食品添加劑在研發(fā)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)探究

摘 要：食品添加劑是食品工業(yè)中應(yīng)用最廣的一種助劑，近幾年來(lái)一直備受關(guān)注。將其應(yīng)用于食品生產(chǎn)，不僅能延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，還能改善食品的口感、色澤、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及功能。但是隨著人們食品安全與健康意識(shí)的日益提高，其負(fù)面效應(yīng)也逐漸顯露出來(lái)。本文主要探究在食品添加劑研發(fā)中存在的挑戰(zhàn)，提出食品添加劑在食品研發(fā)中的應(yīng)用要點(diǎn)，意在為我國(guó)食品安全形勢(shì)的穩(wěn)定提供助力。

關(guān)鍵詞：食品添加劑；研發(fā)；應(yīng)用與挑戰(zhàn)

Exploration of the Application and Challenges of Food Additives in Research and Development

QIN Xinlei， XUE Lingwei

（D.CO International Food Co.， Ltd.， Jiaozuo 454850， China）

Abstract： Food additives are the most widely used additives in the food industry， which have been in the spotlight in recent years. Applying them to food production can not only extend the shelf life of food， but also improve its taste， color， nutritional value， and function. However， with the increasing awareness of food safety and health among people， its negative effects are gradually emerging. This article mainly explores the challenges in the research and development of food additives， proposes the application points of food additives in food research and development， and aims to provide assistance for the stability of China’s food safety situation.

Keywords： food additives; research and development; applications and challenges

食品添加劑的使用不僅引起了消費(fèi)者的關(guān)注，還引起了科學(xué)家和監(jiān)管部門的廣泛關(guān)注，因?yàn)槭称诽砑觿┑牟缓侠硎褂每赡軙?huì)帶來(lái)潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，甚至引發(fā)某些慢性病[1]。但是合理應(yīng)用食品添加劑，不僅能夠延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，還能改善食品本身的口感，因此如何在保證食品安全的同時(shí)，對(duì)食品添加劑的使用進(jìn)行有效的控制與調(diào)控，是目前我國(guó)食品工業(yè)所面臨的重大挑戰(zhàn)。

1 食品添加劑在研發(fā)中的挑戰(zhàn)

1.1 確保食品添加劑的安全性和合規(guī)性

研發(fā)人員在開發(fā)新的食品添加劑或者改良已有食品添加劑的時(shí)候，都必須對(duì)其安全性進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)價(jià)，同時(shí)也要考慮食品添加劑可能引起的過(guò)敏反應(yīng)、致癌和生殖毒性。為了保證新型食品添加劑的安全，研發(fā)人員需要開展大量的試驗(yàn)與臨床試驗(yàn)，這些工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且由于食品添加劑在人體內(nèi)的作用復(fù)雜多變，在研究過(guò)程中可能會(huì)有未知的風(fēng)險(xiǎn)因子，給食品添加劑安全保障帶來(lái)困難[2]。隨著食品工業(yè)的發(fā)展，食品安全監(jiān)管政策的不斷完善，食品添加劑的相關(guān)法律法規(guī)也在不斷地進(jìn)行更新與修訂。因此研發(fā)食品添加劑的科研人員，必須隨時(shí)留意最新的監(jiān)管規(guī)定，確保研究?jī)?nèi)容符合相關(guān)法律規(guī)定，這就意味著他們?cè)诶斫夂妥裱瓘?fù)雜的法規(guī)方面需要投入更多的精力和資源，這也為研發(fā)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)和壓力。

