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合成色素
合成色素即人工合成的色素，其優點不少，如色澤鮮艷，著色力強，色調多樣，但它有一個大缺點，即具毒性（包括毒性、致瀉性和致癌性）。這些毒性源于合成色素中的砷、鉛、銅、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸鹽，它們對人體均可造成不同程度的危害。中國1982年公布了《食品添加劑使用衛生標準》，其中規定了只能使用5種合成色素，并定出了最大使用量，如合成色素的純色素含量不得低于85～99%，1公斤合成色素中砷的含量應在1毫克以下，鉛在10毫克以下，銅在20毫克以下，每100克色素中，苯酚不應超過5毫克，苯胺不應超過4毫克，各種氯化物不應超過0.5%等，這些規定是為了限制色素中的雜質，以減少對人體的毒害。
分類
中國允許在食品中添加的合成色素共計28種，合成色素的分類如下所示：
有機合成色素：莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃、新紅、赤蘚紅、誘惑紅、日落黃、亮藍和靛藍及其鋁色淀，喹啉黃。
無機合成色素：二氧化鈦和合成氧化鐵
天然等同合成色素：β-胡蘿卜素，番茄紅素
其他合成色素：葉綠素銅鈉（鉀）鹽：葉綠素銅（鉀）鹽
有機合成色素的鋁色淀是通過純有機合成燃料與氧化鋁反應后，經清洗和干燥等工序，使水溶性色素沉淀在不溶
性基質上所制備的特殊著色劑，其不溶于任何介質，通過擴散在某種載體中（如砂糖、油、甘油、糖漿）進行著色。
有機合成色素從結構上分為偶氮色素類（莧菜紅、胭脂紅、日落黃、檸檬黃等）和非偶氮色素類（赤蘚紅、亮藍、靛藍等）。這些色素的分子量在450-880之間，最大吸收波長在428-630nm之間。其耐氧化還原性能均較差；耐熱、耐光性能穩定（靛藍除外）；胭脂紅、誘惑紅、日落黃、靛藍在堿性條件下不穩定，赤蘚紅、靛藍在酸性條件下不穩定 。
種類信息
根據對合成色素進行的分類，由于有機合成色素種類較多，所以在基本信息介紹部分主要分為有機合成色素和其他合成色素進行介紹，見表1、表2所示。
表1.有機合成色素的基本信息
| 合成色素名稱 | 別名 | 英文名稱 | 分子式 | CNS號 |
|---|---|---|---|---|
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莧菜紅
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雞冠花紅
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Amaranth
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C20H14N2O10S3Na3 |
08.001
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胭脂紅
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麗春紅4R
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carmine
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C20H11N2Na3O10S3
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08.002
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赤蘚紅
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櫻桃紅
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Erythrosin
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C20H6I4Na2O5
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08.003
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新紅
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桃紅
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New red
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08.004
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檸檬黃
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酒石黃
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Tartrazine
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C16H9N4O9S2 Na3
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08.005
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日落黃
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夕陽黃
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Sunset yellow
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C16H10N2Na2O7S2
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08.006
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亮藍
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食用藍色2號
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Brilliant blue
