人類首先是“用眼睛吃飯”的動(dòng)物，現(xiàn)在更是“讓手機(jī)先吃”的時(shí)代，鮮亮的色澤不只是點(diǎn)綴，更是食欲與情緒的催化劑，能直接改變我們對(duì)味道的感知。

然而，原始食材并不總能提供穩(wěn)定、理想的色調(diào)，這正是食用色素存在的意義。它們能恢復(fù)、加強(qiáng)食材的原有色澤，甚至能創(chuàng)造出全新的色彩，讓食品在視覺(jué)上更具吸引力。

另一方面，近日甘肅天水的幼兒血鉛異常事件讓公眾心有余悸，事件中非法添加的彩繪顏料其實(shí)并不屬于食品添加劑，而是非法添加物。這已經(jīng)超出了本文的范圍，適量使用的食品添加劑一般來(lái)說(shuō)是安全的。

美食，展示就是一切。

中華飲食文化中被廣泛使用的三重感官評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)——色、香、味，代表視覺(jué)要素的“色”居首，這與現(xiàn)代心理學(xué)的結(jié)論基本一致。

有大量心理學(xué)和感官科學(xué)的實(shí)驗(yàn)表明，視覺(jué)信息是人們對(duì)食品味道形成印象的首要因素。相同的食物，如果外觀更好看，消費(fèi)者的味覺(jué)體驗(yàn)也會(huì)顯著更好。即使味道保持一致，顏色偏淡或外形不整潔的食物也會(huì)被評(píng)為“不新鮮”或“口味平庸”。

這是所謂“跨通道效應(yīng)”（crossmodal effect）的一部分，屬于心理學(xué)中“感覺(jué)統(tǒng)合”（sensory integration）的研究范疇。英國(guó)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家查爾斯·斯彭斯（Charles Spence）在《美味的科學(xué)》（

Gastrophysics

: The New Science of Eating

食物的顏色本身就構(gòu)成了一種誘惑。所以在現(xiàn)代食品工業(yè)中，為了還原、強(qiáng)化這種視覺(jué)吸引力，色素變得不可或缺。它不僅是裝飾，更是一種語(yǔ)言：告訴你這塊糖果是草莓味，那瓶飲料是柑橘口感。色彩，成了味覺(jué)的引導(dǎo)者，也是飲食心理的一部分。

合成和天然色素

喜歡烘焙的朋友或許知道，食用色素大多是人工合成的。在中國(guó)，可合法使用的食用色素由國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局和國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)通過(guò)《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760）等法規(guī)進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范。根據(jù)最新公開(kāi)資料，中國(guó)目前允許使用的色素包括11種合成色素和數(shù)十種天然及其他來(lái)源的色素。

合成色素（11種）：檸檬黃、喹啉黃、日落黃、偶氮玉紅、莧菜紅、胭脂紅、赤蘚紅、誘惑紅、靛藍(lán)、亮藍(lán)、新紅。

天然及其他色素：茶黃色素、茶綠色素、多穗柯棕、二氧化鈦（171）等。

其中，二氧化鈦后面的“171”是食品添加劑編號(hào)系統(tǒng)中的編碼，用于標(biāo)識(shí)二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N白色色素在食品中的用途。這個(gè)編號(hào)系統(tǒng)在不同國(guó)家和地區(qū)略有差異，國(guó)內(nèi)常簡(jiǎn)稱為“色素171”或“添加劑171”。

食品加工企業(yè)用合成色素給果汁飲料、配制酒、碳酸飲料、糖果、糕點(diǎn)、冰淇淋、酸奶乳制品等食品著色。理論上，只要不是超大量攝入，它們就都是無(wú)害的。但人工合成添加劑在部分消費(fèi)者心里始終是減分項(xiàng)。

例如在2022年，美國(guó)消費(fèi)者起訴糖果巨頭瑪氏公司（Mars），稱其生產(chǎn)的彩虹糖中二氧化鈦含量過(guò)高。Mars則表示，二氧化鈦添加劑是根據(jù)FDA規(guī)定生產(chǎn)的，F(xiàn)DA允許使用少于食品干重1%的二氧化鈦。

二氧化鈦 (TiO2) 是一種白色著色劑，常用于糖果、糕點(diǎn)、蛋糕裝飾、蠟燭、牙膏、化妝品、油漆和紙張。它不參與反應(yīng)，不影響食物的風(fēng)味，在國(guó)際食品標(biāo)準(zhǔn)中歸類為“其他色素”或“無(wú)機(jī)色素”，不屬于合成色素。

大約10%至50%的二氧化鈦顆粒尺寸小于100納米，也就是納米級(jí)。雖然比例因產(chǎn)品和檢測(cè)方法而異，但納米級(jí)顆粒的存在引發(fā)了廣泛的安全性關(guān)注。研究顯示，部分納米級(jí)二氧化鈦微粒可能具有基因毒性——即引發(fā)DNA損傷，進(jìn)而可能誘發(fā)癌癥。正因如此，出于對(duì)潛在健康風(fēng)險(xiǎn)和安全劑量不確定性的擔(dān)憂，自2022年8月3日起，歐洲已禁止將二氧化鈦?zhàn)鳛槭称诽砑觿┦褂谩?/p>

