功能食品添加剂的发展与应用

1、安徽理工大学 ii精细化工工艺学论文题目功能性食品添加剂的发展与应用姓名所在学院化学工程学院专业班级应用化学09-3班学号指导教师 井波012年05 月03 日安徽理工大学 功能性食品添加剂的发展与应用周太林安徽理工大学应用化学系摘要：随着食品业的快速发展和食品添加剂的广泛应用，消费者对食品的需求 日益呈现出高品位、高质量的要求。食品添加剂作为食品中的重要配料，在改 善食品加工性能、延长食品保鲜期和保质期、改善品质、提高食品出品率和劳 动生产率等方面具有不可替代的作用。本文简述了功能食品添加剂的发展、应 用及其功能。食品添加剂在调节风味、新产品的开发等方面起的作用使食品行 业离不开添加剂，正确

2、合理的使用食品添加剂对食品的生产极其重要。关键词：食品添加剂；功能；安全；健康；应用；前景食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品 中的化合物质或者天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别，2000多个品种，包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味 剂、营养强化剂、防腐剂、甜味剂、增稠剂、香料等。1 .食品添加剂的特点及作用1.1食品添加剂的特点一是加入到食品中的食品添加剂，一般不单独作为食品来食用；二是既包括人工合成 的物质，也包括天然物质；三是加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及 为防腐、保鲜和

3、加工工艺的需要。1.2食品添加剂的作用食品添加剂因种类的不同，作用各异。防腐剂可以防止由微生物引起的食品腐败变质， 延长食品的保存期，同时还具有防止微生物污染引起的食物中毒作用；抗氧化剂则可阻止 或推迟食品的氧化变质，以提供食品的稳定性和耐藏性，同时也可防止可能有害的油脂自 动氧化，还可用来防止食品，特别是水果、蔬菜的酶促褐变与非酶褐变；适当使用着色剂、 护色剂、漂白剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂，可以明显提高食品的感官 质量，满足人们的不同需要。某些属于天然营养范围的食品营养强化剂，可以大大提高食品的营养价值，消泡剂、助滤剂、稳定和凝固剂，可有利于食品的加工操作等。2功能食品添加

4、剂的作用、发展及前景2.1功能食品添加剂简述功能性食品添加剂是指对身体健康有促进作用，具有营养功能、保健功能和调节生理活 动功能的食品添加剂。功能食品中真正起生理作用的成分，称为生理活性成分，富含这些 成分的物质称为功能性食品基料。功能食品添加剂主要作用有以下几种：调节肠道功能：低聚糖（低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、棉 籽糖等）膳食纤维、难消化糊精、乳酸菌、双岐杆菌、瓜尔豆胶分解物、小麦麸皮提取物、 低聚琼脂纤维、聚葡萄糖、低分子海藻骏钠、异构化乳糖。啤酒酵母纤维，乳清发酵生成 物；降胆同醇：大豆蛋白、大豆肽、植物甾醇phytosteml及酯、植物甾烷醇

5、phy. tosteml 及酯，低分子海藻酸钠；降血压：沙丁鱼肽，鰹鱼低聚肽，酪蛋白肽，乳蛋白三肽，杜仲茶糖苷、氨基酸；（蓟降三甘酯、体脂肪：中链脂肪酸、绿茶儿茶素、EPA DHA二甘油酯、二乙酰甘油酯，球蛋白分解物；调节血糖：膳食纤维、绿茶多酚、小麦清蛋白、L 一阿拉伯糖、难消化性糊精、番石榴叶多酚，豆豉提取物；骨健康：钙、镁、大豆异黄酮、 乳基肽、维生素K2、柠檬酸苹果酸钙、酪蛋白磷酸肽低聚果糖，乳碱性蛋白质；齿健康： 麦芽糖醇、酪蛋白磷酸肽、木糖醇、异麦芽酮糖醇、茶多酚。2.2功能食品添加剂的发展与应用L- 阿拉伯糖降低血糖的作用及进展阿拉伯糖以阿拉伯聚糖、阿拉伯糖基木聚糖、阿拉伯糖基半

