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糖精的百年故事

糖精可以说是家喻户晓的一种东西。提起它,大概每个人都能脱口而出一系列说法甚至故事。它曾经是甜味剂中无可争议的王者,也曾经带给人类许多恐慌。

在过去的100多年中,糖精经历了无数风雨。从中,我们可以看见一些熟悉的影子。在食品安全和管理上,我们仿佛在重复着别人的故事。

糖精的发现:违规冒险靠“人品”

关于发现糖精的细节,有各种各样的传说。不管是哪种传说,都是一系列违规犯错的结果。如果以今天的实验室安全管理条例为标准,那么当事人足可以被开除几次。

一般认为,糖精的直接发现者是俄国人康斯坦丁·法赫伯格。1877年,巴尔的摩一家经营糖的公司雇用法赫伯格来分析糖的纯度。但是这家公司没有实验室,所有的分析实验是在约翰·霍普金斯大学的一个实验室中进行的。这个实验室的老板是化学家伊拉·莱姆森。在完成糖纯度的分析之后,法赫伯格跟莱姆森和实验室的人也混熟了,于是他向莱森姆申请参与实验室的研究实验。1878年年初,莱姆森同意了他的申请。

当时,莱姆森的实验室正在研究煤焦油的衍生物。1878年6月的一天,法赫伯格回家吃饭,发现那天的食物非常甜。在确认他的妻子没有多放糖之后,他相信是手上沾了什么甜的东西——机遇垂青了这个直接用手吃饭的人,如果他用刀叉的话,那么很可能就与这一伟大的发现擦肩而过了。实际上,这种很甜的东西在之前也被合成过,只是没有人尝过,也就无从知道它是甜的。

做完实验之后没有好好洗手就离开实验室,已经是违反安全规范了;饭前不洗手,更是错上加错。如果这些都可以说是无心的,那么法赫伯格接下来的举动才足够疯狂。他回到实验室,把各种容器里的东西都尝了一遍,最后在一个加热过度的烧杯里发现了这种很甜的物质。1879年,法赫伯格和莱姆森共同发表了一篇论文,介绍了这种叫“邻苯甲酰磺酰亚胺”的化学物质以及其合成方法。在论文中,他们提到了这东西比蔗糖还甜,但是没有谈及其可以用于食物中。

法赫伯格通过尝实验室中各种东西找到了这种后来被称为“糖精”的东西。不过大家最好还是不要模仿这种行为,法赫伯格没有尝到任何一种有毒物质,那说明他的运气实在是太好了。用今天的话来说,他这些严重“玩火”的行为没有发生危险,大概只能用“人品好”来形容了。

不过,法赫伯格的人品其实并不怎么样。这一发现是他在追随莱姆森的研究时偶然发现的,发表的论文也是与莱姆森作为共同作者署名的,然而在1884年,已经离开了莱姆森实验室的法赫伯格,却在德国悄悄地申请了专利。当时,这项在德国的专利在美国也有效。这样的曲线策略,使法赫伯格在未引起莱姆森注意的情况下独自获得了糖精在美国的专利。他给这种名字很长的物质起了一个名字“saccharin”(在中文里,被翻译成糖精)。莱姆森是一名相当清高的科学家,一贯看不起工业化学,对此也没有在意。1886年,法赫伯格又申请了专利,并以糖精的唯一发现者自居。随着“法赫伯格发现了糖精”这一说法的广泛传播,莱姆森终于愤怒了,向整个化学界痛斥法赫伯格是一个“无赖”。

按照美国当今的专利制度,既然法赫伯格和莱姆森已经发表了关于糖精的论文,那么关于糖精的专利就不能再申请了。如果法赫伯格后来发现了新的方法来合成糖精,那么专利保护的只能是这种方法,而不是糖精本身。换句话说,他的专利可以阻止其他人用他的新方法来生产糖精,但是别人可以用当初论文中描述的方法来生产糖精,而糖精本身并不受专利保护。反过来,如果法赫伯格申请的专利是针对糖精这种新物质的保护,那么莱姆森应该也是发明者——只要莱姆森有证据证明他参与了这项发明,如果法赫伯格的专利申请中没有他的名字,那么这项专利就失效了。