不過(guò)英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)局決定不在食品中禁用二氧化鈦，因?yàn)樗麄冊(cè)趯彶榱藲W盟的報(bào)告后發(fā)現(xiàn)，其引用的研究存在太多的局限性和不確定性，無(wú)法支持得出的結(jié)論。

珍貴的藍(lán)色

基于對(duì)安全性的擔(dān)憂，尋找可與絢麗的合成色素相媲美的天然色素，一直是食品科學(xué)家的努力方向。

回想一下我們?nèi)粘２妥郎系乃褪卟耍t、橙、紫等天然色調(diào)并不稀奇，但是天然呈現(xiàn)藍(lán)色和亮金色的食材屈指可數(shù)。實(shí)際上，純凈的藍(lán)色在自然界中相當(dāng)罕見(jiàn)。

目前大多數(shù)呈藍(lán)色的食品、藥品和化妝品，都是兩種廣泛使用的人工色素的效果。它們被稱為FD&C Blue No.1（又名“輝煌藍(lán)”，即亮藍(lán)）和FD&C Blue No.2（即靛藍(lán)）。

好消息是，在2021年4月，科學(xué)家們終于從自然界分離出稀有的藍(lán)色食用色素，并找到了大規(guī)模生產(chǎn)的方法。

這是一項(xiàng)大約持續(xù)了10年的國(guó)際合作項(xiàng)目——科研人員在紫色卷心菜（紫甘藍(lán)，red cabbage）中分離出了一種獨(dú)特的花青素，可以用作天然藍(lán)色染料。這描述起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)不容易，需要多學(xué)科協(xié)同。

比如說(shuō)，我們需要的化學(xué)物質(zhì)，被稱為P2，在卷心菜中僅會(huì)生成那么一點(diǎn)點(diǎn)，總共只占紫色卷心菜整體花青素含量的5%不到。

研究提出的三聚體結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)P2分子在鋁離子周圍形成螺旋槳狀結(jié)構(gòu)。丨圖源：Science Advances

不過(guò)幸運(yùn)的是，其它花青素成分也可被轉(zhuǎn)化。在對(duì)紫卷心菜的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析后，研究人員推斷，使卷心菜顯紅色的花青素會(huì)在接觸一種特殊的酶后變成藍(lán)色，就像P2一樣。

研究人員搜索大量基因組公共數(shù)據(jù)庫(kù)，最終找到了一種能夠?qū)⒓t卷心菜中的P6、P7和P8花青素變成藍(lán)色的酶。

然后他們對(duì)這種酶進(jìn)行了定向改造，借助合成生物學(xué)策略和蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)工具，創(chuàng)造出一種能夠高效催化青藍(lán)色花青素形成的突變版本。憑借這項(xiàng)酶促轉(zhuǎn)化技術(shù)，他們已在多種食品基質(zhì)中成功制備出色相穩(wěn)定、源自天然的亮藍(lán)和綠色著色劑。

當(dāng)然，在我們?nèi)肟谥埃€需要一系列的安全測(cè)試。但估計(jì)吃上純天然藍(lán)色（更貴？）食品的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

天然青藍(lán)色花青素染色的藍(lán)色冰淇淋丨圖源：Rebecca Robbins/Mars Wrigley Global Innovation Center

不用食品添加劑的上色方法：結(jié)構(gòu)色

在2020年前后，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的研究人員在閑聊時(shí)產(chǎn)生一個(gè)念頭。他們決定開(kāi)發(fā)一種技術(shù)，使巧克力具有彩虹光澤，但無(wú)需任何著色劑或其他添加劑。

大多數(shù)材料會(huì)顯示出某種顏色，是因?yàn)樗鼈?/strong>對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同的吸收、反射和透射能力。例如，樹(shù)上的葉子綠意盎然，是因?yàn)槿~片強(qiáng)烈吸收紅光和藍(lán)光而反射綠光。但某些物體并非依賴色素，而是通過(guò)自身的微觀物理結(jié)構(gòu)來(lái)呈現(xiàn)顏色，這種光學(xué)效應(yīng)被稱為結(jié)構(gòu)色。

自然界中有很多結(jié)構(gòu)色的例子。如鳥(niǎo)類羽色、蝴蝶翅色主要來(lái)自光的干涉；昆蟲體壁上有極薄的蠟層、溝縫或鱗片等細(xì)微結(jié)構(gòu)，使光發(fā)生折射、漫反射、衍射或干涉而產(chǎn)生各種顏色；肥皂泡、光碟背面在日光下產(chǎn)生虹彩，這也是一種結(jié)構(gòu)色。展現(xiàn)結(jié)構(gòu)色的物體表面，在改變照明條件時(shí)可以看到不同的色彩光澤。

具有彩虹光澤的巧克力|圖源：Giulia Marthaler/蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院

