食品着色剂研究进展

Wang Yu;Ning Huan;Lu Xiaoyu;Wang Xin

【摘 要】食品着色剂是食品添加剂中的重要组成部分,一直以来在食品加工和生产中有着广泛应用.通过总结现阶段食品着色剂的种类及国内外研究进展,对各种检测方法及其样品预处理进行综述与展望,为食品着色剂在现实中的有效应用提供指导. 【期刊名称】《农业科学研究》 【年(卷),期】2019(040)002 【总页数】5页(P52-56)

【关键词】食品着色剂;食品安全;发展概况;检测方法;展望 【作 者】Wang Yu;Ning Huan;Lu Xiaoyu;Wang Xin 【作者单位】 【正文语种】中 文 【中图分类】TS20

食品着色剂是用来赋予并改善食品色泽的一种食品添加剂.大多数人在选择食品时，往往会直观选择具有良好色泽的食品，同时食品色泽也是衡量食品质量的一个重要指标.其实，大部分食品本身便具有很好的色泽，但经过烹饪、加工等过程后食品原本的色泽会发生褪变进而对产品感官造成影响[1].因此为了保持和改善食品色泽，就需要通过添加食品着色剂来实现并提高食品价值.如今随着全球社会经济的高速发展，食品安全逐渐成为民众所关心的大事[2]，然而当今食品安全事故的频繁发

生使大众对食品着色剂等各类食品添加剂的看法以偏概全.本文对食品着色剂进行简要概述，以期帮助大众对食品着色剂建立初步了解与信任. 1 食品着色剂的分类

中国早在古时便有利用红曲米酿酒来制作红肠的习惯，而自1856年英国人帕金首次合成苯胺紫之后，人工着色剂才走进大众视野并逐步替代了天然着色剂[3].着色剂可根据其来源分为2大类，即天然着色剂和合成着色剂[1].天然着色剂因其天然性与安全性受到大多数人的推崇与喜爱，但天然的也并不是绝对安全的，其安全性只是相对于合成着色剂而言. 1.1 天然着色剂

常见的天然着色剂基本可分为五大类属:类胡萝卜类、花青素类、吡咯类、黄酮类和其他类[4].类胡萝卜素是一种广泛存在的天然色素，大量研究表明其在机体免疫、基因表达、抗氧化方面有显著的积极作用[5-9]，其中大多数都可用于调制饮料、配酒，但在其他食品制作方面表现并不突出[10].当今世界推崇回归大自然，世界各国在不断发掘更健康的天然着色剂，但合成着色剂依然不能真正地退出历史舞台. 1.2 合成着色剂

常见的合成着色剂有苋菜红、胭脂红、日落黄、柠檬黄、赤藓红、亮蓝、靛蓝等.通过研究一些着色剂对人体的影响，可以更好地为检测其含量提供数据支撑.林苏芸等[11]通过研究赤藓红与人血清白蛋白的结合模式，明确了赤藓红在人体内的运输、储藏、对蛋白质结构的影响及其毒性行为；胡松等[12]研究了食品着色剂柠檬黄与牛血清白蛋白的结合，从分子水平了解柠檬黄与牛血清白蛋白的相互作用机制. 2 食品着色剂发展概况

目前，随着人们对食品安全的关注，各种食品着色剂的添加使用也越来越受到重视[3].不同国家对食品着色剂的不同规定与要求见表1. 2.1 国外食品着色剂发展概况

在世界历史上允许使用的合成着色剂种类最多时达一百多种，而因其饱受诟病的安全问题，当今被允许使用的种类已大大减少.例如，在法国、挪威、芬兰等国家严禁将偶氮类着色剂添加到食品中；在丹麦，着色剂更是禁止在基本食物中添加，即使是添加了着色剂的食品也一定要明确标注，做到充分尊重民众选择食物的权利[3].

在西方大多数发达国家，往往会通过出台相关法律法规来实现对食品着色剂种类和使用数的与检查.例如:欧盟于1996年1月1日起生效的94/36/EC指令主要考虑了食用色素本身的安全性，而不过多计较其来源[14].在此特定指令的附录中更是明确规定了允许使用着色剂的食品、不得含有食用色素的食品、限定用途使用着色剂的食品以及可以适量使用着色剂的食品等[15]，这就与美国、日本等国对着色剂的使用规定 （仅对部分种类着色剂规定了具体限量，其他均可适量使用）大相径庭.

