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冯涛，教授，博士，主要从事食品风味化学方面的研究。
摘 要：香料香精作为一种非常重要的食品添加剂，在食品行业中发挥着举足轻重的作用，但使用不当也会引起一定的食品安全隐患。目前国际上允许使用的食品用香料香精多达几千种，因此制定相关的法规标准进行监管及评价很有必要。美国及欧盟等相关国家和地区已经形成了较为完善的食品用香料香精的监管及安全评价体系，在国际香料监管及评估方面具有重要地位。上海应用技术大学香料香精技术与工程学院冯涛、柳倩，国际香精香料公司的叶苒，宾夕法尼亚州立大学食品科学系陈一重点介绍了欧美关于食品用香料香精的监管机构和组织：美国食品用香料香精主要由食品药品监督管理局(FDA)监管，但其将香料评价工作交由食品香料与萃取物制造者协会(FEMA)执行，FEMA主要工作是通过FEMA GRAS计划确保食品用香料的安全；欧盟食品用香料的监管工作主要由欧洲理事会(COE)和欧洲食品安全局(EFSA)负责，其中EFSA是制定食品安全法规的权威机构，主要公布欧盟许可的食品用香料名单。总结了欧美关于食品用香料香精安全性的评价方法，包括暴露量评估及毒理学评估方法。在美国，人均摄入量(PCI)×10法是最被认可的暴露量评估方法，每日最大摄入量(MSDI)法被EFSA认为是最适合一般使用的香料物质摄入量的评估方法。在毒理学评估方面，毒理学关注阈值(TTC)法是目前欧美基因毒性风险评估的主要方法。欧美对于香料香精的安全性评价体系具有高度相似性，可为我国食品用香料香精监管及评价体系的完善提供指导与借鉴。
食品用香料香精是指符合食品安全国家标准用于食品赋香的香原料，是加工食品香味最重要的来源，其不仅可以提升食品质量，降低生产成本，还可改善人们的生活品质[1-2]。随着食品工业的崛起，香料香精行业也在社会经济和日常生活中发挥着越来越重要的作用。食品用香料在食品添加剂大类中品种最多且高度市场化，相比其他食品添加剂行业，食品用香料香精利润较高，近十余年，国内食用香料香精行业进入发展活跃期。与此同时，我国食品用香料香精行业也面临着众多困难与挑战。尤其近些年，食品安全问题的频发，对人们身体健康造成了威胁，使人们对食品添加剂的安全产生了担忧。虽然食用香料香精用量少，具有自我限制性，但随着其应用范围及添加量的增加，其安全性也不容忽视。研究显示，食品用香料香精并非完全安全无害，其对人体健康的威胁需要经过日积月累才能体现出来。据美国《儿童科学年报》报道，香料香精的过量摄入会对人体的肝脏、肾脏等多种脏器造成损害[3]。一些物质甚至可能具有致癌性，如2002年瑞典国家食物管理局报道油炸食品中存在丙烯酰胺这一潜在致癌物质之后，研究者发现在采用热反应制备食品用香精过程中也会产生丙烯酰胺，长期摄入会对中枢神经和大脑造成损害[4]。目前，国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer，IARC)已将其列为“人体可能致癌物”。另外，研究表明，在某些香料香精加工生产过程中，会不可避免地带入香豆素和黄樟素等天然植物精油中的成分。美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration，FDA)研究显示，香豆素会引起肿瘤，损害内脏器官；而黄樟素会导致肝细胞癌变。除此之外，甲基丁香酚、龙蒿脑及侧柏酮等也是天然存在于香料中的有害成分[5]。含硫香料的二甲基硫醚、肉类香料中的杂环胺类及动植物水解蛋白物在生产过程中生成的3-氯-1,2-丙二醇均会造成身体多种器官的不可逆损伤[6]。因此，国际上大多数国家都对食品用香料香精制定了严格的标准及法规等加以监管以确保其安全性。我国对于食品用香料香精的监管起步较晚，批准添加于食品中的香料有 1 900多种，然而具有国家或企业标准的香料并不多[7]。现阶段我国对于食品用香料香精的监管及评价体系尚不完善，难以满足行业发展需求；因此，还需借鉴起步较早的发达国家先进经验，而美国及欧盟是食品用香精香料标准较为全面的国家和地区，其监管及评价体系较为完善。因此，本文重点总结了欧美食品用香料香精监管的法律法规及安全性评价体系，以借鉴国际经验，跟踪食品用香料香精最新安全信息，提高食品用香料香精的安全性评价能力。