1.2 食品添加劑之間的相互作用

食品開發(fā)過(guò)程中，為了滿足食品的特殊功能需求，如改善食品的口感、延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期等，經(jīng)常需要添加各種添加劑，但是不同添加劑之間可能會(huì)發(fā)生相互作用，使應(yīng)用效果達(dá)不到預(yù)期，甚至產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。在食品加工過(guò)程中，一些添加劑可能與其他添加劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成對(duì)食品安全、質(zhì)量產(chǎn)生危害的物質(zhì)。在食品生產(chǎn)過(guò)程中，穩(wěn)定性是一個(gè)非常重要的因素，特別是對(duì)于需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)氖称穪?lái)說(shuō)，如果食品添加劑間存在交互作用，可能導(dǎo)致產(chǎn)品穩(wěn)定性降低、易受外界環(huán)境影響，甚至喪失其功能，嚴(yán)重影響其在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力及信譽(yù)，使食品生產(chǎn)企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。食品生產(chǎn)企業(yè)為了保證產(chǎn)品質(zhì)量安全，需要投入大量的資金對(duì)各種添加劑進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，若不同添加劑間存在交互作用，則可能增加研發(fā)費(fèi)用，增加研究人員的時(shí)間與精力消耗，這對(duì)大多數(shù)食品制造企業(yè)來(lái)說(shuō)都是不小的負(fù)擔(dān)，尤其是在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的情況下。

1.3 添加劑對(duì)食品口感和顏色的影響

食品添加劑如防腐劑、增稠劑、著色劑等，其性能及作用機(jī)理各不相同，而且添加劑的添加量及配方對(duì)產(chǎn)品的色澤、口感有很大的影響，不同的食品原料有不同的口味、色澤等特征，因此同一種添加劑對(duì)不同的食品以及不同的添加劑對(duì)同一種食品有不同的影響。例如，對(duì)某些含水量較大的食品來(lái)說(shuō)，添加物的溶解性與穩(wěn)定性是非常重要的衡量指標(biāo)；但對(duì)某些色澤較重的食品，需要對(duì)添加劑的上色效果進(jìn)行更細(xì)致的調(diào)配[3]。隨著人們對(duì)食品質(zhì)量與安全的要求越來(lái)越高，人們對(duì)食物的口味、色澤也提出了更高的要求，部分消費(fèi)者偏好天然原料或無(wú)添加食品，對(duì)添加劑引起的口味、色澤變化可能有抵觸情緒。所以在研發(fā)過(guò)程中，要將消費(fèi)者的需求與市場(chǎng)趨勢(shì)都考慮進(jìn)去，找出一個(gè)平衡點(diǎn)，既要滿足顧客的口味，又要保證食物的口味與色澤的穩(wěn)定性。

1.4 添加劑的生產(chǎn)成本和大眾接受程度

在食品工業(yè)領(lǐng)域，生產(chǎn)成本與企業(yè)利潤(rùn)、競(jìng)爭(zhēng)力直接相關(guān)，添加劑的生產(chǎn)需要在原材料采購(gòu)和生產(chǎn)工藝優(yōu)化等研發(fā)階段投入大量的資金。添加劑的生產(chǎn)成本主要受原料成本、設(shè)備投資和人工成本等因素的影響，同時(shí)食品添加劑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也很高，這就給生產(chǎn)帶來(lái)了很大的困難和成本。隨著人們對(duì)食品安全與健康意識(shí)的提高，對(duì)食品添加劑的質(zhì)量與安全提出了更高的要求，某些食品添加劑具有潛在的健康危害，如可能引起過(guò)敏反應(yīng)等，導(dǎo)致大眾對(duì)食品添加劑的接受度存在差異。此外，有些消費(fèi)者喜歡食用天然無(wú)添加劑的食物，對(duì)添加了添加劑的食物安全性表示懷疑，這給食品添加劑的研究與推廣帶來(lái)了客觀的困難。有些消費(fèi)者對(duì)食品添加劑的名稱并不清楚，很難對(duì)其是否安全、是否必要進(jìn)行正確的判斷。另外有些食品公司在宣傳推廣時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)夸大宣傳、隱瞞信息等情況，造成消費(fèi)者對(duì)添加劑的認(rèn)識(shí)出現(xiàn)偏差，從而影響公眾對(duì)食品添加劑的接受度。

