對開發(fā)功能性食品添加劑的認識

食品添加劑可以說在我們的生活中無處不在，而且種類繁多，功能各異。食品添加劑的作用主要有:(1)增加食品的保藏性，防止腐敗變質;(2)改善食品的感官性狀;(3)改善和提高食品的品質，質量;(4)有利于食品的加工操作;(5)保持或提高食品的營養(yǎng)價值。而最近，隨著人們社會水平的提高，人們對食品的要求已經不僅僅是吃飽或者好看，而是對它的營養(yǎng)價值提出了更高的要求，于是功能性食品和食品添加劑成為了很多人的關注點和食品工業(yè)的熱門。功能性食品添加劑主要強調利用食品添加劑的特殊生物活性增強營養(yǎng)性能的功能，在提高食品質量、豐富食品種類、發(fā)展新型功能食品方面有廣闊的前景和巨大潛力。

功能性食品添加劑種類繁多，五花八門。在這里，我就幾種常見的功能性食品添加劑做介紹。

1. 天然色素

天然色素主要從植物中提取，我國目前是世界上批準天然著色劑最多的國家。很多天然色素具有防病抗病功能，如姜黃有抗癌作用;紅花黃有降壓作用;辣椒紅，菊花黃，高粱紅具有抗氧化作用;玉米黃有抗癌抗氧化作用;紅曲米有降血脂作用;花生紅衣有凝血作用;葡萄皮紅，茶綠素有調節(jié)血脂作用等。各種研究報告指出，這些天然色素驗證均有具有促進健康的功能，而且有些品種的用量不受限制。以葉黃素和番茄紅素為例:葉黃素廣泛存在于綠色蔬菜和人體的血漿和眼球中。它不僅和類胡蘿卜素相似的抗氧化活性,而且對視網(wǎng)膜色斑褪化引起的視力下降和失明有明顯的保護作用。研究表明,位于眼球水晶體后方、視網(wǎng)膜中心的黃色小斑,含有最高密度的視覺細胞。如能在食物中及時補充葉黃素,能延緩對眼睛退行性疾病的發(fā)生;番茄紅素和胡蘿卜素同屬于類胡蘿卜素,它是一種由11個共軛及兩個非共軛的碳-碳雙鍵組成的直鏈碳氫化合物。主要存在于番茄、番石榴、西瓜等食物中。過去因番茄紅素不會轉化成VA,而不被人們重視。由于近年發(fā)現(xiàn)番茄紅素具有極強的抗氧化,消除體內自由基,其清除單線態(tài)氧的速度常數(shù),是目前常用抗氧劑VE的100倍。能有效阻止低密度脂蛋白(低密度膽固醇)的氧化、防止皮膚受紫外線傷害、抑制癌細胞增加和擴散、預防前列腺癌的發(fā)生等多種優(yōu)越的生理功能。

2. 甜味劑

甜味劑分為非營養(yǎng)性的高倍甜味劑和營養(yǎng)性甜味劑兩類，高倍甜味劑又分化學合成和天然提取物兩類。天然的高倍甜味劑有甜菊苷、羅漢果甜、索馬甜、甘草甜等。天然高倍甜味劑中，已確認并實際商品化兼具醫(yī)療功能的，只有甘草甜，包括甘草酸銨和甘草酸鉀，甘草甜作為食品甜味劑，已經列入我國GB2760使用衛(wèi)生標準多年。研究證明用甘草提取的甘草甜，具有明顯的解毒功能。營養(yǎng)性甜味劑中的糖醇，如山梨醇、麥芽糖醇、甘露醇、乳糖醇等六元醇，普遍具有防齲齒和不影響血糖值的功能，可作糖尿病人的食糖替代品。以木糖醇為例:木糖醇是國際糧農和衛(wèi)生組織食品添加劑專家(JECFA)委員會于上世紀70年代批準的A類食品添加劑,并對ADI值不作規(guī)定的公認安全食品。它和其他糖醇比較,有較高的能量和甜度。經國內外研究證明,木糖醇具有防齲齒、改善糖尿病患者病情、消除血酮癥、改善肝功能等某些特殊的生理功能。木糖醇代謝不同于一般糖類,不需要胰島素促進,能直接透過細胞膜,成為組織的營養(yǎng),而且還能微量促進胰島素的分泌,所以木糖醇成為糖尿病病人理想的食糖替代品。木糖醇雖然進入人體在腸部吸收緩慢,但一旦進入血液和細胞后,代謝速度相當快,每小時每公斤體重達0.7g。每克木糖醇全部代謝產生4.06卡熱量。我國GB2760規(guī)定它可用于糖果、糕點、飲料,按生產需要適量使用。

