第九章 食品添加剂的毒性

第九章食品添加剂的安全

一、食品添加剂与现代食品工业

“没有食品添加剂，就没有现代化的食品工业。”

二、食品添加剂定义

按照《中华人民共和国食品卫生法》第43条和《食品添加剂卫生管理办法》第28条，以及《食品营养强化剂卫生管理办法》第2条和《中华人民共和国食品安全法》第九十九条，中国对食品添加剂定义为：

食品添加剂：指为改善食品品质和色、香和味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。

为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。营养强化剂、食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂也包括在内。

食品工业用加工助剂: 保证食品加工能顺利进行的各种物质，与食品本身无关。如助滤、澄清、吸附、脱模、脱色、脱皮、提取溶剂、发酵用营养物质等。

世界各国对食品添加剂的定义不尽相同，联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）联合食品法规委员会对食品添加剂定义为：

食品添加剂: 是有意识地一般以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织结构或贮存性质的非营养物质。

按照这一定义，以增强食品营养成分为目的的食品强化剂不应该包括在食品添加剂范围内。

1. 食品添加剂的使用原则

1.1 食品添加剂使用时应符合以下基本要求：

a) 不应对人体产生任何健康危害；

b) 不应掩盖食品腐败变质；

c) 不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷或以掺杂、掺假、伪造为目的而

使用食品添加剂；

d) 不应降低食品本身的营养价值；

e) 在达到预期目的前提下尽可能降低在食品中的使用量。

1.2 在下列情况下可使用食品添加剂：

a) 保持或提高食品本身的营养价值；

b) 作为某些特殊膳食用食品的必要配料或成分；

c) 提高食品的质量和稳定性，改进其感官特性；

d) 便于食品的生产、加工、包装、运输或者贮藏。

(3)按功能分类：

E.1 酸度调节剂：用以维持或改变食品酸碱度的物质。

E.2 抗结剂：用于防止颗粒或粉状食品聚集结块，保持其松散或自由流动的物质。

E.3 消泡剂：在食品加工过程中降低表面张力，消除泡沫的物质。

E.4 抗氧化剂：能防止或延缓油脂或食品成分氧化分解、变质，提高食品稳定性的物质。

E.5 漂白剂：能够破坏、抑制食品的发色因素，使其褪色或使食品免于褐变的物质。

E.6 膨松剂：在食品加工过程中加入的，能使产品发起形成致密多孔组织，从而使制品

具有膨松、柔软或酥脆的物质。

E.7 胶基糖果中基础剂物质：赋予胶基糖果起泡、增塑、耐咀嚼等作用的物质。

E.8 着色剂：使食品赋予色泽和改善食品色泽的物质。

E.9 护色剂：能与肉及肉制品中呈色物质作用，使之在食品加工、保藏等过程中不致分

解、破坏，呈现良好色泽的物质。

E.10 乳化剂：能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体

的物质。

E.11 酶制剂：由动物或植物的可食或非可食部分直接提取，或由传统或通过基因修饰

的微生物（包括但不限于细菌、放线菌、真菌菌种）发酵、提取制得，用于食品加工，具有特殊催化功能的生物制品。

E.12 增味剂：补充或增强食品原有风味的物质。

E.13 面粉处理剂：促进面粉的熟化和提高制品质量的物质。

E.14 被膜剂：涂抹于食品外表，起保质、保鲜、上光、防止水分蒸发等作用的物质。

E.15 水分保持剂：有助于保持食品中水分而加入的物质。

E.16 营养强化剂：为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营

养素范围的物质。

E.17 防腐剂：防止食品腐败变质、延长食品储存期的物质。

E.18 稳定剂和凝固剂：使食品结构稳定或使食品组织结构不变，增强粘性固形物的物

质。

E.19 甜味剂：赋予食品以甜味的物质。

E.20 增稠剂：可以提高食品的粘稠度或形成凝胶，从而改变食品的物理性状、赋予食品

粘润、适宜的口感，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态作用的物质。

E.21 食品用香料：能够用于调配食品香精，并使食品增香的物质。

E.22 食品工业用加工助剂：有助于食品加工能顺利进行的各种物质，与食品本身无关。

如助滤、澄清、吸附、脱模、脱色、脱皮、提取溶剂等。

E.23 其他：上述功能类别中不能涵盖的其他功能。

目前世界上使用的食品添加剂总数已达14000 多种，其中直接使用的约有4000 多种。

常用的添加剂有681种。

美国食品添加剂品种有3450 种，其中直接使用有1200 种;

