天然色素和人工色素的正经科普

2021-02-05 09:37 宾美生物

近年来,天然植物色素的功能和重要性逐渐凸显,但人工色素以其稳定性和相比天然色素更低的价格依旧吸引着不少食品厂商。人工色素和天然色素各有利弊,今天,我们不打广告,只做一篇有根有据的科普。

其实人类使用天然色素来增加食物的色彩,中国古代早已有之。这些色素从植物组织中提炼出来,部分来自动物和微生物,例如用来酿造红酒的红曲色素、添加了蔬菜汁的面食等。

人工色素的起源与发展

1856年英国人帕金合成第一种人工色素——苯胺紫,之后合成色素便开始扮演着改变食物颜色的角色。上世纪五六十年代,人类使用的人工合成色素多提炼自煤焦油,现在则普遍来自于石油产品。在世界各国使用合成色素最多时,品种多达100余种。

随着人类社会和医学的不断进步,人工色素对人体的危害开始被人们关注,前苏联曾在1968-1970年对苋菜红(又名食用赤色2号(日本),食用色素9号)这种色素进行长期的动物实验,发现致癌率高达22%[1]

直至目前,美国仅9种合成色素被允许使用在食品中,其中一种只能使用在水果皮上。美国对人造色素的管理审查,也比其他添加剂严格。

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资料来源:美国食品药品管理局 FDA(Food and Drug Administration)[2]

FDA还规定了人工色素的安全标准和使用剂量,通过动物实验,找出没有任何异常的最大剂量,把这个剂量的1%作为人体安全的上限,然后根据这个安全上限,以及人们每天可能摄入某种食物的最大量,来确定该种食物中允许使用的最大量。[3]

参考资料:FD&C蓝色1一号即亮蓝,FD&C蓝色2号即靛蓝,FD&C绿色3号即坚牢绿,FD&C红色3号即赤藓红色,FD&C红色40号即诱惑红,FD&C黄色5号即柠檬黄,FD&C黄色6号即日落黄。

色素的未来:越来越多国家采用天然色素

随着人们对合成色素的危害性认识越来越深入,天然色素越来越受到重视。天然色素广泛存在于水果、蔬菜、藻类中,早在几十年前就开始了在商业上的广泛应用。与人工色素截然不同的是,天然色素不仅没有毒性,有的还有一定的营养和药理作用。目前,天然色素代替人工色素已经成为食品、化妆品行业的不可逆转的发展趋势。

目前在欧洲,有13种天然色素得到使用许可,而美国则批准使用26种天然色素,日本是使用天然色素最多的国家,高达97种(截止1995年统计)。在天然色素的开发与应用方面,日本也居于世界前列的,早在1975年天然色素的使用量就已超过合成色素。

中国允许使用的天然色素也有超过40多种,但是这些天然色素的生产成本过高,如果没有新的法规上的限制,短期内无法占据市场主流。

欧洲:率先开始扔掉人工合成色素

欧洲是最早开始禁止使用人工色素的地区。2007年,一项英国研究者关于人工色素的研究结果被发布在柳叶刀上,结果表明,食用人工色素会致使儿童多动症,并可能使疾病恶化。这些色素包括FD&C红色40号和FD&C黄色5号。[4]

在这项研究发布后,很多学者都对此表示置疑。美国FDA在2011年的一项报告中指出,已有的研究表明人工色素与儿童多动症之间没有因果关系,但该报告承认人工色素会使多动症和其他先前存在的疾病症状恶化。而该报告发布以来,有越来越多的研究者和数据表明了人工色素会引发安全问题。2012年美国国立卫生研究院(简称NIH)的一篇报告指出,食用色素对儿童的负面影响不仅仅局限于多动症。[5]美国公共利益科学中心(简称CSPI)则对FDA表示了不满,并警告说“人工色素对儿童的伤害和社会的危害是不必要和可预防的。”

2009年9曰,英国食品安全局耗资75万请求开普敦大学开展了进一步研究,研究结果表明食用人工色素过多会对儿童智商产生影响,欧盟委员会最终也禁止使用这些人工色素,包括在中国不禁用的日落黄柠檬黄。

在欧洲,法国,瑞典、挪威、丹麦、芬兰等国家早已禁止使用偶氮类色素(胭脂红和柠檬黄),挪威等国家甚至还完全禁止使用任何化学合成色素。丹麦对食用色素要求十分严格,丹麦政府不仅要求在食品标签上标明添加色素的类型,以便于销售者做出是否购买的决定,此外,丹麦政府还禁止在基本食物中使用色素。丹麦采取这种做法是为了保证那些对某种色素过敏的人群能够食用没有色素的基本食物。

