苗璇 （甘肅省天水市天水師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院 741000）

一、引 言

食品的色、香、味是影響食品優(yōu)劣層次的基礎(chǔ)性準(zhǔn)則，特別是食品的顏色色調(diào)是影響大部分消費者挑選食物的重要鑒別因素。為改善食品的感官性質(zhì)、保持良好的色澤，在食品加工過程中通常需要加入食用色素來提高食品的商品性，消費者往往通過對食物色澤的感知來辨別食物的新鮮程度，從而選擇食品，增進食欲。所謂食用色素又稱食品添加劑，是指為食品著色為主要目的的食品添加劑，主要分為食用合成色素和食用天然色素兩大類。

食用合成色素是人們通過化學(xué)的方法，借以不同的化學(xué)機理和反應(yīng)配比等生產(chǎn)出不同的仿真性色素。根據(jù)實際調(diào)查和數(shù)據(jù)取證，絕大部分食用合成色素對人體的生理機能、藥理效果、養(yǎng)生保健等具有一定程度的影響，引起了社會各界的關(guān)注。國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的工作人員也對其做了進一步證實該結(jié)論的準(zhǔn)確性的研究，并對食用合成色素的使用制定了相關(guān)的禁用條例和使用規(guī)則，對其使用進行嚴(yán)格的控制管理。

而食用天然色素是由動植物組織及礦物等原料中提取的一類食品著色劑，不僅給予消費者視覺上的真實感，給食品增添了風(fēng)味，而且充實飽滿的彌補了顏色對食品的負(fù)面影響，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，天然色素不僅安全性高，色澤柔和，而且具有一定的生理活性，屬于功能性天然食用色素。尤其是歐美一些發(fā)達國家在食品中使用天然色素的比例已達85%,并有完全取代合成色素的趨勢。而在我國，有65種色素被批準(zhǔn)允許在食品行業(yè)中使用，其中植物類色素48種，目前我國每年生產(chǎn)的食品色素中天然色素占了90%，其中從植物中提取和通過微生物發(fā)酵而來的天然色素占20%，其余為焦糖色素。而在使用量上我國都是低于國際標(biāo)準(zhǔn)的，因為現(xiàn)階段還有一部分天然色素沒有可靠型的檢測方法和指標(biāo)。食用天然色素的開發(fā)﹑應(yīng)用研究和安全性評價也成為相關(guān)科研工作者及食品企業(yè)從業(yè)者研究和工作的重點。研究其發(fā)展對我國食品工業(yè)的發(fā)展有著重要和深遠的意義。

二、食用天然色素的分類

食用天然色素的取材廣泛、品種繁多，其主要原料資源可分為：礦質(zhì)天然色素資源、動物天然色素資源、微生物天然色素資源和植物天然色素資源等，而研究應(yīng)用較多是植物天然色素資源。據(jù)統(tǒng)計，世界僅含有色素的植物就有2000多種，舉例來說，類胡蘿卜素就有600多種。已證實的植物色素資源如：仙人掌果、雞冠花、紅木、黃菊花越桔、紅心蘿卜、菠菜、山楂、酸棗、芝麻、沙棘、桑椹、紅辣椒、黑米、紅花、黑豆、胡蘿卜、梔子、螺旋藻、樟樹等將近幾十多種常見植物，其中絕大多數(shù)屬林產(chǎn)植物。根據(jù)現(xiàn)有的資料文獻顯示，食用天然色素的分類將要比預(yù)期多，表1通過各種文獻研究對天然食用色素的分類進行了總結(jié)。

綜上表，食用天然色素取材范圍面廣，品種多樣，選擇性較強，有著很大的發(fā)展?jié)撃堋?/p>

而食用合成色素，是用人工方法進行化學(xué)合成而制得的有機色素，多數(shù)人工合成色素是苯、甲苯、萘等經(jīng)過磺化、鹵化類系列有機反應(yīng)后生成的物質(zhì)，而苯、甲苯、萘是在煤焦油中分離出來的。依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可將其分為兩類：偶氮化合物和非偶氮化合物。其中偶氮化合物又分為油溶性和水溶性，油溶性的合成色素不溶于水，進入人體后不能被有效分解排出，毒性很大，而水溶性的合成色素一般認(rèn)為親水性強，體內(nèi)殘留量較小，毒性弱。但多數(shù)食用合成色素屬于煤焦油染料，不僅沒有對人體保健的營養(yǎng)價值，而且多數(shù)是有害的。即使依照化學(xué)特殊的可變換性，我們可以根據(jù)不同的配比、加工、合成、調(diào)色等方式方法手段得到人們理想中的顏色，但因他們主要依賴于化學(xué)化工生產(chǎn)，并且在研發(fā)、生產(chǎn)、使用過程中都存在著安全隱患，在使用安全上不能得到保障。參照兩者分類上的對比發(fā)現(xiàn)，盡管食用合成色素可以滿足消費者對顏色種類的不同需求，但從原料天然型范圍，還是種類豐富程度上都遜色于天然色素，天生的自然特性可以明顯突出食用天然色素的發(fā)展前景更為寬闊，拓展層延展性強。

