1、第二章 营养强化剂 (Nutritional Additives / Nutrition Enhancers),内容, 营养强化剂的概念与分类 营养强化剂的作用* 使用营养强化剂的注意事项(基本原则)* 常用营养强化剂特性与使用,某牌婴儿配方奶粉的配料表:乳糖、植物油(高油酸葵花子油、大豆油、椰子油)、脱脂奶粉、浓缩乳清蛋白、低聚半乳糖(GOS,乳糖来源)、柠檬酸钾、磷酸三钙、氯化钠、碳酸钙、氯化镁、氯化钾、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、碘化钾、亚硒酸钠、L-抗坏血酸、酒石酸氢胆碱、抗坏血酸棕榈酸酯、混合生育酚浓缩物、d-醋酸生育酚、烟酰胺、D-泛酸钙、棕榈酸维生素A、核黄素、盐酸硫胺素、
2、盐酸吡哆醇、叶酸、植物甲萘醌、D-生物素、维生素D3、氰钴胺、花生四烯酸油脂(AA,高山被孢霉来源)、二十二碳六烯酸油脂(DHA,寇氏隐甲藻来源)、核苷酸(5-单磷酸胞苷、5-鸟苷酸二钠、5-尿苷酸二钠、5单磷酸腺苷)、牛磺酸、肌醇、左旋肉碱、叶黄素(万寿菊来源)、-胡萝卜素。 奶粉中_添加剂_其实是营养补充剂_,Part 1:营养强化剂的概念与分类,一、营养强化剂的概念与分类,1、定义为增强营养成分(价值)而加入食品中的天然的或人工合成的营养素和其他营养成分。,一、营养氧化剂的概念与分类,? 为什么要进行营养强化 * 1、几乎没有一种天然食品能满足人体所需各种营养素的需要; I2、Se(克山
3、病)、Lys * 2、食品在烹调、加工和贮存等过程中往往有部分营养素损失;,表1 食品加工处理后硫氨素(VB1)的保留率,表2 不同加工精度大米中的两种维生素含量,一、营养氧化剂的概念与分类,表2 食品贮藏中硫氨素(VB1)的保留率,* 3、地理、环境、生活习惯等因素,可能导致某种或某些营养素的缺乏或不足; * 4、人体在不同时期对营养素的要求不同;从事不同职业的人群对营养素的要求也不同;,经济原因成本低:达到同样目的(增加食品的营养价值),用强化剂的代价大大低于使用天然食物。如,Lys每日需要量为0.8g,如用猪肉来提供需150g左右才能满足,其费用是用Lys强化的50倍左右,三、强化的原则
4、和方法、剂量,在当地居民的膳食调查的基础上,以“人体每日推荐膳食中营养素供给量”为标准,评价居民的营养状况,确定大多数人摄入量都低于标准的营养素为需强化的营养素,当地居民或特定消费群体大量消费的食品,符合营养学原理,不破坏机体营养平衡,更不至于因摄取过量而引起中毒。按每日推荐供给量1/31/2为强化量,营养强化剂在食品加工、保存等过程中,应有较好的稳定性,且不影响其它营养成分的含量及食品的色、香、味等感官性状,营养强化剂应易被机体吸收利用,(一)原则,依据,对象,剂量,稳定性,利用率,方 法,在原料中添加, 如:NaCl、面粉、大米优点:覆盖面大、可接受性高 缺点:食品加工时,强化剂有一定程度
5、的损失,(二)方法,生产前,生产中,生产后,生物学强化,在食品加工过程中添加,这是强化食品最普遍采用的方法如:婴儿食品、饮料、罐头、焙烤制品、糖果、糕点,在成品中添加,即,最后工序中加入的方法 可减少强化剂在加工前的原料处理过程和加工中的破坏损失,如:奶粉、军用食品(压缩食品类),先使生物吸收利用强化剂,然后再使生物生产富含该种强化剂的产品 如:碘蛋、锌乳、硒米/茶,强化剂量,(三)强化剂量,强化剂类型,符合营养学原理,不破坏机体营养平衡,更不至于因摄取过量引起中毒。 一般地,强化量以人体每日推荐膳食中供给量的1/31/2为宜,一、营养氧化剂的概念与分类,2、种类和分类 种类:我国批注使用的约
