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1、第九章 食物资源的利用与改造,第一节 强化食品,食品营养强化起源,1833， 法国化学家提出向食盐中加碘以防止南美的甲状腺肿。 20世纪30年代美国的营养学家提出了食品强化的概念并首先在牛奶和人造奶油强化维生素A和维生素D。目前，美国大约有92以上的早餐谷类食物是强化食品。 我国近二十年来才涉足这一领域，最初食盐中强化碘 ,米、面粉赖氨酸B2强化 、酱油强化铁、植物油VA强化和奶粉VA、VD强化,一、强化食品的定义及意义,1. 食品强化的定义 根据营养需要，向食品中添加一种或多种营养素或者某些天然成分，用以提高食品营养价值的过程称为营养食品强化或简称食品强化。这种经过强化处理的食品称为强化食品
2、。所添加的营养素（包括天然的和合成的）称为营养强化剂（食品强化剂）。,2.食品强化的意义,食品强化已成为世界各国营养界主要的研究内容之一，也是人类积极干预自身营养需要的一种社会进步，其意义是：,（1）弥补天然食物营养成分的缺陷,没有一种完整的天然食品能满足人体的各种营养素需要。例如，米、面除了可能有多种维生素缺乏外，其蛋白质的种类和含量也不足，特别是赖氨酸等必需氨基酸的不足严重影响其营养价值。至于那些含有丰富蛋白质的乳、肉等食物，其维生素含量则多不能满足人类的需要，特别是它们缺乏维生素C。 有针对性的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。,（2）补充食品在加工、储存及
3、运输过程中营养素的损失,食品在 储存、运输、加工、烹调 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。 例如，碾米和小麦磨粉时有多种维生素的损失，而且加工精度越高，损失越多。又如在加工水果、蔬菜罐头时，很多水溶性和热敏性维生素损失50以上。果汁饮料若放在冰箱中，7天后维生素C可减少1020。,（3） 达到营养需要的某种目的,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，他们对各类营养素的需要是不同的，对食品进行不同的强化可分别满足各自的营养需要。 例如，婴儿配方奶粉、宇航员食品、糖尿病病人食品等。,（4）预防营养不良,对全世界来说，维生素A、铁和碘缺乏
4、是三个主要的营养素缺乏问题，特别是在发展中国家有较高的发生率。 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的意义。 例如，缺碘地区人群食用碘盐后甲状腺肿的发病率大大降低。,二、食品强化的原则,强化食品的功能和优点是多方面的，但其强化过程必须从营养、卫生及经济效益等方面全面考虑。进行食品强化时应遵循的基本原则有以下几个方面：,1.有明确的针对性,必须对本国本地区的食物种类及人们的营养状况做全面细致的调查研究，从中分析缺少哪种营养成分，然后根据本国本地区人们膳食的食物种类和数量选择需要进行强化的食品载体以及强化剂的种类和数量。 例如，日本多以大米为主食，其膳食中缺少维生
5、素B1。他们根据其所缺少的数量在大米中增补。,2.符合营养学原理,强化食品的主要目的是改善天然食物存在的营养素不平衡的关系，即通过加入所缺少的营养素，使之达到平衡，适应人体需要。这些平衡关系大致有：必需氨基酸之间的平衡，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、磷平衡等。,3.符合国家卫生标准,食品营养强化剂的卫生和质量应符合国家标准，同时还应严格进行卫生管理，切忌滥用。 强化的剂量要适当，强化剂量的制定应参照各国的营养素摄入量参考值和最高耐受量。,4.易被机体吸收利用,食品强化时尽量选取那些易于吸收和利用的强化剂。 在强化某些矿物质和维生素的同时，还要注意相
