浅谈功能饮料和功能性食品添加剂.docx

现将已经列入我国使用卫生标准以及国际上已批准使用的、具有特殊功能、有发展前途的几个主要品种分别介绍如下∶
　　1．咖啡因Caffeine又称咖啡碱或茶碱。为白色至无色针状结晶，无臭、味苦。分子式C8H10N4O2，相对分子量194．19（无水物），212．21（一水物），熔点235～238。自然界存在于咖啡和茶叶中，可从其中提取天然咖啡因。1820年由郎格从咖啡中提取成功。1899年首次由菲舍尔人工合成了咖啡因，以后世界上均是以合成法生咖啡因。我国是世界咖啡因生产和出口大国，2003年出口约7000吨，是国家定点生产经营管理品种。研究显示，小剂量咖啡因能增强大脑皮层兴奋过程，振奋精神，减少疲劳。临床主要用作中枢神经兴奋药，以咖啡因为主要成分的巴氏合剂，用以治疗神经衰弱和精神抑制症。
　　我国GB2760规定咖啡因可用于可乐饮料，最大使用量0．15g／kg。红牛饮料含有咖啡因高于此标准，是因为红牛饮料还含有牛磺酸等功能成分，所以是国家卫生部持批的适合特殊人群需要的功能饮料。　　
关于在饮料中添加咖啡因的安全性问题，过去曾有过不同的看法。为此，1987年美国FDA通过对大量人群调查，认为找不到可以说明在饮料中含咖啡因对人体有害的证据。并规定可乐饮料中咖啡因加入量不大于200mg／L。1994确定咖啡因为公认安全的食品GRAS（182．1180，1994），LD50192mg／kg大鼠经口）。
　　美国哈佛大学医学院PeterB．Dews曾对咖啡因做过非常详情的研究，包括咖啡因的吸收、代谢、药理学作用、健康效应等。研究结论认为：咖啡因是世界上大部分人饮食中的常规成分。世界上已经有数以百计的研究报告发表，重复性的安全结论，肯定咖啡因对健康无重大的有害作用。
　　研究表明，咖啡因充分溶于水和脂质中，能很快从胃肠道吸收并分布到所有组织和器官。然后主要通过肝脏代谢成各种化合物，儿童比成人代谢速度更快。对其代谢产生的各种化合物进行了鉴定和研究，证明其毒性均比咖啡因小，而且极性大，很快排出体外，几乎没有未
改变的咖啡因从尿中排出。
　　药理试验证明，摄入咖啡因可减少或推迟睡眠，轻度减少疲劳。从饮料中摄入咖啡因剂量，所造成的心血管效应是很微小的，其程度低于日常活动中轻度体育锻炼所引起的变化。药理学试验说明，给怀孕的啮齿类动物以大剂量咖啡因，会增加子代出生缺陷的发生率。但
用饮料所含咖啡因水平的剂量，却不增加出生缺陷发生率。在人群的流行病学研究中，未发现怀孕妇女的含咖啡因饮料摄入，和婴儿出生缺陷的发生率和随后的生理及智力发育有任何联系。有报告说，精子在体外暴露于含咖啡因的饮料中，对精子产生不良影响。但精子在体
外接触自来水也产生副作用。综上所述，经常性地摄入含咖啡因的饮料，对人体有一种快慰感，能振奋精神减少疲劳，但对身体健康无害。
　　最近，美国西雅图一家碳酸饮料公司，推出一种咖啡因高能量饮料，很受消费者欢迎。据称该新品含有促进新陈代谢的各种营养成分，包括维生素B6、蜂王浆、牛磺酸、肌醇等。
2．牛磺酸别名氨基乙磺酸，分子式C2H7NSO3，相对分子量125．15，白色结晶或粉末。牛磺酸在pH6．8～7．8范围，能全部电离成两性离子。牛磺酸水溶性大，在乙醇、乙醚、丙酮中不溶解。广泛存在于生物体内，是一种具有特殊功能的必需氨基酸。它和一般氨基酸的不同点，在于含有磺基酸而不是羧基。它对于人体生理作用，经国内外研究报道，主要有下列几方面：
　　（1）维持人体大脑正常生理功能，促进婴幼儿大脑的发育；
　　（2）调节神经传导系统；
　　（3）与胆酸生成牛磺胆酸，参与脂类的消化代谢；
　　（4）参与内分泌活动，对增加心脏收缩力，改善心血管系统功能有一定功效；
　　（5）对维持视觉正常功能有一定作用。
　　尽管在人体中，牛磺酸可以由蛋氨酸或半胱氨酸代谢中间物，磺基丙氨酸脱羧形成。但婴幼儿体内这种脱羧酶活性很低，其合成有限。所以应予补充。特别是用牛乳喂养的婴儿，因牛乳中不含有牛磺酸。目前国内外婴儿配方奶粉，均用牛磺酸强化，对于婴幼儿大脑、身高、视力等的生长发育，起重要作用。