6、103种 分类-氨基酸及含氮化合物类(amino acids and nitrogen- containing compounds )-维生素类(vitamins)-无机盐或矿物质类(minerals) -脂肪酸类(fatty acids)-核甘酸类(nucleotides),一、营养强化剂的概念与分类,* 氨基酸及含氮化合物 :2类3种-赖氨酸:L-盐酸赖氨酸,L-赖氨酸天门冬氨酸-牛磺酸(2-氨基乙磺酸):牛磺酸,一、营养强化剂的概念与分类,* 维生素类: 15类36种 油溶性的维生素:4种都需强化,共12种-VA:维生素A、维生素A油、稳定性VA;-VD :维生素D2、维生素D3;-VE
7、 :DL- -生育酚、D-乙酸生育酚、 DL-乙酸生育酚,稳定性VE、维生素E琥珀酸钙;-VK :维生素K;-胡萝卜素: - 胡萝卜素,同视黄醇,1g - 胡萝卜素= 0.167视黄醇当量;,一、营养强化剂的概念与分类, 水溶性维生素:4类24种 B族维生素: 9类都需强化,共17种-VB1(硫胺素):盐酸硫胺素、硝酸硫胺素、稳定性VB1;-VB2(核黄素):核黄素、稳定性VB2;-VB3(泛酸):泛酸钙(右旋泛酸钙)、外消旋泛酸钙;-VB5(烟酸,尼克酸):烟酸、烟酸胺;-VB6(吡哆醇) :盐酸吡哆醇、5-磷酸吡哆醇;-VB12(氰钴胺素,钴胺素):氰钴胺素、羟钴胺素盐酸盐;-VBc(叶酸
8、):叶酸,一、营养强化剂的概念与分类,-VH (生物素、维生素B7):生物素 -胆碱:酒石酸氢胆碱、氯化胆碱 Vc : L-抗坏血酸,抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸磷酸酯镁、抗坏血酸钠; 肌醇(类维生素) :肌醇 肉碱(类维生素):左旋肉碱(L-肉碱),左旋肉碱酒石酸盐,一、营养强化剂的概念与分类, 铁剂(12种):柠檬酸铁铵、柠檬酸铁、富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、乳酸亚铁、焦磷酸铁、琥珀酸亚铁、硫酸亚铁、氯化高铁血红素、电解铁、铁卟啉、还原铁; 钙剂(13种):活性钙、生物碳酸钙、乙酸钙、L-天冬氨酸钙、碳酸钙、柠檬酸钙、柠檬酸苹果酸钙、葡萄糖酸钙、甘氨酸钙、乳酸钙、磷酸氢钙、L-苏糖酸钙、超细鲜
9、骨粉; 锌剂(8种):乙酸锌、氯化锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、甘氨酸锌、乳酸锌、氧化锌、硫酸锌;,* 无机盐类:铁、钙、锌、碘、硒、镁、铜、锰、钾,一、营养强化剂的概念与分类, 碘剂(3种):海藻碘、碘酸钾、碘化钾; 硒剂(6种):亚硒酸钠、硒酸钠、富硒酵母、硒化卡拉胶、硒蛋白 、富硒食用菌粉; 镁剂(4种):氯化镁、葡萄糖酸镁、硫酸镁、氧化镁; 铜剂(2种):硫酸铜、葡萄糖酸铜; 锰剂(3种):氯化锰、葡萄糖酸锰、硫酸锰; 钾剂(5种):甘氨酸钾、葡萄糖酸钾、柠檬酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾; 氟剂(1种):氟化钠,一、营养强化剂的概念与分类,* 脂肪酸类:3类3种- -亚麻油酸-二十二碳六烯
10、酸(DHA)-花生四烯酸(ARA) * 核甘酸类:5类5种-5-腺苷酸(AMP): 5-腺苷酸-5-肌苷酸(IMP): 5-肌苷酸二钠-5-鸟苷酸(GMP): 5-鸟苷酸二钠-5-尿苷酸(UMP): 5-尿苷酸二钠-5-胞苷酸(CMP): 5-胞苷酸二钠,一、营养强化剂的概念与分类,氨基酸及含氮类化合物 氨基酸是蛋白质合成的基本结构单位,也是代谢所需其他胺类物质的前身; 应选择必需氨基酸进行强化;-定义:是指人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获取的氨基酸;-种类:异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、 缬氨酸;组氨酸也是婴儿必需氨基酸;,一、营养强化
