食品添加剂使用的安全性与营养健康风险评估

2024-09-27 00:00:00聂文静
中国食品 2024年18期

食品添加剂广泛应用于食品的生产、加工与存储过程中,可以改善食品的色泽、口感、稳定性及保质期等。尽管食品添加剂在提高食品质量和保证供应链效率方面发挥着积极作用,但其对人体健康的长期影响仍存在诸多争议和未知风险,尤其是超量或长期摄入后引发的营养健康问题。本文围绕食品添加剂的安全性及相关营养健康风险进行分析,旨在为食品生产者及消费者提供参考,推动食品添加剂的科学使用,保障消费者的健康安全及合法权益。

一、食品添加剂的分类与功能

(一)防腐剂

防腐剂能够抑制微生物的生长,延长食品的保质期,减少因微生物活动引起的食品变质和损耗。苯甲酸及其钠盐是应用十分广泛的防腐剂,其防腐机制主要是抑制微生物细胞内酶活性,影响微生物的能量代谢过程,从而阻止其生长和繁殖。苯甲酸的抗菌效果在酸性环境下较为显著,适用于酸性食品如碳酸饮料、果酱和果汁等;苯甲酸钠则因其良好的溶解性和稳定性常被用于各种液态或半固态的食品,以保持产品的品质,延长货架期。山梨酸不仅能干扰微生物的能量代谢,还能破坏微生物细胞膜的结构和功能,从而阻断其生命活动,且具有低毒性和高效的防腐效果,因此在果酱、软糖及乳制品等食品中得到了广泛应用。对于食品生产商而言,选择合适的防腐剂需要综合考虑食品的pH值、存储条件、预期保质期以及目标市场的法规要求等多种因素,还要严格遵循食品安全标准和添加剂使用准则。

(二)抗氧化剂

抗氧化剂是一类能够抑制食品中脂质氧化的化合物,可延缓或阻止油脂的氧化过程,从而维护食品的营养和感官品质。天然抗氧化剂主要来源于植物,包括维生素E、维生素C及其衍生物、茶多酚、迷迭香酸等。其中,维生素E是一种天然的脂溶性抗氧化剂,能有效中断自由基链反应,从而抑制食品中脂质的过氧化作用;维生素C及其衍生物如抗坏血酸钠除了具备抗氧化特性外,还可以恢复其他抗氧化剂的活性,增强整体的抗氧化能力。合成抗氧化剂主要有丁基羟基苯甲酸、丁基羟基甲苯等,能够有效延缓油脂氧化,防止食品中生成过氧化物和其他降解产物,保持食品的原有风味和色泽。

(三)着色剂

着色剂不仅可以改善或恢复食品在加工、储存过程中丢失的原有色泽,还可以赋予食品特定的颜色,增加其市场吸引力。天然着色剂包含胭脂红、紫甘蓝色素、螺旋藻蓝蛋白等。胭脂红是从某些昆虫中提取的红色素,常添加于饮料和糖果中,可以提供鲜艳的红色;紫甘蓝色素是从紫甘蓝中提取的色素,在pH变化时可显示出不同的颜色,广泛应用于调味品和冷饮中。这些天然来源的色素不仅提供了色彩,还含有一定的营养成分,比如抗氧化物,因此在食品工业中越来越受到重视。一些通过化学合成方式制得的合成着色剂也广泛应用于食品生产领域。常见的合成着色剂包括焦糖色、日落黄、赤藓红等色素,可用于碳酸饮料、糖果和烘焙食品。焦糖色是通过糖类的热分解制得的一种棕黑色着色剂,不仅能提供色泽,还能增加食品的风味;日落黄和赤藓红则能提供从黄色到红色的广泛色谱,使食品看起来更具吸引力。

二、关于食品添加剂的法规与标准

我国对食品添加剂的监管极为重视,制定了一系列严格的法律法规,以确保食品添加剂的安全使用和消费者的健康权益。在我国,食品添加剂的安全评估和标准制定由国家卫生健康委员会负责,以确保所有食品添加剂在上市前都经过了科学严格的安全评估。《中华人民共和国食品安全法》中明确规定,任何未经批准的食品添加剂均不得使用,已批准的食品添加剂必须在标签上明确标注其名称和用量,以保证透明度和追溯性。同时,食品添加剂使用情况需要定期进行监督和抽检,以避免食品添加剂超范围、超限量使用行为的发生,从而更好地保障公众的食品消费安全。《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014)明确规定了食品添加剂的使用原则、允许使用的食品添加剂品种、使用范围及最大使用量或残留量,不仅涵盖了常见的防腐剂、抗氧化剂、着色剂、甜味剂等,还包括了乳化剂、增稠剂等多种功能的食品添加剂。《食品安全国家标准 复配食品添加剂通则》(GB 26687-2011)要求,复配食品添加剂中各成分的适用范围应一致,且各成分在生产过程中不应发生化学反应;复配食品添加剂不应对人体产生任何健康危害,生产商在设计和使用复配添加剂时必须充分考虑到每种成分的安全性,确保最终产品在常规消费条件下对消费者健康无害。

国际食品法典委员会作为联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)下属机构负责制定国际食品标准,其中就包括了食品添加剂的安全使用标准,被视为国际贸易中的参考基准。食品法典委员会的《食品添加剂使用通则》提供了关于食品添加剂使用条件和最大使用限量的详细规定,这些规定基于系统的风险评估,包括毒理学安全评价和人群暴露评估。随着分子生物学和基因组学等现代生物技术的发展,科学家们能够更深入地理解食品添加剂对人体健康的潜在影响,从而更准确地评估其安全性。