日本合成食品添加剂品种有389 种，其中香料95 种，天然食品添加剂有800

种；

德国食品添加剂有420 种；

加拿大426 种；

瑞士343 种；

我国1986 年颁布的GB 2700286 国家标准允许使用品种为16 个品类618 种，

到目前为止我国已批准使用的食品添加剂22 个品类1500 多种，其中食用香

料为700多种。

第一节防腐剂

1. 为什么要用防腐剂？

微生物引起的食品腐败变质可以分为：细菌导致的食品腐败，霉菌导致的食品霉变及酵母导致的食品发酵。

造成食品腐败的微生物主要有如下几种菌属：假单胞菌、黄色杆菌、无色杆菌属、变形杆菌属、梭状芽胞杆菌属和小球菌属。

造成食品霉变的霉菌主要有：毛霉属的总状毛霉、大毛躁、根霉属的黑根霉、曲霉属的黄曲霉、黑曲福、青霉属的灰绿青霉。

防止食品腐败变质可以采用物理方法，如冷冻、干制、腌渍、烟熏、加热、辐射等，然而最有效的办法是使用防腐剂。

全世界使用的食品防腐剂约60种，美国约50种，日本约43种，我国约28种。防腐剂

一般可以分为四大类：

①酸性防腐剂：如苯甲酸、山梨酸和丙酸及它们的盐类。这类防腐剂的特点就是体系

酸性越大，其防腐效果越好。在碱性条件下几乎无效。

②酯型防腐剂：如尼泊金酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯等。这类防腐剂的

特点就是在很宽的pH值范围内都有效，毒性也比较低。

③无机盐防腐剂：如含硫的亚硫酸盐、焦亚硫酸盐等，由于使用这些盐后残留的二氧

化硫能引起过敏反应，现在一般只将它们列入特殊的防腐剂中。

④生物防腐剂如乳酸链球菌素、溶菌酶等。这些物质在体内可以分解成营养物质，

安全性很高，有很好的发展前景。

一、苯甲酸及钠盐

a)苯甲酸（钠）和山梨酸（钾）是我国目前最常用的食品防腐剂，而且两者往往混合使

用。

b)苯甲酸钠(sodium benzoate)有较好的水溶性，在酸性条件(pH 2.5～4)下能转化为苯甲酸，

对多种细菌、霉菌和酵母有抑制作用，长期以来一直用其作果酱、碳酸饮料和泡菜等

酸性食品的防腐剂。

c)苯甲酸没有慢性毒性

d)苯甲酸钠的急性毒性较弱，动物最大无作用剂量(MNL)为500mg/kg体重。ADI为0～

5mg/kg体重·d。

苯甲酸在动物体内会很快降解，75％～80％的苯甲酸可在6h内排出，10～14h内完全排出体内。苯甲酸的大部分(90％)主要与甘氨酸结合形成马尿酸，其余的则与葡萄糖醛酸结合形成

1-苯甲酰葡萄糖醛酸。

二、山梨酸及钾盐

山梨酸及其钾盐对各种酵母和霉菌有较强的抑制能力，但对细菌的抑制能力较弱。

山梨酸钾对人造黄油、鱼、奶酪、面包和蛋糕等食品的防腐作用比苯甲酸盐更强。

低浓度的山梨酸钾主要用于控制霉菌和酵母的生长，适用于奶酪、烘焙食品、水果饮料、泡菜、水果、蔬菜、鱼、肉制品和酒类等食品的防腐，其使用范围和最大使用量与苯甲酸钠相似。

ADI定为0～50mg/kg·d

第二节抗氧化剂

食品在储藏过程中除受微生物作用发生腐烂变质外，与空气中的氧发生化学变化也会出现褪色、变色、产生异味异臭的现象，使食品品质下降，直至不能食用。这种现象在含油脂多的食品中尤其严重，通常称为油脂的“酸败”。油脂的酸败不仅使其颜色和气味发生变化，还会降低其营养价值，有时还会产生有毒物质。

