国内外食用化学品开发前景
孙华林
食用化学品主要包括两大部分：一是直接添加到加工食品中的物质，如营养强化剂，甜味剂。酸味剂等，统称为食品添加剂；二是间接转移到加工食品中的物质如食品包装容器的包装材料、橡胶制品和罐头内壁涂料及加工助剂等。后者虽然不直接添加在食品中，但接触食品，也可能因残留物影响食品的安全性。按美国FDA（食品药品管理委员会）要求，食品添加剂及食品加工。包装用化学品都应视为"食品添加剂"，并且必须符合有关法规的要求。
原辅料。添加剂和包装材料是食品工业的三大支柱，后两者都与食用化学品有关，随着我国食品工业的发展和人民生活水平的提高，食用化学品发展很快，保证了食品工业的发展。但目前我国食品工业产值约占农产品产值的40％，而发达国家则占200％～300％。可见我国食用品加工业潜力巨大，食用化学品有待进一步开发。
1 国内外发展概况
目前世界上被批准直接使用的食用化学品约4000种，美国约3200种，欧洲约1500～2000种，日本为1100种。据有关资料介绍，世界食用化学品市场总的趋势是在稳步增长，2000年总销售额达160亿美元，其中美、欧、日本是食用化学品的最大市场，其销售额合计130亿美元，占世界总销售额的81%；发展中国家总销售额公为30亿美元（主要是中国、墨西哥和印度）。预计今后5年，世界食用化学品产量增长率为2.5～4%，其中发展中国家可能高一些。就品种大类而言，调味剂（包括香料）增长最快，其次是甜味剂、增稠乳化剂等。根据美国市场调查资料，食品添加剂的总销售额为50.6亿美元，其中香料及调味剂约占25％，甜味剂占24％，营养强化剂占12％，膨松剂及发酵剂占10％，乳化剂占6%，酸味剂占5%，着色剂占6％，保鲜防腐剂占5％，脂肪代用品占3%，其他占4%。
我国食用化学品生产已初具规模，可基本满足食品工业的需要，还有少量出口。按照《食品添加剂使用卫生标准》（GB 2760），目前允许使用的食品添加剂有22大类，1216种，还有加工助剂101种，净水剂3种，包装用合成材料6种，橡胶制品4种，合计1330种，总产量约200t、，总产值150多亿元，近年来增长率约10％，占食品工业总产值的2.0%左右。某些品种1999年增长较大，如谷氨酸钠（味精）产量达66万：，柠檬酸25万～27万T，糖精3.0万t。年产量万吨以上的品种有：纯碱、苏打、明矾、糖精、甜蜜素、苯甲酸钠、食用色素、柠檬酸、醋酸、羧甲基纤维素钠、香精香料。营养强化剂，品质改良剂（持水剂）。山梨醇、维生素C、酶制剂、酵母、复合疏松剂（泡打粉）等。
据预测，到2020年我国食品工业产值将突破3万亿元，成为名副其实的全国第一大产业。食品工业的特异性必然拉动食用化学品的发展。为适应食品工业的发展，我国食用化学品的生产将向改善膳食结构、实现营养均衡与口感好方便食品和仪器加工配套方向发展。
与经济发达国家相比，我国食用化学品尚有差距：品种少，生产技术和应用技术水平总体比较低，生产规模小，产品质量差，等等。
2主要食用化学晶的发展前景
2.营养强化剂
2.1 为了增补人体所需的某些营养成分而添加在食品中的天然或人工合成的食品添加剂，通常主要包括氨基酸及含氮化合物。维生素和微量矿物质三大类，营养强化剂很多，约有130多种，美国1982年已经允许添加的营养素22种，日本1988年允许添加的氨基酸21种、维生素29种、微量元素24种。我国允许使用的营养强化剂品种70种，总产量约1万t/a。
2.1.1 氨基酸及含氮化合物
我国目前批准使用的氨基酸有3种，发展前景广阔：一是牛磺酸。美国消费0.6万t/a，日本消费量0.2万t/a，我国产量约0.06万t/a。如果达到发达国家的消费水平，需要2万t/a。二是赖氨酸。世界总产量约40万t/a，大部分用作饲料添加剂。我国有近10家企业生产，生产能力约4.0万t/a，实际产量约1.5万t/a。三是甘氨酸（氨基乙酸）。日本生产能力约0.55万t/a，其中0. 15万～0.25万t/a用于食品。我国有21家企业生产甘氨酸，产能约3万t/a，实际产量约0.2万t/a。