三、食品添加剂对人体健康的潜在影响

(一)消化系统影响

肠道内有亿万微生物栖息,这些微生物群体可参与调节免疫系统,合成必需的维生素以及促进能量的有效利用。甜味剂、防腐剂等食品添加剂的摄入会改变肠道pH值或直接影响微生物的生长环境,从而扰乱肠道菌群的平衡。比如,一些非消化性的人工甜味剂在进入大肠后会抑制某些有益菌的活性或促进其他微生物的过度增长,而菌群构成的改变会导致消化不良、营养吸收不足、诱发肠道疾病。

食品添加剂的摄入还会影响消化系统对营养物质的吸收。一些乳化剂和稳定剂改变了食物中脂肪的乳化状态,干扰了胆汁酸的作用,因而影响了脂溶性维生素和其他关键营养素的吸收。长期摄入某些合成色素和防腐剂会刺激肠道引发腹泻或便秘问题,影响整个消化系统的正常功能,从而导致营养吸收不良。

(二)神经系统功能

人工甜味剂如阿斯巴甜、糖精等,因其低热量特性而被广泛用于各种低糖或无糖食品和饮料中。然而,这些甜味剂的过量摄入会影响大脑的神经传递物质平衡,尤其是与情绪调控和认知功能相关的神经递质。比如,阿斯巴甜可通过代谢产生苯丙氨酸,这种物质在高浓度下会扰乱大脑内多巴胺和血清素的平衡,从而影响人的情绪状态和认知能力。

食品增味剂——味精(谷氨酸钠)广泛应用于加工食品和快餐中,谷氨酸作为一种神经递质在大脑中自然存在,参与正常的神经信号传递,外源性的过量谷氨酸钠摄入会导致体内谷氨酸水平暂时性增高,从而过度激活神经细胞,引起所谓的神经毒性效应,这种效应可引发被称为“中餐综合症”的一系列神经系统反应,出现头痛、胸闷、面部压迫感等症状,长期过量摄入味精还会增加神经退行性疾病的患病风险。

(三)免疫系统反应

食品添加剂对免疫系统的影响表现在两个方面:一是免疫抑制作用,二是引起过敏反应。免疫抑制是指食品添加剂的摄入会影响免疫细胞的功能,从而降低机体的免疫防御能力,如某些防腐剂和抗氧化剂,在保证食品保质期的同时也会干扰淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞的活性,减弱它们对病原体的识别和清除能力。食品添加剂引起的过敏反应则体现为食品中的某些添加剂如硫酸盐、某些人工色素或香料会成为过敏原,触发个体的免疫系统对这些本身无害的物质产生过敏反应。这类反应的发生与特异性抗体IgE有关,这种抗体能诱发肥大细胞和嗜碱细胞释放组胺和其他炎症介质,导致皮肤、呼吸系统、消化系统等多系统的过敏症状,出现皮疹、哮喘和腹泻等症状。长期的过敏反应不仅会损害组织,还会引起免疫系统的慢性激活和炎症,增加患自身免疫疾病和其他免疫相关疾病的风险。因此,尽管食品添加剂在食品保质和口感改善方面具有不可替代的作用,但其对免疫系统的潜在影响也不容忽视。

四、食品添加剂的风险评估方法

(一)暴露评估方法

暴露评估方法的应用需要基于详尽的数据收集和复杂的数学建模。一是要收集关于食品添加剂在各种食品中实际使用浓度的数据,包括食品生产商提供的数据和市场调研数据。二是要收集关于目标人群的饮食消费数据,利用这些数据建立一个数学模型,对特定人群通过食品摄入特定添加剂的量进行估算,可采用确定性估算和概率性估算方法。其中,确定性估算是利用特定消费数据和添加剂的平均或最大浓度来计算摄入量,概率性估算则是通过模拟分析来估计人群摄入添加剂的概率分布。暴露评估方法的应用不仅可以识别出摄入量高的人群,还可以评估这些摄入量是否超过了安全摄入量,从而为食品安全监管、制定或调整食品添加剂的使用规范等提供强有力的支持。

(二)毒理学测试方法

毒理学测试方法始于对食品添加剂的急性毒性评估,急性毒性测试旨在确定一种物质短时间内对实验动物造成的健康危害程度。这类测试通过单次给药,观察一定时间内实验动物的生理和行为变化以及死亡情况,所得数据用于计算半数致死剂量,即在一定时间内会导致50%实验动物死亡的物质剂量。基于这一数据,科学家可以初步判断食品添加剂的安全性。

在急性毒性测试的基础上,食品添加剂的毒理学评估还需进行慢性毒性及致癌性测试。慢性毒性测试是通过长期、重复给药的方式来评估长期摄入低剂量添加剂对实验动物的健康带来的影响,涵盖了添加剂对动物整个生命周期的潜在影响。致癌性测试则是评估添加剂是否会诱发肿瘤,即对动物施用较长时间的测试,以判断添加剂是否具有致癌潜能。

毒理学测试的另一个重要方面是对添加剂致突变性的评估,可进行AMES试验等细菌反向突变试验。如果一种食品添加剂在AMES试验中呈阳性反应,就表明它是一种致突变物质,需要对其安全性进行深入研究。

作者简介:聂文静(1991-),女,汉族,新疆沙湾人,讲师,硕士研究生,研究方向为烹饪教育、食品营养与卫生及食品加工技术。