6、乳糖体及类似于半纤维的 形式存在于水果、粗粮皮壳中。它是一种没有热量的甜味剂，能抑制水解双糖的酶，对蔗 糖的代谢转化有阻断作用。在日常食用的蔗糖中添加3%的L-阿拉伯糖可抑制约 60%蔗糖的吸收。韩伟等以高糖高脂饲料诱导新西兰兔肥胖模型，通过给予不同剂量的L-阿拉伯糖喂食在相当于人用剂量6g/d的情况下，各项血糖指标与模型对照组比较，具有显著的辅助降血糖作用。海藻酸钾、玉米肽降低血压的作用及进展海藻酸钾来自海带、裙带菜等海洋褐藻植物，广泛用于食品增稠剂、稳定剂等，在临 床研究中已观察到海藻酸钾散剂的降压效果。但是，大分子海藻酸钾虽然具有一定降压效 果，但由于分子量大、胃肠道反应较明显且体内吸收

7、不良，严重影响个体用药的依从性和 临床应用。冀为等从褐藻中提取海藻酸钾，并经低分子化工艺处理、氢氧化钾中和反应后 获得低分子海藻酸钾，发现其对SHR大鼠有显著而持续的降压作用。临床研究表明，适量的补钾对轻症高血压及有高血压因素的某些正常血压者有降压作用，这可能与钾对水和体 液平衡的调节作用有关。Man ger等报道，高盐饮食的盐敏感型大鼠自由饮用2.6% KCl可以显著降压，但自由饮用 0.7% KCl对其血压未见明显影响；另有报道，自由饮用0.5% KCl可以降低两肾一夹高血压大鼠的血压，其机制与钾离子的利尿利钠、抑制肾素活性有关。 尽管不同机制的动物高血压模型可能对钾离子的敏感性不同，但上

8、述实验结果仍提示补钾 剂量过低不会产生明显的血压调节作用。但是，也有研究表明海藻酸钾的降压作用不仅仅 来自钾离子，可能还存在另外的活性物质，有其他降压信号传递通道，这是值得关注的研 究方向。酶解法或微生物发酵法降解玉米蛋白粉制得的玉米活性肽具有安全性高、容易吸收、 溶解范围广、稳定性好等特点，除此之外，玉米活性肽还具有多种生理功能，例如抗高血 压、促进酒精代谢、防治肝性脑病、抗氧化、抗疲劳等。利用玉米活性肽的特点及其生理 功能开发功能食品，可以充分利用玉米资源，大幅度提高玉米加工企业的经济效益和社会 效益。随着人们对食品安全性的提高，玉米活性肽产品在食品行业中具有十分广阔的市场 前景。在玉米活

9、性肽的功能研究领域，日本则处于世界领先位置。日本烟草公司已经利用玉 米活性肽的低黏度、高溶解性、热稳定性等特点开发出了低热量早餐饮料，这种饮料具有 酸奶酪的风味。同时，还开发出了降血压作用的玉米肽混合物“缩氨肽”等食品及医药品。 昭利产业公司把 a 玉米蛋白用蛋白酶分解，开发出了治疗高血压的玉米肽，将该产品 投入腹腔或口服后血压明显降低。此外，欧美等国家也早已有玉米肽产品上市。相对于此， 我国对于玉米肽的研究起步晚，对玉米的综合利用率低，我国发酵乳的生产普遍存在发酵 前期周期长、设备利用率和生产效率较低以及发酵乳在发酵存储过程中乳清析出比较严重、 入口质感较差、吞咽感觉不够爽滑细腻等技术问题，

10、严重制约了发酵乳的生产和消费。因 而，张智等以鲜奶为原料，接入益生菌和酸乳菌进行发酵，其中添加玉米活性肽，对发酵 乳的发酵时间、黏度、风味、口感及稳定性的影响进行了研究。实验结果表明，添加1.2%的玉米活性肽对促进乳酸发酵具有良好效果，发酵时间比对照样缩短1小时多，乳酸菌和益生菌的活菌数都能达到成品酸乳标准要求。而且玉米活性肽的加入可以有效改善样品的 稠厚感和苦涩味，提高样品稳定性，增加了产品的附加值和保健功能，可满足消费者对健 康有益酸乳制品的要求。我国对于玉米肽的应用研究尚需进一步加强。223低聚半乳糖的作用及进展低聚糖是一种新型的功能性食品添加剂，其中食疗效果最好的是被称为“双歧因子”的