2.1.2维生素类
世界市场销售额约33亿美元，用于强化剂的约占21％，主要是维生素乙维生素E和叶酸。
美国政府已提出将每人每日摄人维生素C的量由60 mg提高到200 mg，日本维生素C需求量0.9万t/a（60％用于营养强化剂，40％用于抗氧化剂）。我国维生素C产量达2；5万t/a， 1998年出口量近2万·创汇1.2亿美元。
世界维生素E总产量约1.8万t/a，我国产能约0.4万t/a（主要是合成的），需求量约0.2万t/a。天然提取的维生素E，其生物活性优于合成品。国际上天然提取的维生素E价格约为合成维生素E价格的2～3倍，我国大豆油资源丰富，在精制过程中从"脱臭馏分"中可提取维生素E，今后发展前景很好。
世界叶酸总销售量400～500t/a , 用于食品添加剂的近30% ,美国每年进口100t ，并下令面粉都要添加叶酸，以预防畸形儿和结肠癌。
2.1.3 矿物质微量元素
世界卫生组织（WHO）公布的人体必需微量元素有14种：锌、铁、铜、锰、硒、碘、氟、钻、铬、硅、锡、钥、镍、矾。这些元素在体内含量虽少，但与生长发育、生老病死息息相关。其含量通常与当地的土壤、岩石环境有关。钙、磷、钾、钠、硫、氯为宏量元素。近年来所作的营养调查表明，某些人群或地区缺碘、钙、铁、硒、锌的情况较严重，应引起重视，积极发展这些元素的营养强化剂。
2.2 防腐剂和抗氧化剂
保持食品质量和鲜度是人类有史以来所追求的重要目标。但在目前，如果没有食品添加剂，在常温下贮存食品是很困难的。以水果和蔬菜为例，如无添加剂，约有30%在采摘后到餐桌之前就损失掉了。
2.2.1 防腐剂
目前世界上允许使用的品种超过50种。我国已批准使用的品种有30种，产量约3万t/a，主要品种有：
（1）苯甲酸钠。自古以来就用于保存食品。不过现在用的是工业化合成的产品，虽有争议，但仍为许多国家允许使用，今后5年增长率约2%～3％，它也是我国所用的主要防腐剂，目前生产能力2.5万t/a， 1998年产量2万、，出口较多。
（2）山梨酸及其钾盐，是各国允许使用的防腐剂，世界总产量约3万～4万t/a，美国消费量约1万t/a，预计今后5年的年增长率为4%～5%。我国生产能力近年来增长很快，约1万t/a，部分产品出口。
（3）噻菌灵（苯并咪哩、涕必灵）。有杀菌、驱虫作用，安全性好，是欧、美、日等国认定的最佳水果、蔬菜保鲜剂。我国产量约50t/a，今后应加强推广应用。
近年来开发出不少新品种，并已逐渐推广。如纳他霉素（适应性强，防霉性好，目前我国尚无开发的信息，依靠进口）、乳酸链球菌素，溶菌酶。单辛酸甘油酯。稳定态二氧化氯、鱼精蛋白、果胶分解物以及～些天然植物提取物等，都应相当重视。
2.2.2 氧化剂
可分为两类，既水溶性和脂溶类。美国批准使用的品种有26种，消费量度0.81万t/a，日本批准使用的有19万t/a，我国批准使用的有15万t/a，生产能力约0.5万t/a，预计今后世界年需求增长率5％左右。
脂溶性的品种大部分是老品种，如丁基羟基苯甲醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）叔丁基对苯二酚(TBHQ)和没食子酸丙酯（PG）等。
异抗坏血酸钠属于水溶性抗氧化剂，我国近年来发展很快，生产能力约0.4万t/a由于价格便宜，特别是在肉食制品中应用有明显的抗氧化和护色作用，前景看好。
目前天然提取物抗氧化剂发展很快，引起各国的重视。日本已批准使用的有54种，年销售额100亿日元，如茶多酚、维生素E、葡萄籽提取物、维生素C～棕桐酸酯、迷迭香提取物等。
