第6章_食品的营养素强化

第6章食品的营养素强化教学目标了解食品营养强化的意义。掌握食品营养强化的概念和基本原则。掌握食品营养强化技术。基本掌握营养强化食品的种类及其生产方法。了解食品营养强化发展简况和发展动态。1食品营养强化概述1.1食品营养强化与食品强化剂几乎没有一种完整的天然食品能满足人体所需各种营养素的需要，而且食品在烹调、加工、贮存等过程中往往有部分营养素损失。因此，为了满足人类的营养需要，维持和提高人们的健康水平，提出了食品营养强化的概念。根据营养需要向食品中添加一种或多种营养素、或者某些天然食品，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强化食品。所添加的营养素或含有营养素的物质(包括天然的和人工合成的)称为食品强化剂。我国《食品卫生法》规定，“食品强化剂是指为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂”。1994年11月卫生部进一步颁发了《食品营养强化剂使用卫生标准》和《食品营养强化剂卫生管理办法》。这是我国第一部有关食品营养强化方面的标准法规。食品营养强化根据目的不同，大体可分如下4类：①营养素的强化(fortification)即向食品中添加原来含量不足的营养素，如向谷类食品中添加赖氨酸。②营养素的恢复(restoration)即补充食品加工中损失的营养素，如向出粉率低的面粉中添加维生素等。③营养素的标准化(standarization)即使一种食品尽可能满足食用者全面的营养需要而加入各种营养素。如人乳化配方奶扮、宇航食品等的生产，此即使营养素达到某一标谁。④维生素化(vitaminization)即向原来不含某种维生素的食品中添加该种维生素，如对极地探险或在职业性毒害威胁下特别强调食品中要富含某种维生素（如维生素C）时应用。以上四种情况，如不特别指明时均可统称之为食品营养强化。此外，有营养素的增补(supplementation)一词，即指以一定剂量向食品中添加营养素；功能因子强化，即向食品中添加原来不含的某种或某些功能因子，使强化后的食品成为具有一定生理调节功能的保健食品，如向谷类食品中添加膳食纤维。食品强化剂主要包括必需氨基酸、维生素、矿物质和功能因子四类。此外也可包括用于营养强化的天然食物及其制品。我国规定用于食品营养强化的品种、使用范围和使用量见附录的《食品营养强化剂使用卫生标准》。1.2食品营养强化发展简况食品营养强化可能起于1833年，当时法国化学家Bou-ssingauIt提出向食盐中加碘，防止南美的甲状腺肿。1900年食盐加碘在欧洲实现。第一次世界大战期间丹麦明显缺乏维生素A，1918年曾用维生素A浓缩物强化人造黄油。美国大约在1931年用维生素D强化鲜乳。但是，食品营养强化真正得到应用大概是在第二次世界大战之前，当时美国的营养缺乏病在增长，1941年底美国FDA提出了一个强化面粉的标准，并从1942年1月生效，与此同时公布了食品强化的法规，对食品强化的定义、范围和强化标准等都作了明确的规定。此后，对其它谷类制品的强化标谁随之而起，如1943年对玉米粉的强化，1952年对面包的强化，1958年对大米的强化等。1955年食品生产者还开始用微量元素和蛋白质强化谷类食物。到1969年食用的谷类食物中已经有约11%进行了强化。今天，美国大约有92%以上的早餐谷类食物进行了强化。日本在1949年设立了关于食品强化的研究委员会。1952年在其国民经济趋于稳定时即建议食品要强化，并制订了食品强化标准，颁布了“营养改善法”。根据1983年修订的营养改善法规定，有两类不同的强化食品，一类是以普通人为食用对象的强化食品，有大米、面粉、麦片、面包、面条、挂面、速煮面、大酱、人造奶油，以及鱼肉制作的火腿与香肠共10种；另一类是供特殊人群及病人食用的强化食品，有调制奶粉、低钠食品、低谷胶食品、低热能食品、高热能食品、低脂肪食品、低糖食品、低蛋白食品、高蛋白食品、降低过敏原食品、特定氨基酸(苯丙氨酸)含量低的食品等11种。