3. 增稠劑

水溶膠及其降解產物很多均具有生理活性，如高甲氧基果膠不僅能帶走食物中的膽固醇而且能抑制內源性膽固醇的生成，降解的瓜爾豆膠能調節(jié)血脂，有效地穩(wěn)定酸牛奶制品并改善其風味，還可作為穩(wěn)定劑使牛奶和果汁結合成含牛奶蛋白質、礦物質及果汁的重制飲料。老品種的生理活性也有新的發(fā)現(xiàn)，如黃原膠經動物實驗發(fā)現(xiàn)具有抗氧化和免疫功能;經臨床試驗證明，低分子化的海藻酸鉀具有顯著的降壓作用，目前該產品已出口到國外。2000年新批準列入GB2760使用衛(wèi)生標準的葫蘆巴膠，可作為糖尿病人的食物配料和控制膽固醇的食品配料，2001年在美國IFT展覽會上，NATUR&R展出了草藥葫蘆巴籽提取物，據(jù)稱能抑制人體對膽固醇的吸收。FDA已批準該產品為公認安全的食品，可用于谷物早餐，固體飲料，面食，乳品等食物配料，也可制成膠囊保健品。

增稠劑有較好增效作用的配合是：瓊脂與刺槐豆膠，黃豆角與刺槐豆膠，CM C與明膠，卡拉膠、瓜爾豆膠和CMC等。

增稠劑可以改變食品的質構和外觀，使液體、漿狀食品形成特定形態(tài)，并使其穩(wěn)定、均勻，提高食品質量，使食品具有黏滑適口的感覺。例如，冰激凌的質量在很大程度上取決于冰晶的形成狀態(tài)，加入增稠劑可以防止結成過大的冰晶，以免組織粗糙有渣。

4. 乳化劑

食品乳化劑指在食品加工過程中能使互不相溶的液體(水與油)形成穩(wěn)定乳濁液的添加劑，主要以脂肪酸多元醇酯及其衍生物產品和天然乳化劑大豆磷脂及深加工產品為主。辛葵酸甘油酯是一種乳化性能優(yōu)良的乳化香精用食品添加劑，經FDA確認為GRAS物質，可用于飲料，冰激凌，糖果，巧克力，氫化植物油等，按生產需要適量添加，最高使用量不限。在腸道內極易水解，吸收，吸收速度比一般油脂快4倍，并在肝臟和身體內不積累。由于他的低粘度，耐氧化性，低凝固點以及和各種溶劑，油脂，維生素的相容性好，在食品中還有抑制微生物繁殖的防腐功效，故在食品工業(yè)中是一個多功能的食品添加劑。由于辛葵酸甘油酯是中碳鏈脂肪酸甘油脂，作為脂肪代用品在體內吸收代謝速度快，不會引起肥胖，可用于調節(jié)脂肪代謝紊亂，且能降低膽固，又可作為預防和治療高血脂和脂肪肝的藥物。

單硬脂酸甘油酯用于冰淇淋，可使組織混合均勻，組織細膩、爽滑、膨化活度，提高保形性。

5. 防腐劑

乳酸鏈球菌素亦稱乳鏈菌肽，是經發(fā)酵法生成的可用食用蛋白質原料，人體能消化代謝，無任何毒性，雖然不是天然提取物，可視同天然物。早在1969 年就被國際衛(wèi)生和糧農組織食品添加劑法規(guī)委員會推薦為安全的食品防腐劑，1988 年從歐洲引入我國。我國經中科院微生物研究所研究成有自主知識產權的乳鏈菌肽Nisin Z，1994 年通過國家鑒定并和浙江天臺銀象生物合作，實現(xiàn)了工業(yè)化生產。N i s i n 對革蘭氏陽性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌等有害菌，有較強的抑制作用。而且在肉制品中使用，可降低殺菌溫度，從而改善熟肉制品的口感。近年發(fā)現(xiàn)，乳酸鏈球菌素在口腔中能抑制糖類發(fā)酵，從而能在食品中使用時發(fā)揮防齲齒功能。此外，新近發(fā)現(xiàn)乳鏈菌素對幽門螺旋桿菌有明顯的抑制作用，不具抗藥性，可替代某些抗菌素。

6、穩(wěn)定劑

黃原膠作為乳化穩(wěn)定劑應用于冷凍食品，在冰淇淋、雪糕中黃原膠能調整混合物黏度，使其具有均勻穩(wěn)定的組成，組織滑軟，由于黃原膠的黏度和溫度的關系有可塑性和剪切性能，故在加工操作時黏度下降，阻力減小，有利于工藝進行。而在冷卻老化階段，黏度恢復，有利于提高膨脹率，防止冰淇淋組織中大冰晶的形成，使冰淇淋口感潤滑細膩，同時提高了產品的凍融穩(wěn)定性，而且在融化時奶油和水混合均勻，不會產生漿液分離現(xiàn)象。一般老化時間2～4 h，用量0.2%～0.4%。