11、剂的概念与分类, 应选择人类膳食中比较缺乏的限制性氨基酸进行强化 -定义:指按照人体的需要和比例关系含量相对不足的氨基酸称限制性氨基酸。 -种类:主要有赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸4种,其中又以赖氨酸最为重要。 对于婴幼儿有必要适当强化牛磺酸 -牛磺酸具有促进婴幼儿大脑、身高、视力发育等重要作用; -成人可在体内合成一般不会缺乏,而婴幼儿由于合成牛磺酸所需酶的活性较低,合成量不能满足需要; -牛乳中几乎不含牛磺酸,故需进行强化。,1、L-Lys的强化,L-Lys盐酸盐,它是合成脑神经及生殖细胞、核蛋白、血红蛋白的必须物质,人体缺乏时可发生蛋白质代谢障碍和机能障碍。 在植物性蛋白中一般含量较低
12、,为小麦、大米等谷物蛋白中的第一限制氨基酸,此类粮食作物因此而生物效价较低,故常作用粮谷类制品的强化剂,成人每日安全需要量0.8g。 因赖氨酸含有二个氨基呈碱性,使用不便,生产中多使用赖氨酸的盐酸盐,赖氨酸盐酸盐,使用范围,白色粉末,无臭或稍有特异臭,易溶于水(20时,0.4g /ml),几乎不溶于乙醇和乙醚;260左右熔化并分解,一般较稳定,温度高时易结块。 碱性时在还原糖存在下加热则被分解,吸湿性强,且易吸收空气中的二氧化碳变成碳酸盐,使用时难以处理。,赖氨酸的使用范围、用量:,此类食品强化剂,作为粮谷类及其制品的强化剂,如面粉、大米,面包、饼干、面条等食品中。 一般,用量约为2。如此,可
13、将面粉蛋白质利用率提高到71%。,注意:,在还原糖存在下加热则被分解,故在加热生产中可能损失15%左右。所以,用赖氨酸强化了的食品,尤其是面包在食用前不宜再切片烘烤。,赖氨酸-L天门冬氨酸盐,二、牛磺酸,白色粉末,无臭或稍有臭气,易溶于水难溶于乙醇和乙醚;不吸潮,不结块。 主要作为赖氨酸强化剂使用,也可用于清凉饮料及面包的调味。故,可兼具强化和调味两种作用。 本品1.91g相当于L-Lys一克,或本品1.529克相当于L-赖氨酸盐酸盐一克。,2、牛磺酸,3.维生素,NH2-CH2-CH2-SO3H(2 -氨基乙磺酸),别名牛胆碱、牛胆素。 并非组成protein的AA,在人体内以游离状态存在。
14、 对促进婴幼儿、儿童的大脑、身高、视力等的生长发育有重要作用。 成人机体,可由Met or Ile代谢的中间产物磺基丙氨酸脱羧形成,但婴幼儿体内此种脱羧酶活性极低,合成有限。牛乳中几乎不含牛磺酸,因此用牛乳喂养的婴幼儿,必须进行强化 用于乳制品、婴幼儿食品、谷类支配、强化饮料、儿童口服液;宠物的粮食。,一、营养强化剂的概念与分类,* 维生素类营养强化剂选择的依据 维生素具有重要的生理功能,是人体必需的营养素,表3 常见维生素的生理功能,一、营养强化剂的概念与分类, 所有维生素不能在人体内合成,必须从食物中摄取; 其中有些维生素如VA、VD等易于缺乏,有些维生素如Vc、VB1等在加工中易于损失或
