添加剂的通用名称功能分类使用量及使用范围.docx
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添加剂的通用名称功能分类使用量及使用范围
二、添加剂的通用名称、功能分类、使用量及使用范围
通用名称
功能分类
最大使用量g/L
使用范围
羧甲基纤维素钠
（羧甲基纤维素或纤维素羧甲醚）
稳定剂
0.2
15.03.01类葡萄酒
通用名称
羧甲基纤维素钠（sodiumcarboxymethylcellulos，CMC），化学名称为纤维素羧甲基醚钠盐，又称羧甲基纤维素或纤维素羧甲醚，CAS号：
9004-32-4，是一种弱吸湿性、无嗅无味的白色、淡黄色、浅灰色颗粒或纤维状粉末，常用作食品添加剂。
分子式：
[C6H7O2（OH）x（0CH2COONa）y]n，其结构式如下：
R=H或CH2COONa
其中：
n表示聚合度
x=1.50—2.80
y=0.2—1.50
x+y=3.0
注：
y=取代度，只有取代度介于0.6和1.0之间的羧甲基纤维素钠完全可溶。
功能分类
羧甲基纤维素钠作为稳定剂已经被列入GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中，CNS号：
20.003，INS号：
466。
本申请的目的是扩大羧甲基纤维素钠的使用范围，并允许作为稳定剂以0.2g/L的最大含量应用于15.03.01类葡萄酒。
羧甲基纤维素钠作为添加剂通常大量用作脂肪含量低于20%的原味新鲜发酵奶油制品和替代制品的增稠剂。
其法定用途为商品填充剂、固化剂和稳定剂，允许适量使用。
其也可作为包括婴幼儿保健食品添加剂。
使用范围
可以在葡萄酒中加入少量羧甲基纤维素钠来预防酒石酸沉淀。
羧甲基纤维素钠（CMC）是一种来自于天然纤维素的聚合物，多年以来该种天然纤维素常用作冰淇淋和预烹调食品等产品中的食品添加剂，目的是增加食品的光滑度。
国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）在Oeno2/2008号决议中批准在白葡萄酒和起泡葡萄酒中使用羧甲基纤维素钠以促进其酒石酸稳定性，条件是加入葡萄酒的量应小于100mg/L（详见附件1）。
使用量
为了将g/L转换为第10条要求的g/kg，因无单一“候选答案”，所以需要测定特定葡萄酒的比重。
比重取决于酒精和糖分含量—大多数葡萄酒在0.985-1.020范围内，故g/L和g/kg之间的差值很小。
因此，允许使用的最大含量为0.2g/kg。
根据国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）的Oeno2-2008号决议，欧盟（RCE606-2009）批准在葡萄酒中可添加浓度低于100mg/L的羧甲基纤维素钠（CMC）。
羧甲基纤维素钠对健康无影响，受热条件下和在酸溶液中均保持稳定，是一种促进酒石酸稳定的高效物质。
某些确定羧甲基纤维素钠影响浓度阈值的试验表明，即便是高于允许最大量15倍的水平，羧甲基纤维素钠对葡萄酒的口感和气味也无影响。
三、证明食品添加剂技术必要性和使用效果的资料或文件
食品添加剂的功能类别及作用机理
葡萄汁及葡萄酒均包含有天然酒石酸和1g/L以上的钾。
因为与葡萄汁相比，它们较少溶于葡萄酒，酒石酸钾盐就会沉淀，晶体自然产生。
一方面消费者不希望看到它们的存在，另一方面也可能导致葡萄酒喷涌和酒液稀薄。
因此，酒石稳定处理一直是葡萄酒生产过程中一项繁重工作。
一般稳定酒石的思路有两种：
一种是直接除去葡萄酒中的酒石或形成酒石的成分，目前生产上主要是采取冷处理、离子交换树脂、电渗（析）等方法，这些方法成本高且不完全可靠。