或许是莱姆森只是想作为糖精的发现者之一被世人承认,又或许是当时的专利制度还不完善,总之莱姆森发完飙也就打住了。而法赫伯格不为所动,依然闷声发大财。

法赫伯格雇了一个人在纽约生产糖精作为饮料添加剂,产量是每天5千克。当时,糖被神话了,甚至被用来治疗各种疾病,而同样有甜味的糖精也很快流行开来。人们不但拿它搭配咖啡、茶,还用它来保存食品,甚至用来治疗头痛、恶心之类的小毛病。

禁还是不禁:政府、商业与科学的角力

糖精是人类最早使用的非天然食物成分。随着它的应用日益广泛,人们对其是否安全的担忧也与日俱增。

在卖糖精之前,法赫伯格进行了一些安全测试。

传说中的测试之一:法赫伯格自己一次性吃下10克糖精。糖精的甜度是蔗糖甜度的300~500倍,10克糖精产生的甜度相当于几千克蔗糖的甜度。面对不知道是否有害的糖精,法赫伯格充分表现出一个商人的冒险特质。在吃下10克糖精的24小时后,他没有感到异常,于是认定糖精是安全的。

传说中的测试之二:法赫伯格让志愿者吃下糖精,几个小时后收集他们的尿液并对其进行检测,发现糖精基本上被排出了。于是他认为糖精不会对人体造成损害。

按照今天的标准,这些测试并没有什么说服力。首先,样本数量有限,其次,这些测试只对非常急性、剧烈的毒性有效,而对于长期、缓慢、轻微的毒害,是完全无能为力的。

不过,在当时的科学技术条件下,人们对食品安全的认识也就止于这种程度。当时的美国,食品生产乱象丛生,各种掺假、劣质,以及乱七八糟的添加物层出不穷。美国农业部化学局的负责人哈维·威利曾经组织一个试毒小组来检验当时用在食品中的“化学试剂”的安全性。他的方法并不比法赫伯格的方法科学:让12名志愿者吃下被测试的物质,逐渐增加剂量,直到有人出现严重反应为止。

哈维·威利的“试毒实验”争议很大,引起了公众的关注和政府的重视。1906年,美国国会通过了《纯食品与药品法案》,政府开始对食品安全进行管理。当时负责实施这一法案的农业部化学局后来发展成为独立的FDA,威利则被后人称为“FDA之父”。

威利是糖化学专家,对于糖精,他一直深恶痛绝。他认为这种来自煤焦油的物质没有任何营养价值,而且会危害人类健康。所以,他负责实施的管理法案最早的目标之一就是控制糖精的使用,虽然这一观点并没有科学依据,不过比较符合大众心理,在中国依然盛行。

不过,当时威利领导的部门并没有什么权力,只能寄望于取得总统罗斯福的支持。但是罗斯福是糖精消费者,对于他来说,天天吃糖精并没有感到有什么不妥。

当时还有一名众议员詹姆斯·谢尔曼,他代表糖精生产者极力反对威利的计划。这名议员很有政治影响力,几年后成为美国的副总统。在跟罗斯福的讨论中,他声称自己所代表的公司在前一年通过使用糖精节省了4 000美元——这在当时是一笔不小的资金。未等罗斯福点名,威利就反驳说:“任何吃那种甜玉米的人都被欺骗了,他们认为自己在吃糖,而实际上吃的是完全没有营养价值且有害健康的煤焦油的产物。”在和威利的激烈争吵中,罗斯福说:“任何说糖精有害健康的人都是白痴。”于是,讨论不欢而散。

