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我国食品添加剂现状和发展趋势分析
2006年5月26日 10:38  来源:上海金枫
    食品添加剂是指在食品或食品加工中使用的各种微量的物质,通常其添加量不超过食品质量的2%。添加目的为:① 改进和保持食品的营养价值;② 延长食品的货架期;③ 方便食品的加工;④ 增强食品的风味,改变食品的色泽;⑤ 确保微生物的安全性;⑥ 保持食品品质的连续性和统一性。

    l、食品添加剂市场
    据统计,目前全球开发的食品添加剂总数已达1.4万多种,其中直接使用的品种有300o余种,常的有680余种。美国是世界上食品添加剂便用量最大、使用品种最多的国家.目前允许直接使用的有230o种以上,消费量已超过14o万吨(不包括淀粉及其衍生物、香精/香料和调味料);西欧消费量已近500 75~,其中淀粉及其衍生物的数量高达40万吨。

    食品添加剂已.成为医药、农用化学品及饲料添加剂之后的第四类倍受人们关注的精细化工行业。目前食品添加剂的世界市场价值为200亿美元,其中,调味品占30~,4、氢化胶体占17%、酸化剂占13%、调味增强剂占12%、甜味剂占6%、色素占5%、乳化剂占5%、维生素和矿物质占5%、酶占4%、化学防腐剂占2%、抗氧化剂占1%。j负计禾来5年内冥年增长率为2%-3%。全球调味品和香料的市场价值为12o亿美,其中调味品约占49%(59亿美元)。调味品市场中,饮料占31%、佐料占23%、奶制品占14%、其他占32%。需求增长最强劲的食品添加剂将是维生素、矿物质、调味增强剂和脂肪代用品。

    罗氏(R。 h )和巴斯夫公司是世界上重要的食品添加剂和精细化学品生产商。维生素是罗氏公司维生素和精细化学品部最大的业务部门,几乎占全球销售额的50%,其次是精细化学品占30%、类胡萝卜素占20%。罗氏新上市的营养药品包括用于眼科保健的玉米黄质、番茄红素和叶黄素,以及供功能饮料用的水溶性维生素E制品等。罗氏公司也加快投资中国市场,与上海新亚药业公司合资兴建了1000吨/年维生素B 工厂,还有罗氏泰山(上海)维生素A新厂,以及在无锡兴建4万吨/年柠檬酸工厂。巴斯夫公司在全球维生素市场上约占25%的份额,该公司在韩国Gunsan建成3000吨/年维生素B 工厂和世界规模的维生素C及维生素B 的工厂。


    我国食品添加剂的生产随食品加工业的发展而不断发展壮大,目前已批准使用的添加剂共有21类1474种,产品门类齐全,基本可以满足食品工业的需要。我国各类食品添加剂的年产品量已超过200万吨,其中味精达60万吨以上,柠檬酸的产量近20万吨。表1列出我国主要的食品添加剂生产企业和产量。我国食品添加剂的总量已可以满足市场需求,但由于我国多数食品添加剂企业生产规模小,技术水平低,因此产品质量方面尚存在一些差距。因此少数用量少、档次高的食品添加剂仍依赖进El。一些合资的食品加工企业和引进的食品加工生产线为了保证其产品的质量,仍以较高的价格购买国外的同类产品。

    2、营养添加剂
    牛磺酸近年来,国内外研究表明,牛磺酸是一种具有多种生理功能的氨基酸,在人体内起着重要的作用,在医药、食品等方面具有重要的作用。作为食品添加剂牛磺酸是人和动物必需的一种氨基酸,儿童体内一旦缺乏,可能导致发育不良、视力损害和增加癫痫的易感性,甚至引起 fl,肌病等疾患;成年人体内缺乏牛磺酸,同样危及他们的身体健康。作为一种优良的食品添加剂.牛磺酸在欧美以及日本等发达国家已经被广泛应用。美国、日本等国家为确保婴幼儿健康成长,早已明确规定婴幼儿乳制品中牛磺酸的含量不得少于0.16rag/lOOml。日本早在20世纪70年代出售的某些营养品中就将牛磺酸添加到其中,还将牛磺酸掺人到饮料、复合味精、豆制品和乳制品内。在日本,儿童食品中不加入牛磺酸不准上市销售。目前,美国、日本等国家牛磺酸消费量的99%用作食品添加剂;在牛奶和奶粉中加入适量牛磺酸,其营养价值可接近母乳;此外,牛磺酸对成年人的心血管系统有一系列独特的功效,有增强体质、预防疾病、解除疲劳、提高工作效率等的作用,是成年人的优良食品添加剂,尤其适用作飞行员、宇航员、运动员、矿工等的食品及饮料添加剂。牛磺酸作为饲料添加剂加入到动物饲料中,还可防治鱼类疾病,使猫、狗等宠物的眼睛更加明亮。

