营养强化食品

营养强化食品,郑宝东福建农林大学食品科学学院,一、食品营养强化的概念,根据不同的人群的营养需要，向食物中添加一种或多种营养素、或某些天然食物成分的食品添加剂，用以提高食品营养价值的过程称为食品营养强化，或简称食品强化。这种经过强化处理的食品称为营养强化食品。所添加的营养素（包括天然的和合成的）称为食品强化剂。,二、我国居民膳食营养现状,食品工业的进步拉动了食品添加剂行业的进步，食品添加剂的一个重要组成的部分就是营养强化剂。据统计，发展中国家由于营养失衡问题每年在经济上要损失35的GDP（国内生产总额）。而我国的区域性营养调查显示，营养缺乏就在我们的身边。近年来，我国居民的传染病死亡率下降，而心脏病、高血压等心脑血管疾病死亡率上升。,高血压发生率从1959年起一直呈上升趋势。2004年我国卫生部进行的全国居民膳食营养调查结果显示，我国成人高血压患病率为18.8，估计全国现患人数为1.6亿，比1991年增加7000多万。农村高血压患病率上升迅速，城乡差距已不明显；而人群高血压知晓率、治疗率和控制率仅分别为30.2、24.7和6.1，仍处于较差水平。,人类死亡的另一大“杀手”糖尿病发生率也呈上升趋势。2004年我国卫生部进行的全国居民膳食营养调查结果显示，我国成人糖尿病患病率为2.6，估计全国糖尿病现患人数2000多万。与1996年糖尿病抽样调查资料相比，大城市20岁以上人群糖尿病患病率由4.6上升到6.4。我国成人血脂异常患病率为18.6，估计全国血脂异常现患人数1.6亿。值得注意的是，中年人与老年人患病率相近，城乡差别不大。,我国成人超重率为22.8，肥胖率为7.1，估计现有超重和肥胖人数分别为2亿和6000多万。大城市成人超重率与肥胖率分别高达30.0和12.3，儿童肥胖率已经达到8.1，应引起高度重视。与1992年全国营养调查资料相比，成人超重率上升39，肥胖率上升97。由于超重人数比例较大，预计今后肥胖率将会有较大幅度增长。,这次调查结果还表明，膳食高能量、高脂肪和体力活动少与超重、肥胖、糖尿病和血脂异常的发生密切相关；高盐饮食与高血压的患病风险密切相关；饮酒与高血压和血脂异常的患病危险密切相关。,造成这些慢性疾病的很大一个原因便是营养失衡(食品安全的一部分），国外的经验表明调整饮食结构、食物营养强化、营养补充剂是降低各种疾病发生率的有效方法。1）从理论上讲，调整饮食结构、保持营养素摄取均衡，应该是最理想的办法。这种方式实行起来却并不简单。首先，我们普遍缺乏营养知识。如何通过膳食摄入来合理改善营养不良，不要说一般家庭不清楚，就连大部分食堂、餐厅也搞不明白。其次，调整饮食结构就要在一定程度上改变人们的饮食习惯，这对于非常看重食物色、香、味的国人来说，也是难以接受的。再次，合理的膳食还需要一定的经济条件支持，我国中西部地区生活贫困家庭以及城市中的特困家庭，在今后相当长的时间内也将无法做到。,2）食物营养强化的优点是方便、安全、经济。当然，这种方式也存在不足，这就是见效慢。因为营养强化食物毕竟是食物，不是治病的药物，需要我们通过日常膳食逐渐补充营养素，提高身体健康水平。3）服用营养素补充剂的方法针对性强、见效快，具有很好的营养改善效果。但是，它不够经济，无法作为国家改善全国公众营养状况的可行手段。因此，通过添加营养强化剂来补充和平衡膳食营养是中国解决营养不良与失衡的重要手段，而采用食物营养强化的方式提高人民群众的营养健康水平也是国家的既定政策。,食品中需要强化的营养素是根据历年来对我国人群膳食与营养状况调查，证实人群中普遍供给不足的，或由于地域环境因素造成地区性缺乏的，或满足生活环境和生理状况变化的特殊人群对某些营养素供给量特殊需要的营养素。,据2004年全国居民膳食营养调查结果显示，一些营养缺乏病依然存在：儿童营养不良在农村地区仍然比较严重，5岁以下儿童生长迟缓率和低体重率分别为17.3%和9.3%，贫困农村分别高达29.3%和14.4%。生长迟缓率以1岁组最高，农村平均为20.9%，贫困农村则高达34.6%，说明农村地区婴儿辅食添加不合理的问题十分突出。,铁、维生素A等微量营养素缺乏是我国城乡居民普遍存在的问题。我国居民贫血患病率平均为15.2%；2岁以内婴幼儿、60岁以上老人、育龄妇女贫血患病率分别为24.2%、21.5%和20.6%。3-12岁儿童维生素A缺乏率为9.3%，其中城市为3.0%，农村为11.2%；维生素A边缘缺乏率为45.1，其中城市为29.0%，农村为49.6%。