或是通过低温稳定工艺（包括在过滤前冷却葡萄酒）预测沉淀，但这种方法非常耗能，并成为全球气候变暖的因素之一。
另一种思路是通过添加剂的作用，使酒石不再析出。
在葡萄酒中添加少量羧甲基纤维素钠，通过抑制晶体生长防止酒石酸钾盐沉淀。
这种方法操作简单，可以最大限度地减少对葡萄酒的处理，保持葡萄酒的品质。
在葡萄酒中添加与否的效果对比
本研究所用工业羧甲基纤维素钠与Crachereau等人所用的相同（2011）。
它们符合OIV-OENO第366-2009号条例中国际葡萄与葡萄酒组织认可的特征，该条例描述了用于葡萄酒酒石酸稳定的羧甲基纤维素钠。
羧甲基纤维素钠属于通常由钠饱和羧甲基有机酸化学基团取代的纤维素聚合物。
纯羧甲基纤维素钠的酸度系数约为4.3，在葡萄酒的pH状态下，约20%的羧甲基基团在溶液中携带负电荷。
—羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF（Aqualon—法国）的取代度（SD=0.65-0.90）和聚合度较低，导致25℃时2%溶液的粘度中等，即25mPa至50mPa。
在食品质量等级中，其纯度大于99.5%（包括低于0.4%的羟基乙酸钠的）。
2%溶液的pH值接近7。
—羧甲基纤维素钠WALOCELCRT10g（WolffWalsrode—德国），2%溶液在20℃时的粘度为10mPa。
—羧甲基纤维素钠WALOCELCRT5g（WolffWalsrode—德国），2%溶液在20℃时的粘度为5mPa。
工业羧甲基纤维素钠为可溶于热水的粉末，持续缓慢混合这种粉末可形成略显粘稠的溶液。
如Tusseau（2009）所称，羧甲基纤维素钠加入葡萄酒之前需要完全溶解。
因此，首先制备20-40g.L-1羧甲基纤维素钠溶液，使用20mg.L-1羧甲基纤维素钠进行葡萄酒处理时，每百升葡萄酒中加入的水量应限制在0.1–0.2L。
1.溶液和葡萄酒研究
（1）模型溶液
本研究涉及的模型溶液与多糖和多酚类物质葡萄酒酒石酸稳定研究溶液相同（Gerbaud，1996；Gerbaud等人，1997）：
12%v/v酒精、2.42g.L-1酒石酸氢钾、2g.L-1K2SO4、pH=3.77。
相当于1.93g.L-1酒石酸和1.39g.L-1钾。
借助于MEXTAR®，研究人员精确地计算出（Blouin等人，1998；Devatine等人，2002；Gerbaud等人，2003）饱和温度等于T饱和=27℃，通过S=1.67的过饱和度来评价11.5℃时的结晶风险。
（2）葡萄酒
本研究涉及21瓶葡萄酒：
—冷藏试验期间的20瓶葡萄酒：
来自于波尔多地区：
9瓶干白葡萄酒、2瓶甜葡萄酒、10瓶红葡萄酒；
来自于法国罗纳河谷：
1瓶白葡萄酒和1瓶红葡萄酒；
来自于南特地区：
2瓶白葡萄酒；
—引发时间试验期间标为VR4的1瓶红葡萄酒。
所有葡萄酒均不稳定（未过滤、未澄清）。
表1显示了葡萄酒的化学分析结果。
掌握pH值、总酸度、酒石酸（TarAc）、苹果酸（MalAc）和钾浓度后可评价酒石酸氢钾的结晶风险（采用MEXTAR®软件，-4℃时可恢复的过饱和度、饱和温度及最大酒石酸氢钾晶体量（过量））。
对于苹果酸和乳酸的认识不是必需的，但可提高预测的精确度（Blouin等人，1998）。
表1显示10瓶葡萄酒（1瓶白葡萄酒和9瓶红葡萄酒）在20℃（S>1；T饱和>20℃）时为过饱和，所有葡萄酒在-4℃时（1.69用1.5g.L-1酒石酸氢钾补充葡萄酒VR4以增加其酒石酸盐不稳定性。
该表显示所有研究的葡萄酒均具有最高级别的结晶风险：
加入酒石酸氢钾导致20℃时S=1.5，-4℃时S=3.5，同时酒石酸和钾及总酸度随之增加。
