色彩繽紛的陷阱?食用色素的健康彩虹

學校:新北市汐止區東山國民小學
作者:張辰欣林炘昊林書妤蘇郁翔
指導老師:古淑鈴吳信翰

摘要

食品業者廣泛的使用價廉但有健康風險的人工食用色素,讓食物不易因溫度或空氣變色,看起來更可口.相較之下,天然色素更安全健康.為了找出更適合日常飲食的天然色素,我們探究了不同天然色素的溶解性,整理其在不同酸鹼、光照、溫度等環境的表現,最後將結果製成表格,給大家作為選擇天然食物的參考。

壹、我們吃的食物真的健康嗎?

  近來食安問題備受關注,特別是添加物帶來的潛在健康風險。在家裡,媽媽也總是避免讓我們吃加工食品,選擇天然食材,親手製作家裡的饅頭、麵包,以確保飲食健康。也因此,我們開始思考能否在不使用添加物的方式,進行食品製作。
  在一次學校食農教育課程中,我們嘗試以火龍果取代人工色素製作紅色饅頭。剛開始,麵團仍可保持鮮紅,但經過蒸煮後,卻變成了橘紅色!查了資料才知道,原來火龍果的甜菜紅素不耐熱,因而造成顏色的變化。這讓我們感到十分驚訝,並引發了我們的好奇。因此,我們想知道食用色素有哪些,哪些天然色素著色較穩定,並探討如何解決天然色素不穩定的問題,同時讓大家了解各國政府對於食用色素的核准與管制措施,讓我們吃進的食物既繽紛又健康!

貳、探究架構

  我們想要吃進的食物兼具「色彩」與「安全」,首先我們要了解食用色素有哪些?特點是什麼?還要了解人工和天然食用色素的使用時機?更要了解怎麼讓食品顏色鮮艷又健康?最後找出如何為色素食安把關?
一、探究子題
(一)色彩魔法學:食用色素有哪些?特點是什麼?
(二)人工 vs.天然:食用色素怎麼選?
(三)怎麼讓食品顏色鮮艷又健康?
(四)食安守門員:如何把關食用色素?

榮譽

「113年度柯華葳線上數位閱讀專題探究競賽」國小A組優等

類別

113年度/國小

標籤

食安/色素

轉載分享

二、探究架構圖

參、主要發現

一、人工和天然食用色素的特點
(一) 色素分兩種:天然色素與人工色素
1.天然色素
  由動植物提取製成,我們參酌食品藥物管理署核准的46種天然色素,並將其依據主成份分類為以下七種:葉綠素、花青素、番茄色素、黃梔子色素、紅甜菜色素、蘿蔔素、葉綠素色素。無法歸納至七大類的色素,則納入「其他」類別,整理結果如表一所示。
  食品藥物管理署核准的這份色素名單,是參考歐美日各國的食用色素名單所擬訂的,這些天然色素已經過多國長期的使用,顯示其在安全性及實用性方面,有一定的可信度。

表一、46種天然食用色素(參考歐、美、日各國)依特性分成七大類主成分
主成分 例如
1.花青素 櫻桃色素/藍果色素/葡萄汁色素/葡萄果皮色素/洛神花色素/桑椹色素/紫蘇色素/李子色素/紅玉蜀黍色素/紫甘藍菜色素/草莓色素/藍莓色素/花青素/洛神花色素
2.甜菜紅素 紅莧菜色素/紅甜菜色素
3.葉綠素 綠藻色素
4.類胡蘿蔔素 胡蘿蔔色素/黃玉蜀黍色素/蟹色素/黃梔子色素/橘子色素/紅椒色素/番紅花色素/蝦色素/甘薯色素/番茄色素/婀娜多/葉黃素類/柿子色素/番茄色素
5.薑黃素
6.類黃酮 可可色素/洋蔥色素/甘草色素/花生色素/紅花黃/蝦色素/蕎麥全草抽出物
7.紅麴色素 紅麴色素
8.其他 胭脂紅酸/棉子粉/梔子藍色素/藍藻色素/大瑪琳色素/植物碳

2.人工色素
  由化學調製而成,目前國內合法的人工色素有以下幾種:紅色六號、紅色七號、紅色四十號、黃色四號、黃色五號、綠色三號、藍色一號、藍色二號。
(二)食用色素特點
  天然食用色素以天然原料來源,經水、酒精、植物油溶劑萃取,未經純化且主要供為食品著色用途,不對健康構成影響。人工食用色素則由化學調製,較天然色素便宜,且無營養價值,在代謝過程中會產生有害物質,並含有輕微毒性,如過量攝取對健康可能會構成影響。
二、食用色素怎麼選?
(一)人工色素可能的風險
  致癌(高壓、高溫下)、麻疹過敏反應、注意力不集中、過動(過多食用)、自制力差(過多食用)、學習障礙(過多食用)。
(二)天然色素好處
表二、天然色素的好處
天然色素 紅色 橙色 黃色 綠色 藍色 紫色 黑色
食材 紅肉火龍果/紅菜頭汁/紅麴色素 紅蘿蔔汁 薑黃 抹茶粉/斑蘭汁 蝶豆花汁 紫蘇葉汁 可可粉/竹炭粉
好處 抗癌、可抑制膽固醇合成 幫助維持正常視力 抗癌改善心臟健康 抗癌、抗衰老,有助穩定血壓 抗氧化、預防心腦血管疾病 止咳平喘 有助改善心腦血管健康

