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浅谈天然提取物和功能性食品添加剂
尤 新
随着经济的发展和物质生活的不断改善,食品的安全和环保成为消费者日益关注的热点。作为食品工业的重要组成部分的食品添加剂行业,为实现其安全和功能化,不断开发天然提取的功能添加剂,也成为世界各国食品添加剂的研发趋向。
我国食品添加剂行业于1992年提出了大力开发“天然、营养、多功能添加剂”的发展方针,已列入全国食品工业“十五”发展规划。目前国内外生产的食品添加剂,接生产方法分类则有人工合成[包括化学合成和生物合成(酶法和发酵法)两类]以及天然提取物三大类。我国食品添加剂在2002年生产240多万吨、产值250多亿元,其中不同种类统计如下:
1、生物合成品,如谷氨酸钠、柠檬酸、维生素C、酵母等,约190万吨,居第一位。
2、第二位是天然提取物,包括天然色素、天然香料、天然甜味剂(甘草甜、甜菊苷等)、增稠剂(琼脂、卡拉胶、瓜尔胶、果胶、变性淀粉等)等。
3、用石油化工原料纯化学合成的产品,如苯甲酸纳、糖精、甜蜜素、合成色素等,产量不到20万吨,居第三位。
生物合成的谷氨酸(全世界150万吨)、柠檬酸(世界产100万吨)、乳酸(世界产25万吨)、维生素C(世界产15万吨)等产品,占食品添加剂的绝大部分。这些产品在自然界均有存在,但由于其从天然物提取过于昂贵,世界上均转而用人工生物合成。不过其化学结构和天然提取的完全一样,在人体中能吸收和代谢,同样有一定的营养和生理活性功能,国际也称为视同天然物或等同天然物(identify
with ;nature-identical)。这一类食品添加剂,包括食用着色剂中用化学合成的B-胡萝卜素、合成香料中的很多品种和自然界存在的化学结构相同,均属于视同天然物。今后很长一段时间内,食品添加剂中视同天然物,仍然是食品添加剂发展的主体。而现有食品添加剂的天然提取物部分,因其受地域和条件所限,相对成本较高,在很长一段时间内,其产量不可能跃居食品添加剂的前茅。但因天然提取物很多具有生理活性和健康功能。暂时还未找到合成的方法,且受到消费者的欢迎,近年的增长速度较快,成为食品添加剂中新的增长点,有其一定的发展前景。
应该首先说明的一个问题是,天然物不等于是安全的,而合成物不一定是不安全的。例如天然色素,大部分从植物中提取,国内外竞相开发,普遍认为是较安全的品种。但是从我国已经批准列入使用卫生标准中的40多个天然色素,只有甜菜红、越橘红、辣椒红、焦糖色、蜜蒙黄、萝卜红、黑加仑红、红曲米茶黄素、柑橘黄等品种使用量不受限制,才可按生产需要适量添加。其余大部分品种,均有最大使用量的限制。其中紫草红最大使用量为0.1g/kg,和合成色素胭脂红、新红的限量相同;姜黄素最大使用量规定为0.01g/kg,比合成色素日落黄、柠檬黄0.1g/kg要低10倍。说明姜黄素的毒性高于合成的黄色素。最大使用量是经过严格认真的毒理学评价程序而确定的。不论是天然的是合成的,列入使用卫生标准目录的品种,只要按规定的剂量使用,均是安全的。又如大家熟知的维生素C和E,多少年来,市场商品量达十几万吨。我国产维生素C近6万吨,维生素E超过万吨。全世界均在作营养剂服用。但均是合成物而不是天然提取物,也未曾对此有任何安全性异议。维生素C至今是两步发酵生物合成的,维生素E则是化学合成产品。只是近年,才开发了从植物油精炼下脚料,提取天然维生素E,但不超过维生素E总量的10%。
天然提取物国际发展动向
在西方国家,由于不合理的饮食结构,脂肪和蛋白质摄入过多,超体重者和高血脂、高血压患者比较普遍,所以欧美一直十分强调低热量、低脂肪食品和添加剂的开发。以糖醇类食糖替代物生产无蔗糖(sugar
free)甜食品,用菊粉等生产的代脂肪食品,还有用中碳链脂肪酸合成的低热量脂肪等,在国际上均占有领先地位。但过去很长一段时间,对采用具有生理活性的功能性添加剂,来适应改善特殊人群的健康,并不十分重视。在东方亚洲国家有药食同源的传统,注重保健、功能食品的开发。功能性食品添加剂特别是一些天然提物明的显功效,也得到国际的公认。因此大量保健功能食品以食物补充剂进入美国和国际市场。近年在环保、安全、回归大自然的影响下,西方国家也不甘落后,致力于天然提取物的开发,对中国传统的食药两用的植物,也开展了深入的研究。目前已有不少天然提取的功能性食品添加剂从欧美进入中国市场。
