肉制品中合成色素胭脂紅的分析

郭 焰，王良德，嚴(yán)玉玲

（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830021）

食品色彩鮮艷對增進(jìn)食欲有一定作用。很多食品有著鮮艷的天然色彩，但在加工處理后很容易褪色或變色。食用色素被廣泛用于果汁、汽水、酒、糖果、糕點、果味粉、罐頭、冷飲等食品的著色。天然色素的使用有著悠久的歷史，自從1856 年第一個合成染料問世以來，食用合成色素很快占了優(yōu)勢。而近年來人們不斷發(fā)現(xiàn)，很多合成色素都具有不同程度的慢性毒性、致癌、致畸性[1-2]。世界衛(wèi)生組織明文規(guī)定：不準(zhǔn)在兒童及老人食品、藥品及保健品中使用任何人工合成色素[3-4]。隨著生活水平及保健意識的提高，人們對肉制品生產(chǎn)的安全性、添加色素是否安全、綠色、營養(yǎng)、保健日益關(guān)注。

1 色素

色素又稱著色劑，是賦予食品色澤、改善食品色澤的物質(zhì)，其本身具有色澤。人們往往根據(jù)視覺、嗅覺和觸覺來選擇商品，而色素是視覺的重要組成部分。例如，一個蘋果是紅彤彤的，另一個是黃綠色的，大家通常選擇紅色的。因此，色素的使用是否得對產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性的作用。

1.1 色素種類

1.1.1 無機(jī)色素

常見的無機(jī)色素有氧化鉻綠、氧化鐵、炭黑等，具有良好的耐光性，且不溶于水。

1.1.2 合成色素

化學(xué)工業(yè)合成的色素統(tǒng)稱為人工合成色素，具有著色能力強(qiáng)、色澤鮮艷、穩(wěn)定性高、易于溶解、成本低廉等優(yōu)點。

1.1.3 天然色素

天然色素是從動植物、微生物或其代謝產(chǎn)物中提取出來的有機(jī)著色劑。植物著色劑占食用色素的一半，常見的天然色素有葉綠素、類胡羅卜素、番茄紅素等。天然色素使用相對安全，具有著色不均勻，穩(wěn)定性差，對光及熱、pH 值變化敏感等特點。

1.2 色素對人體的危害

色素大多含有化學(xué)成分，食用過多無疑跟生吞化學(xué)藥品一樣，無非是量多量少而已。同時，人工合成色素在加工過程中難免會造成重金屬的殘留，從而對人體造成危害。顏色鮮亮的東西可以讓孩子興趣盎然，對于未成年人來說，食用這些色素是致命的，會影響孩子的智力，使有些孩子變得情緒失控。例如，胭脂紅在人體內(nèi)代謝反應(yīng)中，生成了有強(qiáng)烈致癌性的物質(zhì)。胭脂紅能被氧化產(chǎn)生自由基，這些自由基再和人體內(nèi)物質(zhì)代謝產(chǎn)生活性氧ROS，它們攻擊DNA，造成DNA 氧化損傷，還有遺傳的可能。胭脂紅在體內(nèi)可代謝生成致突變原前體，進(jìn)而再與遺傳物質(zhì)結(jié)合形成加合物，從而誘發(fā)突變。

1.3 國外對色素的態(tài)度

很多國家都在抵制人工合成色素，畢竟各種安全事故的頻繁發(fā)生給人們敲響了警鐘，在一些國家，某些顏料的使用，特別是偶氮顏料受到更嚴(yán)格的限制。經(jīng)過多年的努力，可以合法使用的可食用合成色素已經(jīng)大大減少。目前，世界上大多數(shù)國家使用的合成顏料有100 多種，日本批準(zhǔn)使用的合成顏料有27 種，其中16 種是禁止使用的；1960 年美國允許使用的合成顏料有35 種，現(xiàn)在只剩下7 種。

