食品着色基準物質の研究

Food Coloring is a food additive that is used to give or improve the color of food [1]. It can be divided into synthetic food coloring とnatural food coloring according to its source. Food Coloring can beautify the color of food, increase the pleasing appearance of food, enhance consumer appetite, promote food sales and increase the economic value of food. Some natural pigments are used in the pharmaceutical industry because of their good biological activity. In addition, some Food Coloring can also be used in animal production, environmental protection, food packaging and other fields [2-5]. According to statistics, in 2019, the total production and sales volume of Food Coloring in China reached 472,900 tons, with total sales of 4.347 billion yuan and exports of 112,170 tons. The Food Coloring industry としてa whole is showing a steady development trend [6].

しかし、乾燥肉における日没の黄色の違法使用や飲料における着色料の過度の使用[7]など、食品着色料の違法または過度の使用によって引き起こされる頻繁な食品安全上の問題は、食品着色料の安全性に疑問を投げかけている。したがって、食品の着色の種類と内容を正確に検出することは、食品の着色が標準化された方法で使用されているかどうかを判断するための基礎となり、食品の安全性を確保し、消費者の権利と利益を保護するのに役立ちます。食品着色の検出方法を標準化し、試験結果の正確性と信頼性を確保するためには、reference materials/standards (rm)を使用する必要があります。

中国のrmは規制機関によって基準物質(gbw)と基準試料(gsb)に分けられ、それぞれ国家度量衡部門と国務院の標準化を担当する行政部門が承認・管理しています。どちらも開発プロセスや属性の点では基本的に同じです。国際的には、rm基準物質とrm基準試料の間に区別はありません[8]。国際標準化機構(iso)ガイド30の定義によれば、基準物質とは、測定装置を校正し、測定方法を評価し、または材料に値を割り当てるために使用される、十分に均質でよく特徴付けられた1つ以上の値を有する物質または物質である[9]。中国の定義によると's規格jjf 1005-2016「標準物質の一般用語及び定義」では、標準物質とは、特定の性質が十分に均質で安定しており、かつ、公称特性の測定又は検査に使用する目的に適した性質を有する物質をいう。認証参照資料とは、権威ある機関によって発行された文書が添付された参照資料であり、有効な手順を用いて得られた不確実性とトレーサビリティを備えた1つ以上の特性値を提供する[10]。認証参照物質には、一次参照物質(gbw番号)と二次参照物質(gbw (e)番号)があります。一次基準物質は精度が高く、主に標準測定法の研究や二次基準物質の値付けに使用されます。二次参照資料は、主に作業基準として直接使用されます。

食品着色基準物質とは、食品着色試験において、測定装置の校正、測定方法の評価、材料への値の割り当てなどに使用される、十分に均一な特性値を1つ以上有する材料または物質のことです。食品着色標準材料は、食品着色の品質管理、試験方法の研究開発、標準化作業に不可欠な材料基盤です。これらは、試験結果の比較可能性、信頼性及びトレーサビリティを確保し、食品の安全性及び市場の安定性を維持し、貿易障壁を除去する上で重要な役割を果たす。

1. 国内外における食品着色参考物質の研究状況

1.1中国における食品着色参考物質の研究状況

gb 2760-2014「国家食品安全基準:食品添加物使用基準」は、中国で使用が許可されている67種類の食品着色料の種類、適用範囲、最大使用レベルを規定している。このうち、合成食品着色料は20種類、天然食品着色料は47種類あります[11]。

現在、中国で生産される合成食品着色料の純度は比較的低く、着色料の品質に影響を与え、人間の健康に潜在的な危険をもたらす[12-13]。食品添加物の使用基準には、適用範囲と最大限の使用が規定されている。したがって、合成食品着色料を精製し、合成食品着色参考材料を開発することは、着色料の品質を向上させ、食品の安全性を確保し、消費者の健康を保護するために大きな意義があります。公開した資料によると、国家標準材质によってなリソース共有プラットフォーム年12月、2021年まで、中国は「全国の1級標準を5種類の材料开発、残りの費用は糧穀合成着色料(GBW番号)材料23国家級標準タイプ(GBW (E)番号)、合成着色料、4種実務標準材料(NIM-RM番号)時間は楽器較正。詳細は、表1を参照してください。