    用于医药行业
    人体内的牛磺酸是以游离氨基酸的形式存在于人体组织细胞内的.不参与蛋白质的合成,但对人体的生理功能有重要的调节作用。① 它可以促进婴幼儿、儿童脑细胞的分化、发育,维持细胞膜,特别是视网膜正常的生理功能,对改善脑功能,抑制和治疗老年性痴呆有重要作用;②可减少剧烈运动后细胞线粒体脂质过氧化反应,维持SOD(超氧化歧化酶)活性,保持GSH(还原型谷胱酸)含量,从而调节细胞内脂质和磷质的代谢和钙离子浓度,对剧烈运动后体力的恢复起重要作用;⑨可调节血细胞和血浆成分,维持血液正常免疫功能; 可调节内分泌系统,增强机体免疫功能;⑧解热、镇痛、镇静、肌松、抗惊厥强心、抗心律失常、降血压、降血糖、抗菌、增强免疫能力,抗血小板聚集、利胆、保肝、解毒等作用;在临床上,牛磺酸也具有多种用途。如可用于治疗急慢性肝炎、脂肪肝、胆囊炎,治疗支气管炎、扁桃体炎、急性结膜炎、疱疹性及病毒性结膜炎等感染性疾病,治疗感冒、发热、癫痫、dgL痉挛症,心力衰竭、心律失常、高血压、子宫出血、动脉硬化、乙醇戒断症状以及痤疮等。用于洗涤剂和荧光增白剂行业应用于洗涤剂和荧光增白剂中可以增强洗涤、增白效果。如二苯乙烯双三嗪类荧光增白剂中引人牛磺酸后,可改善增白剂的水溶性,增强洗涤和增白效果,广泛应用于造纸、纤维素纤维和聚酰胺纤维的增白。

    其他应用
    在有机合成中,将牛磺酸与聚丙烯酰胺反应制成的功能性高分子絮凝剂N一牛磺酸聚丙烯酰胺,用于湿法磷酸的石膏分离过程中,具有有效地控制石膏形成过程中的石膏晶型和降低磷酸粘度的作用,可提高过滤速度,增加过滤效率。另外,牛磺酸还可用于活性染料的制备和其他有机化合物的合成。牛磺酸在生化试剂、pH缓冲剂方面也有着广泛地应用。

    目前世界上牛磺酸的年消耗量已超过I.5万吨/年,其中80%以上用作食品营养添加剂,消费主要集中在美国、西欧和东南亚等国家,在这些国家,牛磺酸被广泛应用于奶粉、乳制品、饮料、滋补品、复合味精及某些特定食品中,并逐渐扩展到农业、水产业以及化学工业等领域。美国:是世界上牛磺酸产量和消费量最大的国家,其应用已由最初的药用为主,转向以食品类添加剂和营养保健品为主,成为普遍、大众化的消费品。根据统计,目前,美国和日本等发达国家牛磺酸的消费结构为:食品类添加剂、营养保健品约占98%.药品约占1%,其他约占1%,并且大众化食品类添加剂对牛磺酸用量所占比例还在不断增加。目前,美国牛磺酸的年产量已经超过7000吨/年,消费量约为12000吨/年,进口量约为5000吨/年。日本也是牛磺酸的消费大国.其年消费量已经达到约5000吨,日本人均牛磺酸年消费量超过60克,儿童人均年消费量在500克以上,且人均年消费量正以3.2%的速度增加,其中相当一部分依靠进口。其他国家的牛磺酸人均年消费情况大致为:英国34克,德国32克,加拿大29克,法国26克,印尼18克,新加坡17克,韩国19克。随着世界经济的发展,特别是东南亚经济的恢复和发展,各国对牛磺酸的需求在以不同的速度增长。

