食物的鮮豔色彩都是從哪來的？_風聞

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

然而，原始食材並不總能提供穩定、理想的色調，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餘悸，事件中非法添加的彩繪顏料其實並不屬於食品添加劑，而是非法添加物。這已經超出了本文的範圍，適量使用的食品添加劑一般來説是安全的。

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，這與現代心理學的結論基本一致。

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，屬於心理學中“感覺統合”（sensory integration）的研究範疇。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，為此類多感覺統合（multisensory integration）在味覺體驗中的真實作用，創造了一個新詞——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的新興跨學科領域，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、環境、記憶與情緒等因素的影響。

食物的顏色本身就構成了一種誘惑。所以在現代食品工業中，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督管理總局和國家衞生健康委員會通過《食品添加劑使用標準》（GB 2760）等法規進行嚴格規範。根據最新公開資料，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，二氧化鈦後面的“171”是食品添加劑編號系統中的編碼，用於標識二氧化鈦作為一種白色色素在食品中的用途。這個編號系統在不同國家和地區略有差異，國內常簡稱為“色素171”或“添加劑171”。

食品加工企業用合成色素給果汁飲料、配製酒、碳酸飲料、糖果、糕點、冰淇淋、酸奶乳製品等食品着色。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裏始終是減分項。

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FDA規定生產的，FDA允許使用少於食品乾重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”，不屬於合成色素。

大約10%至50%的二氧化鈦顆粒尺寸小於100納米，也就是納米級。雖然比例因產品和檢測方法而異，但納米級顆粒的存在引發了廣泛的安全性關注。研究顯示，部分納米級二氧化鈦微粒可能具有基因毒性——即引發DNA損傷，進而可能誘發癌症。正因如此，出於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後發現，其引用的研究存在太多的侷限性和不確定性，無法支持得出的結論。

珍貴的藍色

基於對安全性的擔憂，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。

回想一下我們日常餐桌上的水果和蔬菜，紅、橙、紫等天然色調並不稀奇，但是天然呈現藍色和亮金色的食材屈指可數。實際上，純淨的藍色在自然界中相當罕見。

目前大多數呈藍色的食品、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，科學家們終於從自然界分離出稀有的藍色食用色素，並找到了大規模生產的方法。

這是一項大約持續了10年的國際合作項目——科研人員在紫色捲心菜（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，但實現起來不容易，需要多學科協同。

比如説，我們需要的化學物質，被稱為P2，在捲心菜中僅會生成那麼一點點，總共只佔紫色捲心菜整體花青素含量的5%不到。

研究提出的三聚體結構，其中三個P2分子在鋁離子周圍形成螺旋槳狀結構。丨圖源：Science Advances

不過幸運的是，其它花青素成分也可被轉化。在對紫捲心菜的化學結構進行綜合分析後，研究人員推斷，使捲心菜顯紅色的花青素會在接觸一種特殊的酶後變成藍色，就像P2一樣。

研究人員搜索大量基因組公共數據庫，最終找到了一種能夠將紅捲心菜中的P6、P7和P8花青素變成藍色的酶。

然後他們對這種酶進行了定向改造，藉助合成生物學策略和蛋白質設計工具，創造出一種能夠高效催化青藍色花青素形成的突變版本。憑藉這項酶促轉化技術，他們已在多種食品基質中成功製備出色相穩定、源自天然的亮藍和綠色着色劑。

當然，在我們入口之前，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：結構色

在2020年前後，瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH）的研究人員在閒聊時產生一個念頭。他們決定開發一種技術，使巧克力具有彩虹光澤，但無需任何着色劑或其他添加劑。

大多數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。但某些物體並非依賴色素，而是通過自身的微觀物理結構來呈現顏色，這種光學效應被稱為結構色。

自然界中有很多結構色的例子。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構，使光發生折射、漫反射、衍射或干涉而產生各種顏色；肥皂泡、光碟背面在日光下產生虹彩，這也是一種結構色。展現結構色的物體表面，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，不過他們並未公佈技術細節。食品科學領域的其他學者認為，他們用到正是結構色。有人猜測，ETH的研究人員可能是用電子束光刻技術在玻璃或硅晶圓上蝕刻出大約100 nm線寬的紋理，然後通過納米壓印等工藝把紋理轉移到食品級模具乃至巧克力表面。

結構色單純通過處理食物表面的細微結構來製造顏色，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從實驗室推廣到大眾市場。

目前來看，虹彩巧克力似乎並未引起消費者的太大興趣。但部分業內人士對前景持樂觀態度——將納米着色技術與食物、織物、紙張和塑料等基材相結合，可能會帶來令人興奮的新產品。例如，日本一家公司利用結構色方法研發了一種名為“Morphotex”的織物，該織物以具備豔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，但這並不意味着消費者不喜歡食物流光溢彩、“布靈布靈”的效果。

看看視頻網站上網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。

根據美國食品藥物監督管理局（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，玉米澱粉和專門批准用於食品的色素添加劑，包括雲母基珠光顏料和FD＆C色素。”（FD＆C指FDA認證的食品色素列表）

所有這些都應該標示在食品説明中。未出現在標籤中的成分，就意味着它不是食物。正如FDA解釋的那樣，“一些用於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。”

這些物質可能被標記為“無毒”，但不是“可食用”。再明確點説，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、着色劑和反射材料（例如鋁或二氧化鈦）。説它們無毒，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裏。當然，即便吃下去，一般來説也能正常排出。

這其中稍顯特殊的是所謂的“可食用”金箔（粉）。吉尼斯紀錄裏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麪包。

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

原則上説，金箔和二氧化鈦一樣，化學性質（更加）穩定，可被身體直接排出。但金箔不屬於食品添加劑，我國明確禁止將其用於食品生產，也不能在食品廣告中進行宣傳。因為部分金箔可能不夠純淨，含其他有害物質，導致組織損傷甚至重金屬中毒。

國內目前尚無專門針對“可食用亮片”這一類產品的獨立國家標準，基本原則大致上是説，對於食品而言，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於食品添加劑的材料，理論上標稱“可食用”即屬違規。

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）》的在線查詢平台：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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