1.4 色素未來發(fā)展趨勢

1.4.1 開發(fā)功能性天然色素種類

功能性天然色素有胡蘿卜素、花青素、番茄紅素等。胡蘿卜素能維持人們正常視力，提高人體免疫力；花青素可以調(diào)節(jié)人體細(xì)胞生長和代謝，能夠有效預(yù)防癌癥；番茄紅素能夠減少心血管疾病的發(fā)作、降低人體脂肪等。目前，具有特殊功能的天然色素的數(shù)量和種類都很少，不能滿足所有的消費者，因此持續(xù)性開發(fā)新的功能性天然色素具有十分的重要意義。

1.4.2 提高天然色素的穩(wěn)定性

盡管天然色素比合成色素具有更高的安全性、更好的功效和更多的功能，但是對光、熱和pH 值的穩(wěn)定性較差。為了改變這些缺點，達(dá)到一定的效果，可以采用加入一些食品添加劑。例如，為了提高色素的穩(wěn)定性，使其不易被氧化，加入維E；為了使脂溶性色素在水中均勻分布，加入穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。

1.4.3 開發(fā)高分子聚合物合成色素

天然色素在未來是食品色素的主要發(fā)展趨勢，合成色素并不會被天然色素取代。近年來，國外學(xué)者提出了高分子聚合物合成色素的概念，并致力于這種色素的研究與開發(fā)。這種色素進(jìn)入人體時不會被消化吸收轉(zhuǎn)化為有害物質(zhì)，而是直接由腸道排出體外，不會殘留在人體中造成危害。這種色素一旦開發(fā)成功，就可以取代一些昂貴稀有的天然色素來為食物著色。

2 肉制品

2.1 國內(nèi)肉制品生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前，我國的肉類生產(chǎn)技術(shù)還不是很高，據(jù)國家統(tǒng)計局各方面匯總數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，全國肉類加工企業(yè)2017 年的利潤約640 億元，同比增長0.21%，增速下降8.6%。肉制品的生產(chǎn)總量也只占了肉類總產(chǎn)量的3.5%，人均達(dá)不到2 kg/年。與發(fā)達(dá)國家肉制品占肉類產(chǎn)量的50%還有很大差距，不能滿足肉類生產(chǎn)的快速發(fā)展和人們對肉制品的的消費需求[5]。

我國肉制品行業(yè)歷經(jīng)多次的發(fā)展，形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。肉制品作為餐飲業(yè)未來發(fā)展的一個重要經(jīng)濟(jì)增長點，源頭、生產(chǎn)、初加工等各個環(huán)節(jié)，易受到多種不確定因素影響。肉制品的冷藏、加工設(shè)備等技術(shù)還在往全自動生產(chǎn)、機(jī)械化操作、標(biāo)準(zhǔn)化檢驗的方向前行，我國的肉類加工技術(shù)還有很大提升空間。

2.2 肉制品生產(chǎn)中的安全問題

2.2.1 食品添加劑的影響

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，對肉制品的食用要求也日漸提高。在未來肉類加工業(yè)的發(fā)展中，對食品添加劑的研究主要包括以下幾個方面[4]：第一，研發(fā)更多天然、廉價的食品添加劑。第二，在現(xiàn)有的食品添加劑的基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)合研究，達(dá)到節(jié)約成本、提高應(yīng)用效果，開發(fā)出包含多種功能的新食品添加劑。目前，一些學(xué)者已經(jīng)取得了一些成果，海藻和植物油作為肉制品添加劑的研究有望提取出具有保健功能的物質(zhì)，為人們提供功能性肉制品。第三，在畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中，有人提出要給畜禽添加一定的功能性添加劑，這對畜禽后續(xù)的屠宰加工過程中的肉質(zhì)有積極的影響?？傊?，食品添加劑在肉類加工中的應(yīng)用越來越多樣化和天然化，這將推動肉類加工業(yè)朝著更安全、更高效的發(fā)展領(lǐng)域邁出重要一步。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)體系的影響