    目前,我国牛磺酸的年产量约为3000吨,其中90%用于出口,药用占5%,食品添加剂占5%,国内消费量很少。我国于1990年正式批准牛磺酸作为食品添加剂,允许添加到乳制品、饮料、调味品和豆制品中。目前国内开发的 红牛 饮料、 娃哈哈 儿童营养液、 聪聪母液 以及 强力神”、 金牡蛎” 龙丹 等营养保健品中,均含有一定量的牛磺酸成分,深受消费者的喜爱。我国有关部门已经将牛磺酸作为氨基酸营养强化剂确定为应鼓励发展的重要精细化工品种之一。随着国内人民生活水平和消费层次的提高,牛磺酸作为营养保健品和强化食品添加剂,今后将逐步被食品饮料生产企业和消费者所认识和接受。我国有近13亿人口,其中儿童有3.8亿,若其中1/3婴幼儿和儿童的牛磺酸消费水平达到国外水平,则仅此一项,每年就需要消耗牛磺酸将近4万吨/年,由此可见,牛磺酸在我国具有很好的发展前景。我国牛磺酸的工业生产始于20世纪80年代,1981年中科院长春应用化学研究所与长春市春城制药厂协作开发成功牛磺酸并投人工业化生产。由于牛磺酸生产原料易得,工艺简单,投资较小,产品大部分出口,适合中小型企业上马,因此国内许多中小企业和乡镇企业都看好这一产品,纷纷投资开发牛磺酸,上新的生产线,使牛磺酸生产厂家由20世纪80年代末的10多家增长到目前的40多家,其中持有牛磺酸药品生产批准文号的生产厂家有20家,另外还有20家化工厂生产,生产工艺大都采用乙醇胺法,合计生产能力达到约10000吨/年,产量约为3000吨/年,生产厂家主要有辽宁沈阳市第五制药厂、黑龙江哈尔滨市白天鹅制药厂、江苏丽宝集团公司昌利化工有限公司、长春市长城制药厂、上海第二制药厂、江苏南京制药厂、广东肇庆西江制药厂、湖北黄岗市富池制药厂、江苏武进华夏动物药品厂、江苏南通制药厂、浙江宁波东海化工厂、浙江临海制药厂、江西黎明制药厂以及湖北武汉制药厂等。其中南京制药厂和广东肇庆西江制药厂是我国目前生产能力最大的两家企业,生产能力分别为1200吨/年和800吨/年,其余生产能力大多为100—200吨/年。