11、低聚半乳糖（Galactooligosaccharide,简称GOS。在自然界中,GOS微量存在于动物乳汁中, 母乳中含量略多些，是一种具有天然属性的功能性低聚糖，因其独有的生理功能及理化性质，已成为食品科学的研究热点，并广泛的应用于乳制品、焙烤食品、糖果加工及功能性食品等 多个领域。双歧杆菌是一种对于维持人类肠道健康非常重要的微生物。经研究发现，母乳喂养的婴儿肠道中，双歧杆菌群的建立主要归功于含有低聚糖成分，酶法合成的 GOS吉构与母乳中一致，其在人类结肠以上的胃肠道中不被分解和吸收，可以选择性的促进大肠内一些益生菌增殖。因双歧杆菌生长创造的酸性环境可以抑制其它有害细菌的生长，故其具有很多相

12、关的生理功能：（1）调节肠道菌群平衡，提高机体免疫力；（2）增加超氧化物歧化酶（SOD）活性和含 量,抗衰老；（3生成大量短链脂肪酸，刺激肠道蠕动，增加粪便湿度，防止便秘；（4）改善乳 糖不耐症；（5）降低人体血压；（6）减少吲哚及甲酸等有毒发酵产物及有害酶的产生，同时生成B族维生素、烟酸和叶酸，有益于健康。除此之外，摄入GOS还能改善脂质代谢，降低血清 胆固醇浓度；改善矿物质元素吸收，促进肠道对钙、镁和钾的吸收，降低对钠的吸收同时，GOS 还具有低龋齿性及难消化性，是一种低能量糖，不会导致肥胖。最新研究表明，GOS还可以抑 制霍乱弧菌（Vibrio cholera）毒素结合到神经节苷脂受体上

13、，应用于制药行业。GOSM有许多其它糖类不可比拟的优点：（1）应用于乳制品中，解决乳糖不耐受问题；（2）应用于保健食品中，促进钙、镁、磷的吸收，提高产品功效；（3）应用于乳酸发酵食品中，提 高乳酸菌数量，缩短发酵周期；（4）应用于焙烤食品中，可改善其风味、质地及色泽，且在高温加热过程中其营养价值不会流失，又因其低能量非消化性，可以减少肥胖病的发生。目前，我国的低聚糖还属于一个新兴行业，能达到上千吨生产规模的只有低聚异麦芽糖和低聚果糖，GOS的开发还尚未形成规模,制约我国GOST业化生产的主要原因是缺乏性能优良的3 -半乳糖苷酶及进口商品酶的成本问题。随着饮食结构的改变，肉类、乳品类的消费逐渐增

14、长，谷物类食品在相对减少，伴随着社会老龄化的开始，高血压、糖尿病、各种口腔及消化系统 疾病逐渐增多，社会对功能性食品及保健品的要求也越来越高，我国丰富的产品资源尚未充分开发利用，功能性低聚半乳糖的发展无疑将有巨大的市场空间。2.2.4茶多酚的功能特性及应用茶多酚又名茶单宁、茶鞣质，是茶叶中所含的一类多羟基酚类化合物的总称，简称为TP（Teaupolyphe nol）。用于饮料，利用茶多酚不仅可以配制各种茶饮料如茶汽水、柠檬茶、 菊花茶及果味茶等，而且还能抑制豆奶，汽水、果汁等饮料中维生素A和维生素C等多种维生素的破坏，从而保护饮料中的各种营养成分。细胞在正常的代谢过程中或在不利的外界环境影响下

15、，都会产生自由基。过量的自由基会对人体的脂质，核酸,蛋白质和糖类等生命分子造成损害，可以引发癌症、中风、肺气肿和白内障等多种疾病而茶多酚可有效地清除人体内过剩的活性氧自由基和抑制脂质过氧化。 提高人体抗衰老和延缓脂褐素生成的作用。试验表明茶多酚对超氧阴离子，过氧化氢自由基的清除率达到 95%以上,其作用在一定范围内呈显著的量效关系。清除速率常数在109到1014数量级，对活细胞产生的氧自由基的综合清除效果优于经典的天然抗氧化剂维生素E与维生素C。据国内外文献报道，茶多酚在活体外表现为抗突变作用，能抑制啮齿类动物由致癌物引发的皮肤、肺、前胃、食道、十二指肠、结肠和直肠肿瘤。目前为止，茶多酚抑制肿