2.2 国内食品着色剂发展概况

目前，国内主要依据 《食品添加剂使用卫生标准》对着色剂的使用进行管理.近年来，我国通过加强食品安全管理，对大多数食用色素做出了准确限定；但与食品安全管理严格的欧盟相比，国内允许使用的着色剂品种与添加量仍不够严谨.例如对于一些少量使用的色素还没有做出更明确的规定，所以还需不断完善与学习[14]. 随着人们物质生活水平的提高，海峡两岸的经济贸易往来将有进一步的交流，尤其是食品方面.近年来，两岸食品安全事件频发，因此研究两岸食品添加剂相关规定的相似点与差异性是必要而迫切的[16].地区相较地区允许使用的食品着色剂品种更多，但范围和使用量要求相对更加严格，地区几乎规定了所有允许使用着色剂食品的品种和使用量[17]. 3 食品着色剂的检测

近年来，食品着色剂安全事故频繁发生，如早前各国研究所示有6种合成着色剂

（如柠檬黄、日落黄等）可能导致儿童多动症[18]，因此食品着色剂检测的发展具有重要意义. 3.1 样品预处理

样品中着色剂提取纯度的高低直接影响着色剂的检测，常见的提纯方法见表2. 为提高样品处理效率，研究人员不断研发新型的提取纯化装置.郑海鹏等[21]研发的一种新型提取纯化装置在保证提纯样品标准性的情况下提高了工作效率，实现了样品批量处理，为大量样品的提取纯化提供了统一方便的实施标准.

表1 不同国家食品着色剂相关规定概况国家或地区 相关规定对比 食品着色剂消费概况 允许使用着色剂种类数量合成色素生产必须进行纯度检查 占世界比例的4 0% 3 3种在食品包装上应标明所添加食品着色剂种类及名称美国日本合成着色剂是天然着色剂使用量的1/1 0 1 9种欧盟规定了焦油类色素的最大限用量，但对天然与合成并无特定区分合成着色剂是天然着色剂使用量的两倍 3 0种中国规定了不同着色剂的适用范围、种类及添加量[13]人均消费仅2 g左右 4 6种

表2 食品着色剂常见提纯方法优缺点[20]聚酰胺吸附法 水溶性酸性色素 聚酰胺物质中的酞胺基与酸类、硝类等化合物以氢键结合被吸附显示提纯方法 主要适用着色剂 基本原理[19]对不同着色剂的回收率与净化率均比较理想液-液萃取法 酸性着色剂，尤其适用于含赤藓红的样品利用溶液内不同成分的分配系数进行分离 过程繁琐，操作要求高固相萃取法 农残等 利用吸着剂吸附液体样品中的待测物，再将其洗脱测定的方法回收率高、萃取性好且操作简便，应用前景广泛 3.2 食品着色剂检测方法

常见的食品着色剂检测方法如表3所示.

3.2.1 高效液相色谱法 高效液相色谱法是检验样品中合成着色剂最常用的检测方法.肖亮等[24]以丙酮水溶液作提取剂，通过更细致地研究聚酰胺小柱使用条件，建立了反相-高效液相色谱检测方法.用该方法可对海米中柠檬黄、日落黄、苋菜红进行

同时检测与日常检测，该方法具有简单、快速、低成本、高精度的特点.李晓芹等[25]研究表明，以甲醇-饱和氯化钠溶液作提取剂，利用固相萃取-高效液相萃取法可满足大多类食品的检测.该方法回收率高、重现性好，是一种灵敏而高效的检测方法.尤妍等[26]优化了前处理条件（乙醇-氨水-水作提取剂），充分解决了前期洗脱过程中易出现的砂芯漏斗堵塞现象.此方法在保证高效液相色谱法准确度、精密度的同时提高了实验效率和样品回收率，能够很好地满足实验检测需要.刘莉萍等[22]利用高效液相色谱结合二极管阵列检测器的方法对食品中的7种合成着色剂进行检测，实验结果表明该方法操作简单、灵敏度高，完全可为食品中人工合成食品着色剂多残留标准的制定提供理论与实践依据. 表3 食品着色剂常见检测方法?