不过,不管是罗斯福、谢尔曼还是威利,都清楚自己的主张并没有充分的科学依据。尤其是罗斯福,他第二天便组织了一个专家委员会重新考虑此前关于食品添加剂的政策。负责这一委员会的,是约翰·霍普金斯大学的校长伊拉·莱姆森,正是被法赫伯格“黑”了的化学家。专家委员会最先评估的,就是糖精和苯甲酸盐。

法赫伯格已经靠糖精发了财,而莱姆森却连糖精专利的署名权都没有得到,因此莱姆森对法赫伯格深恶痛绝。不过,他并没有公报私仇,作为科学家他表现出了专业精神,给出了“少量食用糖精不会有害健康”的结论。这个代表科学界的声音对于威利来说是一个很大的打击。从某种程度上说,这甚至是威利官场生涯走下坡路的开始。

1906年的《纯食品与药品法案》可以说是罗斯福与威利携手的杰作,但是罗斯福并不喜欢威利的性格。罗斯福总统的接任者威廉·塔夫脱也不喜欢威利。威利的政治生涯步履维艰,随着几次有争议的决策以及他领导的部门爆出财务丑闻,威利黯然离开了他奋斗多年的部门。虽然不久之后塔夫脱总统还他以清白,但是覆水难收,哈维·威利的仕途永远终结了。

在莱姆森领导的专家委员会给出“少量食用糖精不会有害健康”的结论之后,威利以退为进,扳回了一局。他提出,由于糖精在各种食品中被广泛使用,因此人们的实际摄入量很可能会超过莱姆森所说的少量。根据这一理由,他提出了一项新的方案:在食品中加入糖精是掺假行为,将不被允许。工业界的律师们开始反击,管理部门的立场一度动摇。不过,这一规定最后还是通过并实施了。自此,糖精只能直接卖给消费者,而不能充当食品中的糖替代品。

另外,管理部门也同时承认,糖精有害的证据很微弱,使用的理由主要是糖具有营养价值而糖精没有。令人始料未及的是,这一说明反倒大大促进了糖精的流行。那时候,人们已经开始追求低热量饮食,而没有营养价值的糖精正好满足了人们的这一需求。

添加剂修正案的迷惘:如何确定安全

“不许加到食品中,但是允许单卖”的规定实际上是工业界和政府妥协的产物,也表明双方都没有可靠的证据来支持自己的主张。法赫伯格的安全证据只是没有吃死人,而威利的有害理由则是非天然产物。这两种理由在今天的中国依然很流行,威利的理由更是食评家们的“无敌神掌”。

不过对于公众来说,这项规定并没有太大影响,反正人们可以把糖精买回家后加到食品中。是否使用糖精还与其他因素有关。比如第一次世界大战期间,蔗糖短缺,糖价飞涨,于是糖精的销量大增。一战结束,糖价回落,人们又转向蔗糖。到了二战期间,这种情形再度上演。

二战之后,美国人的生活方式发生了改变——加工食品越来越多,人们自己做饭越来越少。糖精到底是否安全?能否用于加工食品中?这些问题越来越引发人们的关注。

1958年是FDA历史上重要的一年。当时,FDA执行的是1938年通过的《食品、药品与化妆品法案》,在来自纽约的国会议员詹姆斯·德莱尼的推动下,FDA又增加了“德莱尼条款”,规定不能在食物中加入任何致癌物。

这当然是无比正确的条款。但问题是,如何判定一种东西是否致癌?前面提及的法赫伯格和威利等人评估食品安全的方式都很初级,作为执法标准就很困难。二战之后,科学家逐渐开始用动物来进行长期的随机对照试验,以观察食物是否具有慢性或者轻微的毒性。食品安全的评估逐渐成为专业性很强、投入很大的研究。更重要的是,很难再用“有害还是无害”这样非黑即白的标准来评价食物。剂量与风险之间的关系,利益与风险的平衡,使得立法与执法变得异常复杂。