    3、L-苹果酸
    苹果酸,又名羟基丁二酸、羟基琥珀酸或1一羟基乙烷二羧酸, 自然界存在的苹果酸是L一苹果酸,苹果、樱桃、葡萄、李子等水果含有较丰富的L一苹果酸,并提供特别风味。未成熟苹果中含0.5%左右的有机酸,其中L一苹果酸占97,2%以上,苹果酸因此而得名。苹果酸与柠檬酸、酒石酸以1:3:0,1的比例配合使用可模拟天然果实的酸味特征,使甜酸口感显得自然、丰富、调谐。由此可见,苹果酸是天然果酸的重要组成,在有机酸中有着举足轻重的地位。苹果酸在医药、食品及工业等方面是有广泛用途的有机酸。其酸味持久柔和、风味别致、解渴爽口、性质稳定,并于1967年在美国食品和药品管理局登记,是国际上公认的安全、无毒无害的食用有机酸,在欧美和日本等国食品、饮料中的应用越来越广泛。其还具有抗菌作用,亦可作为一些食品的保鲜剂,可保持食品的原有风味和气味,且较一般方法保藏期延长2~3倍。在欧洲及日本各国的食品生产中,苹果酸是不可缺少的基本原料之一,利用L一苹果酸的抗疲劳,保护心、肝、肾等重要器官的作用,还可开发保健型饮品。苹果酸钙中的钙素,比牛奶、碳酸钙中的钙能更好地为人体吸收,既可以作为儿童和青少年日常补充钙的来源,又能够延缓中老年人骨质中钙的损失,避免骨质疏松症的发生,故可开发出强化钙的食品。此外,应用苹果酸某些盐类代替食盐浸渍咸菜时,其成味仅有食盐1/5—1/7情况下,而浸渍效果却是食盐的两倍。苹果酸既是优良的酸味剂和调酸剂,又具有重要的生理功能,作为一种食药两用的天然有机酸,对加强机体健康有所裨益。苹果酸分子结构中,有不对称的碳原子,存在左旋L一型、右旋D一型,其中,L一苹果酸具有重要的生理功能,它可直接进入三羧酸循环,参与人体代谢,对人体的健康有益,常配人复合氨基酸注射液中,以提高氨基酸的利用率,这对术后虚弱、贫血和肝功能障碍病人尤为重要,L一苹果酸可以减少氨基酸的代谢损失和弥补肝功能的缺陷。各种片剂、糖浆配以L一苹果酸可以呈水果味,有利于在体内的吸收、扩散。L一苹果酸钾是良好的钾补充药,它能保持人体水份平衡,治疗水肿、高血压和脂肪积聚等症。L一苹果酸钠是治疗肝病,尤其是肝功能障碍导致的高血氨症的良好药物。山梨醇一苹果酸是口腔清洁剂。同时,因L一苹果酸能增进药物的稳定性,改善人体对药物的吸收,故可作为药物稳定剂,如用作乳酸注射液的稳定剂。由于苹果酸具有抗氧化作用和较强的螯合作用。可作为印染工业的保色剂和增效剂。用作牙膏和烟草的调味剂、清洁剂和除臭剂,特别是清除室内的鱼腥、体臭、香烟臭以及食品贮藏室内的异味、焊锡助焊剂、废气脱硫剂、电镀合剂。在建材上,添加适量的苹果酸于水泥中,可缩短凝固时间,防止碱性凝聚反应的发生,提高混凝土的强度。可代替柠檬酸作为各种金属容器及表面的除锈剂,适用于精密机械,也应用于锅炉、冷冻机等的清洗。苹果酸还可代替草酸作为各种石块的表面清洗剂,使其表面变得光滑。作为油漆添加剂,苹果酸添加到虫胶清漆中,可以防止漆面结皮。化工上还用苹果酸生产聚酯树脂和醇酸树脂作为特殊用途的塑料,老化的丁腈橡胶与苹果酸混炼,可以恢复其原来的弹性;合成树脂与纤维酯可使用苹果酸作增塑料;燃料油中加入苹果酸可防止凝胶化,另外,以苹果酸为单体可以合成能为生物降解的塑料,达到保护环境。苹果酸及其盐类还能作为动物的生长促进剂, 日本扶桑公司是世界上最大的苹果酸生产厂,新近开发的苹果酸制剂应用于海带养殖业中,并获得专利。苹果酸在其他工业领域也具有着广阔的市场,其可作为无公害的有机酸来代替常用的三聚磷酸钠和氨基三乙酸钠,消除洗涤废液排入河流产生藻类的弊病,保护生态环境,造福人类。

    目前全世界L一苹果酸的产量不足5万吨/年,仅为3万吨/年,而需求量为8.5万吨/年,缺口极大,1990年第68届秋季广交会上,我国首批生产的L一苹果酸产品深受欢迎,来自西欧、美国及东南亚的客商一次就订货800吨。1991年上海第一届华东四省七市外贸会上,该产品销势更旺,出口需要量在万吨以上。美国年产2.5万吨,1990年价格0.81美元/磅,1993年提到1.85美元/磅。调查表明,L一苹果酸在美国酸味剂市场上已占居第三位,Miles公司是美国最大的苹果酸生产厂家,年生产能力为6810吨,还需从国外进口,日本是苹果酸的主要生产国和出口国,其产量占世界产量的一半以上,扶桑化学、三菱化成和协发酵三大公司生产的苹果酸形成日本三足鼎力局面,田边制药公司最早采用酶工程技术生产L一苹果酸。我国在1991-1993年期间建立不同规模的L一苹果酸生产厂家有数十家,投资上亿元,形成约3500吨/年酶法生产L一苹果酸的生产能力。但自1992年下半年开始L一苹果酸价格大幅下滑,从91年初的4.2-5万元/吨,降至2.8万元/吨(大批量)~3.2万元/吨(小批量),而这些厂的生产成本高达2.8~3.5万元/吨。大部分厂家陷入困境,近两年来,L一苹果酸的订单虽有增加,但价格仍局限在2.8万元/吨左右,这些企业的生产仍不能启动。

    L一苹果酸需求上升的原因为:
    ① 苹果酸在生理功能方面及味觉上与柠檬酸明显不同。与柠檬酸相比,产生热量更低,是一种低热量的理想食品添加剂,其味觉不像柠檬酸那样迅速达到最高强度并很快下来。L一苹果酸酸味刺激缓慢,且在达到最高酸味后可以保留较长时间,酸化效果比柠檬酸更佳,酸味比柠檬酸高20%。应用L一苹果酸配制的软饮料更加酸甜可口,当50%L-苹果酸与20%柠檬酸共用时,可呈现强烈的天然果实风味,因而受到食品工业的青睐。