表1を分析すると、これら32の合成食品の色の標準物質は、7種類の合成食品の色、すなわちアマランス、カルミン、レモンイエロー、サンセットイエロー、ブリリアントブルー、エリthrosine、allura redをカバーしています。主な開発者は、中国国家計量研究所、天津市疾病予防管理センター、天津バイオ技術発展有限公司、北京食品安全監視リスク評価センター、北京海岸紅夢標准材料技術有限公司です。すでに公表されている国の標準物質に加えて、食用合成色の標準物質の開発に取り組んでいる研究者もいます。何貴華らは純度(99.23±0.38)%のアゾカルミン標准物質、純度99.59%の新しい赤色標准物質、純度98.26%のインディゴ標准物質を開発した[14-16];su xihuiらは純度99.87%のレモンイエローの標準材料と純度99.87%のブリリアンブルーの標準材料を開発した[12,17]。しかし、二酸化チタン、赤色酵母色素、カラメル色(アンモニアから生成)、カラメル色(硫酸caustic)、カラメル色(通常法)、カラメル色(硫酸アンモニウム法)、キノリンイエロー、酸化鉄、銅ナトリウム(カリウム)などの合成着色の標準物質は報告されていません。

Since 1992, China has advocated the preferential use of natural pigments [18], but at present, the amount of natural pigments used in food in China is less than 20% compared with synthetic pigments [19]. In addition to the function of coloring food, some natural pigments also have the functions of lowering blood lipids, anti-cancer, and anti-oxidation [20-22]. As of December 2021, China has only promulgated one national secondary standard material and one working-level standard material for edible natural pigments. For details, see Table 2. They are GBW (E) 100269 Riboflavin (Vitamin B2) Purity Standard Material and NIM-RM3601 Riboflavin (Vitamin B2) Purity Standard Material, respectively. The development and declaration of national standard substances for food natural pigments is still in its infancy. At present, most of the standard substances for food natural pigments used in China are self-made by scientific research institutes or purchased from domestic and foreign reagent companies. However, some standard substances for natural pigments have problems in the development process, such as low extraction efficiency, difficulty in separation and purification, instability of pigments, and high price.

1.2英国における食品着色参考物質の研究状況

2011年、欧州連合(eu)は、24の合成食品の色と16の天然食品の色を含む食品に使用することを許可する食品の色を規定する規則(eu) no . 1129/2011を発行しました。現在、英国はまだこの規制を遵守しています[23-24]。政府化学者(lgc)の研究室は、標準物質と世界の開発に従事する英国の主要機関です'、参照材料の最大のサプライヤー[25-26]。LGCのサイトによればするために、25のタイプの食品着色参考資料とか、13食用られる合成な参考資料で染めるのTartrazineなどキノリン黄色、夕焼け黄色いFCF、Azorubine、赤紫色、臙脂真红の花、Allura赤いAC特許青いV、Indigotine、绮丽なブルーFCF、素晴らしい黒いBN beta-apo-8」-carotenal (C 30)二酸化チタン。12天然食品着色基準物質は、クルクミン、リボフラビン、コチニール、クロロフィル、リコピン、ルテイン、カンタキサンチン、アントシアニン、炭酸カルシウム、アルミニウム、銀、金です。

1.3アメリカの食品着色材料の研究の進展

米国連邦規則集第21編によると、米国の食品着色料は免除食品着色料と認証食品着色料に分けられる。このうち免除食品着色料は通常植物や鉱物由来の天然色素で39種類、認定食品着色料は合成色素で9種類[27]。米国は世界で最初に参考資料を開発した国であり、参考資料の開発を担当する国の機関は国立標準技術研究所(nist)[28]である。

nistのウェブサイトによると、米国で使用が許可されている48種類の食品着色料のうち、nistはウルトラマリンブルー、炭酸カルシウム、クルクミンの3種類の天然食品着色基準物質を開発しました。詳細は表3を参照してください。このうち、srm324、srm915、srm915 a、およびsrm915 bは、使用する方法の分析および評価を標準化するための純度基準である。srm 3300はウコン根の検出と分析用です。政府の規格測定機関であるnistのほか、米国の商業会社であるシグマ・アルドリックは、食品着色基準物質のほとんどを提供しており、米国における食品着色基準物質システムの構築に重要な役割を果たしています。