1958年,FDA还通过了《食品添加剂修正案》,规定任何食品添加剂在上市之前必须经过FDA的安全审查,但在文末又列出了几百种GRAS认证的物质。GRAS也就成为此后美国新食品成分的追求目标。当时认定GRAS的标准,最主要的就是“在长期的使用中没有发现危害”。糖精已经使用了好几十年,也没有发现危害,于是也获得了GRAS资格。

一种物质在使用几十年后没有造成明显危害就被视为安全物质,这在科学上并不严谨。但是这样的思路很符合大众思维——对于祖先们吃了上千年的食物、药物,即使发现了证明其有害的证据,也经常被忽视;而新的食物、药物,哪怕经过了广泛的科学检测,也会因为万一有害而被拒绝。

但很快,GRAS的这种认定方法就遭遇了挑战。

实际上糖精并不是一种很好的甜味剂——它的甜味并不纯正,吃过之后的余味很差,浓度高了还有苦味。1937年,伊利诺伊大学的一位研究生发现了甜蜜素。这种物质的甜度是蔗糖的30~50倍,它本身的甜味也不纯正,不过它的价格比糖精要低。更重要的是,当甜蜜素和糖精混合使用的时候,能够掩盖彼此的缺陷,从而获得更接近蔗糖的甜味。1958年,甜蜜素也获得了GRAS的资格。

1968年,一项研究发现,在240只喂了大剂量甜蜜素和糖精混合物(二者比例10∶1)的老鼠中,有8只患了膀胱癌。虽然这个“大剂量”实在太大——相当于一个人每天喝350听无糖可乐,但是根据德莱尼条款,它毕竟也是致癌物。1969年,甜蜜素成了德莱尼条款的第一个“关照对象”。

禁用甜蜜素并没有引起大的反响。一方面,德莱尼条款是政治正确的产物;另一方面,人们还有糖精可用,禁用甜蜜素对人们的生活影响不大。这个问题的直接影响是让人们思考:那些获得GRAS认证的,真的是安全的吗?与甜蜜素唇齿相依的糖精,也因此再一次被推到了风口浪尖。

消费者与FDA之争

1970年,几项研究先后表明,大量喂食糖精的老鼠患膀胱癌的概率增加了。1972年,FDA取消了糖精的GRAS资格,并打算禁止使用。然而反对者指出,可能不是糖精,而是其中的杂质导致了这一结果。于是,FDA采取了限制而非禁用的过渡方案,等待进一步的科学结论。1974年,美国科学院在审查了当时所有的研究数据之后,认为不能确定老鼠患膀胱癌是由糖精所致。于是FDA的“过渡方案”继续施行。

1977年,加拿大对老鼠进行的研究显示,确实是糖精而不是其中的杂质导致雄鼠患膀胱癌的概率增加。于是,禁用糖精的理由便相当充分了。

加拿大旋即禁用糖精,FDA也准备跟进。糖精行业从业者不希望这个提案被通过,于是积极发动群众反对。马文·艾森斯塔德是卡路里控制委员会的主席,他的公司就生产著名的糖精Sweet’N Low(一个糖精品牌,意即“甜且低热量”)。马文在电视和广播上频频露面,讨论禁用糖精的事情。他不认可动物研究的结论,认为糖精是否安全已经被人们的实践检验过了,食用糖精是人们的权利。此外,马文还以卡路里控制委员会的名义在《纽约时报》上发布广告,除了否认糖精有害的说法,更以公众权利为诉求,反对由政府来决定消费者吃什么。

此外,糖精是当时唯一的甜味剂,被禁用的话将导致糖尿病病人无法吃甜食,而那些希望通过低糖饮食来减肥的人也将大受影响。糖精工业界鼓动消费者向国会抗议,得到了大众的积极响应。国会在一周内收到了100多万封信反对FDA禁用糖精。与此同时,人们开始囤积糖精,“用钱投票”,导致糖精的销量疯狂增长。

