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云无心:我在美国碰到的食品添加剂

2008年10月27日07:41瞭望东方周刊云无心我要评论(0)
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云无心 食品工程学博士

三聚氰胺的家喻户晓引起了社会对食品添加剂的关注,不过,其实三聚氰胺根本就不是食品添加剂。公众对于食品添加剂的恐慌,更多是出于一种对陌生事物的怀疑。

不知不觉,我在美国从事食品领域的研究工作已经五年了,其间接触过各种重要的食品添加剂类型。虽然我的专业里有“食品”二字,不过真正开始做具体的食品研发是差不多快毕业的时候。

为什么要用添加剂——布丁的故事

当时,实验室的一个博后要走了,老板就要我接过她手头的项目,开发基于大豆蛋白的布丁产品。布丁是一种形态介于糨糊和果冻之间的甜品,传统上是用牛奶蛋白做的。

但是一来牛奶蛋白越来越贵,二来牛奶产品中附带比较多的胆固醇,而大豆蛋白价格便宜,没有胆固醇问题,不管在经济还是营养方面都有一定的优势,所以州政府积极推动大豆产品的研发。

不过大豆蛋白代替牛奶蛋白后,生产出来的布丁在味道、口感、稳定上都不如以前,所以就要使用适当的食品添加剂来改善这些不满意的方面。我接手的时候实验室研究部分已经做完了,主要是加强了乳化剂的使用,并且用玉米糖浆来改善口味和增加粘度。我的工作是要在车间里进行连续生产。碰到的第一个问题就是加热——因为规模大了之后受热不均匀,等到最里面的加热透了外面的已经糊了,而不彻底熟透又达不到法律对于灭菌的要求。在一次进展汇报的时候,一个教授问:“为什么不用糖替代品来提高对温度的稳定性呢?”就改善口味而言,用糖替代品是可以的,但是在布丁里糖浆还有增稠的作用,所以就行不通了。

通过别的办法解决了加热问题后,老板说作为政府资助的项目,我们要提供尽可能多的产品方案,可以尝试加入不同口味。于是我联系了一个食品香料公司,要了他们的几种香料,香草、草莓、柠檬、橘子等等,有合成的也有天然提取物,加到布丁中就有了不同口味。老板又说可以做得更有趣一些,配以相应颜色,比如草莓味的做成红色,柠檬味的做成黄色等等。这些食品颜料都在超市里放着,人们也会买回家装饰蛋糕、冰激凌等等。后来我们把这些不同口味不同颜色的布丁送到品尝评估实验室进行了评估。评估结果发现,确实是“萝卜白菜各有所爱”,不同的口味颜色都有人喜欢和不喜欢。正是这些香料和色彩的使用,为人们提供了丰富多彩的食品。

云无心:我在美国碰到的食品添加剂

那个最初做布丁的博士后曾经非常不解地问老板,为什么要做这么一个东西,在东亚,我们吃了几百上千年的豆制品,没有那么费劲的。老板说,美国的现代生活方式就是什么食物都要做到能够储存相当长的时间,人们买回去不用加工或者只需要非常简单的加工就可以吃。所以,配方食品,难的就是在大规模生产中保持外观、质感、口味等等,然后能够储存。我有一个很资深的同事也说,如果人们都保持中国传统的饮食习惯,每天买菜回家,做一顿吃一顿,我们这些人就都失业了。

另一方面,世界人口不断增加,用一些以前人们不愿意吃的原料开发出人们能够接受的食品,是缓解粮食问题的有效途径之一。能否找到恰当的添加剂来改善性能,是成功的关键之一。像玉米、高梁、土豆、红薯等“不好吃”的食物,可以经过现代食品工艺变成“好吃”的。

关于添加剂的争议

在美国,食品添加剂也有过争议,人们最熟悉的就是关于糖替代品,比如糖精。100年前,美国总统罗斯福是个糖尿病患者,糖精的使用解决了他的痛苦,所以他一直坚决支持糖精。当时有一个著名的化学家叫哈维•威利(Harvey Wiley),是美国食品和药品管理局 (FDA)的推动者和第一任主席,是认为糖精有害健康的代表人物。罗斯福总统批准了了哈维推动的《食品与药品纯净法案》,但对于反对糖精则非常愤怒,曾说“认为糖精有害健康的人都是白痴”。