ETH的食品科學(xué)團(tuán)隊(duì)確實(shí)做出了彩虹光澤的巧克力，不過(guò)他們并未公布技術(shù)細(xì)節(jié)。食品科學(xué)領(lǐng)域的其他學(xué)者認(rèn)為，他們用到正是結(jié)構(gòu)色。有人猜測(cè)，ETH的研究人員可能是用電子束光刻技術(shù)在玻璃或硅晶圓上蝕刻出大約100 nm線寬的紋理，然后通過(guò)納米壓印等工藝把紋理轉(zhuǎn)移到食品級(jí)模具乃至巧克力表面。

結(jié)構(gòu)色單純通過(guò)處理食物表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)來(lái)制造顏色，沒(méi)有用到食物之外的添加劑。ETH的研究人員也希望將他們的技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室推廣到大眾市場(chǎng)。

目前來(lái)看，虹彩巧克力似乎并未引起消費(fèi)者的太大興趣。但部分業(yè)內(nèi)人士對(duì)前景持樂(lè)觀態(tài)度——將納米著色技術(shù)與食物、織物、紙張和塑料等基材相結(jié)合，可能會(huì)帶來(lái)令人興奮的新產(chǎn)品。例如，日本一家公司利用結(jié)構(gòu)色方法研發(fā)了一種名為“Morphotex”的織物，該織物以具備艷麗藍(lán)紫色翅面的閃蝶（Morpho）命名，沒(méi)有使用任何染料。

Morphotex連衣裙丨圖源：Donna Sgro

可食用亮片

虹彩巧克力反響平平，但這并不意味著消費(fèi)者不喜歡食物流光溢彩、 “布靈布靈”的效果。

看看視頻網(wǎng)站上網(wǎng)紅主廚烘焙蛋糕甜品的視頻——令人垂涎欲滴的糕點(diǎn)，單純看看就是一種極大的視覺(jué)享受——很多都添加了某種食用閃光劑。

根據(jù)美國(guó)食品藥物監(jiān)督管理局（FDA）的指導(dǎo)意見(jiàn)，可食用閃光劑的常見(jiàn)成分包括“糖，阿拉伯樹(shù)膠，麥芽糊精，玉米淀粉和專門批準(zhǔn)用于食品的色素添加劑，包括云母基珠光顏料和FD＆C色素。”（FD＆C指FDA認(rèn)證的食品色素列表）

所有這些都應(yīng)該標(biāo)示在食品說(shuō)明中。未出現(xiàn)在標(biāo)簽中的成分，就意味著它不是食物。正如FDA解釋的那樣，“一些用于食品的裝飾性閃光劑和彩粉實(shí)際上可能含有不應(yīng)被食用的物質(zhì)。”

這些物質(zhì)可能被標(biāo)記為“無(wú)毒”，但不是“可食用”。再明確點(diǎn)說(shuō)，有些灑在蛋糕上的裝飾性添加劑，主要成分就是塑料。這些閃光劑含有塑料、著色劑和反射材料（例如鋁或二氧化鈦）。說(shuō)它們無(wú)毒，主要因?yàn)槠浔旧硎嵌栊缘模粫?huì)輕易被消化分解，但最好還是不要把它們吃進(jìn)肚子里。當(dāng)然，即便吃下去，一般來(lái)說(shuō)也能正常排出。

這其中稍顯特殊的是所謂的“可食用”金箔（粉）。吉尼斯紀(jì)錄里最昂貴的烤奶酪三明治——售價(jià)214美元，賣點(diǎn)就是綴以可食用金箔的法式鉑爾曼香檳面包。

最昂貴的烤奶酪三明治，外面蘸有23k“可食用”金箔。丨圖源：World Record Academy

原則上說(shuō)，金箔和二氧化鈦一樣，化學(xué)性質(zhì)（更加）穩(wěn)定，可被身體直接排出。但金箔不屬于食品添加劑，我國(guó)明確禁止將其用于食品生產(chǎn)，也不能在食品廣告中進(jìn)行宣傳。因?yàn)椴糠纸鸩赡懿粔蚣儍簦渌泻ξ镔|(zhì)，導(dǎo)致組織損傷甚至重金屬中毒。

國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)專門針對(duì)“可食用亮片”這一類產(chǎn)品的獨(dú)立國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，基本原則大致上是說(shuō)，對(duì)于食品而言，無(wú)論是亮片還是其它裝飾物，所使用的材料首先必須是《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760）明確列出的允許使用的食品添加劑種類。

如金銀箔粉這樣不屬于食品添加劑的材料，理論上標(biāo)稱“可食用”即屬違規(guī)。

想要了解更多詳細(xì)信息，可以登陸中國(guó)國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心（CFSA）運(yùn)營(yíng)的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)（GB 2760-2024）》的在線查詢平臺(tái)：https://gb2760.cfsa.net.cn/。

撰文| 嘉偉

參考資料

[1] 《美味的科學(xué)》，[英] 查爾斯·斯彭斯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社

[2] 國(guó)家《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760）

[3] https://www.sciencealert.com/skittles-contain-toxins-and-aren-t-safe-to-eat-lawsuit-alleges

[4] Discovery of a natural cyan blue: A unique food-sourced anthocyanin could replace synthetic brilliant blue | Science Advances

[5] Making chocolate colourful | ETH Zurich

來(lái)源：返樸

編輯：Decoherence

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