1 欧美食品用香料香精管理机构及相关法规
美国和欧盟对食品用香料香精的立法是最早也是最具权威的。世界各国对食品用香料香精的立法大都基于欧美立法体系，甚至很多国家完全采纳欧美法规。表1中归纳了欧美国家食品用香料香精管理机构及相关法规。
表1 欧美食品用香料香精管理机构及相关法规
1.1 美国食品用香料香精监管体系
美国从1958年起将食品用香料香精纳入食品添加剂范畴并立法管理。最初由FDA直接对其进行监管，将允许应用于食品的香料纳入联邦法规，并对天然来源及人工合成香料进行了区分[8]。法规中共纳入食品香料1 200余种，确立了以“肯定表”的形式对食品用香料进行立法管理，但对使用范围和用量未作说明[9]。随新的香料不断被发掘，给立法工作带来了巨大的挑战。因此，FDA将食品用香料评价工作交由美国食用香料与萃取物制造者协会(Flavor and Extract Manufacturers Association，FEMA)进行监管，完全认可其评价结果，并将结果以“一般公认为安全物质”(generally recognized as safe，GRAS)名单的形式进行公布。
FEMA成立于1909年，由125个成员组成，包括生产和使用香料的公司。近60年来，FEMA专家组一直是美国评估食品用香料成分安全性的主要独立机构，该专家小组是由业内外的医学家、毒理学家及生物化学家等权威人士组成[10]。其主要工作是通过FEMA GRAS计划确保食品用香料的安全性，并与FDA及全球监管机构建立合作关系。FEMA GRAS计划建立于1960年，以响应1958年《联邦食品、药物和化妆品法案》的食品添加剂修正案，其任务是评估香料行业提名的物质在预期用作食品用香料成分的条件下是否可以被视为GRAS[11]。随着与食品和风味成分安全评估相关的技术和科学的进步，FEMA GRAS计划不断发展，其一个关键部分是对GRAS香精成分的周期性重新评估。其通常将香料分为两大类：化学结构明确的香料和天然复合香料(natural flavor complexes，NFC)。NFC是混合物，通常来源为用于给食品调味的植物源香料。FEMA专家小组已经完成了对化学结构明确的香料的两次重新评估，并在2015年扩大了重新评估计划，以涵盖FEMA GRAS NFC和其他相关NFC[12]。自1965年至今，已经公布了28批GRAS名单(最近一批为2022年4月发表)，每一种被评为安全的食用香料都会被赋予一个FEMA编号，已从2001号开始连续编号至4 976号，即允许使用的食品用香料近3 000种。列入GRAS名单的香料并非一成不变，FEMA专家组每隔几年便会依据最新毒理学资料及现代分析技术对已发布的香料重新进行安全性评价，以确认其GRAS身份，且目前为止，已有9种化合物被撤去FEMA编号[13]。目前，埃及、巴西、捷克、阿根廷、巴拉圭、乌拉圭、波多黎各等国家对GRAS名单全部采用，而原则上采用的国家也已超过40个。因此，GRAS名单对世界食品用香料香精的监管有着广泛影响。
1.2 欧洲食品用香料香精监管体系
1980年以前，欧盟主要通过欧洲理事会(Council of Europe，COE)蓝皮书公布食品用香料名单。由COE下设的食品香料物质专家委员会对名单中的每种香料进行编号，共1 700多种。与美国不同，欧盟对人工合成香料以“肯定表”的形式进行管理，而对天然及天然等同香料则采取“否定表”进行监管[14]。而COE蓝皮书并非真正意义上的法规，欧洲各国也有自己的法规对食品用香料香精的生产使用进行指导。