过量酒石酸氢钾增加了1.5g.L-1。
离子分布、pH值、%v/v等多个因素一起构成了表1中所示葡萄酒过饱和度S值的分布状况。
在恒温条件下进行连续磁力搅拌，分别记录150mL有无添加剂的溶液（模型溶液或葡萄酒VR4）中的引发时间，以计算抑制率。
如无添加剂，在11.5℃时（S=1.67），模型溶液的引发时间为1小时20分钟±15分钟，此为38测量的平均值。
这种模型溶液没有保护性胶体，且在相同过饱和度情况下，酒石酸氢钾在模型溶液中的结晶速度比在红葡萄酒中的结晶速度快得多（Gerbaud，1996）。
如无添加剂，葡萄酒VR4+1.5g.L-1酒石酸氢钾的混合溶液显示，在11.5℃时（S=2.02）平均引发时间为1小时15分钟。
2.11.5℃时高度不稳定葡萄酒中羧甲基纤维素钠的效果
在葡萄酒VR4中加入1.5g.L-1酒石酸氢钾的做法等同于在葡萄酒中加入1.3g.L-1钾和2.8g.L-1酒石酸。
产生的葡萄酒在所有研究葡萄酒中是最不稳定的，其饱和温度为30.5℃（表1）。
表1-葡萄酒化学分析
葡萄酒编号
类型
产地
酒精含量
总酸度
pH值
游离SO2
总SO2
K+
酒石酸
苹果酸
乳酸
过饱和度（S）*
T饱和
-4℃时的过量酒石酸氢钾
%v/v
g.L-1
mg.L1
mg,L-1
mg.L1
g.L-1
g.L-1
g.L-1
20℃时
-4℃时
℃
g.L-1
1899
干白
幕斯卡黛
11.6
4.3
3.23
8
38
700
2.3
3.9
0.18
0.92
2.20
18.0
1.72
2900
甜白
波尔多1
13.3
3.9
3.49
76
296
1350
0.8
3.0
0.31
0.80
1.81
14.2
0.77
3901
干白
大普隆
10.5
5.7
297
12
38
400
4.7
4.5
0.15
0.70
1.69
10.0
1.03
4902
干白
罗纳河谷1
12.3
4.7
3.26
12
119
950
3.0
4.0
0.19
1.23
2.92
25.6
2.74
5903
甜白
波尔多2
11.5
4.5
3.18
29
178
800
1.9
3.6
0.16
0.87
2.06
16.1
1.57
6904
干白
波尔多3
11.4
5.0
3.24
15
63
750
2.3
5.0
0.14
0.93
2.24
18.1
1.78
7905
干白
波尔多4
11.3
4.4
3.23
27
135
850
2.0
4.1
0.28
0.94
2.28
18.5
1.74
8906
干白
波尔多5
12.0
6.0
3.03
9
58
600
4.3
4.8
0.19
0.83
1.94
14.8
1.41
9907
干白
波尔多6
12.1
4.8
3.23
15
113
750
2.4
4.8
0.18
0.95
2.23
18.7
1.79
10908
干白
波尔多7
11.6
5.1
3.09
15
70
600
3.0
4.7
0.19
0.87
2.07
16.3
1.61
11909
干白
布莱耶1
11.6
4.4
3.31
10
123
950
1.8
4.2
0.57
0.97
2.32
19.4
1.68
12954
红
波尔多8
12.5
3.1
3.67
15
39
1400
1.6
0.1
2.13
1.15
2.73
23.6
1.71
13955
红
梅多克1
12.1
3.2
3.63
19
64
1300
2.0
0.1
2.15
1.23
2.95
25.6
2.16
14956
红
波尔多9
11.3
3.7
3.64
34
110
1250
1.5
0.0
2.40
1.03
2.52