6、互之间的协同或拮抗作用。,5.尽量减少营养强化剂的损失,许多营养强化剂遇光、热、氧等会发生分解、转化而遭到破坏，因此可在强化食品生产时适当提高营养素的添加量抵消食品的加工及储存等过程中会发生部分损失。,6.保持食品原有的色、香、味等感观性状,食品强化剂也多具有本身特有的色、香、味。在食品强化的过程中，不应损害食品的原有感观性状而影响消费者的接受性。,7.经济合理，有利于推广,食品营养强化的目的主要是提高人们的营养和健康水平。 应注意价格不应过高，否则不易推广，起不到应有的作用。 食品营养强化时必须选择大众都需要、也消费得起的食品作为载体食品。,三、常用强化剂的种类,我国规定用于食品营养强化的品
7、种为必需氨基酸、维生素、矿物质 三种，其使用范围和使用量见食品营养强化剂使用卫生标准。 营养强化剂质量标准一般包括产品外观形态、食量、纯度、物化性质等，甚至色泽、气味、微生物指标都是影响食品强化成败的指标。,（一）维生素类强化剂,（一）维生素类强化剂 维生素A粉末，一般为维生素A醋酸酯、棕榈酸酯等，主要用于面粉、乳粉、固体饮料强化。 -胡萝卜素 具有维生素A的功效，又可作为食用天然色素使用，是一比较理想的食品添加剂。,2维生素B类,1) 维生素B1强化剂 维生素B1的盐酸盐形式、硝酸硫胺素等。盐酸硫胺素盐多用来强化面包、饼干等面制品。 强化面粉以及牛乳和豆腐等。 本品添加后稳定性差，损失较大，
8、 被亚硫酸盐与硫胺分解酶所破坏 。贮藏应置于遮光容器中，密封保存。 硝酸硫胺素 吸湿性较小，对碱或在空气中稳定性较好。置于避光容器内，密封保存。其稳定性比盐酸硫胺素高，添加于面包等食品中效果比盐酸硫胺素好。,2)核黄素,核黄素对热和酸比较稳定，在中性及酸性溶液中，即使短时间高压消毒也不破坏。但在碱性溶液中易破坏，特别对紫外线敏感。对还原剂也不稳定。 目前多用亲油性的核黄素丁酸酯，其用量1.75g相当于1g核黄素；液体食品强化剂型为核黄素磷酸钠，其用量每1.37g相当于1g核黄素。因本品对碱和光，特别是对光不稳定，故使用时应予注意,3）烟酸和烟酰胺,烟酸耐酸、碱和热，将溶液加热几乎不分解。可用于
9、面包、饼干、糕点及乳制品等的强化，也可作为肉制品的发色助剂使用。,3维生素C类,强化用的维生素C主要为L-抗坏血酸（L-Ascorbic acid）。 婴儿食品 保健食品 常用的强化剂。 L-抗坏血酸除用于维生素C强化外，还广泛用于防止氧化、保持鲜度及作为肉的发色助剂等使用。 主要用于强化果汁、面包、饼干、糖果等。在桔汁中添加0.20.6g/kg，则具有维生素C效果及提高制品风味的作用。,（二）矿物质元素强化剂,常用的矿物质如钙、铁、锌、碘、锰等。以钙为例，大致可分为无机和有机两种。如葡萄糖酸钙、乳酸钙、骨粉等为有机钙；碳酸钙、磷酸氢钙等为无机钙。,1碘：,碘化钾是经济但最不稳定的化合物，在潮
10、湿的环境、日照、受热、酸性环境、与氧接触，以及食盐不纯的情况下碘化钾很容易丢失。 碘酸钾是最合适的化合物。它不需要加入稳定剂且具有抗氧化的特点。碘酸钾比碘化钾不易溶解，因此不易损失，但目前在食用盐中还没有被广泛应用。,2铁：,改善人群铁缺乏的食品强化监控项目最经济的 NaFeEDTA铁强化酱油,3锌：,锌也是人体易缺乏的微量元素，世界许多国家和地区都普遍缺锌。 决定锌是否缺乏的关键因素在于摄入不足和生物利用度低。肉和海产品是锌的良好来源。 在很多发展中国家，大多锌来源于谷物和豆类食物，这些食物植酸含量高，抑制了锌的吸收。 目前，常用的锌强化剂有硫酸锌、氯化锌和葡萄糖酸锌等可溶解的锌化合物，锌的