16、瘤的机理主要有以下几种：抗氧化、清除自由基阻断致癌物的形成和抑制机体内的代谢转化。 茶多酚能阻断具有强致癌作用的亚硝基化合物在体内的合成，进一步抑制亚硝基胺类化合物的致癌作用。抑制具有促癌作用的酶的活性提高机体免疫力。抑制肿瘤细胞DNA的生物合成。茶多酚在肿瘤细胞中可诱使DNA双带断裂,表现出茶多酚浓度和 DNA双带断裂程度之间的正相关关系。因而可抑制肿瘤细胞 DNA的合成率，进一步抑制肿瘤的生长和增殖中国的烟民比例在全世界是相当高的，抽烟的量也较大，但患肺癌的比例不算太高。这与中国抽烟者的一个习惯：“一支烟，一杯茶”有关。在抽烟的同时喝茶，茶中的茶多酚能拮抗烟中所产生的自由基。除以上功能外，

17、茶多酚还具有抗龋护齿作用、抑制皮肤的过敏反应，抑制肾小球膜细胞的增殖，改善肾功能，防治艾滋病等功能。尤其是对艾滋病与脱氧核糖核酸所产生的化学反 应有相当强的阻断作用，且阻断力高于目前国际上通用的治疗艾滋病药物AZT203 0倍。2.2.5食用壳聚糖的应用开发进展壳聚糖是由大部份氨基葡萄糖和少量N-乙酰氨基葡萄糖通过 3 1 , 4糖苷键连接起来的直链多糖，通常是以虾、蟹、昆虫的外壳或真菌类、藻类等细胞壁提取甲壳素经脱 乙酰化反应而得到的一种纯天然多糖类有机聚合物，是自然界中存在的唯一一种碱性多糖。 食用壳聚糖具有调理肠胃、降低胆固醇、降血脂、降血压、抗癌护肝、解毒排毒、提高机 体免疫力、抗菌防

18、腐、絮凝澄清等多种功能，而且具有很好的生物相容性，无毒，无副作 用，容易生物降解等，故在医药、食品、日化、催化、环保等领域具有广泛的应用前景。 食用壳聚糖在食品工业中作为保健食品、食品添加剂、食品保鲜剂、絮凝剂、酶载体等得 到较广泛的应用。人体肠道内正常的菌群生态是人类健康长寿的重要条件，正常的菌群生态的标志是人 体肠道内双歧杆菌占绝对优势。低分子量的食用壳聚糖在人体内外均有选择性促进双歧杆 菌生长的作用，改善肠道菌群比例，防止肠道功能紊乱，减少肠炎、结肠癌的发病率。由 于食用壳聚糖能溶解于胃液中，形成的凝胶可粘着于胃壁上的形成胃壁保护层，防止胃酸 对胃损伤面的刺激和腐蚀，从而使胃炎及溃疡病得

19、到改善，有效防止胃部的癌变发生。心 脑血管病是威胁人类健康的第一杀手，致病的根本原因是血脂过高，导致胆固醇在血管壁 上沉积，使血管失去弹性，在沉积处容易形成血栓而引起动脉粥样硬化、脑中风、冠心病、 高血压等病症。食物中脂类物质的消化除了胰岛脂肪酶外，还需要胆汁酸。食用壳聚糖与 人体内的胆汁酸具有较强的结合力，其作用机理与消胆胺基本相似。胆固醇在肝脏内转换 成胆汁酸，进入小肠内参与脂肪的分解代谢。因为食用壳聚糖具有吸收和促进胆汁酸排泄 的功能，使小肠内的胆汁酸明显降低，又能使肝脏内的胆固醇继续转换成胆汁酸，从而降 低肝脏内胆固醇的含量，达到改善心血管的效果。食品添加剂的安全问题目前，食品添加剂使

20、用中最严重的问题是超范围、超剂量地滥用。市场调查表明，某 些辣椒制品、番茄酱、肉制品中防腐剂（苯甲酸或山梨酸）超限量使用，某些小食品中糖精钠严重超标，有的超过标准多达132倍。一些碳酸饮料中，甜味剂使用量达0. 23mg/kg,超过规定标准 6.5倍。肉制品中亚硝酸钠含量亦较多，如抽查到香菇火腿亚硝酸钠含量超 标47倍。有4个样品的甜味剂（糖精钠）超限量使用。这些多为小企业为延长产品的保质 期和降低生产成本造成的食品添加剂过量使用或随意扩大使用范围，会使人体对某种物质 的摄入量超出国家规定的每日允许摄入量值，从而造成对人体的危害。毒理学研究表明， 大量摄入苯甲酸会导致大白鼠肝脏和肾脏严重病变，

