天然食品添加劑相關技術探討

梁軼媛

摘 要：本文基于天然食品添加劑的特點，結合國內外最新的技術和工藝，歸納了天然食品添加劑的種類、特性和提取工藝，在此基礎上分析了天然食品添加劑比化工合成添加劑更加安全和營養的優勢，以及成本較高、仍然存在食品安全問題以及加工提取技術有待改進等局限性。進而提出了使用天然原生態材料、降低加工成本、創新提取和加工工藝等解決方案。

關鍵詞：天然食品添加劑;食品防腐劑;提取;食品安全

天然食品添加劑以動植物和微生物代謝產物為原料，一般經過物理方法制取，比起化工合成食品添加劑，綠色安全、抗菌性好，對人體無害，沒有致癌性和致畸性，而且抗菌性強，水溶性好，含有較高的營養價值和人體必需的微量元素。全球食品添加劑超過5萬種，常用的超過3 000種，按照功能主要分為防腐、改善感官性狀添、提高食品質量、提高食品營養和方便加工添加劑等。但是食品添加劑存在的一定危害，比如糖精能使大鼠致癌、豆腐鹵水中含有亞硝酸鹽、合成色素會干擾人體內酶的活性。近年來頻發的食品安全事件讓人們認識到化工食品添加劑濫用帶來的危害。天然食品添加劑天然、綠色、營養、多功能，來源于豐富的動植物資源，比如大豆異黃酮有提升免疫力功能，竹葉抗氧化物有抑菌功能，低聚糖能調整腸道功能的雙歧因子。為了確保食品安全，研發制取天然食品添加劑具有格外重要的意義。

1 天然食品添加劑的種類

（1）營養強化劑。在食品加工中，營養物質容易損失，比如鐵元素和維生素A，加入天然營養素可以強化其營養功能，減少營養物質的流失，典型代表包括大豆蛋白、低聚果糖、脯氨酸等。

（2）調味劑。加入酸甜辣咸麻特殊口感和味感的調味劑，包括氯化鈉、醋酸、D-核糖、可可堿等，但是原料質量可能存在污染風險。其中甜味劑使用最為廣泛，比如木糖醇、糖蜜提取物等。

（3）酶制劑和微生物制劑。過去是由動物臟器和高等植物提取，目前為了降低成本，提升繁殖繁殖速度，一般選用微生物菌種。

（4）乳化劑。包括茶皂素、黃原膠、牛膽提取物等，大豆卵磷脂廣泛應用于面包加工。在制備過程中因為需要將不相容的液體均勻地分散成乳液，需應對分散相質點破碎，因此對加工工藝要求較高。

（5）增稠劑。提高食品的粘合度，包括達馬樹脂、殼素、酪蛋白等，原料來自于動植物、微生物及酶處理物。

（6）防腐劑和保鮮劑。防腐劑主要是防止食品腐敗，保鮮劑功能為維持其新鮮度，比如二氧化碳、茶樹油、魚精蛋白等。但是天然防腐保鮮劑存在自降解性質，因此不穩定，其貯存問題仍然需要繼續攻關。

（7）抗氧化劑。包括茶多酚、迷迭提取物、磷脂等，其缺點在于提取物純度還有待提高，提取工藝仍然需要改善。

（8）天然色素。目前有100多種，典型代表有β-胡蘿卜素、姜黃素、辣椒紅等，但是目前染色能力較弱，穩定性相對較差，而且成本問題仍有待解決。

（9）香辛料。以植物全草、葉、根、樹皮、種子為主，比如迷迭香、肉豆蔻、薄荷葉、精油、油樹脂和單離香料等。長期使用經驗證明其無毒性，但是有微生物附著。

（10）增香劑。賦予食品香味，有500多種，比如橙花油、海貍醉、月桂葉油、檐子花浸膏等。

（11）其他類別。如羊毛脂、棕櫚葉臘等膠姆糖基礎劑，大豆油、紫膠等被膜劑，植物灰提取物等加工助劑。

2 天然食品添加劑的優勢和局限性

2.1 天然食品添加劑的優勢

①天然食品添加劑更為安全。化學食品添加劑有致癌性、致畸性、低毒性等危害[1]。比如有些甜味劑可致癌，而且添加量大容易引發糖尿病等癥狀。而且現階段，為了提升食物的防腐水平、色澤和味道，食品添加劑的使用量較大，這就進一步加大了危害。目前研究已經證明肉類食品中使用天然食品添加劑有利于提升食品安全水平[2]。②天然食品添加劑更為營養。比如番茄紅素能作為食品色素也能作為抗氧化劑，而且還能夠提升人體免疫力，