3.2.2 色谱-质谱联用方法 目前在我国利用高效液相色谱法测定食品中着色剂的方法已得到普遍运用.但随着食品着色剂的不断复杂化和国家相关法规的不断严格化，只是单纯的高效液相色谱法已不能满足食品着色剂的检测需求[27].钱疆等[28]利用超高效液相色谱飞行时间质谱测定食品中的合成色素.以热水作提取剂，采用聚酰胺粉净化做前处理.飞行时间质谱技术具有精度高、分辨率高、质量数精确及扫描范围宽等优点，方便建立数据库，因此很适合结合超高效液相色谱法形成一种高通量的检测方法.刘瑜等[29]应用先进的超高效液相色谱-串联四极杆-线性加速离子阱复合质谱法检测肉制品中6种合成着色剂，避免了假阴性样品的检出，且具有操作简单、结果准确的特点，并极大提高了检测效率.张勋等[30]利用液相色谱-串联质谱法对多种食品基质的合成着色剂进行了检测，通过选择不同质谱检测条件和提取溶剂，为合成着色剂的检测提供了可靠的技术支持.该方法重现性好，测定结果准确，适用于检测大多数样品.

3.2.3 毛细管电泳法 毛细管电泳法相对高效液相色谱法更适用于复杂食品基质中着色剂的检验.郭芳芳等[31]采用高效毛细管电泳-紫外检测法在最佳电泳条件下对几

种常见合成着色剂进行了检测.实验证明该方法操作简单，所需成本较低，且检验结果准确可靠，可用于基体较复杂食品中着色剂的快速检测.陈林情等[23]通过毛细管电泳法对亮蓝、苋菜红和日落黄3种食品着色剂进行了检测.实验结果表明该方法回收率高、准确率高、操作简单快速，非常适合检测饮料中的着色剂. 3.2.4 分光光度法 分光光度法主要是通过将合成色素的吸收光谱图与标准谱图进行对照，然后快速定性，并根据标准曲线进行定量的过程[32].唐偲琦等[33]通过正交实验确定了花青素类色素的最佳提取条件，并利用紫外分光光度法对甘薯中花青素含量进行了检测，不但可以提高花青素类着色剂的提取率而且不影响后期利用.郭光美等[34]结合偏最小二乘法建立多元校正模型，建立了偏最小二乘法-分光光度法.此方法对几种人工着色剂进行了多组分检测，也同时结合了分光光度法和偏最小二乘法的优点，准确度和回收率大大提高，可应用于大多数食品的日常检测. 4 研究展望

食品着色剂是一种重要的食品添加剂，在当代社会更是与现代食品行业密切相关.本文通过简要总结食品着色剂的常见提纯和检测方法，基本明确了某些方法的局限和不足.如有些方法的可检测成分少，且样品前处理无法满足多种食品类型检测.因此在探索新的分析方法时，要结合实际检测需要，优化前处理提纯方法，找到一种专属性强且准确灵敏的检测方法，从而在食品监督检验中发挥良好作用和优势.今后还需不断创新研究食品着色剂的检测技术，以期找到更快、更准、更灵敏简便的检测技术.而且为满足检测方法的便捷性，简便试剂盒的研究也是应该加强的发展方向.

在食品着色剂的未来发展中，天然着色剂将不断被发现并应用于各类食品中，合成着色剂也将不断优化成分与配比.同时，还应对食用着色剂在人体的代谢机制以及检测技术进行研究.此外，我国在食品管理标准研究和相关法律体系构建方面，可适当学习借鉴国外经验，加强宣传引导，提高公众食品安全意识，强化公众参与意

识，做到人人参与监督食品安全，更好地维护自身合法权益.

【相关文献】

[1]魏莹，吴之翔.简述着色剂在调味品、食品中的应用[J].中国调味品，2014，39（5）：126-128. [2]王宏伟.食品中合成色素的检测[D].石家庄：河北科技大学，2015.

[3]李东云.浅谈食品着色剂的发展使用和管理[J].基层医学论坛，2016，20（9）：1255-1256. [4]张盼盼.液相色谱法在检测食品中β-胡萝卜类色素的应用研究[D].福州：福建农林大学，2013. [5]KARADAS F，PAPPAS A C，SURAI P E，et al.Embryonic development within carotenoid-enriched eggs influences the post-hatch carotenoid status ofthe chicken [J].Comparative Biochemistry& Physiology，2005， 141（2）：244-251.

[6]KRINSKY N T.Carotenoid actions and their relation to health and disease[J].Molecular Aspects of Medicine，2005，26（6）：459-516.

[7]BIARD C，HARDY C，S BASTIEN M， et al.Dynamics of PHA-induced immune response and plasma carotenoids in birds：should we have a closer look[J].Journal of Experimental Biology，2009，212（9）：1336-1343.

[8]LIU C，RUSSELL R M，WANG X D.Exposing Ferrets to Cigarette Smoke and a Pharmacological Dose of β-Carotene Supplementation Enhance In Vitro Retinoic Acid Catabolism in Lungs via Induction of Cytochrome P450 Enzymes[J].Journal of Nutrition，2003，133（1）：173-179.