20.7
1.55
15957
红
波尔多10
12.1
3.1
3.61
20
62
1200
1.9
0.1
2.16
1.17
2.78
24.0
2.01
16958
红
梅多克2
12.4
3.2
3.67
39
91
1350
1.8
0.1
2.04
1.20
2.86
24.7
1.94
17959
红
波尔多11
11.7
3.4
3.63
20
107
1400
1.7
0.6
2.24
1.15
2.79
23.8
1.88
18960
红
布莱耶2
11.9
3.1
3.63
26
80
1300
1.4
0.1
2.06
1.03
2.48
20.7
1.5
19961
红
罗纳河谷2
12.0
3,2
3.71
18
68
1400
1.5
0.0
2.46
1.10
2.65
22.4
1.59
20962
红
波尔多12
12.0
4.3
3.60
30
121
1350
1.2
0.2
2.03
0.97
2.32
19.5
1.21
21VR4
红
波尔多1990
12.9
2.9
3.63
22
57
1014
1.6
0.3
2.00
1.04
2.47
20.8
1.56
VR4
+1-5g.L.-1酒石酸氢钾
12.9
3.3
3.61
22
57
1325
2.8
0.3
2.00
1.51
3.50
30.5
3.06
注释：
Ac：
酸；Mal：
苹果酸；Tar：
酒石酸；Lac：
乳酸
*用MEXTAR计算S和T饱和
**用MEXTAR计算-4℃时的饱和度
表2-模型溶液（12%v/v）的抑制率（S=1.67；T=11.5℃）
模型溶液
C添加剂（mg.L-1）
0.5
1
2
6
10
羧甲基纤维素钠Blanose7LF
抑制率
1.56
1.70
2.23
>45
晶体出现*
+
+
+
0
羧甲基纤维素钠WalocelCRT5G
抑制率
>28
晶体出现*
0
羧甲基纤维素钠WalocelCRT10G
抑制率
>37
晶体出现*
0
*+：
晶体出现；0：
晶体出现前该过程停止。
表3-模型溶液（12%v/v）的抑制率（S=2.38；T=2℃）
模型溶液
C添加剂（mg.L-1）
8
30
羧甲基纤维素钠Blanose7LF
抑制率
1.15
23.32
晶体出现*
+
+
*+：
晶体出现。
11.5℃（S=2.02）时的抑制率如表4所示。
表4-添加了1.5g.L-1酒石酸氢钾的葡萄酒VR4的抑制率（S=2.02；T=11.5℃）
葡萄酒VR4+l.5g.L-1酒石酸氢钾
C添加剂（mg.L-1）
2.5
10
羧甲基纤维素钠Blanose7LF
抑制率
>40
>65
晶体出现*
0
0
*0：
晶体出现前该过程停止。
3.结果
实验表明，三种羧甲基纤维素钠均展示了随羧甲基纤维素钠浓度增加而增加的抑制效果。
2.5mg.L-1时，羧甲基纤维素钠再次显示强抑制效果，并随羧甲基纤维素钠浓度的增加而增加。
这种抑制效果似乎强于模型溶液中的抑制效果，这可能是因为上述天然多酚和多糖类物质的保护作用。
温度降至2℃，结晶风险随过饱和度增加，羧甲基纤维素钠仍具有很强的抑制效果，但若要达到相同的抑制率，其浓度需要比11.5℃时的浓度高3到5倍（详细报告参见附件2）。
通过在模式酒中的试验，我们以50、200mg／L的用量在经过澄清的葡萄酒中添加羧甲基纤维素钠（CMC），在-4℃下放置180天后检测沉淀。
结果表明，在干白葡萄酒中，50mg／L的浓度下只有微量沉淀，200mg／L的浓度下没有沉淀出现，而对照有明显的结晶（详见图1）。
在干红葡萄酒中，三者都有沉淀出现，经过鉴定：
