食品添加剂现状和发展趋势(下)
报告类别:调查报告
行业分类:食品
调查机构:上海金枫
报告来源:中国报告大厅
报告内容:
5、食品抗氧化剂
在食品生产和加工中,保鲜技术越来越受到重视。为达到食品防腐、保鲜、延长保质期和货架期的目的,常采用冷藏、辐射等技术,但最为经济有效的方法是使用抗氧化剂、脱氧剂、保鲜剂等。近年来,尤其以天然食品抗氧化剂的发展最为迅速,开发前景十分广阔。
抗氧化剂的主要功能是防止或减慢食品发生氧化作用,避免发生品质劣变。这些物质一般作为一种添加剂掺入食品,使其先于食品与氧气发生反应,从而有效防止食品中脂类物质的氧化。只有具备无毒、无异味、加入后检测方便等条件,才能作为食品的抗氧化剂。目前,食品中常用的抗氧化剂有:2,6一二叔丁基甲酚,主要用于食用油脂、干鱼制品;叔丁基对羟基茴香醚,主要用于食用油脂;没食子酸丙酯,主要用于油炸食品、方便面和罐头;vE,主要用于婴儿食品、奶粉;vc和异vc,主要用于鱼肉制品、冷冻食品等。除上述产品外,美国FDA还批准使用抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钙、硫代二丙酸月桂酯、乙氧喹、卵磷脂、偏亚硫酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、氯化亚锡、没食子酸戊酯等作为抗氧化剂。
添加在食品中的抗氧化剂必须用量得当,如叔丁基对羟基茴香醚(BHA)的用量在0.02%时,比用量在0.01%的抗氧化效果可提高10%,而超过0.02%的用量,效果反而会下降。另外,两种或两种以上抗氧化剂混合使用,其效果更好。如柠檬酸和2,6一二叔丁基甲酚(BHT)共同添加到精炼油中,其贮存时间比单加BHT可增加近1倍。
据有关资料证实,在人们长期食用的食品中,天然抗氧化剂成分的毒性远远低于人工合成的抗氧化剂。因此,近年来从自然界寻求天然抗氧化剂的研究已引起各国科学家的高度重视。目前,世界各国开发的大量天然抗氧化剂产品,受到人们的普遍欢迎。其主要产品有天然vE、类黑精类、红辣椒提取物、香辛料提取物、糖醇类抗氧化剂等等。天然vE大量存在于植物油脂中,并且存在状态通常比较稳定。在油脂精制过程中,可回收大量的精制vE混合物。该成分抗氧化性较好,使用安全,在食品保鲜中已得到大量使用。类黑精类(melanoidins)是氨基化合物和羰基化合物加热后的产物,其抗氧化能力相当于BHA和BHT。
红辣椒提取物红辣椒中含有大量的抗氧化物质,是vE和香草酰胺的混合物。如能将其中辣味去掉,则是一种极好的抗氧化剂。香辛料提取物早在20世纪30年代,人们就开始对香辛料的抗氧化作用进行研究。到50年代,科研人员对32种香辛料进行分析,发现其中抗氧化性能最好的是迷迭香和鼠尾草。这类产品多含有黄酮类、类萜、有机酸等多种抗氧化成分,能切断油脂的自动氧化链、螯合金属离子,并起到与有机酸的协同增效作用。法国从迷迭香干叶粉中提取出两种晶体抗氧化物质一鼠尾草酚和迷迭香酚,它们比人工合成的氧化剂BHT和BHA的抗氧化能力强4倍多。
茶多酚类即从茶叶中提取的抗氧化物质,含有4种组分:表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯以及儿茶素。它的抗氧化能力比vE、Vc、BHT、BHA强几倍,因此日本已开始茶多酚类抗氧化剂的商品化生产。
糖醇类糖类从化学结构上可分为单糖类、二糖类、三糖类、四糖类等,但均为低分子碳水化合物。其中五碳糖和六碳糖促进氧化,双糖略有抗氧化作用,果糖和糖醇则具有较强的抗氧化能力。食品中广泛使用的是山梨糖醇和麦芽糖醇作抗氧化剂。木糖醇也是抗氧化剂,它具有和V协同增效的作用。氨基酸和二肽类氨基酸如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等都能与金属离子螯合,所以它们为良好的辅助抗氧化剂。近年来,食品科学工作者发现,丙氨酸末端为氮的9种二肽比任何一种氨基酸的抗氧化能力都强。其中尤以丙氨酸一组氨酸、丙氨酸一酪氨酸、丙氨酸一色氨酸3种二肽抗氧化能力最强,值得大力开发。
