天然食品添加剂相关技术探讨

梁轶媛

摘 要：本文基于天然食品添加剂的特点，结合国内外最新的技术和工艺，归纳了天然食品添加剂的种类、特性和提取工艺，在此基础上分析了天然食品添加剂比化工合成添加剂更加安全和营养的优势，以及成本较高、仍然存在食品安全问题以及加工提取技术有待改进等局限性。进而提出了使用天然原生态材料、降低加工成本、创新提取和加工工艺等解决方案。

关键词：天然食品添加剂;食品防腐剂;提取;食品安全

天然食品添加剂以动植物和微生物代谢产物为原料，一般经过物理方法制取，比起化工合成食品添加剂，绿色安全、抗菌性好，对人体无害，没有致癌性和致畸性，而且抗菌性强，水溶性好，含有较高的营养价值和人体必需的微量元素。全球食品添加剂超过5万种，常用的超过3 000种，按照功能主要分为防腐、改善感官性状添、提高食品质量、提高食品营养和方便加工添加剂等。但是食品添加剂存在的一定危害，比如糖精能使大鼠致癌、豆腐卤水中含有亚硝酸盐、合成色素会干扰人体内酶的活性。近年来频发的食品安全事件让人们认识到化工食品添加剂滥用带来的危害。天然食品添加剂天然、绿色、营养、多功能，来源于丰富的动植物资源，比如大豆异黄酮有提升免疫力功能，竹叶抗氧化物有抑菌功能，低聚糖能调整肠道功能的双歧因子。为了确保食品安全，研发制取天然食品添加剂具有格外重要的意义。

1 天然食品添加剂的种类

（1）营养强化剂。在食品加工中，营养物质容易损失，比如铁元素和维生素A，加入天然营养素可以强化其营养功能，减少营养物质的流失，典型代表包括大豆蛋白、低聚果糖、脯氨酸等。

（2）调味剂。加入酸甜辣咸麻特殊口感和味感的调味剂，包括氯化鈉、醋酸、D-核糖、可可碱等，但是原料质量可能存在污染风险。其中甜味剂使用最为广泛，比如木糖醇、糖蜜提取物等。

（3）酶制剂和微生物制剂。过去是由动物脏器和高等植物提取，目前为了降低成本，提升繁殖繁殖速度，一般选用微生物菌种。

（4）乳化剂。包括茶皂素、黄原胶、牛胆提取物等，大豆卵磷脂广泛应用于面包加工。在制备过程中因为需要将不相容的液体均匀地分散成乳液，需应对分散相质点破碎，因此对加工工艺要求较高。

（5）增稠剂。提高食品的粘合度，包括达马树脂、壳素、酪蛋白等，原料来自于动植物、微生物及酶处理物。

（6）防腐剂和保鲜剂。防腐剂主要是防止食品腐败，保鲜剂功能为维持其新鲜度，比如二氧化碳、茶树油、鱼精蛋白等。但是天然防腐保鲜剂存在自降解性质，因此不稳定，其贮存问题仍然需要继续攻关。

（7）抗氧化剂。包括茶多酚、迷迭提取物、磷脂等，其缺点在于提取物纯度还有待提高，提取工艺仍然需要改善。

（8）天然色素。目前有100多种，典型代表有β-胡萝卜素、姜黄素、辣椒红等，但是目前染色能力较弱，稳定性相对较差，而且成本问题仍有待解决。

（9）香辛料。以植物全草、叶、根、树皮、种子为主，比如迷迭香、肉豆蔻、薄荷叶、精油、油树脂和单离香料等。长期使用经验证明其无毒性，但是有微生物附着。

（10）增香剂。赋予食品香味，有500多种，比如橙花油、海狸醉、月桂叶油、檐子花浸膏等。

（11）其他类别。如羊毛脂、棕榈叶腊等胶姆糖基础剂，大豆油、紫胶等被膜剂，植物灰提取物等加工助剂。

2 天然食品添加剂的优势和局限性

2.1 天然食品添加剂的优势

①天然食品添加剂更为安全。化学食品添加剂有致癌性、致畸性、低毒性等危害[1]。比如有些甜味剂可致癌，而且添加量大容易引发糖尿病等症状。而且现阶段，为了提升食物的防腐水平、色泽和味道，食品添加剂的使用量较大，这就进一步加大了危害。目前研究已经证明肉类食品中使用天然食品添加剂有利于提升食品安全水平[2]。②天然食品添加剂更为营养。比如番茄红素能作为食品色素也能作为抗氧化剂，而且还能够提升人体免疫力，