　　我国营养强化剂使用卫生标准（GB14880－94）规定用于乳制品婴幼儿食品及谷类食品使用量规定为0．3～0．5g／kg；饮料乳、饮料为0．1～0．5g／kg；配制酒0．1～0．5g／kg；儿童口服液4～8g／kg。
　　牛磺酸除了化学合成外，也可从海洋生物资源如扇贝加工剩余的裙边提取。中国食品添加剂协会曾委托青岛海洋研究所试验，用酶法降解鲜贝的裙边，提取可溶物，浓缩干燥成粉，成品中牛磺酸含量达20％。
　　世界上牛磺酸的消费量约3．5万吨。主要生产地为日本、韩国、中国。日本主要企业有MDS公司、岩城制药、相互药业、本庄化成等。另有日本水产公司，利用海洋贝类生产天然牛磺酸。我国于上世纪80年代初开始生产牛磺酸。现在全国持有医药批文的企业20家。较大规模的有南京制药厂、湖北富池医药公司、江苏武进华夏动物药品广、广东肇庆西江制药厂、宁波东海制药厂、金华迪康化学工业公司（2000吨），常熟虞东化工厂2001年将生产能力扩大至万吨。
　　据报道，发达国家人均消费牛磺酸30～60g。预计以每年5％的速度增加。美国年消费超万吨，每年进口几千吨。日本年消费5000吨。日本婴幼儿食品中不允许使用合成牛磺酸，必须使用海产品提取的天然牛磺酸。而合成品则用于一般食品、药品和饲料添加。食品工业用牛磺酸超过4000吨，仅牛磺酸口服液，年用牛磺酸2000吨。宠物饲料年用牛磺酸300～400吨，全年消费增长8％。　　
3．木糖醇Xylitol木糖醇是国际粮农和卫生组织食品添加剂专家（JECFA）委员会于上世纪70年代批准的A类食品添加剂，并对ADI值不作规定的公认安全食品。国际食品法典委员会（CAC）于1999年6月通过为“在食品中可以按正常生产需要使用的食品添加剂”食用糖醇之一。它和其他糖醇比较，有较高的能量和甜度。经国内外研究证明，木糖醇具有防龋齿、改善糖尿病患者病情、消除血酮症、改善肝功能等某些特殊的生理功能。此外，1999年我国通过动物和人体试验在国际上首次证明；木糖醇和低聚糖一样，具有双歧杆菌的增殖功能，受到国内外各方关注。
　　木糖醇代谢不同于一般糖类，不需要胰岛素促进，能直接透过细胞膜，成为组织的营养，而且还能微量促进胰岛素的分泌，所以木糖醇成为糖尿病病人理想的食糖替代品。木糖醇虽然进入人体在肠部吸收缓慢，但一旦进入血液和细胞后，代谢速度相当快，每小时每公斤
体重达0．7g。每克木糖醇全部代谢产生4．06卡热量。
　　我国GB2760规定它可用于糖果、糕点、饮料，按生产需要适量使用。
各种饮料以木糖醇代替蔗糖，不会改变其风味，广东饮料厂曾用木糖醇试制了橘子汁、酸橙汁，经品评，反映良好。广东罐头厂采用天然产番石榴汁加上木糖醇（用量10％），作成“佳维他”果汁罐头，应用于糖尿病人的疗效食品，并经广州市有关医院临床试验，具有一
定疗效，并销售到香港等地。但必须注意一次性饮用过量木糖醇（规定每天不超过30g，每次不超过10g），因润肠会导致一次性腹泻，但一旦停止饮用，腹泻会即停止。
　　木糖醇也可以作速溶冲饮料。瑞士有一种配方，用木糖醇903克，柠檬酸60克，碳酸钠35克，橘子精1．5克，色素0．3克。分装成每包11克，冲成100～150毫升水，即是一杯清凉饮料。我国广州市日用化学研究所试制成橘子味果香精，亦系木糖醇配制，并经有关医院临床证明，对糖尿病人饮用有疗效。
4．大豆异黄酮Isoflavons是大豆生长的次生代谢产物。1995年H．Adlercreutz首次报导了异黄酮具有和动物雌激素作用，引起广泛关注。大豆异黄酮共12种，分为游离型大豆甙元和结合型糖甙两类。甙元中的主要活性成分为染料木素（genestein）和大豆黄酮（daidzein）；结合型糖甙主要含的是染料木甙（genistein）和大豆黄酮甙（daidzin），　　它们在体内能酶解成染料木素和大豆黄酮，所以同样具有较高的实用效果。一般从大豆提取的大豆异黄酮，其产品中主要含的是结合型，游离状态的只百分之几。经国内外大量研究表明，大豆异黄酮的主要生理功能为预防骨质疏松、抗癌、预防心血管病、缓解更年期综合症。
　　由于异黄酮能溶于水，能作为饮料添加剂。在2000年10月在德国法兰克福的健康食品配料展上，有38家公司展出了大豆异黄酮。美国ADM公司大字标题指出：异黄酮有四大功能，即妇女的保健、心脏病的保健、降低血脂、改善骨质疏松。法国色列斯达的营养保健品部在展台前分发用大豆异黄酮的功能饮料。