肉类食品的变色，蔬菜、水果的褐变，啤酒的异臭味和变色，均与氧化有关。防止和减缓食品氧化，可以来取避光、降温、干燥、排气、充氮、密封等物理措施，但添加抗氧化剂是一种简单、经济而又理想的方法。

抗氧化剂是添加于食品后能阻止或延迟食品氧化，提高食品质量的稳定性和延长储存期的一类食品添加剂。

GB2760中允许使用的抗氧化剂有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸

丙酯(PG)、D-异抗坏血酸钠、茶多酚、植酸(植酸钠)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、甘草抗氧化物、抗坏血酸钙、磷脂、抗坏血酸棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、4-己基间苯二酚、抗坏血酸、迷迭香提取物、竹叶抗氧化物、乙二胺四乙酸二钠钙等。

抗氧化剂依其溶解性的不同，大致可分为两类。

①水溶性抗氧化剂：此类抗氧化剂大多用于食品护色，主要有抗坏血酸、异抗坏血酸及二者对应的钠盐，植酸，茶多酚。

②油溶性抗氧化剂：此类抗氧化剂多于含油脂食品类，主要有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羧基甲苯(BHT)、抗坏血酸棕榈酸酯、没食于酸丙酯(PG）、维生素E。

抗氧化剂不仅可以防止由超氧自由基引发的油脂酸败，亦可消除由人体产生的内源性活性氧自由基，阻断自由基对人体细胞膜及大分子蛋白质、DNA的损伤，防止炎症及恶性肿瘤的发生，并出现了“抗氧化营养素”的概念。

这类物质包括维生素A、β－胡萝卜素、类胡萝卜素(如番茄红素)、维生素c(抗坏血酸)

和维生素E(α－生育酚)等，目前广泛用于癌和心血管疾病的预防。

一、BHA、BHT和PG

丁基羟基茴香醚(BHA)、特丁基羟基甲苯(BHT)和没食子酸丙酯(PG)是目前食品工业中最常用的抗氧化剂。BHA、BHT和PG经常混合使用。

1983年FAO/WHO规定BHA和BHT的ADI为0～0.5mg/kg体重·d，PG的ADI为0～

0.2mg/kg体重·d。

BHA、BHT和PG的急性毒性较弱。

我国规定BHA在油脂、油炸食品、干鱼、饼干、方便面、速煮米、干制食品、罐头和

腌肉等食品中的最大使用量不得超过0.2g/kg，

BHA与BHT混合使用，在油脂中的含量不得超过0.25g/kg，

BHA、BHT和PG混用时，BHA和BHT的总量不得超过0.lg/kg, PG不得超过0.05g/kg。

二、维生素C

维生素C是目前所知化学物质中毒性最小的一种。

在食品中添加维生素C主要是用于营养强化，维生素C作为水溶性抗氧化剂的主要作用是保护食品的色泽(不变色)及风味。但其在加工过程中很容易降解损失。

维生素C是一种广谱性的抗氧化营养，它的存在可以保护维生素A、E及其他多种天然抗氧化剂免遭氧化破坏。

维生素C在一定的生理范围内可以有效摧灭活性氧自由基，从而阻止活性氧自由基对细胞和DNA的伤害。

WHO建议每日维生素C的摄取量(ADI)为0.25mg/kg体重·d。

目前我国成年人每天的维生素C摄入量为70mg，孕妇为100mg，完全达到了正常人对维生素C的需求量(60mg/d)。

美国国立卫生研究院(NIH)认为成年人每天的维生素C摄入量最好为200～400mg，因为人体对这个剂量的生物利用性最好。摄入剂量如超过500mg则利用率开始下降；摄入

剂量超过1g，则很容易形成草酸盐排出。

过度大量食用维生素C会引起其他一些物质的毒害。

例如大剂量服用维生素C会导致肾结石的形成．

维生素C可促进铁的吸收，在人体含铁量过高的情况下，大量服用维生素C可

作为助氧化剂带来伤害。

此外，过多摄入维生素C也可延长有机汞在体内的停留时间并增加镉的毒性。

过量摄入维生素C会引发精神紧张和心跳减慢。

三、维生素E

又名α-生育酚，脂溶性维生素，是一种抗氧化剂.