抗氧化剂的发展趋势是各种抗氧剂的复配剂和使用增效剂产生协同效应。
2.3 增稠剂和乳化剂
2.3.1 增稠剂
增稠剂主要是水溶性胶体物质，大部分是由天然动植物提取或者加工而成，品种较多，全世界约50余种，总销售额约15亿美元，近期年增长率5％左右。美国增稠剂消耗量约37万t/a，山日本总需求量之万t/a。我国批准使用的增稠剂有26种，总需求量3万t/a，主要品种有：
（1）明胶。是使用很久的动物胶品种，具有稳定和乳化的双重功能，世界总产量约20万t/a，总需求量约30万t/a。美国是最大的明胶生产国和消费国，产量3.5万t/a，消耗量4万t/a。我国生产能力约0.6万t/a，实际产量约0.3万t/山需求量约1.5万t/a，发展前景看好。
（2）按甲基纤维素钠（CMC）。世界总产量约15万t/a，美国用于食品工业的（CMC约0.5万t/a：日本约0.3万t/a，用于食品工业的约0.5万t/a。由于原料价格便宜，易得，所以发展很快，今后主要是提高质量。
（3）黄原胶。世界总产量约10万t/a，需求量增长率5％～7％，由于功能性好，悬浮性及耐酸碱性能都优良，是理想的增稠剂。我国生产能力为0.8万t/a～1万t/a。近期市场需求量0.5万t/a～0.6万t/a。发展前景较好。
（4）海藻酸钠、卡拉胶、琼脂等。这几种产品都是得用海藻提取加工的，我国沿海地区资源丰富，发展快，潜力很大。
（5）改性淀粉。世界总产量约250万t/a，作为食品添加剂使用的占15％左右，有较好发展前景。
（6）田青胶和亚麻籽胶（富兰克胶），我国资源丰富，尚处于开发阶段，有发展前景。
增稠剂的品种很多，由于产地不同，粘度系数也不～样，在应用时应注意选择。应向不同食品和工艺条件的复合增稠剂以及"功能性"成分的方向发展，多糖化合物（低聚果糖、果胶等）所具有的功能更应引起重视。
2.3.2 乳化剂
乳化剂是需要量较大的～种食品添加剂，世界食用乳化剂的总销售额为7亿～8亿美元，总需求量约25万t/a，允许使用的品种约60余种。我国已批准使用的品种有30种，食品级乳化剂总产约0.7万t/a，估计今后5年需求量1.5万～2万t/a。
主要品种有：
（1）卵磷脂，属于从动植物提取的天然乳化剂和营养强化剂。主要品种是大豆卵磷脂。世界大豆卵磷脂产量13万～15万t/a，消费量约10万t/a。美国产量约4万t/a，欧洲3万t/a，用途十分广泛。我国大豆资源丰富，大量副产物"油渣"（粗磷脂）尚未充分利用，市场潜力很大，发展前景很好。
（2）山梨醇脂肪酸酯。可分为司盘（sp）系列和吐温（TW）系列。美国司盘类产量约1.5万t/a，用于食品的约0.1万t/a；吐温类产量约1.4万t/a。用于食品的约0.36万t/a。我国主要是工业用。山梨醇脂肪酸酯类与其他乳化剂复配使用，效果更好。
（3）蔗糖脂肪酸酯。世界总需求量约1万t/a。我国目前生产能力约0.3万t/a。蔗糖多酯是国外开发应用的新品种，可以代替食用油，又不产生热量，不至使人发胖，还有降血清胆固醇等作用。我国尚未开发。
（4）甘油脂肪酸酯。占世界食品用乳化剂总产量的46％，其中单甘酯用量最大，约占50％。我国生产能力约0.4万t/a ，含量90%以上的分子蒸溜较好，HLB什范围大（2～6），美国FDA已经批准食用油代替品，今后发展前景好。
2. 4 酸味剂
酸味剂是增强食品酸味和调节PH什或具有缓冲作用的酸、碱、盐类物质的总机世界主要品种有20余种，总产量约100万t/a，需求量年增长率3％～5％。我国已批准使用的酸味剂有17种，其中拧檬酸产量最大，醋酸次之，此外还有乳酸、富马酸等。