目前，我國標(biāo)準(zhǔn)體系覆蓋面不夠全面，關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)缺失，大部分的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是由政府制定的，其中70%是通用產(chǎn)品和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂耗時都較長，跟不上生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的進(jìn)度。肉類及肉制品標(biāo)準(zhǔn)體系更新緩慢，部分標(biāo)準(zhǔn)已存在10 年以上，已經(jīng)不能滿足我國肉制品生產(chǎn)、消費的實際需求；肉類和肉類產(chǎn)品生產(chǎn)過程控制標(biāo)準(zhǔn)相對缺乏，如存儲、保存、運輸和屠宰的牲畜和家禽后可追溯性標(biāo)準(zhǔn)不全面，循環(huán)過程控制標(biāo)準(zhǔn)范圍也相對較小[6-7]。這將影響肉類及肉制品的質(zhì)量和安全，因此迫切需要在屠宰和流通控制過程中加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

2.2.3 色素檢測的影響

近年來，食品安全問題的接連發(fā)生，究其有兩大原因：一個是缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系導(dǎo)致監(jiān)督力度不足。當(dāng)前并不是每一個色素都有其對應(yīng)的檢測限和檢測標(biāo)準(zhǔn)，使得部分非法企業(yè)鉆法律法規(guī)的漏洞；另一個是懲罰力度較小，違法成本低廉。盡管學(xué)者對食品中合成色素的檢測方法研究較多，但肉制品中合成色素的檢測標(biāo)準(zhǔn)種類卻十分有限。部分文獻(xiàn)和報道也表明，未來色素檢測發(fā)展將由從單一色素檢測向多色素同時檢測轉(zhuǎn)變。

2.2.4 合成色素的影響

目前，仍有一些小型食品加工企業(yè)逃避監(jiān)管，添加太多的人工合成色素[8]。由于合成色素是采用人工方法從煤焦油及副產(chǎn)品中制取的，或以芳香烴化合物為原料合成的有機(jī)色素，其毒性明顯高于天然色素，存在非常大的安全隱患。

3 胭脂紅及其特性

胭脂紅（carmine），又名麗春紅4R，一種單偶氮類人工合成色素。由1,4 - 氨基萘磺酸經(jīng)重氮化后與β - 萘酚- 6,8 - 二磺酸的鈉鹽或鉀鹽在堿性介質(zhì)中偶合制得，為水溶液偶氮類著色劑。其分子式為C20H11N2Na3O10S3，分子量為604，深紅色粉末狀。最大吸收波長在508 nm 處上下浮動，易溶于水和甘油，溶于水后呈紅色水溶液，不溶于油脂，難溶于乙醇。胭脂紅耐光、耐酸、耐熱，但耐還原性較差；對檸檬酸、酒石酸穩(wěn)定，遇堿顏色變深。著色能力與莧菜紅十分相似。

根據(jù)我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：胭脂紅的使用范圍和最大使用量與莧菜紅基本一致。風(fēng)味發(fā)酵乳、半固體復(fù)合調(diào)味料、果凍的最大使用量為0.05 g/kg；還可用在糕點、糖果、豆乳飲料的最大使用量為0.1 mg/g，但是在肉制品中不得檢出。胭脂紅的毒性為小鼠經(jīng)口毒理測試LD50＞19.3 mg/g。