  由於過量使用人工色素會對人體造成危害,許多國家已嚴格管制人工色素的使用,並積極鼓勵多使用天然色素。然而,在某些情況下,人工色素還是有天然色素無法完全取代的優勢。例如,為了怕民眾誤食藥品,依法微量添加於藥品中,在某些國家可能是可接受的;此外,人工色素的穩定性與持久度仍優於天然色素。因此,在食品與藥品領域中,人工色素依然具有一定的實用價值。
三、怎麼讓食品顏色鮮艷又健康?
  我們搜集並整理了不同天然食用色素的特性,包括水溶性或脂溶性、耐光性、在酸、鹼環境下的穩定性、耐熱性等,並將結果整理於表三,以便大家更直觀的進行比較與了解。
表三、常用天然食用色素在不同的環境下的穩定性

四、為人工食用色素把關
  目前世界各國對人工合成色素大多採用正面表列的方式列管,未經許可者不得添加,但是部份已被核准使用的人工合成色素,也有可能隱含對人體健康的風險。

肆、結論

一、 天然不穩定,人工潛藏健康疑慮
   透過這次的探究,我們更了解食品加工在色素應用上所面臨的挑戰。我們發現,人工色素雖然穩定且成本低廉,但其潛在的健康風險不容忽視;相較之下,天然色素雖然安全,但在某些酸、鹼或光、熱環境中容易變色,進而影響食物的外觀。
   我們認為,基於健康考量,仍應盡可能使用天然色素,未來可透過科技,改良其穩定性,提高實用價值。此外,食品標示也必須要很完善,讓消費者清楚色素的來源。同時,政府與學校應積極提高大眾對色素安全的正確認識。唯有如此,我們才能在享受繽紛美食的同時,也能兼顧健康與安心!
二、天然益健康,人工特殊狀況下才用
   人工食用色素對健康有疑慮,少用。只有在特殊狀況,例如確保食用的正確性,如藥品才可少量使用。反之,多用天然食用色素有益健康,因天然色素可抗癌、延緩衰老;維持正常視力;穩定血壓;抗氧化;預防心腦血管疾病;止咳平喘;改善心腦血管健康。
   我們建議,要正確使用食用色素,詳閱標籤、選擇原型食物、自己動手做、強化健康思想。
三、 食品可以顏色鮮艷又健康
   我們發現,各個天然色素的適用情況如下,在適合情境下,食品也可以鮮艷又健康:
  1. 適用於酸性:花青素、甜菜紅素。
  2. 適用於鹼性:葉綠素。
  3. 適用於加熱食品:花青素、薑黃素、胡蘿蔔素。
  4. 耐光照:胡蘿蔔素。
  5. 抗氧化:薑黃素、甜菜紅素、胡蘿蔔素、花青素。
  6. 皆可:梔子色素(紅、黃、藍)
   不過,天然色素固然健康,但市售價格偏高且有添加物,因此建議民眾自行製作。
四、為色素食安把關
   我們可以參考各國的法規,運用在臺灣的法規上,也可以加強食品的檢驗,廠商也可以減少對人工色素的使用,多使用天然色素。
五、對未來探究的期許
   期待多點天然食物色素保持的研究,給民眾和食品廠商一些啟發與參考,大家才能吃得美麗又健康。

伍、參考資料

  1. 彰化縣衛生局(2019-07-10):食用色素小提醒
  2. 全國法規資料庫(2023-03-29):發布修正天然食用色素衛生標準
  3. 台美檢驗:食用色素來源及管理規範
  4. 長庚醫訊:漫談食品添加物的健康危害
  5. 食育協會(2021-12-17):食育知識:人工色素到底有什麼問題?
  6. 你想煮煮(2023-02-25):大自然的「食用顏料」— 天然色素 | 識揀識食
  7. 植物天然色素之介紹:台東區農業專訊
  8. 財團法人台灣優良農產品協會:給你一點顏色嚐嚐--那些年我們一起吃的色素
  9. 臺灣博碩士論文知識加值系統:酸鹼值及磷酸鹽類對菠菜葉綠素與蛋白質交互作用之影響
  10. 臺灣博碩士論文知識加值系統:紅肉火龍果(Hylocereuspolyrhizus)甜菜苷色素定性與安定性之研究
  11. 財團法人台灣優良農產品發展協會:臺灣博碩士論文知識加值系統
  12. 華醫學報第48期:添加甜菜紅製作饅頭之儲存過程顏色變化探討
  13. 彰化縣衛生局:食用色素知多少?
  14. SGS(2024-02-27):食品中的色素檢驗:了解准用與非准用著色劑的差異
  15. 中華民國對外貿易發展協會(2023-11-10):美國加州新法禁止食品添加劑,包括紅色色素3號
  16. 維基百科:番茄紅素
  17. 植物天然色素:華肝基因
  18. 具食用色素潛力的臺灣原生植物(2018-01-16):林業研究專訊
  19. 認識色素:料理台灣
s