第十三章 食品营养强化及食品新资源开发与利用课件

第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源开发发与利用 第一节 强化食品 第二节 食物资源的开发和利用 第一节 强化食品 一、食品强化的目的和意义 根据营养需要向食品中添加一种或多种营养素、或者天 然食品，以增强食品营养价值的过程称为食品的营养强化。 制成的食品称为强化食品，所添加营养成分或含有这些营养 成分的物质（包括天然的或人工合成的）称为食品强化剂。 （1）弥补天然食物的缺陷。 （2）补充食品在加工贮藏及运输中的损失。 （3）适应特殊职业和病理的需要。 （4） 获得营养平衡，提高营养价值。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源开发发与利用 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 二、强化食品的基本要求 （1）有明确的针对需性 （2）符合营养学的需要 （3）卫生及毒理上可靠 （4）稳定性高、经济上合理 （5）保持原有的食品风味 三、常见的食品强化剂种类 1维生素类强化剂 （1）维生素A 维生素A普遍存在于鱼肝油中，含量为 600I.U/g，而浓缩鱼肝油为5000500000I.U/g。目前大多 数为人工合成的维生素A棕榈酸酯和维生素A醋酸酯，稳定性 好，也可用胡萝素提取物。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 （2）维生素D 主要包括维生素D2和维生素D3，维生素 VD2是低等植物，如酵母及真菌内麦角固醇经紫外线照射转变 的，维生素VD3是人体内7-脱氢胆固醇经日光或紫外线照射转 变的，目前药用规格的维生素VD2及维生素VD3 均有生产，酱 油渣、酒糟以及青霉菌菌膜中均能提取出麦角甾醇。 （3）维生素C 维生素C除人工合成的制剂外，也可用某 些野果的抽提液浓缩成直接烘干的粉末添加。如野蔷薇果干 燥后每100g制品中含VC12001500mg。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 （4）维生素B1 维生素B1是用于治疗地区性脚气病的强 化剂。近年来用苯酰硫胺素及萘2,6-二磺酸盐添加到米和面 中，由于它难溶于水，并在加工贮存中较稳定。 （5）维生素VB2 目前国内用液体培养法大规模生产核 黄素，用于强化人造奶油、花生酱等。也可使用液状食品的 强化剂核黄素磷酸钠。 （6）维生素PP 用于食品强化剂的有性质较稳定的烟酰 胺。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 2矿物质强化剂 （1）钙 常用的强化剂有碳酸钙、磷酸钙、乳酸钙、葡 萄糖酸钙、柠檬酸钙等，也有用骨粉、蛋壳钙、活性钙离子 （牡蛎等蚌类经水解处理制得）等。 （2）铁 常用的强化剂有柠檬酸铁胺、乳酸亚铁、硫酸 亚铁等。加入适量的VC作为抗氧化剂，有助于铁的吸收。 （3）锌 一般用作锌的强化剂有硫酸锌、氯化锌、乳酸 锌、醋酸锌等。 （4）碘 碘是中国最早用于强化剂的无机盐，加碘盐是 目前真正纳入政府行为强制推广的强化食品。 （5）硒 硒多采用有机硒化合物，其中常用富硒酵母、 硒化卡拉胶等作为强化剂。 （6）氟 常用的强化剂有氟化钠、氟硅化钠等。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 3氨基酸类强化剂 用牛奶制成的婴儿配方食品中几乎不含牛磺酸，但牛磺 酸在人乳及其他哺乳动物乳汁中是主要的游离氨基酸，对人 类脑神经细胞的增殖，分化及存活有过程有明显的作用。因 此，要适当补充，强化剂量为300500mg/kg。 4蛋白质强化剂 （1）大豆蛋白 把大豆蛋白添加到小麦制品中，可提高 其蛋白效价，如小麦粉中添加10的大豆蛋白，其蛋白效价 可提高2倍以上；另外大豆蛋白还可改善谷类在加工中的功 能特性。大豆蛋白常用于主食，特别是儿童食品中可生产各 种强化面包、饼干、挂面、快餐等。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 （2）乳清粉及脱脂奶粉 乳清粉及脱脂奶粉大多是制造 奶油和干酪的副产品，富含蛋白质、乳糖等，在国外普遍用 作蛋白质强化剂。 （3）酵母 酵母是酵母菌经培养杀灭后所得的干燥菌体 ，酵母含蛋白质40%60%，并富含B族维生素和赖氨酸。一 般添加量在3以下，不会影响食品的口味。 （4）鱼粉 把鲜鱼经过干燥、脱脂、去腥后加工成较为 纯净的食用鱼粉，蛋白质含量达80，赖氨酸达6.98，相 当于猪肉的4倍多。 （5）其他 随蛋白资源的不断开发，单细胞蛋白、藻类 蛋白、叶蛋白等都可作为新型的蛋白质强化剂。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 四、食品的强化方法 1.原料或必需食品中添加 凡国家法令强制规定添加的强化食品，以及具有公共 卫生的强化内容均属于这一类。有些国家将制成的强化米 按一定比例混入一般米中出售。西方国家一般将需补充的 营养素预先添加在面粉中。 2.在加工过程中添加 3.在成品中混入 对调制奶粉、母乳化奶粉等婴幼儿食品，大多数强化 剂均是用喷雾法混入成品的。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 4.