食品巨头对待天然色素的态度

在英国,麦当劳的薯条有四种成分:土豆,植物油,葡萄糖和盐。在美国,麦当劳的薯条含有19种成分,其中包括防止薯条颜色变暗的焦磷酸钠。在英国,麦当劳的草莓圣代冰淇淋颜色来自于真正的草莓。在美国则使用FD&C红色40号。这不仅让人很纳闷,美国的食品企业在美国使用人造色素,但是在欧洲却销售天然色素食品。

连糖果巨头玛氏也逃不过这样的命运。在美国本土使用人工色素进行着色的玛氏糖果,却不得不在销往欧洲的糖果中使用天然色素。这一切都是因为欧洲地区已明令禁止在大部分食品中使用人工色素。而且随着欧洲消费者对天然和清洁标签的追求,人工色素在欧洲被完全禁用似乎也是可预料到的事情。

但这并不意味着玛氏这些食品巨头们会一直使用人工色素,2016年2月,玛氏发表声明称将在未来五年内去除所有食品中的人造色素,卡夫、雀巢、通用磨坊也都发表了类似的声明。

尽管玛氏做出了这一决定,但玛氏坚称,这一转变并非对健康的担忧,而是为了“满足不断变化的消费者喜好的一部分”。虽然人工色素影响人类健康背后的科学依据尚无定论,但消费者对天然健康的追求却是真实的。不得不说,玛氏在这一点上做出的决定是理智的。

中国:起步最晚但是发展潜力巨大

中国是食物消费的大国,而天然色素开发又相对较晚,目前市场主要以人工合成色素为主,随着经济的快速发展和健康意识的加强,天然色素也慢慢的在市场上崭露头角。市场上已经有不少食品企业在尝试使用天然色素,例如钟薛高的雪糕、沃歌斯和椰不椰的蓝色思慕雪椰碗等等。

近年来我国在植物天然色素也进行了大量的试验研究得出了一些结果,在基础理论与开发利用方面也取得一定成就,允许使用的天然色素品种范围不断扩大。到目前为止,我国允许使用的天然色素品种也达到了47种。

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图片来源:宾美生物藻蓝蛋白天然蓝色素


总结

1. 天然色素逐渐取代人工色素成为市场主流是社会发展的必然。

2. 仍有一些人工色素没有直接证据证明对健康有害,所以可以肯定的一点是,现代化的生产、管理、分析试验、工艺改进等措施。

3. 尽管欧洲地区并没有禁止人工色素的使用(欧洲没有禁止在糖果,谷物和调味品(例如番茄酱和芥末酱)中使用人工色素),但是欧盟明确要求在添加了人工色素的产品在标签上带有警告标签,指出可能会导致”对儿童活动和注意力的不利影响”(an adverse effect on activity and attention in children)。并且在欧盟市场上,天然色素也在逐渐取代人工色素并成为市场主流。

4. 美国FDA仍允许9种人工色素的使用(包括只可以用于橘皮上色的橘红色2号),但是以玛氏、卡夫、雀巢、通用磨坊为首的食品巨头都发表了声明将逐渐减少并不再使用人工色素。

5. 中国的天然色素市场虽起步较晚,但随着90、00后消费能力的增强、消费者健康意识和社会的不断发展,天然色素市场规模正快速发展并具有非常巨大的市场潜力。

参考文献:

[1]代汉慧;孔卓涛;陈冬东;彭涛;李晓娟;马微. 苋菜红蓄积毒性试验研究:《现代药物与临床》2010年第03

[2]Summary of Color Additives for Use in the United States in Foods, Drugs, Cosmetics, and Medical Devices. Content current as of: 11/15/2017. U.S. FOOD & DRUG ADMINISTRATION.

[3]National Institutes of Health. Selenium. Fact Sheet for Health Professionals.

[4]Diet & Nutrition: Hyperactive Ingredients? Julia R. Barrett. Environ Health Perspect. 2007 Dec; 115(12): A578.

[5]L Eugene Arnold, Nicholas Lofthouse, Elizabeth Hurt. Artificial food colors and attentiondeficit/hyperativity symptoms: conclusions to dye for. Neurotherapeutics. 2012Jul;9(3):599-609.