FDA一开始就是个只认数据的机构,所以不管是总统还是专家都没能结束争论,直到几年以后基于当时的研究结论才认为糖精无害。不过到了1960年,一项研究却又报道大量食用糖精会导致老鼠的膀胱癌,随后的研究也表明糖精是一种可能的致癌物。基于此,加拿大在1977年禁止了糖精的使用,FDA也准备跟进。不过当时糖精是唯一的合成糖替代品,这一打算受到了公众尤其是糖尿病人的强烈反对。迫于公众压力,国会没有批准这项提案,只要求在含糖精的食品上注明“糖精可能是一种致癌物”。此后,关于糖精的安全性问题又得到了大量研究,但是始终没有找到和人类癌症有关的可靠证据。于是在1991年,FDA撤回了当年的那份申请。到了2001年,克林顿签署法令,撤销了糖精可能致癌的那个标注。糖精从此在美国取得了完全合法的身份。

云无心:我在美国碰到的食品添加剂

虽然批评声一直不断,不过美国市场上使用糖替代品的食品很多。毕竟,糖替代品解决了糖尿病人的痛苦,对普通人来说,少摄入热量还有实实在在的好处,而那些传说中的“害处”则有点“莫须有”。在我们公司里的咖啡机旁边,糖替代品和普通糖都提供,据我观察绝大多数人还是选用糖替代品。

乳化剂和增稠剂的故事

因为上面讲到的原因,很多人希望饮料既好喝又便宜还不含热量,所以无糖饮料有着广阔的市场需求。我们为一个饮料公司做过个项目,他们那种饮料每杯只有几大卡的热量(一般的饮料都是100大卡以上)。他们想在那种饮料中补充铁元素,但是铁离子不稳定,只能用其它惰性成分包裹起来。但是那种惰性成分疏水性很强,包裹之后无法分散到水里,我们就帮他们寻找一种方案降低那种惰性成分的疏水性。

后来的解决途径就是加入乳化剂,因为乳化剂是两性分子,疏水的一头会吸附到疏水成分的表面,而亲水的一头伸到水中,这样那些颗粒的表面就变得亲水了。乳化剂是使用非常广泛的食品添加剂,它的基本作用是让本来无法混溶的油和水能够均匀混合。我后来的工作中就经常和乳化剂打交道,一个同事是做咖啡伴侣的,就是国内所说的“奶精”。咖啡伴侣的设计本身不是为了提供营养,而是方便廉价地实现咖啡增白和保温。所以咖啡伴侣的设计目标就是使用尽可能少的蛋白质去高效地乳化更多的油。因为蛋白质的乳化效率不高,形成的脂肪颗粒比较大,不利于白色的产生,而小分子乳化剂产生的脂肪颗粒又不够稳定,所以二者总是配合使用。美国有许多种批准使用的小分子乳化剂,我曾经帮那个同事筛选过乳化剂。我把推荐意见给他的时候,他说我们还得考虑到每种乳化剂的成本和法律规定可以使用的限量,这又使得产品的开发多了一些限制。

但是那个饮料项目其实并不成功,因为那些颗粒虽然可以分散到水中,但是密度不可能完全和水一样,轻的会浮到上面,重的又会沉到水底。要解决这种问题,只能加入增稠剂来增加液体粘度,以降低颗粒运动的速度。

但是增稠剂的加入又会增加饮料所含的热量。所以饮料里加入增稠剂的作法,在“高营养”的饮料里使用很广泛。我后来的同事中有一些就是开发高蛋白饮料的。蛋白质产品经过分离纯化干燥之后,就变成了一些表面比较疏水的小颗粒,放到水里时间长了就会分层。对于消费者来说,都希望喝的饮料是均匀的。这样的饮料通常就是通过增稠来实现,目前使用广泛的卡拉胶(carageenan)、黄原胶(xanthan gum)以及改性淀粉、纤维素等等,其实都是自然界存在的高分子碳水化合物。

“标准”是如何制定的

一般来说,每一种食品都有许多项检测指标。三聚氰胺的“安全标准”,只不过是在这些指标之外又加了一项。

一大类的指标是以“不低于”某个值为特征的,是指该种食品营养成分的要求。比如说我国的矿泉水,就要求某种矿物质含量高于一个特定值;而美国的冰激淋,要求其中的牛奶脂肪不低于10%,优质的产品可以高于要求的标准。而有的产品,比如婴儿配方奶粉,对于几十项指标有一个范围不大的要求,高了低了都不合格。可以说,这一类的指标,是产品“营养质量”的保证。

