人類首先是“用眼睛吃飯”的動物，現(xiàn)在更是“讓手機先吃”的時代，鮮亮的色澤不只是點綴，更是食欲與情緒的催化劑，能直接改變我們對味道的感知。

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、加強食材的原有色澤，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說是安全的。

撰文 | 嘉偉

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判標準——色、香、味，代表視覺要素的“色”居首，這與現(xiàn)代心理學的結(jié)論基本一致。

有大量心理學和感官科學的實驗表明，視覺信息是人們對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，消費者的味覺體驗也會顯著更好。即使味道保持一致，顏色偏淡或外形不整潔的食物也會被評為“不新鮮”或“口味平庸”。

這是所謂“跨通道效應”（crossmodal effect）的一部分，屬于心理學中“感覺統(tǒng)合”（sensory integration）的研究范疇。英國實驗心理學家查爾斯·斯彭斯（Charles Spence）在《美味的科學》（Gastrophysics: The New Science of Eating）一書中，為此類多感覺統(tǒng)合（multisensory integration）在味覺體驗中的真實作用，創(chuàng)造了一個新詞——Gastrophysics（美食物理學）。它指的是一個融合物理學、心理學、感官科學與烹飪藝術(shù)的新興跨學科領(lǐng)域，旨在研究我們吃東西時的多感官體驗是如何被塑造的——不僅僅是味道本身，還有視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、環(huán)境、記憶與情緒等因素的影響。

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、強化這種視覺吸引力，色素變得不可或缺。它不僅是裝飾，更是一種語言：告訴你這塊糖果是草莓味，那瓶飲料是柑橘口感。色彩，成了味覺的引導者，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，可合法使用的食用色素由國家市場監(jiān)督管理總局和國家衛(wèi)生健康委員會通過《食品添加劑使用標準》（GB 2760）等法規(guī)進行嚴格規(guī)范。根據(jù)最新公開資料，中國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、亮藍、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”是食品添加劑編號系統(tǒng)中的編碼，用于標識二氧化鈦作為一種白色色素在食品中的用途。這個編號系統(tǒng)在不同國家和地區(qū)略有差異，國內(nèi)常簡稱為“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、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，它們就都是無害的。但人工合成添加劑在部分消費者心里始終是減分項。

例如在2022年，美國消費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。

品、油漆和紙張。它不參與反應，不影響食物的風味，在國際食品標準中歸類為“其他色素”或“無機色素”，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。雖然比例因產(chǎn)品和檢測方法而異，但納米級顆粒的存在引發(fā)了廣泛的安全性關(guān)注。研究顯示，部分納米級二氧化鈦微?？赡芫哂谢蚨拘浴匆l(fā)DNA損傷，進而可能誘發(fā)癌癥。正因如此，出于對潛在健康風險和安全劑量不確定性的擔憂，自2022年8月3日起，歐洲已禁止將二氧化鈦作為食品添加劑使用。

不過英國食品標準局決定不在食品中禁用二氧化鈦，因為他們在審查了歐盟的報告后發(fā)現(xiàn)，其引用的研究存在太多的局限性和不確定性，無法支持得出的結(jié)論。

珍貴的藍色

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

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

目前大多數(shù)呈藍色的食品、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”，即亮藍）和FD&C Blue No.2（即靛藍）。

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

這是一項大約持續(xù)了10年的國際合作項目——科研人員在紫色卷心菜（紫甘藍，red cabbage）中分離出了一種獨特的花青素，可以用作天然藍色染料。這描述起來簡單，但實現(xiàn)起來不容易，需要多學科協(xié)同。

比如說，我們需要的化學物質(zhì)，被稱為P2，在卷心菜中僅會生成那么一點點，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

不過幸運的是，其它花青素成分也可被轉(zhuǎn)化。在對紫卷心菜的化學結(jié)構(gòu)進行綜合分析后，研究人員推斷，使卷心菜顯紅色的花青素會在接觸一種特殊的酶后變成藍色，就像P2一樣。

