食品中添加的着色剂及使用量
食品加工中目前允许使用的一些天然色素和人工合成色素。
一、天然色素
1. 叶绿素铜钠盐
叶绿素铜钠盐称为铜叶绿素钠盐。它是以富含叶绿素的菠菜、蚕粪或其他植物等为
原料,首先用碱性酒精提取,经过皂化后添加适量硫酸铜,叶绿素卟啉环中镁原子被铜
置换,即生成叶绿素铜钠盐。
2. 胭脂虫色素
胭脂虫(cochineal)是一种寄生在胭脂仙人掌(Napalea coccinelifera)上的昆虫,此种
昆虫的雌虫体内存在一种蒽醌色素,名为胭脂红酸(carminic acid)。胭脂仙人掌原产
于墨西哥、秘鲁、约旦等地。
胭脂红酸作为化妆品和食品的色素沿用已久。这种色素可溶于水、乙醇、丙二醇,
在油脂中不溶解,其颜色随pH 改变而不同,pH4 以下显黄色,pH4 时呈橙色,pH6 时呈现
红色,pH8 时变为紫色。与铁等金属离子形成复合物亦会改变颜色,因此在添加此种色素
时可同时加入能配位金属离子的配位剂,例如磷酸盐。胭脂红酸对热、光和微生物都具
有很好的耐受性,尤其在酸性pH 范围,但染着力很弱,一般作为饮料着色剂,用量约为
0.005%。
3.紫胶虫色素
紫胶虫(Coceus lacceae)是豆科黄檀属(Dalbergia)、梧桐科芒木属(Eriolaena)等属
树上的昆虫,其体内分泌物紫胶可供药用,中药名称为紫草茸。我国西南地区四川、云
南、贵州以及东南亚均产紫胶。目前已知紫胶中含有五种蒽醌类色素,紫胶红酸蒽醌结
构中的苯酚环上羟基对位取代不同,分别称为紫胶红酸A、B、C、D、E,紫胶红酸一般又
称为虫胶红酸(laccaic acid)。
紫胶红酸与胭脂红酸性质相类似,在不同pH 值时显不同颜色,即在pH<4,和pH=4,
6 和8 时,分别呈现黄、橙、红和紫色。
4.红曲色素
红曲色素(monascin)为红曲菌(Monascus sp.)产生的色素,这种色素早在我国古
代就是用于食品着色的天然色素。目前已证实红曲色素为混合物,并对其中的6 种进行
了化学结构鉴定,表明属于氧茚并类化合物,其中显黄色、橙色和紫红色的各有2 种。
红曲色素均不溶于水,但在培养红曲菌时,若培养基中的氨基酸、蛋白质和肽的含
量比例增大,便可以得到水溶性的红曲色素,这可能是红曲色素与蛋白质之间形成了溶
于水的复合物。
红曲色素可溶于乙醇水溶液、乙醇和乙醚等溶剂,具有较强的耐光、耐热等优点,
并且对一些化学物质例如亚硫酸盐、抗坏血酸有较好的耐受性。在0.25%色素溶液中,添
加100mg/kg的抗坏血酸或亚硫酸钠、过氧化氢,放置48h后仍然不变颜色。但强氧化剂
次氯酸钠易使其漂白。Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+等离子对色素的颜色均无明显影响。
红曲色素是我国食品卫生法规定允许使用的食用色素之一,广泛用于肉制品、豆制
品、糖、果酱和果汁等的着色。
5.姜黄色素
姜黄色素(curcumin 或turmeric yellow)是从多年生草木植物姜黄(Curcuma Longa)
根茎中提取的黄色色素(纯品为橙黄色结晶粉末,有胡椒气味并略微带苦味),主要成分
为姜黄素、脱甲基姜黄素和双脱甲基姜黄素。不溶于水,溶于醇或醚,显鲜艳黄色,在
碱性溶液中呈红色,经酸中和后仍恢复原来的黄色。
着色性(特别是对蛋白质)较强,不易被还原,但这种色素对光、热稳定性较差,
易与铁离子结合而变色。一般用于咖喱粉和蔬菜加工产品等着色和增香。我国允许的添
加量因食品种类不同而异,具体允许使用量参见我国GB2760-1996《食品添加剂使用卫生
标准》规定。
6.焦糖色素
焦糖色素是糖类化合物,例如蔗糖、糖浆等加热脱水生成的复杂的红褐色或黑褐色
混合物,是我国传统使用的色素之一。我国已经明确规定加胺盐制成的焦糖色素因毒性
问题不允许使用,非胺盐法生产的焦糖色素可用于罐头、糖果和饮料等。
二、人工合成色素
食用色素除天然色素外,还有为数较多的人工合成色素。人工合成色素用于食品着
色有很多优点,例如色彩鲜艳、着色力强、性质较稳定、结合牢固等,这些都是天然色
素所不及的。但人工合成色素有很多是对人体有害的,例如煤焦油染料。我国目前允许
使用的人工合成色素主要有以下五种:
1.苋菜红
苋菜红(amaranth)即食用红色2 号,又名蓝光酸性红,化学名称为1-(4′-磺酸基
-1-萘偶氮)-2-萘酚-3,7-二磺酸三钠盐,