上述各种强化食品均有各自的强化标准。欧洲各国在本世纪50年代先后对食品强化建立了政府的监督、管理体制，现已有许多国家对食品进行营养强化。有些国家还法定对某些主食品强制添加一定的营养素，例如英国规定面粉中至少应加入维生素B1（2.4mg/kg）和烟酸（16.5mg/kg），人造奶油中必须添加维生素A和D。丹麦也规定人造奶油及精白面粉中必须进行营养强化等。我国近年来已开始涉足这一领域，《食品卫生法》规定食盐必须强化碘，并取得了明显的成效。各地也不断涌现出一些用维生素、矿物质和氨基酸强化的食品，如核黄素面包、钙质饼千和人乳化配方奶粉等。但国家在监督管理方面还较薄弱，食品法规中对什么食品应强化何种营养素及其剂量尚无明确规定，最近，经全国卫生标准技术委员会食品卫生分委员会和全国食品添加剂技术标准委员会审议，并征求有关营养学家的意见，由卫生部正式颁发了我国食品营养强化剂使用卫生标准和管理办法，相信我国食品营养强化工作以及强化食品的生产将会有较大地发展。由于强化食品的重要作用，今后必将成为世界各国营养界主要的研究内容之一，也必将成为食品发展的重要方向。1.3食品营养强化的意义和作用1.3.1弥补天然食物的营养缺陷天然食品中几乎没有一种是营养俱全的，亦即几乎没有一种完整的天然食品能满足人体的全部营养需要。例如，以米、面为主食的地区，除了可能有多种维生素缺乏外，人们对其蛋白质的质和量均感不足，特别是赖氨酸等必需氨基酸的不足更严重影响其营养价值。新鲜果蔬含有丰富的维生素C，但其蛋白质和能源物质欠缺。至于那些含有丰富优质蛋白质的乳、肉、禽、蛋等食物，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。对于居住地区不同的人，由于地球化学的关系，内地及山区的食物易缺碘，有的地区缺锌，还有的地区缺硒。这些地区的居民常可因此患有不同的营养缺乏病。因此，如果能根据各地的营养调查，有针对性地进行食品强化、增补天然食物缺少的营养素，便可大大提高食品的营养价值，改善人们的营养和健康水平。1.3.2补充食品在加工、贮存及运输过程中营养素的损失许多食品在消费之前往往需要加工（工厂化生产或家庭烹调）、贮存及运输，在这一系列过程中，由于机械的、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损失。例如在碾米和小麦磨粉时有多种维生素的损失，而且加工精度愈高，这种损失愈大，甚至造成大部分维生素的大量损失。又如在果蔬的加工过程中，如制造水果、蔬菜罐头时，很多水溶性和热敏性维生素均有损失。此外，用小麦面粉烤制面包时，其中赖氨酸损失约10%，当用小麦粉烤制饼干时，其赖氨酸的损失更大，甚至可高达50%以上，与此同时，蛋氨酸和色氨酸也重大损失。新鲜果蔬含有丰富的维生素，由于其本身存在的氧化酶系统的作用，如抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、细胞色素氧化酶等，因此，在水果蔬菜贮存、运输过程中可造成果蔬中的维生素C不同程度的破坏。果汁饮料若存放在冰箱中，7d后维生素C可减少10%~20%，能渗透氧的容器尚可促进饮料中维生素C的降解。据报告，将桔汁饮料装在聚乙烯容器中，于室温下存放1年，其维生素也可全部损失，若用纸质容器盛装，二个月后便可全部损失。因此，为了弥补营养素在食品加工、贮存等过在中的损失，满足人体的营养需要，在有如上述各食品中适当增补一些营养素是很有意义的。1.3.3简化膳食处理、方便摄食由于天然的单一食物仅含有人体所需的部分营养素，不能全面满足人体的营养需要，因此，人们为了获得全面的营养需要就必须同时进食多种食物。例如，我国饮食以谷类为主，谷类能满足机体能量需要，但其蛋白质不仅含量低，而且质量差，维生素和矿物质也不足，必须混食肉类、豆类、水果、蔬菜等。这在膳食的处理上是比较繁琐的。如果还采取一家一户的家庭烹饪，它不但浪费时间，而且还消耗精力。为了适应现代化生活的变化，满足人们的营养和嗜好要求，现已有许多方便食品与快餐食品等涌现。