1.4日本における食品着色参考材料の研究の進展

Japan classifies food additives into four categories: “designated additives”, “existing food additives”, “natural flavorings” and “substances used as food additives” [29]. At present, there are 103 kinds of food coloring in Japan, including 22 kinds of “designated additives”, such as β-carotene, brilliant blue and aluminum lake; 47 kinds of “existing food additives”, such as gardenia red and gardenia blue; and 34 kinds of “substances used as food additives”, such as cherry red and strawberry red [30]. The main national institution for the development of Japanese reference materials is the National Metrology Institute of Japan (NMIJ). According to the NMIJ official website, NMIJ has not yet developed Food Coloring reference materials. Kanto Chemical Co., Ltd. and Fuji Film Wako Pure Chemical Corporation are well-known comprehensive reagent manufacturers in Japan, which can provide more than 30 kinds of Food Coloring reference materials for pigment composition analysis and scientific research.

2. 食品着色標準材料アプリケーションの現在の状況

2.1. 国家標準試験要求事項

合成食品着色料の消費は人間の健康に有害であり、食品に添加される天然食品着色料の量は必ずしも有益ではないので、中国's gb2760-2014「国家食品安全規格食品添加物使用基準」[11]は、添加される様々な食品着色料の量に関する一定の規制を持っています。食品中の着色をテストすることは、中国の食品安全性の監督のために非常に重要です。現在、中国は表4に示すように、いくつかの食品着色料の検出に関する国家基準を発行している。表4の分析から分かるように、中国は現在、食品着色剤26種類の検出に関する国家基準を制定しており、試験サンプルは食品、健康食品、食肉製品、飼料、調理された果物製品をカバーしている。

に応じて異なるテスト方法で別の物色での性格高性能液体クロマトグラフなど何?誘導結合plasma-atomic排出量離イオン化diazobenzylmethane colorimetry、高性能の液体chromatography-mass離イオン化蛍光観察し、観察し、colorimetry、ペーパー?クロマトグラフ。その中でも、分析速度が速く、分離効率が高く、感度が高く、適用範囲が広いため、食品着色を検出する方法としては高性能液体クロマトグラフィーが主流である[32]。これらの検出方法は、食品着色の検出と分析のための技術的手段を提供し、いくつかの食品着色の検出に対する中国のニーズを満たす。これらの標準的な方法は、食品着色標準材料を使用する必要があります。食品着色標準材料は、品質判断と定量分析のための検出プロセスに使用され、結果の正確性と信頼性を確保し、トレーサビリティ基準を提供し、食品品質を管理し、食品の安全性と市場の安定性を確保することができます。

2.2分析手法の開発と検証

食品着色標準物質はまた、食品着色のための効果的な分析方法を開発し、異なる試験方法間の違いを検証するために使用することができる[33]。li xingら[34]は、英国政府化学研究所(lgc)の子会社であるehrenstorfer gmbhが開発した合成着色料を用いて、食品中の合成着色料10種類を正確に定量できる分析方法を確立した。傅大友ら[35]は、中国の国家標準物質であるレモンイエロー、アマランサスレッド、カルミンを用いて分析条件を最適化し、酒に不法に合成色素を添加する場合に適した検出方法を確立した。

song xinら[36]は、国家標準材料研究センターが開発した5種類の合成食品着色液標準材料を用いて、合成食品着色料の判定にオシログラフィー偏光法の適用効果を調べ、hplc法と比較した。2つの判定方法の間に有意差は認められなかった。guo yuanhengら[37]は、米国シグマ社が開発したカルミン酸を標準試料として、高性能液体クロマトグラフィーによるピーク面積の測定と分光測光法による吸光度の測定を行い、2つの方法で10試料の色素試料を定量的に分析した。その結果、2つの方法の間に有意な差は認められなかった。

3結論と展望

There are few certified Food Coloring reference materials available from developed countries abroad, and most are provided by large commercial companies. The development of reference materials for synthetic and natural food colors is a work in progress. At present, the development of Food Coloring reference materials in China is generally lagging behind, and the choice of reference materials is still very limited. The certified Food Coloring reference materials developed in China involve only 7 types of pigments, and the Food Coloring reference materials developed in China involve only 1 type of pigment. In the future, China should be guided by the scientific research and testing needs of food coloring, overcome the difficulties of developing natural food coloring, which is difficult and costly, and continue to enrich the types of food coloring reference materials to meet the demand for reference materials for food coloring analysis and testing, so as to promote the development of food coloring testing technology and methods and strengthen the construction of China' s金本位制。

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