在200mg／L的浓度下，沉淀全是色素等其他物质，没有酒石结晶；在50mg／L的浓度下，有少量的有酸味的结晶；在对照酒样中，结晶沉淀的量就明显高于处理。
添加200mg／L的CMC对照（无CMC）
图1添加羧甲基纤维素钠后葡萄酒中酒石沉淀对比
图2不同型号CMC稳定酒石变化曲线
图3不同因素对CMC稳定效果的影响
如图2、图3所示，羧甲基纤维素钠是一种比较安全的食品添加剂，以极低的用量就可取得良好的酒石稳定效果，作用效果持久，不受温度、pH、机械振荡等因素的影响。
其价格低廉，应用广泛，用CMC进行酒石稳定，不但可以降低葡萄酒的生产成本，还可以减少葡萄酒的处理过程，最大可能的保持葡萄酒的原有风格（国内相关研究详见附件3）。
与同一功能类别的食品添加剂使用效果的对比资料
在布兰克福的吉伦特省农业委员会的酒窖里，研究人员将20瓶表1所述葡萄酒在-4℃下冷藏3周后观察有无晶体出现。
针对各种实验条件，试验结果为三瓶葡萄酒的平均值。
1.冷藏试验
按照上述程序，研究人员将用羧甲基纤维素钠或偏酒石酸处理的葡萄酒在-4℃下保存3周，并检查是否有晶体出现。
表5显示了试验结果并调用了MEXTAR®计算的过饱和值。
对出现晶体的空白样品（无添加剂）进行的酒石酸和钾分析说明，各种葡萄酒无明显差异，因为晶体量与低于普通化学分析标准偏差的浓度差对应（根据国际葡萄与葡萄酒组织/欧共体条例）。
表5在-4℃下冷藏3周后加入羧甲基纤维素钠Blanose7LF或偏酒石酸的
葡萄酒酒石酸稳定处理
葡萄酒
编号
葡萄酒
（红）或（白）
过饱和度
空白样品
+5mg.L-1羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF
+20mg.L-1羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF
+100mg.L-1偏酒石酸
20℃时
-4℃时
3周内保持-4℃
899
慕斯卡黛（白）
0.92
2.20
++
0
0
0
900
凯迪拉克（白）
0.80
1.81
++++
0
0
0
901
大普隆（白）
0.70
1.69
++
0
0
0
902
罗纳河谷（白）
1.23
2.92
++++
0
0
0
903
苏塞克1（白）
0.87
2.06
+
0
0
0
904
苏塞克2（白）
0.93
2.24
++
0
0
0
905
格雷奇亚克（白）
0.94
2.28
+
0
0
0
906
6009号（白）
0.83
1.94
++++
0
0
0
907
604长相思（白）
0.95
2.23
+++
0
0
0
908
604慕斯卡黛（白）
0.87
2.07
++
0
0
0
909
布莱耶（白）
0.97
2.32
++
0
0
0
954
库特拉（红）
1.15
2.73
++
0
0
0
955
菩依乐-梅多克（红）
1.23
2.95
+++
0
0
0
956
604CS特芒（红）
1.03
2.52
+++
0
0
0
957
格雷奇亚克-特芒（红）
1.17
2.78
+++
0
0
0
958
菩依乐（红）
1.20
2.86
+++
0
0
0
959
凯迪拉克-特芒（红）
1.15
2.79
+++
0
0
0
960
布莱耶-特芒（红）
1.03
2.48
+++
0
0
0
961
罗纳河谷（红）
1.10
2.65
++
0
0
0
962
604CF特芒（红）
0.97
2.32
+
0
0
0
晶体量：
0无；+至++++递增量
表5显示了所有空白样品的各种晶体量（目测记录）。
不考虑目测定性特征，晶体量似乎与红葡萄酒而不是白葡萄酒的过饱和度相关。
以添加剂（5或20mg.L-1羧甲基纤维素钠或100mg.L-1偏酒石酸）处理的葡萄酒未显示晶体存在。