2.2 當前天然食品添加劑加工技術的局限性

①成本較高。化工合成添加劑成本低，但是天然食品添加劑多數成本較高，以香蘭素為例，天然香蘭素和化學香蘭素價格差異高達10倍。②仍有食品安全風險，天然防腐劑也不是完全無毒無害，比如目前甜菜紅、辣椒紅、紅曲米、茶黃素和巧橘黃等天然色素沒有使用量規定，其余多數品種都有使用量規定，這說明天然色素對健康也有影響。③加工技術工藝有待改進。加工中多數以復配劑為主，需要多次試驗，以提升工藝水平。比如大豆磷脂是很好的乳化劑，但是加工中需要丙酮脫除雜質，該物質對神經系統會造成損害。

3 天然食品添加劑技術的改進思路

3.1 使用天然原生態材料

在材料使用方面，應盡量使用天然物質，取材于動植物。我國的動植物資源非常豐富，在植物方面，有天然抗菌的食用香料植物種類非常多，既可以增香調味，又可以防腐。比如植物和香料精油具有廣譜抗菌活性，紫蘇葉能防腐也能增加醬油的醇香味，丁香、白胡椒、豆蔻有不同程度的抑菌作用。比如肉類食品添加劑中可以加入桂皮、籽仁等香料，也可以加入姜、蒜等材料，有助于提高其抗氧化性[3]。此外，植物油餾出物富含豐富的營養，包括維生素E、植物甾醇、植物角鯊烯等[4]，也可以作為食品添加劑使用。動物源天然添加劑沒有植物資源來源廣泛，但仍要選擇動物源天然材料，比如魚精蛋白在抑制食品腐敗方面效果明顯。

3.2 降低加工成本

充分利用技術進步降低成本，擴大技術的應用范圍。取材于廣泛存在的材料，盡量使用簡單的工藝進行加工，比如在蝦殼里面提取殼聚糖，在番茄中提取抗氧化物，在雞蛋中提取溶菌酶。為降低成本，要盡量對舊的添加劑進行改造，比如一個烴基的不同就會影響其疏水性，針對此要深入研究其結構，對其進行改造，通過增加甲基等技術手段改變完善其性能。要實現規模化生產，還要采用機械化和自動化的手段促進天然食品添加劑走出實驗室，盡量優化傳統工藝。

3.3 創新提取和加工工藝

對于天然食品添加劑要創新其工藝技術，不斷探索其新功能，除了傳統的粉碎→提取→濃縮→抑菌試驗之外，還要在食品生產中不斷進行創新。在功能創新方面選用能夠提升免疫力、抗病菌和營養豐富的原料，比如在大蒜中提取功能化食品添加劑。在技術創新方面，發展干燥技術、超臨界和超聲波萃取技術、模擬移動床技術、沸騰造粒技術、超微化形態加工技術、超重力場分離技術和分子蒸餾和膜蒸餾技術。在工藝創新方面，推進無廢加工和微反應加工等工藝。

4 結語

天然食品添加劑對環境污染小，對人體鮮有危害，因此發展潛力巨大。在未來的加工中，要從功能、技術和工藝等方面不斷進行創新，提升其安全性。

參考文獻

[1]董欣旖，趙英俠.食品防腐劑在食品中應用現狀分析[J].中國食品添加劑，2020，31（11）：139-143.

[2]張慧，眭曉哲.肉類食品中食品添加劑使用情況調查[J].糧食科技與經濟，2019，44（8）：108-110.

[3]陳春偉，魏盼，黃娟，等.一種用于肉類加工的天然食品添加劑及其制備方法與應用：201811356089.X[P].2019-03-26.

[4]佚名.中國食品添加劑和配料協會召開“天然維生素E用植物油餾出物團體標準評審工作會”及“食品安全國家標準制訂工作研討會”[J].中國食品添加劑，2019，30（3）：48.