我国将茶多酚用于食品添加剂中,用来替代化学合成类抗氧化剂,市场销售量可达到1000吨/年以上。我国南方茶叶资源比较丰富,每个区乡基本上都建有茶场,而生产茶多酚的主要原料是粗老茶叶、茶叶末或修剪后的茶树枝。年产5吨茶多酚需原料170吨(干)。从各个地区的茶场情况看,粗老茶叶、茶叶末修剪后的茶树枝可以充分保证原料供应。在生产过程中仅有少量废水(3—4吨/天)排放,废水中不含有任何有毒物质,有部分茶叶渣排放,排放量为580公斤/天(干基),茶叶渣可充分发酵用作农用优质有机肥。5吨/年茶多酚生产厂,副产1吨咖啡因,总投资为87万元,年生产总成本为155万元,茶多酚目前国内售价约500元/公斤,第一期茶多酚(不计咖啡因)年利税近100万元,一年之内即可收回全部投资,经济效益十分明显。我国南方茶叶资源丰富,特别是利用粗老茶叶与茶叶下脚料属废物利用,可以受到国家产业政策的支持,享受优惠税收,经济效益将更加可观,市场前景十分广阔。
6、食品添加剂新品
1)羟脯氨酰基甲纤维素
由美国陶氏化学公司研制成功的一种纤维素衍生物作为食品添加剂已显示是一种胆固醇(胆甾醇)降低剂,具有超过现有胆固醇降低剂的潜在优点。据报道,陶氏化学公司推出的这一添加剂为一种高分子量羟脯氨酰基甲纤维素(HPMC),来源于天然纤维素,价格并不昂贵。实践证明在许多情况下,该化合物降低胆固醇水平的幅度大于流行药物,并且没有药物所表现的毒副作用,因而陶氏化学公司的这项开发工作显示出重大的实际意义。目前,一些HPMC产品已上市作为乳酪厚饼、布丁和其他食品的添加剂,还可用于药物应用,例如作为片剂涂覆层、受控释放剂以及造粒粘合剂等。研究者认为,未来的HPMC处方药物可以配制成液体或掺人药膳、甜点和饮料中,使人在吃甜点心的同时使胆固醇水平下降。密执安大学和陶氏化学公司已着手为有关羟脯氨酰基甲基纤维素的临床研究提供资金,并为HPMC降低胆固醇用途申请了专利。
2)聚甘油一3单酯
聚甘油-3(Polyglycerol一3)单酯是一种水溶性产品,由SolvayInterox公司生产,SolvayPolyglyc—erol一3是用一种能保证低聚物分布很窄的工艺生产的,只含痕量甘油,减少了环状物的形成,缩小了批与批之间的差异。由于有这个特性,单酯形成了稳定的一晶体胶相,使乳液和泡沫的保持期比相应的甘油长。单酯与用传统聚甘醇生产的类似酯相比,乳化性更好。
用SolvayPolyglycerol一3制的酯具有独特的性能,可用在食品和化妆品中。用在化妆品中,在皮肤上有可能形成憎水性薄膜,使皮肤有种柔软感和适度的湿润性,配料容易洗干净,不留残留物。这些酯在表面活性剂中有很大的粘度,能溶解或分散生物活性物(如蛋白质)。
这些酯不像相应的甘油,它们能满足药物配方中一般的稳定要求。选用的酯可用在烘烤食品、起酥油、色拉调料和其它佐料的食品添加剂中。不像相应的甘油酯,用SoDayPolyglycerol一3单酯做的脱水糊状乳化物保存几周还有,这在烘烤食品的工业生产中很重要,这样可大量生产,食品比较新鲜,保质期长。
3)硒酸酯多糖
硒酸酯多糖又称硒化Kappa一卡拉胶,是一种含硒的多糖类化合物。作为一种新型有机硒化物,可广泛应用于生物医药、保健食品、医学美容化妆品、食品、饲料添加剂、生态农业等领域。由于其用途不断被开发,市场潜力巨大,极具发展前景。作为理想的补硒产品,硒酸酯多糖充分发挥了硒和多糖的生理活性,使两者的作用相互协调并增强,与同类产品相比,具有4个特点:一是硒酸酯多糖将硒的清除自由基能力和卡拉胶自身对自由基的猝灭作用融合在一起,有效地提高了生物可利用性;二是有机态结构的硒酸酯多糖与其他无机硒相比,毒副作用降至最低;三是具有良好的水溶性和配伍性,可用于开发填精补髓、健脑益智、抗衰老、抗疲劳、润肠通便、排毒养颜、祛脂减肥、清肝明目、养肝护肾等多种功能性食品,且不影响食品原有的风味;四是具有显著的抗氧化性能,可作为良好的食品生产抗氧化剂,用于多种食品生产的稳定剂,有效地保证食品品质。