欧洲食品安全局(European Food Safety Authority，EFSA)是制定食品安全法规的权威机构，目前，欧盟已经形成了比较完备的食品安全体系，食品用香料的管理也逐步过渡到“肯定表”的形式。肯定表制定过程中涉及的香料香精安全的法规有：1)1996年颁布了法规No.2232/96/EC，要求各成员国将批准使用的食品香料进行统一登记，形成待评价香料清单；2)法规No.1565/2000/EC对食品用香料香精的使用及评价规则作了说明，要求建立政府层面专家组收集食品用香料质量规格、代谢及毒理学资料对其进行安全评估[15]；3)2008年颁布了关于香料香精和具有香料性质的食品配料的有关法规[(EC) No.1334/2008]，提出了多项食品用香料香精的安全性评价原则，更新了原本注册登记的名单，删去了约150个申报香料(这些香料也均无FEMA编号，这也体现了FEMA工作的权威性)，于2012年完成并公布了欧盟许可的食品用香料名单，允许使用的食品用香料有2 500多种[16]。该法规还明确了存在安全风险香料的限量使用范围，列出了生产中的禁用物质名单，并严格了食品用香料香精的标签标识等。法规(EC) No.1334/2008内容十分全面，几乎包含了食品用香料香精法规的全部内容(共30个条款，5个附录)。欧盟食品用香料香精法规的建立也为世界香料香精安全问题研究提供了参考。
2 欧美食品用香料香精的安全性评价
2.1 美国食品用香料香精的安全性评价
自1960年开始，FEMA专家组基于摄入量评估、代谢及遗传毒理学数据对食品用香料反复进行安全评价，以确定其预期风味用途的“GRAS”状态。GRAS确认必须同时满足以下4个条件：1)必须得到权威专家的普遍认可；2)专家必须通过科学培训并具有评估物质安全性的经验；3)专家们必须根据科学程序得出安全结论；4)一般安全性认可的结论必须考虑物质的预期使用条件[17]。对于安全评价结果、评价程序及支撑数据，会公开发布，从而进一步提升公众认可度。当有新的数据出现时，必须重新审查之前的评价结果。此外，FEMA会对一些特殊的香料格外关注，并进行不定期的重新评估。例如肉桂醛除作为香料加香外，还可作为抑菌剂及防霉剂；因此，美国“国家毒理学计划”对肉桂醛毒理学开展了一系列研究，结果发现，在低剂量时，无致癌性。因此，FEMA在公布名单中指出，肉桂醛在微量使用时可以认为是GRAS[17]。
2.1.1 食品用香料使用量调查
使用量数据是进行FEMA GRAS评估计划的重要前提。将最近调查的使用量数据与过去调查的数据进行比较，以确定风味成分的使用趋势。例如某一特定风味成分的使用量有所增加，如果增加幅度很大(增加超过1倍)，则将对其进行审查，以评估增加是否可能导致暴露量显著增加。如在消费量较大的食品类别中使用年产量较大且使用量增加超过100%的物质，则可能会导致接触量增加。相反，如在不经常食用食品中广泛使用，那么这种使用量的增加可能不会导致暴露量的显著增加。暴露量的显著增加可能需要FEMA专家小组重新评估GRAS状态[8]。
2.1.2 食品用香料暴露量评估
对添加到食品中的FEMA GRAS风味成分进行安全评估时，香料暴露量的可靠估计至关重要。多年来已经开发了多种香料暴露量评估方法，20世纪60年代，专家组基于添加到各种食品类别中的风味成分水平和这些食品的消费量开发了“可能的平均每日摄入量(possible average daily intake，PADI)”的方法估计每日摄入量。PADI方法通过将33种食品类别(例如：烘焙食品和肉制品)中每种物质的正常使用水平乘以该食品类别每天的平均消费量来估计摄入量，并将所有33种食品的摄入量相加[(见式(1)]。
PADI=∑33种食品类别中每种香料的使用水平×各食物类别的平均每日消费量 。
(1)
该方法假设添加到食物中的香料量是实际摄入量，但通常情况并非如此，因为该方法忽略了食品加工(热加工、烘焙等)过程中损失的大量风味成分，且该方法的前提是假设每个类别中的每种食品均含所评价的物质，且每种食品每天均被摄入。因此，PADI法极大地高估了每日摄入量，仍需对其进一步改进。