（1）柠蒙酸。世界总需求量约80万t/a，大多数用于食品，年需求增长率3％～5％。美国是最大消费国，消费量达20.6万t/a，生产能力为15.3万t/a；日本柠檬酸消费量为2.8万～3万t/a，生产能力约3.75万t/a。；印度产量约3万t/a。我国是柠檬酸生产大国，生产。生产能力为35万t/a，实际产量达25万t/a左右，出口量居世界第～位。国际拧檬酸90％用于食品及饮料，5%～8%用于医药化妆品，其余用于洗涤剂等工业部门。我国农副产品资源丰富，在大力发展柠檬酸生产的同时，应注意下游产品如柠檬酸钙、柠檬酸铁铰、柠檬酸月桂酸酯、乙酞柠檬酸三丁酯等的开发。
（2）乳酸。近年来发展迅速，受到各国普遍重视。特别是发酵乳酸（L-乳酸），是安全性很好的的添加剂。据有关资料报道，世界生产能力已达20万t/a，需求增长率达10％，主要用于食品和饮料（占60％）。最大的生产企业是荷兰的PURACK公司（10万t/a）。我国生产能力约2万t/a，实际产量约1万t/a，年需求量约0.5万t/a，有少量出口。乳酸盐系列产品如硬脂酰乳酸钙（钠）、乳酸钙、乳酸锌、乳酸亚铁盐等发展很快，特别是用于聚乳酸可降生物降解塑料等，都是今后应注意开发的。
（3）醋酸。是我国应用最早、最多的～种酸味刚。日本作为天然酸味剂的酿造醋年消费量约45pt/a，东南亚地区生产能力占世界总产量的；15％，我国食醋产量200万t/a，还有某些地方特色的醋，如山西老陈醋，镇江香醋等。随着调味品哟发展，多功能性的食醋将有很好的发展前景。
（4）其他酸味剂。如苹果酸，世界生产能力约5万t/a，其中食品用约2万t/a以上，其酸味的产生是与其他酸味剂的复配使用，口感好。我国产量能力约1万t/a，但实际产量近0.8万t/a，主要供出口，又如酒石酸（主要是指L-酒石酸），世界总产量约为4万t/a，主要用于利用其副产物粗酒石发展酒石酸及下游产品的潜力很大。
2.5 甜味剂
甜味剂是近期发展较快。销售额较高的一类添加剂，目前世界总销售额约15亿美元，发展方向是低热量，非营养，高甜度的合成甜味剂。各国根据本国情况，发展的品种也有所不同，例如美国非营养型甜味剂的年消费量约1.5万t/a，主要是阿斯已甜（APM），生产能力约1万t/a（占世界总产量的70％左右）。我国已批准使用的甜味剂有14种，主要品种有糖精，甜蜜素、糖醇类和安塞蜜等。
（1）糖精（糖精钠）。是约有90年历史的老产品，在我国也已有60余年的生产和应用历史，全世界每年的消耗量相当于1000万t/a蔗糖的甜度，其中亚洲占44％，南美占35％，欧洲占18％。我国生产能力约3.7万t/a，实际产量2万t/a，出口约1.6万t/a。糖精的甜度是食糖的500倍，虽然安全性基本得到肯定，但从长远看，有可能被其他甜度更高的甜味剂所取代。
（2）安塞蜜（乙酸磺胺酸钾，A～K糖）。其甜度是食糖的200～250倍，口感好，在体内不吸收，24h可完全排出体外，美国FDA已批准使用，日本也于1999年批准使用。我国产量不多，约500t/a。该产品原料易得，稳定性好，很有发展前途。
（3）甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）。目前世界上已有40多个国家和地区批准使用，其甜度是食糖的40倍。我国生产能力约3万t/a，实际产量约2万t/a，有近40家企业在生产，产品供大于求。
（4）其他甜味剂。如阿斯巴甜，甜度为蔗糖的200倍；阿力甜的甜度为蔗糖的200倍；三氯蔗糖的甜度为蔗糖的600倍，已有30多个国家允许使用。另据资料报道，美国盂山都公司开发出甜度为蔗糖的8000倍的高甜味剂Neotam，正在向美国FDA申请允许使用手续，应引起重视。
2.6 持水剂（品质改良剂）及净水剂