[9]KOUTSOS E A，CLIFFORD A J，CALVERT C C， et al.Maternal carotenoid status modifies the incorporation of dietary carotenoids into immune tissues of growing chickens （Gallus gallus domesticus）[J].Journal of Nutrition，2003，133（4）：1132. [10]胡存云.天然着色剂的开发利用[J].农产品加工，2011（4）：8-9.

[11]林苏芸，张国文.食品着色剂赤藓红与人血清白蛋白的结合模式及对蛋白质结构的影响[J].南昌大学学报（理科版），2014，38（1）：53-57.

[12]胡松，曾霓，刘英英，等.光谱学技术研究食品着色剂柠檬黄与牛血清白蛋白的结合性质[J].南昌大学学报（工科版），2015，37（3）：240-245.

[13]欧阳丽，黎瑛，章建辉，等.三正辛胺络合萃取法分离提取糖果中 8种合成色素[J].分析测试学报，2016，35（9）：1105-1110.

[14]宋丹萍，张宏，李琪.国内外食用色素标准的比较及检测方法的研究进展[J].食品科学，2014，35（3）：295-300.

[15]迟秋池.多种食品基质中12种水溶性人工合成色素测定方法研究[D].上海：上海交通大学，2014.

[16]余潇.海峡两岸食品添加剂标准与管理对比研究[D].福州：福建农林大学，2012.

[17]梁静，黄秀忠，余潇，等.两岸食品着色剂标准比对研究[J].中国食品添加剂，2013（3）：191-197.

[18]MCCANN D，BARRETT A，COOPER A，et al.Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community：a randomised， double-blinded，placebo-controlled trial[J].Lancet，2007，370（9598）：1560-1567. [19]黄国徽.浅谈食品检测中合成着色剂的测定方法[J].科技创新与应用，2015（19）：275-275. [20]黎路，黄晓晶.食品中着色剂的检测方法研究进展[J].食品安全质量检测学报，2014，5（1）：142-147.

[21]郑海鹏，李英华，焦雪丽.食品中合成着色剂新型提取纯化装置的设计[J].食品安全质量检测学报，2016，7（12）：4986-4990.

[22]刘莉萍，毕思远，龚达浩，等.HPLC法测定食品中的防腐剂和合成着色剂[J].食品工业，2018，39（1）：266-269.

[23]陈林情，杨昆，苏安梅，等.毛细管电泳法检测饮料中的色素[J].分析科学学报，2018，34（1）：123-126.

[24]肖亮，于忠飞，薛芳，等.聚酰胺小柱净化-反相液相色谱同时测定海米中4种合成着色剂[J].中国食品添加剂，2014（6）：167-171.

[25]李晓芹，徐振东.固相萃取-高效液相色谱法在食品中合成着色剂检测中的应用[J].食品工业，2014，35（6）：56-58.

[26]尤妍.高效液相色谱测定雪糕中6种合成色素[J].食品研究与开发，2017，38（12）：147-152. [27]梁智安，周骏.高效液相色谱技术在食品着色剂分析中的应用与发展[J].轻工科技，2016（10）：3-4.

[28]钱疆，杨方，陈弛，等.超高效液相色谱飞行时间质谱测定食品中36种合成色素 [J].食品科学，2013，34（6）：215-218.

[29]刘瑜，房建美，吴渺渺，等.超高效液相色谱-串联四极杆-线性加速离子阱复合质谱法检测加工肉制品中6种合成着色剂[J].中国食品添加剂，2016（11）：204-207.

[30]张勋，邢燕燕，赵韫慧，等.基于液相色谱-串联质谱法检测多种食品中的16种合成着色剂 [J].化学试剂，2017，39（4）：385-390.

[31]郭芳芳，冯锋，白云峰，等.高效毛细管电泳-紫外检测法同时检测雪糕中多种添加剂[J].食品科学，2015，36（8）：206-210.

[32]马晓年，张瑞雨，刘艳和.食品中合成着色剂检测技术的研究进展[J].农业灾害研究，2015，5（9）：-66.

[33]唐偲琦，李绍波，郎春辉，等.紫甘薯中花青素类色素提取和分光光度法测定 [J].现代预防医学，2013，40（9）：1721-1723.

[34]郭光美，李景印，李淑芳.偏最小二乘-分光光度法同时测定食品中多组分人工合成色素[J].食品工业，2014，35（10）：15-17.