2 食品添加劑在食品研發(fā)中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 根據(jù)食品的配方和工藝確定使用量和添加時(shí)機(jī)

用量及加入時(shí)機(jī)的確定主要涉及配方設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程控制及試驗(yàn)驗(yàn)證，研究人員應(yīng)針對(duì)食品的類型及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理的配方，確定所需食品添加劑的種類及用量，在這個(gè)過(guò)程中，要考慮到食物的基本成分、目標(biāo)口感、質(zhì)構(gòu)等因素，才能保證添加劑與食物的整體特征相一致；另外，在配方設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分了解各種食品添加劑的功能、特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)奶砑觿?。食品添加劑的添加順序、加熱溫度、攪拌速率等工藝參?shù)對(duì)其效果也有很大的影響。例如，一些添加劑需要在一定的溫度下才能達(dá)到最好的效果，而另一些則需要在某個(gè)特定的階段才能達(dá)到最好的均勻性。因此研究人員應(yīng)根據(jù)特定的生產(chǎn)流程，合理地選擇添加時(shí)間，以保證添加劑在不影響食品質(zhì)量的前提下，充分發(fā)揮預(yù)期的作用。在實(shí)際操作中，具體的添加量及投加時(shí)機(jī)仍需要試驗(yàn)驗(yàn)證，不斷進(jìn)行調(diào)整，以獲得最好的效果；同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，可幫助研究人員更好地理解添加劑間的交互作用，進(jìn)而優(yōu)化配方及工藝，改善食品質(zhì)量與口感[4]。

2.2 對(duì)添加劑的安全性進(jìn)行評(píng)估

①儀器檢測(cè)?？山柚冗M(jìn)的儀器設(shè)備與技術(shù)手段，模擬、觀測(cè)添加劑在不同條件下的反應(yīng)，為后續(xù)安全評(píng)價(jià)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。②動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，研究者可以選用合適的小鼠、大鼠或豬等動(dòng)物模型，向動(dòng)物飼料中加入一定劑量的添加劑，觀察其生長(zhǎng)發(fā)育、器官功能的變化及可能產(chǎn)生的副作用，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，對(duì)其生物效應(yīng)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，為后續(xù)臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。③毒理學(xué)評(píng)估。毒理學(xué)評(píng)估就是評(píng)價(jià)添加劑的急性、亞急性和慢性毒性，常用的方法有急性毒性試驗(yàn)、亞急性毒性試驗(yàn)和慢性毒性試驗(yàn)等。④生物評(píng)估。生物評(píng)估主要是評(píng)價(jià)添加劑在生物體內(nèi)的作用，如細(xì)胞毒性、基因毒性、致突變性等，目前常用的方法有細(xì)胞毒性試驗(yàn)和基因毒性試驗(yàn)等。⑤人體暴露評(píng)估。通過(guò)膳食調(diào)查、暴露評(píng)估等手段，對(duì)食品中添加劑的使用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)食品添加劑安全性時(shí)，應(yīng)充分考慮不同人群對(duì)食品添加劑的敏感度差異。一些特殊人群，如兒童、孕婦、老人，可能對(duì)食物添加物有不同的敏感度，所以在評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素。

2.3 應(yīng)用前與其他成分進(jìn)行相容測(cè)試

具體來(lái)說(shuō)，可分為物理性能、化學(xué)性能和生物學(xué)性能等多種測(cè)試方法。通過(guò)對(duì)添加物與其他組分混合時(shí)物理性能的改變，對(duì)其相容性進(jìn)行評(píng)價(jià)，如顏色、透明度和黏度等，評(píng)價(jià)其溶解度、結(jié)晶性等物性參數(shù)的變化等。在相容性試驗(yàn)中，化學(xué)特性試驗(yàn)也是一個(gè)重要方法，通過(guò)測(cè)定添加劑和其他組分在混合時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，評(píng)價(jià)其相容性，如pH值、氧化還原電位等，或者混合物中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等化學(xué)組分的改變[5]。生物學(xué)特性試驗(yàn)也是相容性試驗(yàn)的一個(gè)組成部分，通過(guò)評(píng)價(jià)添加劑和其他成分對(duì)人體健康的影響，判斷其相容性，如細(xì)胞毒性試驗(yàn)、動(dòng)物試驗(yàn)等。