全国城乡钙摄入量仅为391毫克，相当于推荐摄入量的41%。为了提高我国居民膳食营养水平，可以利用现代科学技术在某些食品中强化上述营养素，以补充膳食中供给不足，从而改善国民的营养状况。,目前的营养强化主要是强化维生素类、矿物质及微量元素类、蛋白质和氨基酸类（如牛磺酸和赖氨酸）、多不饱和脂肪酸类（如DHA）等，可单一或多种营养素混合进行营养强化，营养强化的科学依据是营养平衡。营养强化需要合适的强化量，既不能过少也不能过多，过多同样会造成营养不平衡而不利于健康。所以，合理地使用和选择营养强化剂是非常重要的。,三、营养强化的意义和基本要求,1、营养强化的意义1.1弥补天然食物的营养缺陷除母乳以外，自然界没有一种天然食品能满足人体的各种营养需要。有针对性地进行食品强化、增补天然食物缺少的营养素，可大大提高食品的营养价值，改善人们的营养和健康。,1.2补充食品在加工、储存及运输过程中营养素的损失多数食品在消费之前需要储存、运输、加工、烹调，才能到达消费者手中。在这一系列过程中，机械的、化学的、生物的因素均会引起食品部分营养素的损失，有时甚至造成某种或某些营养素的大量流失。1.3简化膳食处理，方便摄食,1.4适应不同人群的营养需要对于不同年龄、性别、工作性质，以及处于不同生理、病理状况的人来说，他们所需要营养是不同的，对食品进行不同的营养强化可分别满足需要。1.5预防营养不良营养强化是营养干预的主要措施之一，在改善人群的营养状况中发挥着巨大的作用。从预防医学的角度看，食品营养强化对预防和减少营养缺乏病，特别是某些地方性营养缺乏病具有重要意义。,2、营养强化的基本要求2.1有明确的针对性2.2符合营养学原理食品营养强化的主要目的是改善天然食物存在的营养素不平衡关系，强化的剂量应适当，避免造成某些新的不平衡。这些平衡关系主要有：必需氨基酸之间的平衡，脂肪酸之间的平衡，产能营养素之间的平衡，维生素B1、维生素B2、烟酸与能量之间的平衡，以及钙、磷之间的平衡等。对于强化的营养素还需要考虑其生物利用率，尽量选用那些易于被人体吸收和利用的强化剂。,2.3符合国家的卫生标准GB148802.4尽量减少食品营养强化剂的损失2.5保持食品原有的色、香、味等感官性状食品强化的过程，不应损害食品的原有感官性状而影响消费者的接收性。2.6经济合理、有利于推广,四、食品强化载体与强化剂的选择,1、食物载体的选择标准食物载体的选择除了经济上合理和便于推广外，还应有覆盖率高、接收性好等特点。1.1食物的消费覆盖率高1.2食物的摄入量均衡1.3不同人群消费量的变异数小1.4不因强化而改变品质1.5不因强化而改变口感,2、选择营养强化剂的要求2.1能够集中式加工。2.2强化的营养素和强化工艺应该是低成本和技术简便。2.3在强化过程中，不改变食品原有感官性状。,2.4维生素和某些氨基酸等在食品加工及制品的保存过程中损失较少，终产品中微量营养素的稳定性高，贮藏过程中稳定性良好。2.5终产品中微量营养素的生物利用率高。2.6强化剂与载体亲和性高。2.7营养素间不发生相互作用。2.8食品强化的费用尽量降低。,一个可被机体利用的营养素应当符合两个标准：（1）其化学、物理状态处于可消化吸收的，或可以转化为可消化吸收的状态。（2）含有营养素的化合物可以被机体分解或参与机体的代谢。常用的食品营养强化剂常分为以下几类：维生素类、矿物元素强化剂、氨基酸类强化剂、蛋白质等。,举例：钙是人体需要量最大的一种矿物质元素，也是人体最容易缺乏的元素之一。钙除了是骨骼和牙齿的主要成分外，对维持生命活动如神经肌肉的正常活动、酶的功能及激素的分泌等具有重要作用。在全国城乡钙摄入量仅为391毫克，相当于推荐摄入量的41%。缺钙引起的疾病，在儿童表现为佝偻病、软骨病，在成人为骨质疏松，这种病在老年人中尤为多见。钙营养强化剂是开发钙强化食品和补钙制品的前提和基础，我国医学、营养和食品科学工作者十分重视钙强化剂的开发和相关性能（如吸收率、利用率和净利用率）的研究。,目前市场上的钙强化剂主要可以分为三种类型即无机钙强化剂、生物钙强化剂和有机钙强化剂。无机钙强化剂的主要缺点是溶解性差，吸收利用率低；生物钙强化剂同样具有溶解度较低和难于吸收利用的缺点，而且卫生安全性也较低。有机钙强化剂普遍存在含钙量偏低和有不同程度毒副作用等缺点。