1992年,上海天赐福集团在国内率先研究开发生产的硒酸酯多糖正式通过了卫生部、化工部、轻工部、国家质量监督局等部门的联合终审,被正式批准为保健食品营养添加剂,核发了《生产许可证》和《卫生许可证》,并在同年向国家卫生部申报国家一类新药,目前已完成二期临床,正在待批之中。
4)大米草多糖
我国科学家采用干燥新技术,提取大米草多糖获得成功,使素有害人草”之称的大米草变为”宝草”。上海寿祺多糖食品研究所的调研发现,大米草含十分丰富的蛋白质、大量的维生素和微量元素,是提取活性多糖的最佳原料来源。他们采用国际上堪称一流的双酶水解和超低温冷冻升华干燥新技术,从大米草中提取的”大米草多糖”,远远超过一般提取物的多糖含量。经鉴定认为是理想的药物和保健食品原料,可用于研制极为廉价的多糖类药物、多糖类保健食品、多糖类饮品、食品添加剂、无公害农药、多糖类饲料等。生长于江河边、海边滩涂的大米草,是一种禾本科植物,被全球各地大规模引种。我国种植大米草的初衷是抵御风浪、保滩护岸、促淤造陆。没想到由于它的抗逆性与繁殖力极强,其生长速度超出人们控制的范围,导致滩涂生态失衡、航道淤塞、滩涂养殖受阻、海洋生物窒息致死,并诱发赤潮等等,因而被称为”害人草”。世界各国科学家曾聚会美国纽约研究对策,提出用火烧、刀砍、虫咬、药杀等办法制止它的危害,但收效甚微。据研究人员进行的科学测定,每吨大米草多糖的原料成本仅1400元。仅福建宁德就有50万吨大米草待根除,可产1.5万吨大米草多糖,年产值为150亿元,年创利79.5亿元。我国是目前世界上种植大米草最多的国家,全国80多个县市均有分布,黄河三角洲、渤海湾和江苏沿海一带也大量繁殖蔓延。大米草多糖提取技术如在全国推广,经济效益可观。
5)乙基香兰素
国内首套采用乙醛酸为主要原料的200吨/年乙基香兰素生产装置于2003年7月在吉化集团公司研究试验厂建成投产。乙基香兰素是当今世界上最重要的合成香料之一,是食品添加剂行业不可或缺的重要原料,它的香气是香兰素的3—4倍,具有浓郁的香荚兰豆香气,且留香持久。它广泛应用于食品、巧克力、冰淇淋、饮料及日用化妆品中,起增香和定香作用。另外,乙基香兰素还可作饲料的添加剂、电镀行业的增亮剂、制药行业的中问体等。以乙醛酸为主要原料生产乙基香兰素的工艺路线是国际上先进的生产技术,该项目已由吉化集团公司和吉林大学联合开发完成,该项技术解决了国内现有香兰素生产装置环境污染严重、工艺流程长、产品收率低等问题,产品达到美国FCCⅣ标准以及日本添加剂公定书标准。该产品的香气经上海香料研究所品香鉴定完全符合香气标准。这套装置的建成,填补了我国乙醛酸生产乙基香兰素技术的空白。
7、中国食品添加剂工业发展方向
拥有竞争力的产品中国食品添加剂总产值现只占国际贸易额的15%左右,但在某几个品种方面,已在国际上占有重要的地位和影响,除了传统出口的天然香精香料和中国特有的品种以外,一些近代发展起来的品种也显示出其优良的出口竞争力。①柠檬酸:全世界消费约60万吨左右,75%~80%应用于食品工业。中国年产27万吨、出口20万吨,产量和欧美相当,但出口量占世界第一。而且中国柠檬酸成本低廉,在美国市场柠檬酸每磅75美分,而中国产的只有55美分,有相当强的竞争力。②木糖、木糖醇:世界消费量每年2万多吨,主要用于防龋齿食品,中国年产1万多吨(能力3万吨),出口约1万多吨,是世界第一生产和出口大国,占世界贸易量50%以上,有些国家从中国进口原料,再加工出口。③防腐剂:据报道,全世界年消费防腐剂4.5万吨,美国占3万吨。其中山梨酸钾:美国年消费1万吨,市场单价每磅3.9美元。中国年产能力超过万吨,每公斤成本不到3.5元人民币。