维生素E常添加在一些高级果油和天然深海鱼油中，抑制油脂的酸败和脂质过氧化。

大多数植物油和鱼油中均富含维生素E，只是含量各有不同。一些特殊的植物油，例如沙棘油、麦胚油和芝麻油因富含维生素E而不易酸败，相反，在植物油精炼过程中，维生素E可能会从油中除去，结果被精炼过的蔬菜油会因氧化作用而变得不稳定。

维生素E几乎是无毒的。

维生素E大鼠的经口LD50为10g/kg体重。

病人每日300mg的维生素E连续几个月，并没有出现不良影响。

但有成年人长时间每天摄入720mg维生素E，可出现头痛、呕吐、疲乏、昏眩和视力模糊症状。

长时间每天口服1g维生素E可诱发高血压、糖尿病和生殖系统障碍，更高剂量可能会导致出血、破坏免疫系统功能，导致免疫性疾病如哮喘、类风湿性关节炎及红斑狼疮的恶化。

维生素E的防癌作用是由其抗氧化性质决定的。

维生素E还有增强人体免疫功能的作用。

FAO/WHO建议维生素E的每日摄入量为2mg/kg体重·d

也就是说一个75kg的成年人每天摄入150mg维生素E为宜。

试验证明每天摄入300mg的维生素E无毒副作用。

我国营养学会推荐的维生素E日摄入量为10～12mg/d，

美国FDA推荐的日摄入量为10mg/d，

美国NIH推荐的维生素E摄入量为25mg/d。

我国目前居民的维生素E摄人量仅为4～5mg/d，远未达到推荐摄入量，因此在食品中添加维生素E是十分必要的。

第三节食用色素

1865年英国化学家sir wilian henry perkins 合成第一个染料，随之合成的染料五花八门，都马上用到食品着色。

1900年发现用于食品中多数染料有毒性，又重新以新知识、新技术、新工艺研究、开发、生产、使用天然色素。

一、人工合成色素

我国允许使用的有苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、柠檬黄、日落黄、靛黄、亮蓝，以及为增强上述水溶性酸性色素在油脂中分散性的各种色素铝色淀。

我国允许使用的合成色素品种虽不多，但有红、黄、蓝三种基本色，可按比例混合制作橙、绿、紫等多种色调。除新红为我国新增品种，其它几种均为世界上许多国家正在使用的安全性高的品种。

由于人工合成色素大多以煤焦油为原料制成，其化学结构属偶氮化合物，可在体内代谢生成β-萘胺和α-氨基-1-1萘酚，这两种物质具有潜在的致癌性。

1.苋菜红和柠檬黄

苋菜红是目前广泛使用的合成染料，几乎每一种偏红色或偏棕色的加工食品都使用过苋菜红。

由于发现苋菜红具有致癌作用，1976年，美国FDA和英国等国家禁止其在食品中使用。

目前，我国规定苋菜红可用于碳酸饮料、配制酒罐头、浓缩果汁、蜜饯、果洒、果味软

饮料等食品，用量为0.05g/kg。

其他一些国家容许其用于冰淇淋、沙拉调味料、香口胶、巧克力、咖啡等食品。

苋菜红的急性毒性较低对其使用的争议性主要在致癌性方面。此外苋菜红具有胚胎毒性，可致畸胎的发生。因此，苋菜红的使用应当加以控制。

使用范围包括糖果、糕点上彩装、红绿丝、罐头、浓缩果汁、青梅、山楂制品、樱桃制品、对虾片等。

柠檬黄从1916年起巳被用作食品添加剂。其被认为是合成色素中毒性最弱的。

柠檬黄色素为水溶性物质，它的主要问题是其致敏性。

据统计，每万人中就有一人对柠檬黄敏感，几其是阿斯匹林过敏者发病率更高。柠檬黄的过敏症状包括风疹、哮喘和血管性浮肿等，具有潜在的生命危险。

柠檬黄，食用合成色素三原色之一，也是世界上被允许用于食品着色最广泛的一种合成色素。在食品方面广泛应用于汽水、果子露、果子汁、果冻、果子酱、棒冰、冰淇淋、糖果、糕点、香肠、酒类及各种食用香精的着色。除此外，在药品、化妆品、医疗器具、