　　2002年6月IFT展出的热点之一也是大豆异黄酮。美国国际著名的玉米深加工企业CARGILL推出了大豆异黄酮的饮料和口嚼片。　　我国近年大豆异黄酮的开发速度甚快，全国有山东三维、石家庄华北制药、哈高科豆企食品公司、清华大学生物科学和技术系等几十家企业生产大豆异黄酮。估计生产能力达200吨，并有部分出口。产品纯度一般在10％～40％，高的达95％。其中大豆苷50％，染料木苷40％。低纯度品市场价1500元／kg。目前上市商品主要是经卫生部批准的多种保健食品。
　　5．叶黄素Lutein叶黄素广泛存在于绿色蔬菜和人体的血浆和眼球中。它不仅和类胡萝卜素相似的抗氧化活性，而且对视网膜色斑褪化引起的视力下降和失明有明显的保护作用。

　　研究表明，位于眼球水晶体后方、视网膜中心的黄色小斑，含有最高密度的视觉细胞。美国社会调查说明，与年龄相关的眼黄斑退损变性（AMDage－relatedmaculardegenera?tion），是导致老年人视力下降和失明的重要原因。叶黄素可预防老年性眼球视网膜黄斑退化（AMD）引起的视力下降与失明。如能在食物中及时补充叶黄素，
能延缓对眼睛退行性疾病的发生。
　　美国Kemin食品公司采用美国内生产的金盏花为原料，首先开发了叶黄素的生产，使叶黄素成为一种食品添加剂。美国FDA1995年己将叶黄素列入食物补充剂名单，并推出了以猕猴桃汁为基料，添加叶黄素的护眼用饮料，名谓“超视力饮料”。2002年美国IFT食品展会上，除了美国凯明公司、罗氏药物公司等叶黄素生产公司外，尚有ROSSPRODUCT，SUNSWEETGROWERS，COUNTRYPUREFOOD等公司展出了含有叶黄素的有益于眼睛健康饮料。在包装的显目处，标示“现在由叶黄素来帮助你保护眼睛的健康”。
　　叶黄素在我国用万寿菊提取，山东诸城龙云天然食用色素公司万寿菊提取物有批量生产和出口。生产叶黄素商品的还有青岛大学天然产物研究所、青岛赛特香料公司等。
　　6．番茄红素Lycopene番茄红素和胡萝卜素同属于类胡萝卜素，它是一种由11个共轭及两个非共轭的碳－碳双键组成的直链碳氢化合物。主要存在于番茄、番石榴、西瓜等食物中。过去因番茄红素不会转化成VA，而不被人们重视。由于近年发现番茄红素具有极强的抗氧化，消除体内自由基，其清除单线态氧的速度常数，是目前常用抗氧剂VE的100倍。能有效阻止低密度脂蛋白（低密度胆固醇）的氧化、防止皮肤受紫外线伤害、抑制癌细胞增加和扩散、预防前列腺癌的发生等多种优越的生理功能。因此引起各方面的重视。国外报导番茄红素和其他化合物猝灭单线态氧的速度常数，对照如文后表所示。
　　国际上FAO／WHOJECFA、FDA、欧盟均已将番茄红素列入食品添加剂使用品种。
　　2001年9月日本可口可乐公司推出一种名为WATERSALAD含番茄红素的红色功能饮料，番茄红素是功能性添加剂，又是饮料的着色剂。其配料含果汁、果糖、膳食纤维、麦芽糖醇、酸度调节剂、乳酸钙、三氯蔗糖，还有维生素C、B6、B12、叶酸等。标明每100毫升饮料含有：热量17Kcal，蛋白质0．1g，钠1mg，VC4mg，膳食纤维300mg。
　　在2002年IFT展会上，罗氏公司推出了罗氏番茄红素，能作为功能性添加剂加到果汁、饮料、乳制品、肉制品等食品中使用；巴斯夫推出了一种称为LYCOV?IT．的合成番茄红素，能用于油溶性和各种水溶性食品。此产品正在FDA申报审批中。
　　据报导，2003年世界番茄红素市场销售额约600～800万美元。　我国新疆气候地理条件适宜番茄生长。果实水分低，番茄红素含量高。新疆全区有番茄酱生产能力达60万吨，所以是番茄红素最好的生产基地。石河子鸿博公司采用江南大学提取技术建立了番茄红素生
产装置。北京联大进行了番茄下脚皮渣，经预处理，用超临界二氧化碳萃取，获得总胡萝卜素含量，比用丙酮－乙醚萃取高出30％，其中番茄红素占90％。也在新疆建立了番茄红素生产装置。其他地区也在开发番茄红素产品，如广州优宝利用新疆番茄粉开发的番茄红素胶囊，已被卫生部批准为抗氧养颜保健食品，2001年开始上市。