苋菜红属偶氮磺酸型水溶性红色色素,为红色颗粒或粉末状,无臭味,可溶于甘油
及丙二醇,微溶于乙醇,不溶于脂类。0.01%苋菜红水溶液呈红紫色。对光、热和盐类较
稳定,且耐酸性很好,但在碱性条件下容易变为暗红色。此外,这种色素对氧化还原作
用较为敏感,不宜用于有氧化剂或还原剂存在的食品(例如发酵食品)的着色。
最近几年对苋菜红进行的毒性慢性试验,发现它能使受试动物致癌致畸,因而对其
安全性问题产生争议。我国和其他很多国家目前仍广泛使用这种色素,我国卫生法规定
苋菜红在食品中的最大允许用量为50mg/kg 食品,主要限用于糖果、汽水和果子露等种
类。
2.胭脂红
胭脂红(ponceau 4R)即食用红色1 号,又名丽春红4R,其化学名称为1-(4′-磺酸
基-1-萘偶氮)-2-萘酚-6,8-二磺酸三钠盐,是苋菜红的异构体。
胭脂红为红色水溶性色素,难溶于乙醇,不溶于油脂,为红色至暗红色颗粒或粉末
状物质,无臭味,对光和酸较稳定,但对高温和还原剂的耐受性很差,能被细菌所分解,
遇碱变成褐色。大白鼠喂饲试验结果表明,这种色素无致肿瘤作用。我国食品添加剂使
用卫生标准规定胭脂红最大允许用量为50mg/kg 食品。主要用于饮料、配制酒、糖果等。
3.柠檬黄
柠檬黄(tartrazine)又名酒石黄肼,化学名称为3-羧基-5-羧基-2-(对-磺苯基)-4-
(对-磺苯基偶氮)-邻氮茂的三钠盐。
柠檬黄即食用黄色5 号,为水溶性色素,也溶于甘油、丙二醇、稍溶于乙醇,不溶
于油脂,对热、酸、光及盐均稳定,耐氧性差,遇碱变红色,还原时褪色。人体每日允
许摄入量(ADI)<7.5mg/kg 体重。最大允许使用量为100mg/kg 食品。
4.日落黄
日落黄(sunset yellow FCF)的化学名称为1-(4′-磺基-1′-苯偶氮)-2-苯酚-7-
磺酸二钠盐,呈橘黄色。
日落黄是橙黄色均匀粉末或颗粒。耐光、耐酸、耐热,易溶于水、甘油,微溶于乙
醇,不溶于油脂。在酒石酸和柠檬酸中稳定,遇碱变红褐色。ADI 为0~2.5mg/kg 体重。
可用于饮料、配制酒、糖果等,最大允许使用量为100mg/kg 食品。
5.靛蓝
靛蓝(indigo carmine )又名靛胭脂、酸性靛蓝或磺化靛蓝,其化学名称为5,5′-
靛蓝素二磺酸二钠盐,是世界上使用最广泛的食用色素之一。
靛蓝的水溶液为紫蓝色,在水中溶解度较低,温度21℃时溶解度为1.1%,溶于甘油、
丙二醇,稍溶于乙醇,不溶于油脂,对热、光、酸、碱、氧化作用均较敏感,耐盐性也
较差,易为细菌分解,还原后褪色,但染着力好,常与其他色素配合使用以调色。用35S
标记的靛蓝作动物试验,静脉注射10h后,发现此色素63%在尿中出现,10%在胆汁中。
但口服的色素在3d中仅有3%的放射性35S出现在尿中,60%~80%色素在粪便中,说明在消
化道吸收很少。ADI<2.5mg/kg体重。我国规定最大允许使用量为100mg/kg食品。
6.亮蓝
亮蓝(brillant blue)又名蓝色1 号,其化学名称为 4-[N-乙基-N-(3′-磺基苯甲
基)-氨基]苯基-(2′-磺基苯基)-亚甲基-( 2,5-亚环己二烯基)-(3′-磺基苯甲
基)-乙基胺二钠盐。
亮蓝是紫红色均匀粉末或颗粒,有金属光泽。有较好的耐光性、耐热性、耐酸性和
耐碱性,溶于乙醇、甘油。可用于饮料、配制酒、糖果和冰淇淋等,最大允许使用量为
25mg/kg 食品。
7.赤藓红
赤藓红(erythrosine,BS)又名樱桃红或新酸性品红,即食用红色3 号,其化学名称为2,
4,5,7-四碘荧光素。
赤藓红为水溶性色素,溶解度7.5%(21℃),对碱、热、氧化还原剂的耐受性好,染
着力强,但耐酸及耐光性差,在pH<4.5 的条件下,形成不溶性的酸。在消化道中不易
吸收,即使吸收也不参与代谢,故被认为是安全性较高的合成色素。ADI<2.5mg/kg 体
重(FAD/WHO,1972)。用于饮料、配制酒和糖果等,最大允许使用量为50mg/kg 食品。
8.新红
新红(new red)的化学名称为2-(4′-磺基-1′-苯氮)-1-羟基-8-乙酸氨基-3,7-二磺酸三
钠盐。
新红为红色粉末,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于油脂,可用于饮料、配制酒、糖
果等,最大允许使用量50mg/kg 食品。