    ② 美国FDA已开始限制柠檬酸及DL-苹果酸在老年人、肝肾功能障碍患者和儿童食品中使用。国内一些大型食品公司,如娃哈哈集团、健力宝集团开始在饮料中使用L一苹果酸。有报道表明L一苹果酸有可能替代柠檬酸作为食品添加剂。

    ③ 柠檬酸的生产均采用葡萄糖、蔗糖、糖蜜、玉米淀粉等作为碳源,经过4-5天的发酵产酸而得,由于能源危机及粮食价格的上涨.也影响到柠檬酸的生产成本。几年来柠檬酸价格节节上升,如八十年代美国市场价为1350美元/吨,九十年代涨到2725美元/吨。达到同等酸味功效,使用柠檬酸与L一苹果酸的成本正在逐渐接近。

    4、柠檬酸
    中国不仅是柠檬酸生产大国,也是出口大国,目前出口量已占总产量的70%-8096。中国柠檬酸屡遭国外反倾销,导致出口受阻。早在2000年,美国就对中国产柠檬酸进行反倾销调查,中国胜诉;2003年3月,泰国对从中国进口的柠檬酸开始反倾销调查,泰国起诉方指控中国柠檬酸倾销幅度达45%;2003年5月14日,乌克兰对中国生产的柠檬酸进行反倾销调查,并从10月15日起,对中国产柠檬酸征收1305的临时反倾销税,为期4个月。

    近1O年来,由于受出口刺激,中国柠檬酸生产能力和产量增长很快。1985年,中国柠檬酸产量只有3.7万吨,2002年已达到约40.0万吨。目前,中国有柠檬酸生产厂近百家,总年产能力约50万吨,产量居世界第一。中国生产柠檬酸的原料主要是薯干、玉米等,其深层发酵技术具有独创性,发酵指数处世界前列,但其后续提取工艺和设备却比较落后,深度产品开发少。近年来,由于中国柠檬酸生产能力增长过快,已出现严重供大于求局面,设备利用率不到60%,再加上技术创新滞后及国际市场竞争激烈,导致经济效益呈下滑态势。

    中国生产的柠檬酸主要销往美国、日本、比利时、荷兰、印度、西班牙等国。近几年,中国柠檬酸对中东、欧盟市场的出口量迅速增加。2000年,中国出口柠檬酸22.54万吨,2001年为24.18万吨,2002年为26.03万吨。但是,中国柠檬酸出口是靠低价优势,出口价格低于国外同类产品20%左右,企业出口量虽然增多,经济效益却没有上升,甚至还出现下滑。

    中国柠檬酸生产企业应在提高产品档次、扩大出口的同时,大力拓展国内市场,加快下游产品开发。如无水柠檬酸不结块,利于运输、贮存和使用,国外近几年需求增加迅速,是柠檬酸产品发展方向之一。中国柠檬酸深度加工产品品种少,不及国外的一半。目前美国药典已经收录的柠檬酸下游产品有柠檬酸钙、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸一钠、柠檬酸镁、柠檬酸铁、柠檬酸氢二铵、柠檬酸铁铵及柠檬酸锌等。这些产品虽然目前尚未列入中国药典,但在国内的生产和应用已经起步。因此,中国中小规模企业应发挥灵活多变的特点,走精细化、多元化、系列化发展道路。另外,柠檬酸工业是污染物排放较多的行业,治理柠檬酸产生“三废”所需费用约占生产成本的1/3。我国柠檬酸生产基本以薯干、玉米为原料进行深层发酵,以钙盐法进行粗提取,再进行离子交换精制而得,能耗高,资源浪费大,污染严重。在污染治理方面,我国大多采用末端治理方法,由于缺乏成熟和高效的技术,处理效果不理想。中国目前已拥有利用柠檬酸发酵后的废渣提取壳聚糖、麦角醇、氨基葡萄糖等生化产品技术,并通过鉴定和验收,这些产品具有较高的附加值。因此,中国应加快这些技术工业化推广步伐。

    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Solvay Interox公司生产,Solvay Polyglyc—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Solvay Polyglycerol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(GlobalBiochem Technology Group)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。

    参考文献
    【1】中国石油和化工经济分析.2002—2003年各期
    【2】精细与专用化学品 .2002—2003年各期
    【3】中国化工报2002—2003年2版(科技发展)各期
    【4】European Chemical News U’2002—2003年各期
    【5】Chemical Week .2002—2003年各期
 
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