我们的结论是，在-4℃下冷藏3周后，5mg.L-1羧甲基纤维素钠具有与100mg.L-1偏酒石酸相同的抑制功效。
2.冷藏试验后加热
（1）模型溶液试验
为评价受热羧甲基纤维素钠的稳定性（偏酒石酸的明显缺点），在模型溶液中加入20mg.L-1羧甲基纤维素钠或100mg.L-1偏酒石酸，在40℃时加热2小时，然后在11℃时冷却并搅动100小时。
表6显示加热破坏偏酒石酸功效，引起酒石酸水解，并增加葡萄酒不稳定性。
（2）葡萄酒试验
将10瓶葡萄酒在30℃下保存8天，然后0℃冷藏2个月。
结果如表7所示。
结果再次显示：
因10瓶葡萄酒中有4瓶出现晶体，100mg.L-1偏酒石酸丧失了其抑制功效。
5mg.L-1时，羧甲基纤维素钠不能防止10瓶葡萄酒中有5瓶出现晶体，其中2瓶有非典型星状晶体。
羧甲基纤维素钠为20mg.L-1时，仅有1瓶葡萄酒出现酒石酸氢钾晶体沉淀，同样添加5mg.L-1羧甲基纤维素钠的2“+？
”瓶葡萄酒中出现非典型星状晶体。
表6加热对模型溶液中偏酒石酸的影响以及羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF
对酒石酸沉淀的效果
模型溶液
C添加剂（mg.L-1）
加热
冷却
晶体
羧甲基纤维素钠Blanose7LF
20
环境温度
11℃，100小时
0
羧甲基纤维素钠Blanose7LF
20
40℃下2小时
11℃，100小时
0
偏酒石酸
100
环境温度
11℃，100小时
0
偏酒石酸
100
40℃下2小时
11℃，100小时
++++
表7加热对葡萄酒中偏酒石酸的影响以及羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF
对酒石酸沉淀的效果
葡萄酒编号
葡萄酒
（白）或（红）
+5mg.L-1羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF
+20mg.L-1羧甲基纤维素钠BLANOSE7LF
+100mg.L-1偏酒石酸
在30℃下储存+8天，然后在0℃下冷藏2个月
900
凯迪拉克（白）
0
0
0
901
大普隆（白）
+
0
++
902
罗纳河谷（白）
0
0
（+）
906
6009号（白）
0
0
0
907
604长相思（白）
+
（+）
++
954
库特拉（红）
++
不适用
+
958
菩依乐（红）
+?
+?
0
959
凯迪拉克-特芒（红）
0
0
0
960
布莱耶-特芒（红）
+?
+?
0
961
罗纳河谷（红）
0
0
0
晶体量：
0无；+至++++递增量
（+）可疑+？
：
奇特的星状晶体。
注释：
这种星状晶体与一般菱形酒石酸氢钾晶体不同（Rodriguez-Clemente和Correa-Gorospe，1988；Gerbaud，1996）。
它们很可能是另一种化学物质的晶体，但试验未进行进一步研究。
Gerbaud（1996）和Crachereau等人（2001）研究了羧甲基纤维素钠对酒石酸氢钾晶体形状的影响，并指出羧甲基纤维素钠使晶体变平并以7倍速率减缓晶体生长。
具体来说，羧甲基纤维素钠减缓主要晶面（010）的生长（暗示该面之间存在强烈相互作用），由于钾离子的存在，羧甲基纤维素钠带全部正电荷，在葡萄酒pH条件下，羧甲基纤维素钠带负电荷。
因此，羧甲基纤维素钠与溶液中的K+和HT-离子相互竞争，从而防止其附着在晶面上（详见图4）。
（130）和（101）晶面也随着羧甲基纤维素钠消失，因为与（010
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