物理化学强化方法 物理化学强化方法是将存在于食品中的某些物质转化 成所需营养素的方法。如将牛奶经紫外线照射，维生素D 骤然增加。此外，食物蛋白质经过初步水解后了有利于机 体的消化吸收。 5.生物强化方法 生物强化方法是利用生物的作用将食品中原有成分转 变成人体所需的营养成分。如大豆经发酵后，不但其中蛋 白质受微生物作用分解，而且还产生一定量的B族维生素 ，尤其是产生植物性食物中所缺少的维生素B12，因而大大 提高其营养价值。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 五、常见的强化食品 1.主食品强化 主要在营养素损失较多的精白面粉、大米中强化，所用 的强化剂有维生素B1、维生素B2、烟酸、铁、钙、赖氨酸、 蛋氨酸等。 2. 副食品强化 副食品种类繁多，如酱油是中国人民主要的调味品，所 用的强化剂有维生素B1、维生素B2和铁等；西方国家80以 上的奶油都添加了维生素A和维生素D；水果罐头和果汁果 酱成品通常添加一定剂量的维生素C；中国规定在地方性甲 状腺病区，食盐中碘化钾添加量为1kg中添加2050mg。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 3.强化婴幼儿食品 在牛奶和米粉中强化婴幼儿生长发育所需的必需营养 素，如氨基酸、牛磺酸、微量元素、维生素等，产品有强 化奶粉、母乳化奶粉、强化婴儿粉等。 4混合型食品强化 将具有不同营养特点的天然食物混合配制成一类食品 ，其意义在于各种食物中营养素的互补作用。大多是在主 食中混入一定量的其他食品以弥补主食中营养素的不足， 或增补某些氨基酸、维生素、矿物质等。 5其他强化食品 特殊人群的食物配制，要根据其特点进行强化。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 六、食品营养强化中要注意一些问题 1强化载体的合理选择 世界上各国均以粮食、乳制品、饮料和品为主。载体的 选择应根据所确立的强化目的及食用对象的饮食习惯进行 。 2强化剂剂量的科学性 食品强化剂的使用剂量必须根据食品的营养成分与人体 必需营养素的合理构成来决定。食用者应具有食用强化食 品的适应症，通过医学鉴定确认某种营养缺乏，并确定选 用食品强化剂的种类和剂量。另外，食用强化食品还有时 间限制。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 3科学的强化工艺 对于加工用水，可通过离子交换树脂去除里边的一些 Cu2、Fe3等金属离子，尽量减小对强化剂的氧化因素。 其次，通过烫漂，即在7080或更高的温度下滞留几 十秒，可破坏食品中的多种酶类，以减少营养成分的破坏。 在食品强化时应尽量避免由热加工引起的营养素的损失 。通常，营养素的强化应尽量在食品加工的后期添加，并尽 量避免加工损失。 另外，可通过改善包装，来延长强化食品的贮藏时间， 目前倡导的抽气充氮包装，尽量降低氧含量。此外降低贮存 温度可减缓营养素的分解速度，如维生素C在20下的分解 速度比68快2倍。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 4强化效果的科学评价 包括一些营养素指标的测定和营养效应的测试，前者指 食品在加工贮藏过程中强化剂的保存率、残留量及该种营养 素在食品中的全部含量，一般当强化剂在食品中的保存率达 到50以上认为比较理想；营养效应的测试时，要根据不同 人群的生理特点对所强化的营养素进行化学的分析，并进一 步通过人体观察、动物实验等做出切合实际的评价。 5正确食用强化食品 大量食用强化食品，很容易造成营养素摄入过量，危害 健康。 第十三章 食品营营养强化及 食品新资资源的开发发与利用 第二节 食物资源的开发和利用 一、充分利用现有的食物资源 1减少食品的腐败变质 由于保鲜技术不当，每年粮食总产的损失率为5左右 ，果蔬的损失率则达到了20以上。 目前发达国家农产品加工产值与农业产值之比是31， 中国仅为0.51；发达国家深加工用粮占粮食总产量的比 重在70以上，而中国只有8；发达国家农产品加工程度 在80以上，而中国不足50。 2充分利用土地资源，应用生物技术培育良种 中国食物资源，尤其蛋白质资源严重短缺，因此，食物 资源的开发利用必须以营养科学为指导原则。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 二、开发食物新资源 单细胞蛋白是一类单细胞或多细胞生物蛋白质的统称， 是指用各种基质大规模培养的某些酵母、细菌、真菌等食用 微生物和和藻类物质。 单细胞蛋白所含的蛋白质含量高达40%80%，比大豆高 10%20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸的组成较为 齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少 的赖氨酸含量较高。一般成年人每天食用1015g干酵母， 就能满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生 素、碳水化合物、脂类、矿物质以及丰富的酶类和生物活性 物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 用于生产单细胞蛋白的微生物种类很多，包括细菌、放线 菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。