三、食用天然色素的特點

文獻證明，早在公元前1500年，人類就開始在食物中使用天然色素，古埃及人利用天然提取物和葡萄酒來改善糖果顏色。我國古代的《食經(jīng)》和《齊民要術(shù)》等書中，有關(guān)于利用天然色素為食品和釀酒著色的記載，如用艾青做青餃；用紅米和茜草科植物使食品著色等；《史記·貨殖傳》也記載了古人在東周及北宋年間對天然色素的提取和使用。從古至今，食用天然色素早已融入人們的生活當(dāng)中是不可割舍的，因而人們對它的特性就有了詳實的記載。

食用天然色素來源自然，原料種類多，基本上對人的生理條件沒有毒害作用。所以它不僅僅能調(diào)節(jié)食品色調(diào)色澤，還在保留著植物等原材料內(nèi)部的天然物質(zhì)的基礎(chǔ)上兼并著營養(yǎng)、保健等功能。表2將其優(yōu)劣特點作了必要性的總結(jié)概述。

相對來說，食用合成色素在特點方面略勝一籌，但是它所帶來的危害是不可估量的。表3同樣將食用合成色素的優(yōu)缺點總結(jié)如下：

結(jié)合表2和表3的總結(jié)，我們可以對比出，食用天然色素的優(yōu)勢是社會關(guān)注的熱點問題，例如生態(tài)保護、醫(yī)藥保健等。而食用合成色素即使有色素具備本質(zhì)性的優(yōu)良特點，但在經(jīng)濟和社會焦點問題上沒有立足之地，反襯出食用天然色素對人們的生活有著明顯的輔助作用，很容易融入其中。隨著健康問題被消費者廣泛關(guān)注，人們對食品安全意識的提高和認(rèn)識程度的加深，食用天然色素被期望性將會越來越高，這對它的發(fā)展有著重要影響。

表2 食用天然色素的優(yōu)缺點匯總表

表1 食用天然色素各條件下的分類匯總表

四、食用天然色素的提取方法

近幾年，科研人員對食用天然色素的研究提取開發(fā)出諸多方法，針對其特殊性、優(yōu)劣點采用不同的措施，目的是為了提高其產(chǎn)率，加大其開發(fā)利用，拓寬食用天然色素在食品商業(yè)方面的創(chuàng)造價值和實用價值。表4列出了幾種常用制備提取方法的利弊。

表中只是對部分方法進行概述，提取方法除此之外還有回流技術(shù)、逆流萃取技術(shù)等。這些技術(shù)的引入，大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了提取時間，為了提高食用天然色素的純度和質(zhì)量，除了表中列舉的精制方法外現(xiàn)有兩相溶劑萃取精制法、吸附與解吸精制法等。

然而食用合成色素的制備及提取方法就不逐一列舉，但它運用的科技水平含量高于食用天然色素相比較，所以當(dāng)下我們所面臨的棘手問題就是避開食用天然色素的弊端，尋求更好的途徑，在食用天然色素品種和產(chǎn)量上有突破性的進展。

五、食用天然色素的研究應(yīng)用現(xiàn)狀

到目前為止，食用天然色素在餐飲等行業(yè)有著不可預(yù)測的發(fā)展速度和拓展空間，同時正處于復(fù)興時期。由于食用天然色素真實性、安全性比食用合成色素可靠，以及具有一定的生理功能，例如抗氧化、抗腫瘤、抗癌變、抗畸變、抗突變、抗高血糖、間接性治愈不孕不育等；藥理作用，例如葉黃素屬于類胡蘿卜素系的葉黃素類，可用于預(yù)防老年性視網(wǎng)膜黃斑退化引起的視力下降和失明，延緩眼睛退行性疾病的發(fā)生；營養(yǎng)成效，例如可以從動植物、礦物質(zhì)以及微生物體內(nèi)獲取到人們所需和必須的維生素或者人體所緊缺的氨基酸等微量化學(xué)物等優(yōu)點而備受推崇。與此同時，食用天然色素也對飲料類、乳制品類、糕點類、水產(chǎn)加工類、肉制品加工類、豆制品類、水產(chǎn)品類、糖果類、加工水果蔬菜類、調(diào)味料類、腌制品類、精細化妝品類等領(lǐng)域都有所涉及和影響。隨著現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)水平的進步，再加上國內(nèi)對其研究與開發(fā)的重視，結(jié)合我國幅員遼闊，資源豐富的優(yōu)勢條件，為食用天然色素的探究奠定了相當(dāng)堅實的基礎(chǔ)。