我们从中可以再次看到政治正确和复杂现实之间的矛盾。德莱尼条款当然是正确的,但什么致癌?用什么标准来判定一种物质是否致癌?动物实验的结果是否跟其对人体的影响一致?当科学不能给出明确的答案时,马文等人就可以把科学决策转化为公共关系和民主权利的问题,从而让科学靠边站。

在高昂的群众呼声中,美国国会顺应民意,否决了FDA的提案。不过,要求在含糖精的食品包装上注明警示信息——“食用本产品可能有害健康。本产品含有糖精,在动物实验中它导致了癌症”。无论如何,这个方案向消费者传达了准确的信息,把吃不吃糖精的选择权交给了公众自己。同时,美国国会设置了两年的缓冲期来收集更多科学证据。

跟1912年限制糖精的结果一样,“糖精可能在两年内被禁用”的消息大大促进了糖精的销售。不仅使用者囤积糖精,还有不少新的顾客也加入进来。1979年,有4 400万美国人经常使用糖精,占当时美国总人口的20%。

两年之后,科学界还是没有给出令人信服的“结论”,于是禁用糖精的提案再度延期,如此这般20年过去了。后来,许多流行病学调查表明,没有发现糖精的使用有害健康。此外,人们又发现雄鼠之所以会患膀胱癌,是因为其尿液中的PH值、磷酸钙和蛋白质含量都很高。雄鼠长期食用大量糖精,会使糖精在尿液中产生沉淀,而这些沉淀物就是致癌的根本原因。人类的尿液与雄鼠的完全不同,也就不会发生这种现象。1998年,美国《国家癌症研究所杂志》发表了一篇论文,研究表明,3种不同种类的20只猴子24年来长期被喂食糖精,剂量是人体安全剂量的5倍,没有发现猴子患膀胱癌或出现其他不良变化。

实际上,在1991年,FDA就撤回了1977年的那份禁用糖精的提案。到了2000年,克林顿正式签署法令,取消了含糖精食品的那则警示。

自此,在科学和管理层面上,糖精的安全性争议基本偃旗息鼓。在消费者与FDA的斗争中,消费者完胜。不过,这其实只能算一个极为偶然的特例。公众相信安全而专业机构发现有害的例子,远比糖精这样的特例要多得多。公共卫生政策的制定是一件高度专业化的事情,对于那些掌握第一手研究数据或更有能力正确理解那些研究数据的专业人士来说,尚且不是一件容易的事情,而那些容易受其他因素影响的普通人士,就更难做出最合理的判断了。

今日糖精:沉舟侧畔千帆过

在美国,糖精最终获得了“自由之身”。而在加拿大,它依然在禁用名单中,不过主管部门已经承认“糖精无害”的结论,开始了解禁的程序。至于甜蜜素,FDA也认为对其“致癌”的指控不成立。只是现在的甜味剂已经很多,甜蜜素是否被解禁,也就没有什么人关注了。

在中国,糖精和甜蜜素都是被批准使用的,但许多人还是担心吃得过多会有负面影响。实际上,任何食物加入甜味剂都是为了甜味,加得太多并没有意义。目前,国际食品添加剂专家委员会(JECFA)制定的糖精安全标准是每天每千克体重的摄入量不超过5毫克。这相当于一个60千克的人每天吃300毫克糖精(300毫克糖精的甜度相当于90~150克蔗糖)。就正常人而言,每天吃这么多糖实在是甜得发腻。

甜蜜素在几十个国家被批准使用。国际食品添加剂专家委员会的安全标准是每天每千克体重的摄入量不超过11毫克。如果跟其他甜味剂或者糖混合使用,那么它的甜度还会更高。也就是说,如果使用甜蜜素来获得通常的甜度,是很难超过安全标准的。

虽然糖精在法律上被批准使用,糖精市场却在逐渐萎缩,甜味剂市场上早已出现了阿斯巴甜、三氯蔗糖等口味更优、加工性能更好的后起之秀。 Ki7hWbSbVcOyQIT+Qnf/F6mM+ApPH2CXQ5UT3ojEit3j+371lfkPBe7WKJa05eBi

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