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C37H34N2Na2O9S3
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08.007
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靛藍
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酸性靛藍
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Indigotine
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C16H10N2O2
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08.008
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誘惑紅
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艷紅
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Allura red
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C18H14N2O8S2Na2
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08.012
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酸性紅
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偶氮玉紅
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Carmosine
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C20H12N2 Na2O7S2
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08.013
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喹啉黃
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Quinoline yellow
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C18H9NNa2O8S2
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08.016
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表2、其他合成色素的基本信息
| 名稱 | 英文名稱 | CNS號 |
|---|---|---|
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二氧化鈦
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titanium dioxide
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08.011
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氧化鐵黑
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ironoxideblack
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08.014
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β-胡蘿卜素（合成）
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β-carotene
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08.010
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番茄紅素（合成）
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lycopene(synthetic)
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08.017
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葉綠素銅鈉（鉀）鹽
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hlorophyllincoppercomplex,
sodiumandpotassiumsalts
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08.009
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氧化鐵紅
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ironoxidered
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08.015
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安全評價
有機合成色素安全性評價
對食用合成色素的安全性存在爭議主要集中在有機合成色素，有機合成色素可以改善商品外觀并吸引消費者購買，于是有不法分子在利欲驅使下，突破允許使用品種、范圍和數量，濫用、重劑量使用色素，更使食品安全面臨挑戰 。
食用色素對人體有危害，主要是由于食用合成色素多以苯、甲苯、萘等化工產品為原料，經過磺化、硝化、偶氮化等一系列有機反應而成，大多為含有R —N N —R′鍵、苯環或氧雜蒽結構化合物。因而許多合成色素有一定毒性，必須嚴格控制使用品種、范圍和數量，限制每日允許攝入量(ADI) 。有些色素長期低劑量攝入，也存在致畸、致癌的可能性。