2000年和2002年两届的欧洲健康食品添加剂配料展览,参展企业400多家。国际上著名的丹尼斯克、巴斯夫、罗氏、赛力事达、郎那勃郎克以及嘉吉和ADM公司的营养部均参加展出。从展出的产品看,天然提取物非常突出。如展台中有植物提取物74种、植物化学品31种、天然抗氧剂75种、膳食纤维44种、大豆异黄铜28种。展出产品中比较热门和突出的有:1.标示有妇女保健、降低血脂、改善心血管疾病、改善骨质疏松四大功能的大豆异黄铜;2.有护眼功能的叶黄素;3.消除自由基抗氧化活性高于维生素E100倍的蕃茄红素等。展台上赠送的样品有含大豆异黄酮的饮料、含叶黄系的糖片、含异麦芽酮糖醇和番茄红素的糖果。在同期举办的学术交流会上,很多是天然提物的防病抗病功效。如第一届有燕麦的降胆固醇功用、植物固醇对降低人体胆固醇的关系、胡萝卜素摄入对动脉粥样硬化的保护作用、花色苷的抗氧化作用、抗高血压的酪蛋白水解异构物等。第二届有酒花果黄腐酚的保健功能、红葡萄多酚和血管扩张、超临界萃取沙棘油和心血管健康、异构化酶解乳酷肽降血压临床研究、具有护眼功能叶黄素的超临界萃取等。
2002年6月在美国IFT的展会,包括食物补充剂、含有生理活性物质的功能性饮料和食品、植物提取的天然色素和抗氧剂、果蔬加工品(脱水物和微粉)、生物合成的功能低聚糖和肽等。其中较典型的功能性天然提取物,例如:
1.大豆异黄酮由豆粕提取。美国著名的玉米深加工企业CARGILL推出了大豆异黄酮的饮料和口嚼片;ADM公司展出了各种用大豆蛋白制取的无肉仿真肉制品(素肉)。在大豆异黄酮的功能研究方面,除了确认大豆异黄酮有改善妇女更年期综合症、预防心疾病和骨质疏症功能外,最近的动物试验说明,大豆异黄酮由于其抗氧化活性,能抑制皮肤成皮细胞的老化和抑制皮肤癌发生。
2.番茄红素是由番茄中提取得的一种高效抗氧化剂,其抗氧化活性为维生素E100倍。自然界含在番茄和少数红色水果如西瓜中。由于番茄中含得较少,国际上竞相研究培植高番茄红素的番茄品种。较早由以色列一家公司把番茄红素推向市场。我国于2001年开始也有了番茄红素的保健品上市,如经国家卫生部批准的广州优宝工业有限公司的抗氧养颜胶囊。这次IFT展会罗氏公司推出了罗氏番茄红素,能作为功能性添加剂,加到果汗、饮料,乳制品,肉制品,沙拉等食品中使用;巴斯夫推出了一种为LYCOV-IT.的合成番茄红素,能用于油溶性和各种水溶性食品。此产品正在FDA申报审批中。
3.绿茶提取物。学术流中有多次论及茶多酚的抗氧化、抑菌等功效。动物试验证明,绿茶提取物能降低血清低密度胆固醇的功效;绿茶提取物在蛋白质食品中添加,能防止蛋白质被氧化变质。
4.叶黄素。由植物金盏花提取的天然黄色素,叶黄素有8种异构体,难以人工合成,能对老年眼睛退行性疾病黄斑变性有预防作用。上世纪末,美国KEMIN公司是生产纯叶黄素的惟一的公司。在2000年德国HI展会上,美国Kemin公司曾展出过这种产品。并提出为满足市场叶黄素的需求,将叶黄素的生产能力提高一倍,备受各方的重视。这次2002IFT展会上,除了Kemin以外,又有ROSS PRODUCT, SUNSWEET GROWERS, COUNTRY PURE FOOD 三家公司,均展出了含有叶黄素的有益于眼睛健康的饮料。
在IFT的学术报告中,有大量有关天然提取物,如大豆黄酮、多酚、花色苷、绿茶提取物、蜂蜜、葡萄籽提取物、兰莓、米糠提取物、肽类等抗菌抗氧化特性的专题。大豆异黄酮占有很大比例。
2002年6月,美国FDA食品添加剂安全办公室,公布了自2001年度经审查的公认安全食品(GRAS),其中天然物和天然提取物占九种,为葡萄籽和葡萄皮提取物、真菌蛋白、水解马铃薯蛋白、阿拉伯半乳聚糖、花生四烯酸、D-塔格糖、十八(烷)醇、小虾壳聚糖、乳基苦味剂。2003年月公布的2002年度审查公认安全食品19项,其中天然提取物有七种为菊粉、胡萝卜纤维、植物甾醇、叶黄素酯、金枪鱼油、鱼油浓缩物、蓝藻色素等。
总之,天发天然提取物作为功能性食品添加和配料,不仅在有保健传统的东方国家,而且欧美各国近来也感受到饮食结构对健康的重要性。从过去推出脂肪替代品和食糖替代品,后来推出了具有健康功能的食品添加剂作食物补充剂,近年又大量研发包括天然提取物和生物合成在内的、具有功能特性的食品和食品添加剂。这和我国提出的“天然营养多功能”相一致,完全符合国际上经济发展以后的消费潮流。上世纪90年代以来,国际各类技术交流活动中有关健康功能比较热门的产品有绿茶提取物、低聚糖类、葡萄籽提取物等。近两年来大量推广是大豆异黄酮、番茄红素、叶黄素等品种。主要突出了其优异的生理活性和明确的防病抗病功能,原料来自食物或天然物,因而受到国际社会广大消费者的欢迎。
(资料来源:《中国食品报》03.9.30)
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