,以下是几种钙强化剂的情况：醋酸钙：1996年被批准使用的醋酸钙存在着急性毒性较大（LD505g/kg），容易导致肾结石和心脏痉挛而致死、血管钙化和软组织钙化等缺点，因此醋酸钙作为钙强化剂一直没有通过美国FDA认证，而仅在临床被用作高血磷症的降血磷药剂；乳酸钙：乳酸钙由于在补钙同时给体内引人使人体疲劳的乳酸，所以不宜长期服用；葡萄糖酸钙：葡萄糖酸钙含钙量很低（89），且不宜于糖尿病患者服用，现在临床上主要将葡萄糖酸钙作为静脉注射液，以及用于应急状态下补钙；柠檬酸钙：单纯的柠檬酸钙的溶解度很低（0.098g/100mL），故不宜在液体食品或虽是固体但需以水冲调的食品中使用。,从钙的吸收机理和食物成分等角度考虑，一种良好的钙强化剂应具有如下特点：a左旋结构，即是可以被生物膜所识别的具有光学活性的化合物结构；b络合结构且具有适中的络合常数，以保证钙离子在溶液中主要以络合状态存在，不容易受某些可以与钙离子形成难溶性化合物的物质如磷酸的干扰，在需要钙离子的地方能够缓慢地释放钙离子；c有较好的水溶性，这是钙能够在肠道吸收的前提；d有适中的脂溶性，以保证较容易地穿透细胞膜；e分子量适中。,柠檬酸-苹果酸钙（CalciumCitrateMalate，简写成CCM）可以说是较好的钙强化剂。CCM是钙、柠檬酸和苹果酸按一定比例反应的复合物的总称。其组成成分柠檬酸和苹果酸具有光学左旋结构，且是体内三羧酸循环（TCA循环）的中间代谢产物，可以保证随柠檬酸和苹果酸在体内的氧化而缓慢释放出钙离子。根据国外资料介绍，CCM作为钙强化剂具有如下特点：a高溶解性；b.高生物学吸收利用性；c.减轻铁吸收阻碍；d.良好的风味。,铁是人体需要量最大，又最易缺乏的一种微量元素，是构成血液不可缺少的重要成分，许多生命活动都需要铁参加。缺铁性贫血（IDA）是当今世界上普遍存在、需要大力防治的一种常见营养缺乏病。缺铁性贫血对人体的健康具有十分严重的危害，易致各类人群免疫力下降；儿童和青少年智力发育及学习能力降低，IQ积分低，成绩下降等；成年人工作效率低，易疲劳；孕产妇健康水平低下，同时可引起胎儿及乳儿贫血。据最新统计结果表明，全世界约有112亿人患病，215亿患有不同程度的铁缺乏，且尤以发展中国家多见。,我国营养调查结果显示，1860岁人群中，贫血患者约为25，学龄前儿童约2335。近年来，有关铁的生理功能的研究日益受到重视，缺铁所导致的疾病和发育缺陷也受到人们的关注。目前国际上行之有效的控制人群缺铁的方法之一是使用铁强化食品，通常被认为是最“物美价廉”的长期预防缺铁性贫血的措施，铁营养强化剂应运而生。铁营养强化剂一般主要从两方面来衡量其优劣。一方面是生物利用率；另一方面是看其加入后是否改变食物的颜色和味道。,作为铁强化剂的无机铁有硫酸亚铁、碳酸亚铁、氯化亚铁、磷酸铁钠、焦磷酸铁、焦磷酸亚铁、焦磷酸铁钠、氨基磷酸铁等。磷酸铁、焦磷酸铁、氨基磷酸铁几乎不会引起强化食品色、味等感官的改变，被广泛应用于奶粉、面粉及其制品、食盐中，但在胃酸中的溶解度不恒定，随着加工方式的不同往往吸收率变化很大。为了提高铁吸收利用率，人们开发了第二代可溶性铁剂小分子有机酸铁盐络合物，如乳酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、琥珀酸亚铁、柠檬酸亚铁、苹果酸亚铁、抗坏血酸亚铁等。目前国内应用多的是乳酸亚铁，但产品质量大多很不稳定，颜色和腥味都较重。,为此，有关研究机构开发了乳酸亚铁的酸性盐和L乳酸亚铁（可应用于婴幼儿补铁），使品性有了改善。我国目前正在推广乙二胺四乙酸铁钠（FeNaEDTA）强化的铁酱油，改善我国居民的铁营养状况。近年来，利用生物技术开发新型高效铁营养强化剂已引起了科研部门和应用厂家的重视，如血红素铁的提取。,五、营养强化剂的用量依据,1、不同国家和地区对居民的膳食营养调查2、不同人群的推荐摄入量（RNI）各国营养素的推荐摄入量是营养素强化用量的主要依据。强化食品中，营养强化剂的用量与日常膳食中的营养素含量之和，应当以满足特定人群中绝大多数个体的推荐摄入量为目标。3、营养素的可耐受最高摄入量（UL）4、营养强化食品的目标人群对食物载体的消费量5、强化剂在食品加工、运输、储藏和食物制备过程中的损失率,六、食品强化技术,食品的营养强化实际上是将营养强化剂与载体食物混合的过程。其目的是将添加的强化剂混合均匀，并要求对载体食物的特性没有太大的影响。1、强化技术根据食物载体和强化剂的不同性质可以选择不同的添加方法。,1.1固