天然色素
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第191页(2824字)
(一)天然色素及其分类
近年来,天然色素迅速向包括饮料和冷饮的食品工业渗透,主要原因有:①天然色素的安全性高,深得消费者信赖,②色素种类多,能呈现自然的色彩,③无需在商标上标示。但是,与合成色素相比,天然色素存在以下缺陷:①价格高;②一般颜色不鲜艳,有的还有特臭;③色调易受pH、金属离子等的影响;④一般耐热和耐光性差;⑤与蛋白质结合时色泽会发生变化。对于澄清度要求高的饮料,所用色素应具有较好的溶解性,同时不应出现沉淀和色圈等现象。尽管如此,由于天然色素来源于自然界,食用安全,而且随着色素提取和精制技术的进步,生产成本不断降低,因而天然色素的应用范围仍在不断扩大。
食用天然色素分类及其典型存在见表1-4-38,按色别的分类见表1-4-39。
表1-4-38 食用天然色素及其典型存在
表1-4-39 天然色素按色别的分类
(二)饮料工业用主要天然色素
饮料工业用主要天然色素的性状及应用范围见表1-4-40。
表1-4-40 饮料工业用主要天然色素一览表
(三)天然色素的选用
天然色素已经在饮料和冷软中得到较多应用,主要天然色素的特性见表1-4-41,部分天然色素(例如胭脂红、紫胶红、花色苷等)的色调会随食品的pH而变化,或由于蛋白质作用而变色(胭脂红、紫胶红素),或者耐热、耐光性差,有时需要与不同色素配合使用才能得到所希望的色调,而且配用色素的牢固度直接影响色调的稳定性。由花色苷系的葡萄皮色素和草莓类色素所作的耐光性试验表明,即使是同一系的色素,耐光性也有差别,因此对于瓶装碳酸饮料等要求耐光性的饮料最好使用能满足所需色调的花色苷色素。另外同一系的色素由于生产厂的不同,色素的色价(色浓度)或色调亦有差别,使用时需要预先进行着色试验。在使用两种以上色素调配另一色调时,每一色素应具有符合使用目的的同等程度的稳定性。特别应注意的是在用于饮料时,天然色素中残留的天然的蛋白质、糖类或有机酸等,容易生成沉淀,而且这些残留物质或色素与饮料中的物质反应,生成沉淀或色圈,为此不仅需要观察色调的变化,还要观察保藏中这些现象的产生。表1-4-42列出用于各种饮料和冷饮的主要天然色素及其使用标准。表1-4-43为天然色素与合成色素的色调对照表,供选用天然色素和在合成色素与天然色素相互换用时参考。
表1-4-41 主要天然色素的特性
注:①◎稳定;〇稍稳定;△稍不稳定;×不稳定。
②-无影响;+有影响;++影响大、易退色。
表1-4-42 按饮料用途分类的天然色素的应用
表1-4-43 合成色素与天然色素对照表
注:①色价以0.5u/mL测定。
(四)天然色素的安全性与卫生管理
天然色素来自生物体或自然界,不少品种是食物的正常成分,有的则为民间传统使用,因此具有安全性较高的优点。我国已经商品化生产的天然色素,多数已经FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会的评价,有的列为“按照正常生产需要添加”,有的由于提取过程存在的问题等原因,也规定了允许使用限量。现已批准使用的品种20多个,原有品种的使用范围和用量有所扩大,因此,对天然食用色素安全性的评价又为人们所关注。
天然色素并非都是安全的,如藤黄(Gamboge)有剧毒,不能食用。实际上,天然色素也存在着不安全因素:
①动、植物体生长中由于环境污染、喷洒农药或摄入有害物质,都可使色素原料含有毒性物质。
②max为最大吸收波长(nm)。
③溶剂除注明外均为自来水。
②作为天然色素原料的动、植物体,本身就是营养物质,在加工前存放中,容易受有害微生物作用而霉败、变质甚至产生毒素。
③产生色素的微生物在接触培养中,处理不当时可能污染其他有害微生物而产生毒素。
④提取天然色素使用的设备和溶剂混入有害成分,如重金属,或残留有一定毒性的有机溶剂等。
⑤利用并不是经常使用的动、植物体等作天然色素的原料,由于对这些物质的化学成分等了解不够,可能存在有毒成分,最后转移到天然色素的成分中。
因此,FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会将食用天然色素分为以下三类,建议分别进行管理。
①凡从已知食物中分离出来,化学结构无变化的色素,其使用浓度又符合原食物中的天然浓度时,可看作是食品,不需要毒理学资料。
②凡从已知的食物中分离出来,化学结构无变化的色素,当其使用浓度超过正常天然浓度时,可能需要进行毒理学评价,毒理学评价的各项要求应与合成色素相同。
③凡从食品原料中分离出来,但在生产过程中化学结构已发生变化的色素,或从非食品原料中分离出来的天然色素,其毒理学评价的各项要求应与合成色素相同。
有的天然色素可由人工化学合成,但通过化学合成的天然色素可能含有杂质,故毒理学评价要求与食用合成色素的要求相同。
我国对过去已长期使用的天然色素,暂不限制。