胭脂紅作為一種偶氮化合物在體內經代謝生成β-萘胺和α-氨基-1-萘酚等具有強烈致癌性的物質，胭脂紅與歐盟標準禁用的蘇丹紅Ⅰ同屬于偶氮類色素，偶氮化合物在體內可代謝生成致突變原前體，芳香胺類化合物，芳香胺被進一步代謝活化后成為親電子產物與DNA 和RNA 結合形成加合物而誘發突變 。
有研究表明食用合成色素能加重或惡化多動癥癥狀。有些合成色素是偶氮類物質，而偶氮類物質已被確定為不安全的，具有潛在的過敏反應和致癌性。前蘇聯在1968-1970年曾對莧菜紅這種食用合成色素進行了長期動物試驗，結果發現致癌率高達22%。美、英等國的科研人員在做過相關的研究后也發現，不僅是莧菜紅，許多其它的合成色素過量攝入也對人體有傷害作用，可能導致生育力下降、畸胎等等，有些色素在人體內可能轉換成致癌物質。特別是偶氮化合物類合成色素的致癌作用更明顯。此外，許多食用合成色素除本身或其代謝物有毒外，在生產過程中還可能混入砷和鉛。
GB 2760許可的有機合成色素基本上都是JECFA規定了ADI值的準許在食品中使用的著色劑，這些著色劑在純度上符合食品級的規格要求，因此按照GB 2760在食品中使用不會對人體造成任何傷害。
無機合成色素安全性評價
二氧化鈦是穩定的無機合成色素，對于光、氧氣、pH的變化和微生物都很穩定。二氧化鈦已經經過了許多安全檢驗，發現沒有基因毒性，沒有致癌性，在大鼠、狗、豬和兔子的試驗中都沒有毒害作用。
天然等同合成色素安全性評價
當第一個合成的類胡蘿卜素—β-胡蘿卜素被建議作為食品著色劑使用時，盡管人們相信β-胡蘿卜素，但仍進行了一系列的試驗。很多人認為合成的制劑可能包括少量的污染物，但β-胡蘿卜素經口急性毒性非常低。大量的證據表明β-胡蘿卜素對人體是無害的。然而，也有一些證據表明人體攝入過多的β-胡蘿卜素會導致胡籮卜素過多癥而使皮膚呈橘黃色。JECFA規定所有類胡蘿卜素著色劑的ADI值為0~15mg/kgbw。無論是合成β-胡蘿卜素，還是合成番茄紅素，都具有天然等同物的化學結構，人類長期的食用史證明其對人體不會造成任何危害。
葉綠素銅鈉（鉀）鹽安全性評價
葉綠素銅鈉（鉀）鹽是天然葉綠素經化學改性后的銅葉綠素，經動物試驗安全性高，出美國僅允許在牙膏中使用外，世界其他各國普遍許可其在食品中使用。銅葉綠素僅僅是用銅離子取代葉綠素中的鎂離子而得到的穩定絡合物，雖然經過了化學改性，但也經常被認為屬于天然色素 。
檢測
鑒于食用合成色素的不安全性，國家也加強了對合成色素的監管，制訂了食品添加劑使用標準（GB 2760-2011），另外對合成色素的檢測也非常重要，國家標準食品中合成著色劑的測定標準（GB/T 5009.35-2003)中規定了對新紅、檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、赤蘚紅、亮藍、靛藍這8中合成色素的3種檢測方法，分別為高效液相色譜法、薄層色譜法、示波極譜法。
1.高效液相色譜法
食品中人工合成著色劑用聚酰胺吸附法或液-液分配法提取，制成水溶液，注入高效液相色譜儀，經反相色譜分離，根據保留時間定性和與峰面積比較進行定量。
2.薄層層析法
薄層層析法原理是依據水溶性酸性合成著色劑在酸性條件下被聚酰胺吸附，而在堿性條件下解吸附，再用紙色譜法或薄層色譜法進行分離后，與標準比較定性、定量。該方法具有操作簡單的特點。
3.示波極譜法
食品中的合成著色劑，在特定的緩沖溶液中，在滴汞電極上可產生敏感的極譜波，波高與著色劑的濃度成正比。當食品中存在一種或兩種以上互不影響測定的著色劑時，可用其進行定性定量分析。缺點是存在著色劑較多或存在干擾，將不能準確測定。
4.其他方法
其他檢測合成色素的方法有微柱法 、導數伏安法 、毛細管電泳法 、靜電離子色譜法 、光譜掃描法 。
事件
根據對合成色素的安全性評價，有機合成色素存在潛在危害性，并且在現實生活中，也多次曝出違法使用有機合成色素的食品安全事件。
1.2005年5月，國家質檢總局對江蘇、北京、上海等10個省、市33家企業的熏煮火腿抽查結果，共檢查了40種產品，合格率為60.0%。天津質檢四站的工作人員在檢查中發現有在熏煮火腿中違規添加胭脂紅人工合成色素的產品，并將企業名單予以公布 。
2.2006年3月12日報道，沈陽市公安局巡警支隊打假辦和大東區工商分局的聯合檢查人員，發現了鹽酸加胭脂紅浸泡給紅毛丹染色的加工點。據介紹，加工過程中，使用鹽酸和名為胭脂紅的食品著色劑混合成染料，將白色、青色的未成熟紅毛丹浸泡著色，然后加價在水果批發市場上批發出去 。
3.同濟大學的蔡智鳴等隨機采集了上海市市售的部分飲料類、肉制品類、糖果類食品，對食品中人工合成色素胭脂紅的含量進行了檢測。結果發現，隨機采集的5種不允許添加的肉制品中如臘腸、調理雞肉制品、調理牛肉制品、叉燒、鹵肉（熟肉制品）中均檢測出胭脂紅，屬于違法食品。而在山楂片中的胭脂紅超過規定用量，葡萄酒、花雕酒、紅腸腸衣、干玫瑰的胭脂紅含量雖然沒有超標，但接近96年版衛生標準的最高允許使用量 。
4.2011年4月11日，上海染色饅頭被曝光，過期饅頭加著色劑檸檬黃=玉米饅頭。涉案的上海盛祿食品有限公司不僅存在偽造生產日期的問題，更是將過期的饅頭“再利用”，著色劑檸檬黃、甜蜜素、防腐劑齊上陣，隨意制造白面、玉米饅頭，每天制作三萬個，都發往正規超市，而工人卻打死不吃自己制作的染色饅頭 。
5.2011年4月13日半島都市報報道，檸檬黃染出三黃雞，還有色素染出的其他中餐，飯店廚房成染色工廠。
6.2011年5月11日，重慶江津區蔡家鎮的一家“染色豆瓣”廠被查，為了讓豆瓣的顏色更鮮亮，違規在其中添加“胭脂紅”和“日落黃” 。
7.2011年5月17日福建泉州南安市一家名叫“麥唯食品廠”的食品黑作坊生產的烤肉和雞排等肉類食品都添加了國家禁止添加的胭脂紅、檸檬黃和日落黃等食品添加劑 。
8.2011年10月23日報道，北京華聯精品超市爆出“瘦肉餡添加染色劑”——日落黃。北京市民胡先生在華聯精品超市三里屯店，買了一盒包裝好的廋肉餡，回家后精心烹制的丸子湯卻成了紅色，超市方面也在接受媒體采訪時承認：肉里面添加了一種叫做“日落黃”的添加劑，而“日落黃”是超市員工帶勁商場，添加進去的 。
9.2012年2月9日，哈爾濱食品藥品監督管理部門對紅牛進行查證的過程中卻發現，紅牛飲料配料中含有國家不允許在維生素功能飲料中使用的人工合成色素胭脂紅等諸多問題 。
10.2012年11月25日，山東威海榮成市調查發現，一些海蝦加工企業靠添加胭脂紅色素來給海蝦提色。每年秋冬之交，是包括青島在內一些沿海城市漁民晾曬海米、蝦干的大號季節，但一些不法分子卻為了追求海米的好賣相，偷偷地用一些化學色素進行染色“美容”，使生產出的干海鮮產品色澤鮮艷。
11.2013年7月17日，國家質檢總局公布了5月份進境不合格食品化妝品信息，共檢出質量安全不合格的進口食品137批次、化妝品26批次。其中一家公司從美國進口的M&M’s黑巧克力豆被檢出日落黃超標，而瑪氏公司卻不作回應 。
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