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

然后他們對這種酶進行了定向改造，借助合成生物學策略和蛋白質(zhì)設(shè)計工具，創(chuàng)造出一種能夠高效催化青藍色花青素形成的突變版本。憑借這項酶促轉(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、源自天然的亮藍和綠色著色劑。

當然，在我們?nèi)肟谥?，它還需要一系列的安全測試。但估計吃上純天然藍色（更貴？）食品的日子已經(jīng)不遠了。

天然青藍色花青素染色的藍色冰淇淋丨圖源：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)邦理工學院（ETH）的研究人員在閑聊時產(chǎn)生一個念頭。他們決定開發(fā)一種技術(shù)，使巧克力具有彩虹光澤，但無需任何著色劑或其他添加劑。

大多數(shù)材料會顯示出某種顏色，是因為它們對不同波長的光具有不同的吸收、反射和透射能力。例如，樹上的葉子綠意盎然，是因為葉片強烈吸收紅光和藍光而反射綠光。但某些物體并非依賴色素，而是通過自身的微觀物理結(jié)構(gòu)來呈現(xiàn)顏色，這種光學效應被稱為結(jié)構(gòu)色。

自然界中有很多結(jié)構(gòu)色的例子。如鳥類羽色、蝴蝶翅色主要來自光的干涉；昆蟲體壁上有極薄的蠟層、溝縫或鱗片等細微結(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)邦理工學院

ETH的食品科學團隊確實做出了彩虹光澤的巧克力，不過他們并未公布技術(shù)細節(jié)。食品科學領(lǐng)域的其他學者認為，他們用到正是結(jié)構(gòu)色。有人猜測，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，然后通過納米壓印等工藝把紋理轉(zhuǎn)移到食品級模具乃至巧克力表面。

結(jié)構(gòu)色單純通過處理食物表面的細微結(jié)構(gòu)來制造顏色，沒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)從實驗室推廣到大眾市場。

目前來看，虹彩巧克力似乎并未引起消費者的太大興趣。但部分業(yè)內(nèi)人士對前景持樂觀態(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，可能會帶來令人興奮的新產(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紫色翅面的閃蝶（Morpho）命名，沒有使用任何染料。

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，單純看看就是一種極大的視覺享受——很多都添加了某種食用閃光劑。

根據(jù)美國食品藥物監(jiān)督管理局（FDA）的指導意見，可食用閃光劑的常見成分包括“糖，阿拉伯樹膠，麥芽糊精，玉米淀粉和專門批準用于食品的色素添加劑，包括云母基珠光顏料和FD＆C色素?！保‵D＆C指FDA認證的食品色素列表）

所有這些都應該標示在食品說明中。未出現(xiàn)在標簽中的成分，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際上可能含有不應被食用的物質(zhì)?！?/p>

這些物質(zhì)可能被標記為“無毒”，但不是“可食用”。再明確點說，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）。說它們無毒，主要因為其本身是惰性的，不會輕易被消化分解，但最好還是不要把它們吃進肚子里。當然，即便吃下去，一般來說也能正常排出。

這其中稍顯特殊的是所謂的“可食用”金箔（粉）。吉尼斯紀錄里最昂貴的烤奶酪三明治——售價214美元，賣點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，金箔和二氧化鈦一樣，化學性質(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，我國明確禁止將其用于食品生產(chǎn)，也不能在食品廣告中進行宣傳。因為部分金箔可能不夠純凈，含其他有害物質(zhì)，導致組織損傷甚至重金屬中毒。

國內(nèi)目前尚無專門針對“可食用亮片”這一類產(chǎn)品的獨立國家標準，基本原則大致上是說，對于食品而言，無論是亮片還是其它裝飾物，所使用的材料首先必須是《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（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，理論上標稱“可食用”即屬違規(guī)。

想要了解更多詳細信息，可以登陸中國國家食品安全風險評估中心（CFSA）運營的《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準（GB 2760-2024）》的在線查詢平臺：https://gb2760.cfsa.net.cn/。

參考資料

[1]《美味的科學》，[英] 查爾斯·斯彭斯，湖南科學技術(shù)出版社

[2]國家《食品添加劑使用標準》（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

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