2.2 当前天然食品添加剂加工技术的局限性

①成本较高。化工合成添加剂成本低，但是天然食品添加剂多数成本较高，以香兰素为例，天然香兰素和化学香兰素价格差异高达10倍。②仍有食品安全风险，天然防腐剂也不是完全无毒无害，比如目前甜菜红、辣椒红、红曲米、茶黄素和巧橘黄等天然色素没有使用量规定，其余多数品种都有使用量规定，这说明天然色素对健康也有影响。③加工技术工艺有待改进。加工中多数以复配剂为主，需要多次试验，以提升工艺水平。比如大豆磷脂是很好的乳化剂，但是加工中需要丙酮脱除杂质，该物质对神经系统会造成损害。

3 天然食品添加剂技术的改进思路

3.1 使用天然原生态材料

在材料使用方面，应尽量使用天然物质，取材于动植物。我国的动植物资源非常丰富，在植物方面，有天然抗菌的食用香料植物种类非常多，既可以增香调味，又可以防腐。比如植物和香料精油具有广谱抗菌活性，紫苏叶能防腐也能增加酱油的醇香味，丁香、白胡椒、豆蔻有不同程度的抑菌作用。比如肉类食品添加剂中可以加入桂皮、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，植物油馏出物富含丰富的营养，包括维生素E、植物甾醇、植物角鲨烯等[4]，也可以作为食品添加剂使用。动物源天然添加剂没有植物资源来源广泛，但仍要选择动物源天然材料，比如鱼精蛋白在抑制食品腐败方面效果明显。

3.2 降低加工成本

充分利用技术进步降低成本，扩大技术的应用范围。取材于广泛存在的材料，尽量使用简单的工艺进行加工，比如在虾壳里面提取壳聚糖，在番茄中提取抗氧化物，在鸡蛋中提取溶菌酶。为降低成本，要尽量对旧的添加剂进行改造，比如一个烃基的不同就会影响其疏水性，针对此要深入研究其结构，对其进行改造，通过增加甲基等技术手段改变完善其性能。要实现规模化生产，还要采用机械化和自动化的手段促进天然食品添加剂走出实验室，尽量优化传统工艺。

3.3 创新提取和加工工艺

对于天然食品添加剂要创新其工艺技术，不断探索其新功能，除了传统的粉碎→提取→浓缩→抑菌试验之外，还要在食品生产中不断进行创新。在功能创新方面选用能够提升免疫力、抗病菌和营养丰富的原料，比如在大蒜中提取功能化食品添加剂。在技术创新方面，发展干燥技术、超临界和超声波萃取技术、模拟移动床技术、沸腾造粒技术、超微化形态加工技术、超重力场分离技术和分子蒸馏和膜蒸馏技术。在工艺创新方面，推进无废加工和微反应加工等工艺。

4 结语

天然食品添加剂对环境污染小，对人体鲜有危害，因此发展潜力巨大。在未来的加工中，要从功能、技术和工艺等方面不断进行创新，提升其安全性。

参考文献

[1]董欣旖，赵英侠.食品防腐剂在食品中应用现状分析[J].中国食品添加剂，2020，31（11）：139-143.

[2]张慧，眭晓哲.肉类食品中食品添加剂使用情况调查[J].粮食科技与经济，2019，44（8）：108-110.

[3]陈春伟，魏盼，黄娟，等.一种用于肉类加工的天然食品添加剂及其制备方法与应用：201811356089.X[P].2019-03-26.

[4]佚名.中国食品添加剂和配料协会召开“天然维生素E用植物油馏出物团体标准评审工作会”及“食品安全国家标准制订工作研讨会”[J].中国食品添加剂，2019，30（3）：48.