其中有的盒饭从营养需要出发，将不同的食物予以搭配，供人们进食，非常方便。婴儿的膳食处理更加繁杂。即使母乳喂养的婴儿，在6个月以后，也需按不同月龄增加辅助食品，如肝酱、蛋黄、肉末、米粥或面片、菜泥、菜汤和果泥等，用于补充其维生素等的不足。由于辅助食品原料的购买及制作均较麻烦，且易疏忽，从而影响婴儿的生长、发育和身体健康。若采用强化食品，例如在乳制品中强化维生素A，C，D，B1，B2，B6，B12及烟酸等制成调制奶粉供给婴儿食用，不仅可以满足婴儿的营养需要，而且可大大简化摄食手续，。此外，对于某些特殊人群，例如对行军作战的军事人员，他们在战斗进行时不可能自己“埋锅作饭”，而且由于军事活动体力消耗大、营养要求高。这样，既要进食简便，又要营养全面。因而各国的军粮采用强化食品的比例很高，特别是在战时，大多是强化食品。对于从事地质勘探和极地探险等的人们也大多应用强化食品。1.3.4适应不同人群生理及职业的需要对于不同年龄、性别、工作性质，以及处于不同生理、病理状况的人来说，他们所需营养的情况是不同的，对食品进行不同的营养强化可分别满足他们的营养需要。婴儿是人一生中生长、发育最快的时期，一岁婴儿的体重为出生时的3倍，这就需要有充分的营养素供应。婴儿以母乳喂养最好，一但母乳喂养有问题，则需要有适当的“代乳食品”。此外，随着孩子的长大，不论是以人乳或牛乳喂养都不能完全满足孩子生长、发育的需要，这就有必要给以辅助食品，或选用营养强化食品。例如人乳化配方奶粉就是以牛乳为主要原料，以类似人乳的营养素组成为目标、通过添加和提取出某些成分，使其组成成分不仅在数量上，而且在质量上都接近母乳，更适合于婴儿的喂养。这除了需要按人乳成分改变牛乳的乳清蛋白和酪蛋白的比例、降低矿物质含量外，尚需增加不饱和脂肪酸、乳糖或可溶性多糖的含量，并应适当增加维生素等微量营养成分。至于孕妇、乳母，由于其特殊的营养需要，除应全面增加高质量膳食的供应外，尚需注意对她们最易缺乏的钙和铁等的强化。不同职业的人群对营养素的需要可有不同。例如对钢铁厂高温作业的人，在增补维生素A（2000IU/d）、维生素B2（0.5mg/d）、维生素C（50mg/d）后，其血清中维生素A、B2和C的含量增加，营养情况大为改善，从而减轻疲劳，增加工作能力。对于接触铅的作业人员，由于铅可由消化道和呼吸道进入体内引起慢性或急性铅中毒，如果给以大量维生素C强化的食品，可显著减少铅中毒的情况。对于接触苯的作业人员则应供给用维生素C和铁强化的食品，以减轻苯中毒和防止贫血。1.3.5防病、保健及其它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的意义。例如对缺碘地区的人采取食盐加碘可大大降低当地甲状腺肿的发病率（下降率可达40%~95%），用维生素B1防治食米地区的脚气病，用维生素C防治坏血病等早已人所共知。近年来对谷类制品强化赖氨酸的营养效果颇引人注意。据报道，小麦粉用0.25%L-赖氨酸盐酸盐强化后营养价值提高128%，大米用0.05%L-赖氨酸盐酸盐强化后营养价值提高44%。日本必需氨基酸协会从1984年开始在全国许多地区的小学午餐中供给小学生L-赖氨酸强化面包，一年后检查他们的身高、体重。结果表明，L-赖氨酸强化组的孩子比全国同龄孩子平均身高增加5.7cm，平均体重增加4.4kg。我国广西南宁妇幼保健院采用强化赖氨酸防治儿童营养不良症，效果显著。1小儿从小用米糊人工喂养，5个半月时身高仅59cm，体重只有4.1kg，其皮肤干燥，表情呆板，且易患呼吸道感染疾病。当在米糊中强化赖氨酸20d后体重增至4.5kg，身高达61cm，30d后体重5kg身高62cm，食欲好转，活泼可爱，且这一个月内未曾患病。此外，某些食品强化剂尚可提高食品的感官质量和改善食品的保藏性能。例如β-胡萝卜素和核黄素既具有维生素的作用，又可作为食品着色剂使用，达到改善食品色泽的目的。维生素C和E在食品中还具有良好的抗氧化性能，在食品加工中可作为抗氧化剂使用。此外，当它们在肉制品中和亚硝