这些微生物通常要具 备下列条件：所生产的蛋白质等营养物质含量高，对人体无 致病作用，味道好并且易消化吸收，对培养条件要求简单， 生长繁殖迅速等。 单细胞蛋白的生产过程也比较简单：在培养液配制及灭菌 完成以后，将它们和菌种投放到发酵罐中，控制好发酵条件 ，发酵完毕，用离心、沉淀等方法收集菌体，最后经过干燥 处理，就制成了单细胞蛋白成品。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 利用单细胞蛋白生产比农业生产更优越，除了不受地理条 件、季节和气候条件的制约，还具有以下优点。 第一，生产效率高，比动植物高成千上万倍，这主要是因 为微生物的生长繁殖速率快。 第二，生产原料来源广，一般有以下几类：农业废物、 废水，如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农 林产品的加工废水；工业废物、废水，如食品、发酵工业 中排出的含糖有机废水、亚硫酸纸浆废液等；石油、天然 气及相关产品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；H2、CO2等 废气。 第三，可以工业化连续生产，不仅需要的劳动力少，生产 周期短，而且产量高、质量好。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 2昆虫食品 据统计，世界上约有500种昆虫可食用，昆虫食品的发展 潜力非常大。昆虫食品加工效益很高，具有以下特点。 （1）饲料来源广泛、价格价廉 昆虫属低等动物，大都 只食用绿叶和腐败有机物两种食物，如蝗虫、蟋蟀、蚕等只 食绿叶；苍蝇、蚯蚓等腐食性昆虫只需畜禽粪便喂养即可。 （2）繁殖迅速 一头雌虫可产成千上万粒卵，2629 时，39天左右就生产1代。据美国迈阿蜜“苍蝇农场”实践 证明，四个月内加工生产600t蛋白质，相当于67ha良田的大 豆产量。还能同时生产出脂肪、抗菌素等多种产品。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 （3）营养丰富，具有一定的保健作用 昆虫的蛋白质含量 在30以上，并且人体所必需的8种氨基酸齐全。据统计，各 类昆虫蛋白质含量为黄蜂81%、蟋蟀75%、蝉72%、蚯蚓65%、蝗 虫60%、蜜蜂43%，蚂蚁的蛋白质含量与牛肉不相上下。大部分 昆虫体脂类含量在1030，且脂肪酸组成合理，不饱和脂 肪酸含量较高。锌、钙、锰、镁、铁、铜等微量元素含量丰富 ，维生素A、维生素E、维生素C含量都很高。 （4）富含活性物质 许多昆虫还含有一些酶、激素、磷脂 等特有的生理活性物质。如蚂蚁含有核苷酸、蚁醛、蚁酸等生 理活性物质；苍蝇的幼虫（蛆）里含有62左右的各种蛋白质 和氨基酸，从蛆壳中还提取出纯度很高的几丁质。 （5）工厂化生产 昆虫养殖加工可在室内工厂化生产，产 品附加值高，生产全程不用化药物、添加剂等。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 3海藻食品 常见的海藻类食品包括：发菜、紫菜、海带、海白菜、裙 带菜等。海藻含丰富的矿物质，含量较高的有钙、铁、钠、镁 、磷、碘等。多食海藻可有效补充铁、碘。海藻类食品中食用 纤维含量较高，可降低营养素的消化吸收，尤其是降低胆固醇 的吸收量。海藻中维生素丰富，可维护上皮组织健康生长，减 少色素斑点；能选择性地清除汞、镉、铅等重金属致癌物。 另外，海藻提取物能有效地降低血脂和血液凝固性，抗血 小板凝集，改善血液流变学指标，提高血中高密度脂蛋白水平 。 螺旋藻内含有1020的藻兰素，具有多种酶和激素的 功能，是一种新型的抗癌药，人们还发现螺旋藻中含有SOD、 类胰岛素、多种维生素。目前中国的养殖条件为每1m2水面每 天可产1020g螺旋藻，已位居世界的先进水平。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 4发展食用菌 食用菌不仅具有鲜美的风味、丰富的营养、还具有较高的 药用价值，成为动植物之外的第三类食品。 食用菌富含蛋白质，脂肪含量低，蛋白质含量高达30% 40%，氨基酸种类齐全。如猴头菌含有16种氨基酸，人体必需 的氨基酸总量为每100g样品高达19.69mg。在必需氨基酸中赖 氨酸的含量较高。此外，还含有丰富的维生素和矿物质，尤 其B族维生素含量最为丰富。有些菌类还产生萜类、甾类等风 味物质，使食用菌味道鲜美。 食用菌还有较高的药用价值，大部分食用菌含有一些特定 的酶类、多糖蛋白、甾类、生物碱、有机酸等多种药理作用 的物质，而被应用于临床。 第十三章 食品营养强化及 食品新资源的开发与利用 5转基因食品 以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转 基因食品。转基因生物是利用生物技术，将某些生物的基因转 移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养 品质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。如转基因番 茄、大豆、玉米等食物及甜味剂