7. 功能性配料

在我國有些天然提取物或發(fā)酵法生產的視同天然物,并不是添加劑,它可以作食品直接食用,但它不同于一般食品, 而具有特殊的生理功能, 可以在功能食品中添加,亦可以申報作保健食品。如1996年后發(fā)展起來的低聚糖,它具有雙歧桿菌的增殖作用。全國已有低聚異麥芽糖，低聚果糖，大豆低聚糖等幾十家企業(yè), 總產量3 萬噸左右,在各種功能食品中作配料大量添加。此外近年引進國外經驗,開發(fā)了兩種天然功能性提取物, 即從蕃茄中提取的蕃茄紅素和大豆中提取的大豆異黃酮 前者有極強的消除自由基，抗氧化，抗衰老的功能;后者具有預防心腦血管疾病,緩解婦女更年期綜合癥,促進鈣吸收等功能 蕃茄紅素和大豆異黃酮制品, 我國均已作為保健品, 經衛(wèi)生部批準上市。

我們除了要注意開發(fā)功能性食品添加劑的種類，還要注意如何更好的使用功能性食品添加劑——復合使用功能性食品添加劑的。復合添加劑與單獨使用食品添加劑相比具有很多明顯優(yōu)勢。不僅具有互補作用、協(xié)同增效、改善所添加食品添加劑的風味和口感等功效，還十分利于采購、運輸、儲存和拓展使用范圍。目前在復合食品添加劑生產中，“復合”方式大體分兩種情況，遵循著以下復配機制:

(1)同功能添加劑的復配

相同功能的食品添加劑復合在一起，復合組分中的各材料可以起到協(xié)同增效的作用。

(2)不同功能添加劑的復配

不同功能的食品添加劑復合在一起，復合組分中的各種材料可以發(fā)揮各種功能的作用，起到多用途的功能，甚至發(fā)生新效作用

我國功能性食品添加劑的發(fā)展已有一定基礎, 原有品種中新的生理活性的發(fā)現(xiàn)和新的功能性食品添加劑的增產, 進一步推動了我國食品添加劑向天然營養(yǎng)多功能的方向發(fā)展我國天然資源較豐富，經過中國衛(wèi)生部批準的食藥兩用的植物不勝枚舉，民間流傳防病抗病的植物如竹葉、山楂、葛根、魔芋傳統(tǒng)中草藥，在古代本草中均記載著其獨特性能和功效。我國應針對它們得提取物做抗氧化、消除自由基、防病抗病的研究。我們應加倍努力, 為全國提供更多的功能性食品添加劑和配料作出貢獻 并使這些具有生理活性的功能性食品添加劑和配料走向國際市場,造福于全世界。

生產乳制品，如加工含乳糖的冰淇淋時，添加0.3%的酵母抽提物，可增加乳香味和甜味，上色快，提高產品品質；用于布丁用焦糖，可增加甜味、上色快、風味好。

生產冰琪淋、冰棒、雪糕時一般加入0.1%-0.5%的藻酸鈉作為穩(wěn)定劑，配成的混合料均勻，易于調節(jié)混合料凍結時的流度，易于攪拌。制成的產品保形好、平滑細膩、口感好，在貯存過程中不形成冰晶，還能穩(wěn)定其中的空氣泡，產品的膨脹率提高18%左右。增加產量15%-17%,同時使產品松軟、富有彈性。

六偏磷酸鈉用于冰淇淋可提高膨脹能力，增大容積，增強乳化作用防止膏體破壞，改善口感和色澤。

丙二醇脂肪酸酯用于冰淇淋可以提高膨脹性和保型性。

    海藻酸丙二醇酯（PGA）冰淇淋以其輕滑細膩的組織、緊密柔軟的形體、醇厚持久的風味以及豐富的營養(yǎng)和涼爽的口感深受 消費者喜愛，但由于冰淇淋的復雜組分體系和加工工藝，使得它在制作和貯藏過程中易出現(xiàn)質量問題。

有研究發(fā)現(xiàn)在冰淇淋中添加 PGA 可以明顯改善油脂和含油脂固體微粒的分散度及冰淇淋的口感、內部結構和外觀狀態(tài)，也能提高冰淇淋的分散穩(wěn)定性和抗融化性等。此外，PGA 還能防止冰淇淋中乳糖冰晶體的生成。 

   單硬脂酸甘油酯用于冰淇淋，可使組織混合均勻，組織細膩、爽滑、膨化活度，提高保形性。

  聚甘油脂肪酸酯冰淇淋等冷食：乳化效果，膨脹率高，口感細膩潤滑，抗融保型性好。

羧甲基淀粉鈉應用于冰淇淋中能提高其膨脹率并改善其口感和外觀，能替代食品膠類以降低生產成本

微晶纖維素加入冷凍甜食中可控制冰晶形成

在頻繁的凍結-融化過程中由于微晶纖維素的存在，充當物理性阻礙物，能夠防止晶粒聚集在一起成為大的結晶體。例如，冰淇淋中只要加入0.4-0.6%微晶纖維素就足以防止冰晶粒在頻繁的凍結-融化過程中增大，保證其質地和結構不發(fā)生變化，而且微晶纖維素的顆粒極細，可以增加口感。

在由典型的英國配方配制的冰淇淋中分別加入0.3%、0.55%、0.80%的微晶纖維素，冰淇淋的黏度較未加微晶纖維素者略有提高，且對溢出量沒有影響，并可以改善質地。