胭脂蟲是一種十分重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲，最早發(fā)現(xiàn)在美國和墨西哥，現(xiàn)大多分布在墨西哥等周圍的國家。胭脂蟲類蚧蟲可以產(chǎn)生一種品質(zhì)優(yōu)良的胭脂紅，是一種無任何毒副作用、純天然動物色素[9-11]。天然的胭脂紅色素（C22H20O13），是優(yōu)質(zhì)的蒽醌類色素。近年來，我國對胭脂蟲進(jìn)行了系統(tǒng)化的開發(fā)研究，中國林業(yè)科學(xué)院引進(jìn)胭脂蟲和它的寄主榕樹仙人掌，并在云南試驗基地內(nèi)成功開展室內(nèi)育種，完全掌握了胭脂蟲和寄主溫室大面積養(yǎng)殖技術(shù)。國內(nèi)一些大型研究機(jī)構(gòu)和公司也在開展相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，如果可以大規(guī)模投入生產(chǎn)，那么人工合成色素胭脂紅將被天然色素胭脂紅所取代。

4 肉制品中胭脂紅的檢測

合成色素的分析方法較多，主要有高效液相色譜法、薄層色譜法、示波極譜法、分光光度法、紙層析法等[12-13]，其中前3 種方法為國家標(biāo)準(zhǔn)方法。隨著國家對食品中合成色素的監(jiān)管越來越嚴(yán)厲，各種色素檢測方法的不斷更新?lián)Q代，目前現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的是高效液相色譜法。

4.1 高效液相色譜法

高效液相色譜法是將食品中人工合成色素用聚酰胺吸附法或液- 液分配法提取，制備成水溶液，經(jīng)高效液相色譜分離，紫外檢測器檢測，于波長254 nm 處測定，根據(jù)保留時間定性、峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量[14]。

4.2 薄層色譜法

使用定量點樣毛細(xì)管高效薄層鋁板來完成標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)液的點樣工作[15]。打開展筒，倒入20 mL 的展開劑，放入高效薄層鋁板，等待展開。展開劑到達(dá)前端后，取出高效薄層鋁板，用吹風(fēng)機(jī)吹干，制成標(biāo)準(zhǔn)板。采用全自動點樣器在高效薄層鋁板上對胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行點樣干燥。設(shè)置薄層色譜掃描儀在不同胭脂紅條件下的最大吸收波長，測量不同質(zhì)量濃度點的峰面積。將得到質(zhì)量濃度與胭脂紅峰面積的線性關(guān)系。高性能薄層色譜（HPLC） 方法研究了可以檢測出合成胭脂紅，預(yù)處理簡單且設(shè)備和耗材便宜，在定性和定量測定方面可適用于大量樣品的常規(guī)檢測，其檢出限符合《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 2760—2011 對人工合成色素胭脂紅的要求。

4.3 示波極譜法

采用單掃描示波極譜法測定胭脂紅的含量[16]。色素標(biāo)準(zhǔn)控制的方法：取適量原液準(zhǔn)確放到一個10 mL容量瓶中，添加濃度為0.1 mol/L Na2HPO4-NaH2PO43.00 mL（pH 值8.11），滴上2～3 滴0.01%明膠，用石英重蒸水定容到10 mL，倒入到10 mL 電解池，進(jìn)行180～300 s 的除氧?；厥章蕿?8.7%～107.5%，特點就是樣品無需分離即可直接測定，方便快捷。

5 結(jié)論

每種食品都有其對應(yīng)的色澤。肉干的顏色一般是棕色或黃褐色，火腿肉的顏色一般為棕紅色、深紅色或暗紅色。在購買肉制品時，應(yīng)該仔細(xì)檢查食品標(biāo)簽及配料等。對于色彩豐富的產(chǎn)品，需加謹(jǐn)慎，可能其顏色來自于合成色素。

對于食品安全，僅僅依靠消費者是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，國家層面必須做好監(jiān)督管理，制定好法律法規(guī)，約束生產(chǎn)企業(yè)，做到提前預(yù)防，違法必究。相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)確保不去觸碰法律規(guī)定的界限，要有底線、紅線意識，自覺按照國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理使用合成色素。在肉與肉制品的生產(chǎn)中堅決抵制添加胭脂紅色素，確保肉制品質(zhì)量安全，讓消費者吃到安全放心、健康營養(yǎng)的食品。