烟草、饲料、食用包装、日化品、玩具等领域也有广泛应用。

二、天然色素

我国允许使用的有甜菜红、紫胶红、越桔红、辣椒红、红米红等45种。

天然色素成份复杂，生产过程其化学结构可能发生变化，且可能混入铅、砷等有害金属及其它杂质，也有毒性问题，应按规定用量或生产需要适量使用。

1. β胡萝卜素和番茄红素

没有发现因摄入过多β胡萝卜素引起中毒的报道。因此，该物质被列为是安全的食用色素。

FAO/WHO食品添加剂专家委员会(JECFA)规定个胡萝卜素的ADI为0～5mg/kg体重 d，在食品中的最大使用量为200mg/kg。

用于果汁、饮料和固体饮料，油脂产品（如黄油、代黄油、起酥油和烹调油），速溶汤料、罐头、果冻、果酱、蛋黄酱、咖啡伴侣、调味品等

番茄红素是一种天然食用色素，广泛存在于番茄、桑葚、草莓、西瓜和红色葡萄柚中，每百克含量可达3～14mg。

番茄红素是类胡萝卜素的一种。在所有类胡萝卜素中,番茄红素的抗氧化活性最强、其抗氧化活性比胡萝卜素高出一倍。目前，已发现番茄红素对消化道癌、前列腺癌和胰腺

癌有良好的防治作用。

第四节乳化剂

乳化剂是一类能使两种或两种以上互不相溶的液体(如油和水)等均匀地分散成乳状液的两亲性物质。乳化剂分子中同时具有亲油基和亲水基，可以在油水界面定向吸附，起到稳定乳液和分散体系的作用，食品乳化剂能使食品多相体系中油水组分相互融合，形成均匀的分散体系，从而改善食品内部结构，改进食品风味和品质的一类添加剂。

乳化剂按亲油亲水性可以分为两类。

①油包水类乳化剂：亲油性较强，如脂肪甘油酯类乳化剂、山梨醇酯类乳化剂。

②水包油类乳化剂：如低酯化度蔗糖酯、吐温系列乳化剂、聚甘油酯类乳化剂

等。

乳化剂的作用

分散、稳定

消泡、破乳

1.卵磷脂

卵磷脂是一种天然乳化剂，具有良好的表面活性功能，可用作乳化剂、抗氧化剂、抗粘剂、湿润剂、软化剂、分散剂、脱膜剂等多功能添加剂。

卵磷脂所含的胆碱及肌醇属于维生素B族，有优良的营养作用；所含的脑磷脂具有抗氧化或金属螯合作用，所含的甘油磷酸则有健全神经系统的作用。

卵磷脂有防止高血压的作用，还可用作保健食品。

2. 蔗糖脂肪酸酯

目前蔗糖酯已在欧洲、美国及日本等国得到普遍使用。蔗糖酯在体内可分解为脂肪酸和蔗糖，是一种十分安全的乳化剂。

用于面包、饼干、糕点、人造黄油、冰淇淋、果酱、饮料、糖果、乳制品及仿乳制品等，可改善产品性质和质量；

用于焙烤食品，可增加面团韧性，增大制品体积，使气孔细密均匀，质地柔软，防止老化；

用于蛋奶、雪糕、豆浆、软糖、果冻、调味汁等可降低脱水率，保持原形不变；

用于饼干、糕点，可防止脂肪结晶析出，提高产品的稳定性，改善制品品质；

用于巧克力，可抑制结晶，防止起霜。

第五节其他食品添加剂

1. 抗结剂

添加于颗粒、粉末状食品中，防止颗粒或粉状食品聚集结块、保持其松散或自由流动的物质。我国允许使用的有亚铁氰化钾、硅铝酸钠、磷酸三钙、二氧化硅、微晶纤维素5种。

（1）亚铁氰化钾：配制成0.25～0.5g/100mL的水溶液，喷入100kg食盐中。

（2）硅铝酸钠

FAO/WHO规定：用于可可粉、含糖可可粉、奶粉，为10g/kg（单独或与其他抗结剂合用）；奶油粉，为1g/kg（单独或与其他抗结剂合用）

（3）二氧化硅（矽）

可用于蛋粉、奶粉、可可粉、可可脂、糖粉、植脂性粉末、速溶咖啡、粉状汤料，最大使用量为15g/kg；粉末香精，最大使用量为80g/kg；固体饮料，0.2g/kg；粮食，1.2g/kg。

第六节滥用的食品添加剂及非法添加物

食品中可能违法添加的非食用物质名单

食品中可能滥用的食品添加剂品种名单