11、无机酸盐对胃粘膜刺激性 补锌效果差。 许多研究和实践证明葡萄糖酸锌效果优越，将在国内大量生产和应用。,（三）氨基酸类强化剂,蛋白质中各种氨基酸之间的平衡与该蛋白质在人体吸收利用的比例直接有关。 研究表明，若在质量较差的蛋白质中强化缺乏的氨基酸，则可以大大提高其功效比值。 氨基酸的强化，不但具有营养意义，而且还具有经济意义，例如在谷物类食品中强化所缺乏的氨基酸，提高蛋白质的生物效价，这样就等于增产了粮食。,目前国际上生产氨基酸的主要方法有：,1）水解动植物蛋白质（主要为小麦、面筋及脱脂豆粒）。 2）由甜菜及糖蜜废液中回收。 3）化学合成法。 4）氨基酸发酵法。适合大规模、低成本的现代工业化生产,
12、（四）蛋白质及其他强化剂,植物蛋白质中大豆蛋白质是优质蛋白质，是理想的蛋白质强化物。目前常用于强化目的的蛋白质有以下几种。 1大豆蛋白质： 1）大豆粗粉和细粉 2）浓缩蛋白质 3）分离蛋白质,2乳清蛋白质：乳清和乳清粉是干酪、干酪素、白脱等乳品工业的副产品，价格低廉，但富含蛋白（各种乳球蛋白和乳清白蛋白、肽等等）和乳糖成分，适合作为蛋白质强化剂。,3脱脂乳粉,：脱脂乳粉含蛋白质35左右，广泛用作面包和营养食品的配料和营养强化剂，或作为某些谷物类主食中限制性氨基酸的增补剂。,4酵母粉,：酵母粉是用酵母菌培养经杀灭后干燥而得到的菌体。食用酵母蛋白质含量4060，蛋白质含量可与大豆粉媲美，并富含B族
13、维生素和矿物质。 酵母含有较多的麦角固醇，是维生素D2的前体，酵母中含35的卵磷脂。 酵母蛋白质富含赖氨酸，平均含量为10，因而适宜作为谷类食物的蛋白质补充剂。,5鱼粉,：鱼类是一种很好的蛋白质资源，以固形物计算，鱼肉中蛋白质高达80，是所有天然食品中蛋白质含量最高的一种。 鱼类蛋白质氨基酸比值与人体肌肉蛋白质的氨基酸比值十分接近，因而以优质鱼粉作为婴儿食品及其他食品强化剂也较多见。,四、强化剂的选择及剂量依据,（一）强化剂的选择 1食品强化剂选择注意事项 1）能否集中式加工； 2）强化的营养素和强化工艺应该是低成本和技术简便； 3）在强化过程中，不改变食物原有感观性状（有载体的深色与强烈气味
14、来掩盖强化剂带来的轻微的颜色与气味的改变）； 4）终产品中微量元素的稳定性与生物利用率高；,5）强化剂与载体亲和性高； 6）储藏过程中的良好稳定性； 7）微量元素间不发生相互作用； 8）包装运输对于强化剂的质量也是一个重要环节，如合适的外包装以确保稳定性；贴上描述各种标准的标签，以明示注意事项等。,2食品强化剂选择的一般原则,1）在正常保质期内有良好的生物利用率； 2）对载体的口感、风味和颜色不发生改变； 3）成本低； 4）可接受的颜色、溶解度和颗粒大小； 5)商业上易得而且合法； 6）有较好可加工性能（如微胶囊、干粉或喷雾包衣形式）。,（二）强化剂量的依据,（1）本国微量营养素的推荐摄入量（
15、RNI）和最高耐受量（UL）； （2）微量营养素缺乏的发生率； （3）在食物加工，转运，储藏和食物准备过程中的损失率； （4）目标人群食物载体的消费量； （5）其他食物成分是否影响强化微量元素的吸收和生物利用率；,五、食物载体的选择,（一）食品载体的选择标准 （1）食物的消费覆盖率高 特别是能覆盖营养素缺乏最普遍的农村和贫困人群，而这种食物应该是可以工业化生产。 （2）食物的摄入量均衡 便于比较和方便准确的计算营养素添加量的基础，尤其是同时能避免由于大量摄入（如软饮料、零食）而发生过量可能性。,（3）个体变异小 地区间和个体间变异小， 利于考虑强化食品中营养素的损失、变化和相互作用。 （4）不因强化而改变品质 注意载体食物和强化营养素之间的匹配，防止由于食品强化所造成的微量元素强化剂或者载体食物在质量上的改变。 （5）不因强化而改变口感。,（二）载体应用现状,下列强化技术已得到广泛应用与发展： （1）食盐碘强化。 （2）动物油、植物油、食糖、牛奶、奶制品、谷类食品的维生素A强化。 （3）面粉、谷类食品、断奶食品、饼干、面包、奶改良剂的铁强化。 （4）奶改良剂、奶粉、饮料粉、汤料调味剂和糊状产品的各种营养素复合强化。,
