具有較強的抗炎作用，具有能夠抑制人體對膽固醇的吸收、促進膽固醇的降解代謝、抑制膽固醇的生化合成等作用；用于預防治療冠狀動脈粥樣硬化類的心臟病，對治療潰瘍、皮膚鱗癌、宮頸癌等有明顯的療效；可促進傷口愈合，使肌肉增生、增強毛細血管循環；還可作為膽結石形成的阻止劑。此外，植物甾醇還是重要的甾體藥物和維生素D3的生產原料。植物甾醇具有良好的抗氧性，可作食品添加劑（抗氧化劑、營養添加劑）；也可作為動物生長劑原料，促進動物生長，增進動物健康。

用植物甾醇類物質強化食品和飲料而不影響其風味和品質是一個挑戰。有公司開發了一系列的植物甾醇類

粉劑和液體很好地解決了這個問題，其產品對各種食品和飲料產品如牛奶、豆奶、果汁、功能性飲料、酸奶酪都是適用的。

5.2

國際新型功能性食品添加劑的開發5.2.1

豌豆蛋白

豌豆是我國重要的食用豆類之一，具有糧食、蔬菜、飼料和醫藥等多種用途。豌豆蛋白具有很高的溶解度、吸水性能和乳化性能，在食品工業中用途廣泛。

丹麥DQS食品公司將豌豆蛋白、豌豆纖維等添加

到肉制品中，其制成品的蛋白和營養含量均與純肉制品相近，但可降低動物脂肪中的膽固醇含量，非常適合膽固醇高的患者食用。

此外，豌豆蛋白具有一定的發泡性能和泡沫穩定性，可部分代替蛋類添加到糕點制品中。豌豆蛋白具有非常好的乳化性和乳化穩定性，可嘗試用作各類食品的乳化劑。

豌豆蛋白的應用因其良好的水溶性等特征，產品可用于植物蛋白飲料（花生奶、麥香奶、核桃奶等），保健營養食品及飲料，穩定品質的乳粉（幼兒配方乳粉、學生配方乳粉、中老年乳粉）加工生產領域，并可添加于肉腸等制品中。豌豆蛋白中含有其他糧食所沒有的賴氨酸，賴氨酸為堿性必需氨基酸。由于谷物食品中的賴氨酸含量甚低，且在加工過程中易被破壞而缺乏，故稱為第一限制性氨基酸。賴氨酸可以調節人體代謝平衡，為合成肉堿提供結構組分，而肉堿會促使細胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的賴氨酸，可以刺激胃蛋白酶與胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增進食欲、促進幼兒生長與發育的作用

5.2.2

肝元蛋白

日本市場上新出現一種名為“肝元”的濃縮蛋白，主要以天然動物性蛋白為原料，采用獨特的酵素分解法制成。將其添加到食品中食用，能避免體內積累大量脂肪、增加體內膽固醇等，且營養成分高于普通蛋白。5.2.3

香子蘭香精香子蘭又名香莢蘭、香草蘭，是一種名貴的天然香料植物。經過生香加工后的商品莢具有濃郁、圓潤、和諧的巧克力香氣。法國PVOVA公司從香子蘭豆中提出一種天然脂溶性浸液，可以代替香蘭素的香子蘭香精。用這種香子蘭香精代替香蘭素，可改善香味，

同時不影響其他感官特性，而且價格比香蘭素低12%～15%，可以大大降低食品成本

5.2.4

粉末油脂日本船頭油脂公司將原料油脂與乳蛋白混合，然后在真空狀態下加高溫，使其成為粉末油脂。這種粉末油脂不僅提高了油脂的保存穩定性，而且可隨意與粉末食品原料混合，使以往不便用油的食品也可使用。同時添加粉末油脂制成的食品，如栗子豆包、水產加工品等，能常期保持柔軟，不會有常見的變硬現象，吃起來非常爽口。

5.2.5

天然磷灰石天然磷灰石是骨骼和牙齒琺瑯質的主要成分，能吸附和分離蛋白質及過濾性病毒，去除產生口臭和蟲牙的病源齒垢。日本拉太爾磷灰石公司將牛骨燒到1200℃制成了天然磷灰石，將其加入到口香糖中，便具有補鈣健齒、防止口臭的功效。

5.2.6

縮氨酸日本昭和產業公司和通產省工業技術所微生物工業研究所，