过去属进口品种,现在已能批量出口。苯甲酸钠:美国年消费1万吨,中国年产4万吨以上,出口1万多吨。④糖精:全世界每年消费糖精相当于1100万吨糖的甜度,其中亚洲占44%,南北美洲占18%。糖精甜度为糖的300"--500倍,占各种高倍甜味剂消费量的60~/6。中国年产糖精2.5万吨左右,出口1万多吨,约占贸易量的50%以上。⑤乙基麦芽酚:国际贸易量1500吨。中国生产能力有2000多吨。8个骨干厂的年生产量为1500吨,出口1200吨,占国际贸易量的80%。仅从以上几个品种的生产量和出口量可以看出中国食品添加剂在国际市场上有举足轻重的地位。由于价格优势,我国的维生素B的出口量明显上升。我国可望成为世界上最大的维生素B生产国。因为许多国家将维B列入食品添加剂名单,使维B的销量不断翻番。中国的维B售价通常比国外的一些同类产品低40~/6多,国外维B的售价在70-8O美元/公斤。
据统计,近年我国食品添加剂(包括发酵制品)的年总产量超过200万吨,增长率超过10%。味精、柠檬酸、木糖、木糖醇和香料中的乙基麦芽酚等产品的产量继续保持世界第一的地位。食品添加剂行业的技术水平和管理水平有了很大提高,产品成本大幅度下降,产品的市场竞争力明显增强。外商投资中国食品添加剂工业罗氏公司又一项重大在华投资项目建成,总投资450万美元的罗氏(上海)精细化工有限公司4O吨/年纯儿茶素新工厂,在上海浦东新区投产。该工厂的启动,也标志着罗氏成为国际上第一家工业化生产纯儿茶素的生产商。此次罗氏新上市的产品TEAVIGOTM可广泛应用于饮料、固体食品、药品和食品添加剂领域。据悉。此次在中国生产的TEAVIGOTM将面向全球市场。该项目的投产,不但开创了工业化生产纯儿茶素的先河,而且引入了国际先进生产标准。粮食加工商全球生物技术集团公司(GlobalBiochemTechnologyGroup)与三井物产公司合资在我国吉林省长春生产和销售山梨醇。
全球生物技术公司在合资公司中持股51%,三井持股49%。项目总投资1500万美元。山梨醇通常用糖制得,大量用于生产牙膏和维生素c,也用作小吃和饮料的甜味剂。该合资公司初期产能为6万吨/年,其中70~/6是液体山梨醇,有各种不同的等级,用于生产化妆品、维生素c和食品。装置已于2003年第4季度投产。发展方向走规模化经营之路是我国食品添加剂的发展必然。目前,我国食品添加剂生产企业数量多,规模小,往往是一个小产品有几十个企业生产。比如木糖醇,我国的生产和出口居世界第一,但是其他国家如俄罗斯等,每个企业的产量大概是3000多吨,一个国家就两三家,而我国有5O多家,每家仅300-500吨,总和最大,企业数量多,规模相对较小。企业没有规模,技术力量也相应单薄,装备、工艺、手段、企业和管理相对存在差异,生产能力、新技术开发能力、新产品开发能力、科技含量、科技人才的储备、在市场中转向的能力显得不足。生产同一食品添加剂产品的企业数量多,造成资金和设备的重复投入和产品的重复产出,产品的成本普遍居高不下,且大多为精加工产品,科技含量不高,而要开发新品种食品添加剂单靠一两家规模较小的企业是不可能的,既缺乏足够的资金又缺乏足够的技术投入。数量多、规模小的状况还造成国产食品添加剂产品质量相当不稳定。目前我国食品添加剂勉强可以说主要产品有了质量保障,而很多食品添加剂产品的质量不够稳定。再加上少数食品添加剂企业为降低成本追求利润,掺杂使假,假冒伪劣产品屡禁不绝,使我国食品添加剂产品的整体质量水平和行业形象受到严重影响,导致国内的食加工企业对国产食品添加剂缺乏信任而改用相应的国外公司的添加剂品牌产品。
我国食品添加剂行业必须改变目前食品添加剂企业数量多、规模小的状况,重点扶持技术力量强、规模较大的企业,通过集约化、规模化经营,不断增强实力、提高质量、降低成本、开发新品,创立并发展我国食品添加剂行业的民族品牌,才能与国际市场上食品添加剂大公司的产品进行竞争。