21、甚至死亡，亚硝酸盐在人体内可转化 成强致癌物质亚硝胺。超范围、超剂量使用食品添加剂将会给消费者的健康造成难以估量的损害。合格优质的食品添加剂才能增强食品的功能性而又不破坏其原有品质，使用伪劣 或者过期的食品添加剂将会影响食品的质量甚至安全，更会直接危害消费者的身体健康。 一些奸商为了谋取暴利违法使用非食品添加剂。主要有以下类型：名称可能添加的主要食品可能起的主要作用吊白块腐竹、粉丝、面粉增白、保鲜、防腐苏丹红、苏丹红1辣椒粉辣椒粉着色王金黄、块黄碱性橙II豆制品着色蛋白精、三聚氰胺乳及乳制品虚咼蛋白含量硼酸、硼砂腐竹，肉丸，凉粉、面条、饺子皮增筋氰酸酸钠乳及乳制品保鲜玫瑰红B罗丹明B调味品着色

22、美术绿铅铬绿茶叶着色碱性嫩黄豆制品着色酸性橙卤制熟食着色工业用甲醛海参、鱿鱼等干水产品改善外观和质地工业用火碱海参、鱿鱼等干水产品改善外观和质地一氧化碳水产品改善色泽硫化钠味精工业用硫磺白砂糖、蜜饯、银耳工业染料小米、玉米粉、熟肉制品着色罂粟壳火锅为确保消费者的食品安全。2011年4月24日卫生部、农业部公布了已经发现的 151种食品和饲料中非法添加物质名单。其中，包括47种可能在食品中“违法添加的非食用物质”、22种“易溢用食品添加剂”和 82种“禁止在饲料、动物饮用水和畜禽水产养殖过程中使用 的药物和物质。”我们有理由相信，有政府有关部门的高度重视，社会媒体的有力监督、生 产企业的自我规范

23、和消费者的理性消费，食品添加剂将会更好地糖足我们消费的需要。根 据食品安全法和食品添加剂新品种管理办法的规定，卫生部2012年1月公开征求55种食品添加剂安全性和工艺必要性意见。根据征求意见情况并经组织专家审核，取消了 2,4-二氯苯氧乙酸等38种食品添加剂。2012年4月，记者分别在沃尔玛、世纪联华超市， 家乐福和上海来伊份的专卖店等地方，购买了标称为杭州超达食品有限公司、杭州灵鑫食 品有限公司、杭州百怡食品有限公司等多个厂家生产的多个品种的蜜饯，送往了北京市理 化分析测验中心进行检测。检测结果显示，甜蜜素、糖精钠等甜味剂，胭脂红、苋菜红、 亮蓝等着色剂以及用作漂白剂和防腐剂的二氧化硫都超过

24、了国家标准要求的最大使用量。 有的甚至超过国家标准要求的三倍多。食品添加剂的使用，须严格按照食品安全要求执行，如使用食品添加剂不得破坏和降 低食品的营养价值；不得以掩盖食品的腐败变质或伪造；掺假为目的而使用食品添加剂， 用来欺骗消费者；不得有夸大或虚伪的宣传内容；婴幼儿食品、儿童食品，除按规定可以 加入食品营养强化剂外，不得加入人工甜味剂，色素，香精、味精和其它不适宜的食品添 加剂等。应有利于食品的生产、加工和贮存等过程，不能因为使用了添加剂而降低了良好 的操作工艺和卫生要求。结语随着社会的发展，人们对生活的品味越来越高，对食品的营养价值和保健功能有了更 高的要求，因而，功能性食品和食品添加剂成为了很多人的关注点和食品工业的热门。女口 今食品倡导绿色，我国在食品添加剂的生产发展应积极倡导回归大自然、天然、营养、低热量、低脂肪”。为了消费者的健康，我们要合理利用添加剂，向着安全、环保、健康发展。参考文献：邹超贤食用壳聚糖的应用开发进展广西化纤通讯.2003年第1期:25 -30.吴祥庭.功能性食品添加剂一低聚果糖应用的研究进展.食品添加剂.2006年第12期:99 -102.王丽霞，刘坤,张秀媛.植物性天然色素的研究进展.北方园艺.2011年第17期：208-211.蔡佳，崔波，檀琮萍，李天铎 .新型功能添加剂一一玉米肽的生理功能及其应用.中国食品添加剂.2