15、破坏; 对婴幼儿还需进一步强化胆碱和肌醇;,2、强化原则,强化方法,维生素强化剂已有几十年的历史,但对维生素强化的食品种类和剂量应慎重选定。按不同剂量可达到的效果可分为: 生理剂量:以“每日膳食中营养素供给量”为依据的添加量,即满足绝大多数人生理需要的量。 药理剂量:用来治疗维生素缺乏病症的剂量(约为生理剂量的10倍)。 中毒剂量:引起病理或中毒症状(约为生理剂量的100倍)。 食品中维生素的强化,只允许以满足绝大多数消费者生理要求为目的,而不能以治疗为目的,3、强化方法,举例,按照不同食品种类和消费群体,维生素添加方法可分为: 复原:谷类食品中加B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸果蔬制品中
16、加Vc 标准化:婴儿食品中加A、D、E、K(因为婴幼儿食品种类较少,必须按照“每日膳食中营养素供给量”为标准制作婴幼儿食品) 强化:食用油脂或人造奶油成品中加A、D、E(原来不存在或不足),4、举例,4.无机盐,维生素A(视黄醇) Vitamin A(retinol),- 胡萝卜素(维生素A原) -carotene,使用:营养强化剂,生长发育、视觉与上皮细胞所必需,缺乏时生长滞缓,发生夜盲症、干眼病等疾病 仅存在于动物体内,着色剂、营养强化剂 既有VA功能(1g -carotene = 0.167 g retinol),又可作为食用色素使用,是一种多功能食品添加剂 仅存在于植物体内,* 无机盐
17、类营养强化剂选择的依据 无机盐具有重要的生理功能,是人体必需的营养素-钙:是构成机体骨骼和牙齿的主要成分(占体内钙总量99%);骨外钙(1%)对维持机体的生命过程有重要作用,如参与血液凝固等;-铁:在体内主要作为血红蛋白、肌红蛋白的组成成分参与O2和CO2的运输,缺铁易引起贫血;,一、营养强化剂的概念与分类,-人体必需的大量无机盐:7种,Ca(钙)、P(磷)、K(钾)、 S(硫)、Na(钠)、Cl(氯)、Mg(镁) -人体必需的微量无机盐:14种,Fe(铁)、Zn(锌)、Cu(铜)、Mn(锰)、Cr(铬)、Mo(钼)、Se(硒)、Ni(镍)、V(钒)、F(氟)、I(碘)、Co(钴)、Sn(锡)
18、、Si(锶) 无机盐在体内不能合成,而且每天都有一定量排出 有些无机盐如钙、铁易于缺乏,尤其是青少年、孕妇和乳母更易缺乏; 有些依环境条件而易于缺乏如碘、硒、氟; 近年认为像锌、钾、镁、铜、锰等也有强化的必要;,二、无机盐缺乏的原因,应用示例,饮食传统机体特殊需要环境条件,处于生长发育的婴幼儿、青少年、孕妇、乳母,Ca、Fe、Zn等,对于摄入植物性食物较多的人群,Ca、Fe等,山区或远离海边的地区:I 贫硒地区:Se,硒化卡拉胶,亚硒酸钠(NaSeO3),Se是人体必需微量元素,与机体抗氧化作用有关,保护细胞膜的完整性 我国每日膳食中Se供给标准13岁:20 g 36岁:40 g 7岁:50
19、g 通常,有机Se的毒性无机Se,且生物利用性和生理增益作用更好,型,型,型,LD50:大鼠口服575mg/kg体重(低毒),7mg/kg体重(剧毒),使用: 必须在省级部门指导下使用 预混合添加,确保在食品中混合均匀,一、营养强化剂的概念与分类,* 脂肪酸和核苷酸类营养强化剂选择的依据 主要是由于它们具有重要的生理功能- -亚麻油酸和花生四烯酸是必需脂肪酸,一旦缺乏,会引起各种疾病.如 -亚麻油酸缺乏易引起高血脂、糖尿病、皮肤老化等;亚油酸在体内转化为它们的量是有限的;-DHA对大脑和视觉系统的发育有重要作用,但婴幼儿自身合成DHA的能力有限,因此应强化;-核苷酸是构成细胞内遗传物质DNA、
20、RNA的基本物质,在细胞结构、能量代谢和功能调节等方面起作重要作用,对婴幼儿有强化的必要;,Part 2:营养强化剂的作用,二、营养强化剂的作用,1、复原(restoration):补充食品加工中损失的营养素。,表4 一些食品经不同处理导致B族维生素损失,2、强化(fortification):向食品中添加原来含量不足的营养素。 赖氨酸:面粉及小米中含最少,甘薯及马铃薯则含较多,可向面粉中强化赖氨酸; 色氨酸:玉米中缺,而小米及马铃薯中较丰富,可向玉米中强化色氨酸; 3、标准化(standarization):将营养素加到食品标准中所规定的水平,使一种食品尽可能满足使用者全面的营养需要。 例如