作为对PADI方法的改进，FEMA在对香料安全评估过程中对消费者进行了详细的饮食分析(detailed dietary analysis，DDA)。DDA方法是基于一组消费者在一年中14 d内对所有食物的饮食摄入的详细报告。来自城市、郊区和农村社区的12 000名消费者，他们从婴儿到65岁以上的老人不等。然后对消费者的饮食分析结果进行统计，并按年龄组和消费模式进行排序。参与者有 4 000多个描述符可供选择，食品类别狭窄且高度具体。在绝大多数情况下，摄入量的估计数比PADI计算得出的估计数少3或4个数量级。虽然这种数据密集型方法准确可靠，但成本高昂且耗时。根据DDA研究的结果，确定了可以通过使用香料香精全行业年度使用量调查的数据合理预测摄入量[18]。
因此，之后在DDA方法的基础上，FEMA开发了人均摄入量(per capita intake，PCI)×10方法，该方法是最被认可的方法，已作为香料安全评估的一个组成部分使用多年。PCI×10方法依赖于对每年销售到食品制造市场的香料的产量(使用量)的估计。使用量数据可从香料制造商处获得，并由政府机构和香料企业定期收集。其假设10%的人口消费100%的香料，计算方法见式(2)[12]。
(2)
式(2)中，PCI是人均摄入量，μg/(人·d)；香料的年产量，kg；CF为工业调查校正因子，数值为0.6。
当香料在食品中的使用量较大时，PCI×10方法评估结果与PADI接近，而当香料在食品中微量使用时，PCI×10方法的评估结果比PADI方法约低3个数量级[19]。且PCI×10方法成本较低，数据收集较为方便，因此，FEMA认为其最适合作为一种保守和实用的估计香料暴露量的方法。
2.1.3 食品用香料毒理学评估
遗传毒性分析结果的解释一直是食品成分安全性评价中的重要问题。香料物质在食物中的含量通常很低，通常是百万分之一的水平；因此，必须仔细评估使用遗传毒性数据，以避免指定的风险水平高于全部数据所显示的风险水平[8]。毒理学关注阈值(threshold of toxicological concern，TTC)法是目前基因毒性风险评估的主要方法，已经被欧美及世界多个食品安全组织或机构所采纳。其具体思路为：将香料化合物结构与潜在毒性相关联，采用决策树方式，将物质分为3类。第1类是结构简单的化学物质，相关数据表明口服毒性等级较低。第2类物质是指没有第1类物质那么明显无害，但不具明显毒性的物质。第3类是安全性尚不清楚或者表明可能有重大毒性的物质。因此，第3类物质毒性最大，第1类最小。目前已量化了3种结构类别中每一种的毒性潜力，且为每一类别制定了保守的无可见有害作用水平(no observed adverse effect level，NOAEL)。通过应用100倍的安全系数并校正平均体重(60/100)，将每个结构类别中的第5百分位NOAEL转换为人体暴露阈值水平，即TTC，单位为μg/(人·d)[18]。第1、2、3类物质所对应的TTC分别为1 800、540、90 μg/(人·d)[20]。在2.1.2节暴露量评估的基础上，只需将其与TTC比较，即可完成风险评估。如果暴露量在TTC之下便可认定其对人体健康没有危害。当没有关于香料物质的适当毒性数据或代谢数据时，会在决策树中引入另一个摄入阈值1.5 μg/(人·d)，该值来源于已知致癌物的化学品数据库中分析估计的0.94%癌症风险，低于该阈值即视为安全。
2.2 欧洲食品用香料香精的安全性评价
欧盟在安全评估方法上与FEMA GRAS计划有很大程度的一致性。暴露评估已成为欧美和国际机构食品用香料香精安全评估项目的基本组成部分。调查所得每日最大摄入量(maximized survey-derived intake，MSDI)多年来一直被用作欧盟香料安全评估的一个重要组成部分。MSDI方法与FEMA的PCI×10方法类似，数据基础仍然是广泛工业调查的使用比，同样假设10%的人口消费100%的香料，唯一不同的是校正因子CF为0.8，见式(3)。
(3)
式(3)中，MSDI表示每日最大摄 入量，μg/(人·d)；香料年产量，kg；CF为工业调查校正因子，数值为0.8。