大家更关心安全方面的指标。这一类的指标通常以“不超过”某个值为特征。很多人经常问一个问题:既然知道某个东西有害健康,为什么还允许它存在?为什么不把它完全去除?这里有几种情况,分开来说:

最普遍的情况,某种成分是加工过程中产生的,而这种加工过程非常必要,完全去除这种成分的成本又太高。典型的例子是瓶装水中的溴酸盐。瓶装水的灭菌是必须的,现在应用广泛的臭氧工艺会产生一定的溴酸盐,用别的工艺也会有别的问题,也会有其它有害成分的残留。所以问题就是走哪条路相对最好。可靠的实验研究表明当溴酸盐残留量在每升10微克以下时,就算天天喝,喝上几十年得癌症的风险也增加不了万分之一。这样的风险,完全可以被忽略,所以这个每升10微克,就被定作了“安全标准”。

另一种情况,某种成分的使用不是必须的,但是可以带来很大的好处,如果在某个使用量下伴随的风险很低的话,就可以把那个使用量当作“安全标准”。典型的例子是鸡饲料中的“洛克沙生(roxarsone)”,和猪饲料中的“雷托巴胺(Ractopamine)”。二者都可以大大降低生产成本,而大剂量的残留确实有害健康。对这样的东西,安全评估就更为严格。在大量动物甚至临床实验的基础上,并且考虑到安全系数的问题,来制定安全标准。科学研究的结论都是一样的,各国制定不同的标准则是基于不同的安全系数。比如说临床试验得出的雷托巴胺有害剂量是每公斤体重67微克,美国使用50左右的安全系数,也就是猪肉中的允许残留量是50ppb;世卫组织的安全系数高一些,把40ppb作为标准;而联合国粮农组织则更为保守,选定的标准是10ppb。而我国目前采取“零容忍”,完全禁止。可以说,这种安全标准的制定,是基于主管部门对于科研结果的理解,以及安全风险的承受能力。标准越严,潜在的风险当然就越小,但是相应的社会成本就越高。这也可以在一定程度上解释美国超市里的农产品价格,如果按汇率计算的话绝大多数都远远高于中国,但是鸡肉和猪肉,却甚至要便宜一些。大多数限量使用的食品添加剂就是这种情况。

还有一种情况,有害成分是食物中天然带有或者加工过程中自然产生的。人们习惯了“不知道就当作没有”,所以总觉得自己做的“传统食品”更安全,其实这里的有害成分含量更高。而现代食品业会把其中的有害成分测定出来加以控制,也会设定相应的“安全标准”。

云无心:我在美国碰到的食品添加剂

添加剂安全吗

所以,“天然食品”并不见得没有有害成分,也不见得“更安全”。对厂商来说,添加剂主要是能够产生更多样化的食物,对盈利来说并不见得多有利,现在对于“天然食品”的炒作,其实食品行业更来劲,因为越邪乎的东西越可以卖高价。

而且,讨论食品添加剂是否安全,这个问题本身没有意义。食品添加剂是一个很广泛的概念,指任何“加到食品中起特定作用的少量成分”。盐、糖、醋是人类用了若干个世纪的食品添加剂,别的食品添加剂和它们并没有本质的不同。

对美国人来说,“食品添加剂”这个概念跟其它的食品成分一样,完全没有让人不适的地方。只有针对某种具体的添加剂,讨论其安全性才有意义。美国人把一种食品成分是否安全的评估交给了FDA。FDA根据科研数据作出判断,制定法律,并且监督执行。每一种食品添加剂在获得批准之前,都进行了几乎是人们所能够想到的所有检测。只有各种检测都没有发现问题,才能够成为“食品添加剂”。总体来说,只要是获得批准使用的食品添加剂,就可以认为是安全的。

可以说,食品添加剂的问题,不在于添加剂本身,而在于其使用是否合法。美国的食品厂商也不会去干违反FDA规定的事情。不是说他们的道德水平更高,而是不值得去做。非法使用添加剂,或者使用非食品添加剂,产生的后果他们无法承担。迄今为止,还没有见到过使用合法的食品添加剂而出问题的报道。

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