持水剂是指用于食品的有较好的持水性的磷酸盐类。1990年世界持水剂消耗量己超过342万t/a（以P2O5计），最常用的品种有30余种。美国是生产和应用最多的国家，年产量约12万t/a，主要品种如焦磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸二钠、磷酸三钠等占70%，磷酸钙盐（一、二、三钙）占28%，磷酸钾盐占20%。我国磷酸盐类食品添加剂生产起步较晚，包括食品用磷酸在内的磷酸盐生产能力约5万t/a，实际产量约2万t/a，已批准的品种有10种，目前状况是钠盐较多，钙盐次之，钾盐较少，复配产品更少，今后应以钾盐代替钠盐，多开发复配产品。
净水剂，特别是以江湖水为水源的饮水处理所用净水剂需求量很大，质量要求高，我国己批准使用的净水剂仅3种，年需求量约302万t/a应引起重视。
2.7 调味剂及香精香料
调味剂及香精香料是为了使食品具有特殊的味道，增加香气和香味，促进人们的食欲。世界总销售额40亿～50亿美元，近年来增长率5%～6%，预计今后5年增长率将达到6%～7％。
（1）调味剂。我国近年来发展很快，传统的调味品如酱油产量增长率10％，达450万t/a；复合调味品产量达150万t/a，增长率达20％。味精产量最多，达65万t/a，是调味品的主角，近年来鸟苷酸（GMP）和肌苷酸（IMP）等以及复酸调味品（G＋1）、酵母提取物等，由于既有各种鲜味，又含多种营养素，增长率达50％，前景很好。
（2）香精香料，国际上允许使用的品种达20m余种。我国批准的品种有742种，总产量约3万t/a，其中大多数是化学合成的，有的品种如香兰素、麦芽酚等出口量都很大。
2.8 食品包装材料
食品包装材料拥有～个巨大的不断增长的市场。聚合物材料的发展高于其他材料。每年用于食品的塑料材料，美国约450万t，德国约200万t，意大利约190万t。我国食品包装材料产量估计为150万～200万t/a，今后的发展趋势是多层复合高不透气性塑料。功能性塑料（如保鲜膜）和可生物降解塑料，其中，生物降解塑料发展迅速，如美国由L～乳酸～步法聚合制成生物降解塑料聚乳酸，意大利以玉米淀粉生产生物降解塑料，生产能力已达到3万t/a，德国生物降解塑料销售量达60万t/a。日本所用聚乳酸塑料的分子量达到30万t/a。已建成聚乳酸塑料厂。
我国可生物降解包装材料发展也很快，如以薯类、玉米等淀粉制成食品包装容器（60天内可降解），纸浆、植物纤维等包装材料，还有"光-生物可控双降解塑料"等。但市场占有率还不高，潜力很大，发展前景广阔。
2.9 着色剂
着色剂虽然用量很少，但作用很大。目前世界着色剂市场销售额可达2.28亿美元，年增长率约3.2%。日本合成色素产量约200万t/a，天然色素（90％是焦糖色素）约2万t/a。我国色素产量1.5万t/a，但焦糖色素占55％～60％。天然提取物或加工产品品种很多，我国已批准47种，除了焦糖色素外，其他品种的商品化率都不高，今后有待于改进质量及实现标准化。
2.10 加工助剂及溶剂
加工助剂及溶剂在食品加工中往往不引人重视，但用量却很大。例如食用油的制取，部分是用萃取法，提取所使用的溶剂，国外用己烷。按日本的《食品添加物公定书》（既第六版食品添加剂标准）规定，己烷中含芳烃物（以苯计）体积分数小于0.25％，而且按最新版《第七版公定书》规定，己烷在食品中的残留量指标，不得超过25UG/G，硫化物要通过检测的规定，我国6号溶剂油用于大豆油抽提，标准中规定芳烃体积分数小于1%，硫含量J、于0.02％。
日本还参考美国FCC（食品化学法典）和JECFA（FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会）的标准，制定了食品加工所用的溶剂生产准则，规定只有24种溶剂允许使用，并且对其中6种溶剂还规定了残留量指标，我国应重视开发食品加工用的助剂和溶剂。
3 结束语
我国不久即将加入WTO，外国的各种品牌食用化学品就要进入国内市场。这对我们既是机遇，又是挑战。必须对创新技术、改进工艺、提高质量。