理论最大每日摄入量(theoretical added maximum daily intake，TAMDI)方法类似于美国的PADI法。TAMDI法根据31种不同类别的食品或饮料中香料最大投入量估计摄入量。在对英国成年人(16～24岁的英国男性)饮食和营养调查中，收集了31种不同类别中任何一种的调味食品或饮料中香料的最大浓度、浓度分布和遇到每种物质的最大概率，在此基础上估算了TAMDI估计值[见式(4)]，该值与PADI的数量级相同。通过比较MSDI和TAMDI方法，可以发现在许多情况下，TAMDI法估计值比MSDI至少高1个数量级，可能会对香料物质摄入量产生显著的高估[18]。研究结果证实MSDI方法最适合作为一种“保守和实用”的估计暴露量的方法。
TAMDI=
(4)
式(4)中，UL值为香料最大上限使用量，消费者标准体重假设为60 kg。
修正理论最大每日摄入量(modify theoretical added maximum daily intake，mTAMDI)是对TAMDI方法的改进，唯一的区别是TAMDI基于最高使用水平，而mTAMDI是基于香料的平均最高使用水平。有研究将MSDI、mTAMDI 和PADI评估值对比发现，MSDI估计值是现实的，且足够保守，而mTAMDI导致摄入的大幅高估。同时，PADI方法得出的估计值略低于mTAMDI[21]。
在TAMDI的基础上，EFSA提出了添加份额暴露评估方法(added portion exposure technique，APET)，用于新香料膳食安全的评估。该方法是以生产企业提供的香料添加水平数据和不同食品的消费数据为基础进行暴露评估。该方法将食品分为两类，既考虑了固体食品，又考虑了液体饮料[22]。食品分类后规定标准份，用于计算慢性摄入量APETchronic，大份是标准份的3倍，用以计算急性摄入量APETacute，儿童份是成人份乘以0.63。此外，APET法将人群分为：成人(60 kg)，儿童(15 kg)，婴儿(10 kg)。具体计算见式(5)和式(6)[23]。
(固体食品Ech+饮料Ech)/体质量 ；
(5)
Max(固体食品Eac，饮料Eac)/体质量 。
(6)
式(5)和(6)中，表示香料的慢性摄入量，表示香料的急性摄入量，mg/(kg·d)；Ech为慢性暴露量；Eac为急性暴露量；i=1～3，1代表人为添加水平，2代表天然存在水平，3代表混合使用水平。
由于可靠的保守结果、易用性和低资源需求，MSDI方法仍然被EFSA认为是最适合一般使用的香料物质摄入量的评估方法。对于毒理学风险评估，欧盟与美国一样，即采用TTC法进行，因此，欧美食用香料安全评价方法具有高度的相似性。
3 结 论
随着香料香精在食品中的广泛应用，其安全性亦越发受到消费者关注。欧美对香料香精的安全性监管与评价起步较早，目前已经形成了比较完善的香料香精安全评估与监督机制，可有效保障食品安全及消费者身体健康，并为世界各国香料香精安全性评价提供借鉴。我国食品用香料香精行业起步较晚，现阶段食品用香料香精的安全性评价体系尚不能满足食品行业的发展，因此，亟须借鉴欧美等发达国家和地区的法律法规、暴露量评估和毒理学评估等安全评价方法，以促进我国食品用香料香精行业的健康发展。
参考文献（略）
基金项目： 上海高校高峰高原学科建设计划项目(1021GN203004005)。
引用格式：冯涛， 柳倩， 叶苒， 等. 欧美食品用香料香精监管及安全评价体系研究[J]. 食品科学技术学报，2022,40(5):28-35.
FENG Tao, LIU Qian， YE Ran， et al. Study on supervision and safety assessment system of food flavorings in EU and USA[J]. Journal of Food Science and Technology, 2022,40(5):28-35.
来源：食品科学技术学报
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