2.4 研發(fā)人員需要關(guān)注法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

食品添加劑主要包括色素、防腐劑、抗氧化劑、增稠劑等，每一類中都包含著作用機(jī)理不同的多種類型物質(zhì)，在選擇食品添加劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)及要求，選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿┓N類及用量，方能取得理想的結(jié)果，同時(shí)要注意避免在食品中添加過(guò)量或不必要的添加劑，以免給人體帶來(lái)潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。在食品添加劑的使用方面，各個(gè)國(guó)家或地區(qū)都有相應(yīng)的規(guī)定，研發(fā)人員必須對(duì)其有所了解和遵守。如歐盟《食品添加劑》[（EC） No 1333/2008]對(duì)食品添加劑的種類、使用量和標(biāo)簽要求進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局對(duì)食品添加劑的使用也有相應(yīng)的規(guī)定，在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，研發(fā)人員要保證所選用的食品添加劑符合當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)法律法規(guī)，這樣才能順利進(jìn)入當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)。同時(shí)研發(fā)人員也應(yīng)注意食品添加劑與其他組分之間的相互作用、穩(wěn)定性、影響因素等。食品添加劑是一種重要的添加劑，因此研發(fā)人員必須在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)食品添加劑進(jìn)行充分的試驗(yàn)，以保證其與其他組分的相容性及穩(wěn)定性，從而確保產(chǎn)品的品質(zhì)及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.5 持續(xù)進(jìn)行添加劑的監(jiān)控和改進(jìn)

做好食品添加劑的質(zhì)量監(jiān)督管理必須建立一套嚴(yán)密的質(zhì)量監(jiān)控體系，這包括嚴(yán)格的原材料篩選、整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控、產(chǎn)品的定期抽檢、食品添加劑的選用，如應(yīng)嚴(yán)格按照配方工藝進(jìn)行生產(chǎn)，防止因添加劑生產(chǎn)和使用不當(dāng)而引起產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題；定期對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決存在的問(wèn)題。隨著科技水平的提高，食品添加劑領(lǐng)域越來(lái)越廣泛地利用分子生物學(xué)、化學(xué)分析等技術(shù)手段，對(duì)食品添加劑在食品中的作用機(jī)理及影響因素進(jìn)行深入研究，為食品添加劑在食品中的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。同時(shí)，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝與裝備，可有效地提高食品添加劑的生產(chǎn)效率與品質(zhì)穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力[5]。消費(fèi)者對(duì)于食品安全與健康的關(guān)注程度越來(lái)越高，對(duì)食品原料及添加劑成分的關(guān)注也越來(lái)越多，這就要求食品生產(chǎn)企業(yè)密切關(guān)注消費(fèi)者的需求與反饋，及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品配方及添加劑用量，以滿足市場(chǎng)的需要，在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)與消費(fèi)者的交流與互動(dòng)，樹立可持續(xù)的品牌形象，增強(qiáng)消費(fèi)者的信任。

3 結(jié)語(yǔ)

在食品添加劑的研究與開發(fā)中，科研人員不斷地探索新的技術(shù)與方法，以保證食品的安全與質(zhì)量，在此過(guò)程中，既要考慮添加劑的功能，又要考慮其對(duì)人類健康的影響，力求達(dá)到食品添加劑“三贏”的效果：既能改善食品的口感，又能保護(hù)消費(fèi)者的身體健康，也有助于食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，食品添加劑的研究開發(fā)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。希望今后能有更多創(chuàng)新、緊密的合作，使食品行業(yè)達(dá)到更高的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，讓消費(fèi)者吃得放心。

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