21、:人乳化婴幼儿配方奶粉、宇航食品等的生产,即是使营养素达到某一标准。,二、营养强化剂的作用,维生素化(vitaminization):向原来不含某种维生素的食品中添加该维生素。例如:-对钢铁厂高温作业的人,应在食品中强化VA、VB2、Vc,可减轻疲劳、增强工作能力;-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中毒,应在食品中强化Vc,可显著减少铅中毒。,二、营养强化剂的作用,Part 3: 使用营养强化剂的注意事项,三、使用营养强化的注意事项,1、强化的营养素及强化的食品所强化的营养素应是在大多数人膳食中其含量低于所需量的营养素,被强化食品应是人们大量消费的食品。例如
22、:-美国强化的营养素主要是VA、VD、Fe、Ca、B族维生素等,强化的食品主要是奶制品、面制品;-我国碘的强化食品主要是食盐; 2、食品强化要符合营养学原理营养强化剂的量要适当,应不致破坏机体营养平衡,更不致于因摄取过量而引起中毒。一般强化量以人体每日推荐膳食供给量的1/21/3为宜。,3、营养强化剂应有较好的稳定性营养强化剂在食品加工、保存等过程中,应不易分解、破坏或转变为其它物质,并且不影响该食品中其它营养成分的含量及食品的色、香、味等感官性状。例如: -赖氨酸的强化:由于L-赖氨酸易吸收空气中的碳酸气变成碳酸盐,具有潮解性,难以处理,所以一般采用其盐酸盐或天冬氨酸盐的形式使用; -抗坏血
23、酸的强化:普通维生素C在200处理15min会分解导致活性完全丧失,而维生素C磷酸酯镁仍残存90%,生物效应基本不变,因此适于高温加工食品的营养强化。,三、使用营养强化的注意事项,4、营养强化剂应易被机体吸收利用(表5),三、使用营养强化的注意事项,5、营养强化剂应符合相关的标准应符合我国食品营养强化剂使用卫生标准(GB14880-2012)和质量规格标准。 6、营养强化剂应经济合理例如: -碳酸钙是最经济、最安全、人体吸收利用率相对较高、含钙量也相对较高的钙盐,此外葡萄糖酸钙和乳酸钙也较经济,目前也用得较多(表4)。-卟啉铁和血红素铁稳定性好、吸收好,但价格高而较少使用。,三、使用营养强化的
24、注意事项,Part 4:常用营养强化剂的特性与使用(自学),(一)氨基酸及含氮化合物类,四、常用营养强化的特性与使用,表6 氨基酸及含氮化合物营养强化剂的使用标准(GB14880-2012及扩大使用),(二)维生素类 表7 维生素类使用标准(GB14880-2012及扩大使用),四、常用营养强化的特性与使用,续表7,四、常用营养强化的特性与使用,续表7,四、常用营养强化的特性与使用,续表7,四、常用营养强化的特性与使用,(三)无机盐类,四、常用营养强化的特性与使用,表8 无机盐类营养强化剂的使用标准(GB14880-2012及扩大使用),四、常用营养强化的特性与使用,续表8,(四)脂肪酸类,四、常用营养强化的特性与使用,表9 脂肪酸营养强化剂的使用标准(GB14880-2012及扩大使用),(五)核甘酸类,四、常用营养强化的特性与使用,表10 核甘酸类营养强化剂的使用标准(GB14880-2012及扩大使用),1、营养强化剂的定义。 2、营养强化剂的种类:-哪类氨基酸需强化-哪类维生素需强化-哪些无机盐需强化-哪些脂肪酸需强化-哪些核甘酸需强化,作业,3、强化剂的作用有哪些?,