表3 食用合成色素的優(yōu)缺點匯總表

表4 幾種天然食用色素的制備方法及其比較

近年來根據(jù)較多研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分食用合成色素不但不能供給人體所需營養(yǎng)，維護人體生理健康，還可能導(dǎo)致生理性疾病的病發(fā)或突變，給人們的生活造成危害。一般來說，食用合成色素對人體的毒性作用可能有好幾個方面，其中人們最關(guān)注的是合成色素的致癌性，特別是偶氮化合物類合成色素的致癌作用尤為明顯。其次對于食用了添加食用合成色素的嬰幼兒食品的兒童，無疑對其身心發(fā)展、體格成長百害而無益。目前，各國允許使用的合成色素幾乎均是水溶性色素，我國現(xiàn)階段允許使用的食用合成色素共有8種，包括莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、新紅、檸檬黃、日落黃、亮藍以及靛藍。以上跡象表明，食用天然色素的應(yīng)用范圍、發(fā)展空間和安全性上都超越食用合成色素，不論是從實用性，保健性，還是環(huán)保性上，食用合成色素處境都不容樂觀。近年來，隨著社會、經(jīng)濟的發(fā)展和飲食標(biāo)準(zhǔn)的提高，飲食安全問題、生態(tài)環(huán)保問題、保健養(yǎng)生問題等都被人們所重視，這意味著人們對于食用天然色素的要求也會愈來愈高。在其安全性上，對原料一定要嚴(yán)格從毒理學(xué)檢測、有害微量元素檢驗、衛(wèi)生檢驗等安全性評價中得出結(jié)論，并建立和規(guī)范良好的生產(chǎn)制度，這些都是控制和降低食用天然色素安全危害的最優(yōu)體系。

六、展 望

食用天然色素是色素行業(yè)發(fā)展中最早的一個分支，它的發(fā)展雷同于依靠人類生產(chǎn)生活而發(fā)展壯大的其他科學(xué)。目前國外主要以食用天然色素為重點，食用合成色素輔助性添加。而我國對于這塊領(lǐng)域的涉足比較晚，對于兩者的區(qū)分度不是很系統(tǒng)全面化，但是相關(guān)的制度已出臺。隨著人類生活水平質(zhì)量的提高、科學(xué)技術(shù)的提升、醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展等以及人們對自身身體健康的重視，對食用色素天然化的愿望就愈來愈強烈，所以在逐步打開食用天然色素商業(yè)市場的過程中，必須對食用天然色素加大開發(fā)力度研發(fā)優(yōu)質(zhì)、優(yōu)量的色素，杜絕天然色素原材料的浪費，提高其實際性的利用率和經(jīng)濟效益。并加強完善相關(guān)原有技術(shù)的科研化，準(zhǔn)確并精細的確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)和特殊性，克服其穩(wěn)定較差、著色弱、應(yīng)用范圍狹窄等客觀問題，研制出多功能營養(yǎng)化純天然食用色素，同時要排除因為季節(jié)、氣候、地域的影響，保證原料供應(yīng)的充足。在加強科研水平的基準(zhǔn)上，我國還要對生產(chǎn)廠家的技術(shù)設(shè)備進行強化提升，汲取國際化的水準(zhǔn)和優(yōu)勢，不斷縮短與國際水平的距離，增強我國產(chǎn)品在國際市場上的競爭力。

近年來隨著提煉和利用天然色素的技術(shù)的進步和工藝的日益完善，在輕工業(yè)尤其在食品加工行業(yè)中所使用的色素中天然色素所占的比重越來越高。在飲食行業(yè)中所用的食品添加劑，天然化即用天然色素逐漸代替化學(xué)合成色素是必然的趨勢，因為它賦予了食用天然色素由食用合成色素所無法比擬的優(yōu)勢。那么技術(shù)人員就要抓緊時機和機遇，突出重點，著重研發(fā)功能性的天然色素，發(fā)揮食用天然色素營養(yǎng)作用、藥理作用和保健作用等，取長補短，得益于人，打開更為廣闊的商業(yè)性應(yīng)用平臺。

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