營養(yǎng)強化劑(呂相敏)課件

營養(yǎng)強化劑

Nutritionenhancer

食安111呂相敏Contents

1、營養(yǎng)強化劑的定義2、營養(yǎng)強化劑的應用3、可強化食品的類別4、常用食品營養(yǎng)強化劑5、復合營養(yǎng)強化劑1、營養(yǎng)強化劑的簡介

GB14880-2012中對營養(yǎng)強化劑的定義為：為了增加食品的營養(yǎng)成分（價值）而加入到食品中的天然或人工合成的營養(yǎng)素和其他營養(yǎng)成分。營養(yǎng)強化劑屬于食品添加劑中的一種，也被稱為食品強化劑、營養(yǎng)強化劑、營養(yǎng)增補劑、營養(yǎng)供給劑。在食品中添加營養(yǎng)強化劑，不僅可以彌補天然食品的營養(yǎng)缺失，而且可以改善其中的營養(yǎng)成分及其比例，以滿足人類對營養(yǎng)的需求。此外，利用食品營養(yǎng)強化劑可以特別補充某些營養(yǎng)物質(zhì)，達到特殊飲食和健康的目的，利用食品營養(yǎng)強化劑可以生產(chǎn)出符合特殊人群（如嬰幼兒、運動員、海員、宇航員、孕婦等）需要的食品和各種營養(yǎng)成分均衡的健康食品。食品營養(yǎng)強化劑在提高食品的營養(yǎng)質(zhì)量的同時，在減少和預防很多營養(yǎng)缺乏癥及因營養(yǎng)缺乏引起的其他并發(fā)癥方面也有較好的作用。有些營養(yǎng)強化劑還兼有提高食品的感官質(zhì)量和改善其貯藏性能的作用。2.2使用營養(yǎng)強化劑的要求2.2.1營養(yǎng)強化劑的使用不應導致人群食用后營養(yǎng)素及其他營養(yǎng)成分攝入過量或不均衡，不應導致任何營養(yǎng)素及其他營養(yǎng)成分的代謝異常。2.2.2營養(yǎng)強化劑的使用不應鼓勵和引導與國家營養(yǎng)政策相悖的食品消費模式。2.2.3添加到食品中的營養(yǎng)強化劑應能在特定的儲存、運輸和食用條件下保持質(zhì)量的穩(wěn)定。2.2.4添加到食品中的營養(yǎng)強化劑不應導致食品一般特性如色澤、滋味、氣味、烹調(diào)特性等發(fā)良改變。2.2.5不應通過使用營養(yǎng)強化劑夸大食品中某一營養(yǎng)成分的含量或作用誤導和欺騙消費者。2.3強化方法2.3.1在食品原料或主要食物中添加，如谷類及其制品、食鹽、飲用水等。2.3.2在食品加工過程中添加，如焙烤制品、飲料、罐頭、嬰幼兒食品等。2.3.3在成品中添加，如乳粉、急救食品等，在最后工序成品中混入，可減少營養(yǎng)成分在加工過程中的損失。2.3.4采用生物學方法提高食品中營養(yǎng)素的含量，如富含亞麻酸的營養(yǎng)保健蛋、鋅乳、硒茶等。2.3.5采用物理方法添加，把富含無機鹽、微量元素的材料制成飲食器具。2.3.6采用生物技術(shù)提高供食品用的動植物中營養(yǎng)素的含量，如通過遺傳育種或基因修飾來提高一些植物性食品原料中營養(yǎng)素的含量及生物利用率。3、可強化食品的類別3.1應選擇目標人群普遍消費且容易獲得的食品進行強化。3.2作為強化載體的食品消費量應相對比較穩(wěn)定。3.3我國居民膳食指南中提倡減少食用的食品不宜作為強化的載體。4、常用食品營養(yǎng)強化劑4.1維生素類4.2氨基酸類4.3無機鹽類4.4脂肪酸類4.1.1維生素A（vitaminA）4.1.1.1、維生素A又稱為視黃醇（retinol）。維生素A包括維生素A1和維生A2，通常使用的是維生素A1制劑，結(jié)構(gòu)式如下：

維生素A具有促進生長發(fā)育與繁殖，延長壽命，維持視力正常，維護上皮組織結(jié)構(gòu)的完整和健全的生理功能。缺乏癥表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩、夜盲癥和干眼病。4.1.1.2、毒性與安全性美國FDA認為GRAS，毒性甚低，但是一次性大量攝取也會導致中毒。視黃醇4.1.2維生素D（vitaminD）4.1.2.1、結(jié)構(gòu)與性能維生素D是類固醇的衍生物，在功能上可防治佝僂病。具有維生素D活性的有是多種物質(zhì)，最常見也最常用于食品強化的是維生素D2，又稱麥角鈣化醇(Ergocalciferol)和維生素D3，又稱膽鈣化醇（Cholecalciferol）。其結(jié)構(gòu)式：

維生素D2

維生素D3維生素D與體內(nèi)鈣與磷的代謝有關(guān)，它能促進腸道中鈣、磷的吸收，保持血液中有足夠的鈣、磷，以保證骨質(zhì)正常的鈣化作用。缺乏維生素D容易造成兒童佝僂病和成人軟骨癥，使幼兒發(fā)育不良或畸形的重要原因之一。4.1.3維生素E（vitaminE）4.1.3.1、結(jié)構(gòu)與性能維生素E又稱生育酚，是由生育酚類（tocopherols）和生育三烯酚類（tocotrienols)所構(gòu)成的一組化合物的總稱。根據(jù)其苯環(huán)上甲基數(shù)目和位置的不同分為α-，β-，γ-，δ-生育酚和生育三烯酚共八種化合物。其中α-生育酚生物活性最高。結(jié)構(gòu)式：各種形式的生育酚都有較好的吸收養(yǎng)的能力，具有營養(yǎng)和抗氧化的功能。

4.1.3.2、毒性與安全性大鼠經(jīng)口LD50為5000mg/kg(bw)。4.1.3.3、使用建議按我國GB14880-2012《食品安全國家標準食品營養(yǎng)強化劑使用標準》及相關(guān)規(guī)定，維生素E的適用范圍與使用量如下圖：維生素E還被作為抗氧化劑廣泛應用于油脂類食物、油炸食品、兒童食品、休閑食品中。4.1.4.1、結(jié)構(gòu)與性能維生素B1又稱硫胺素、抗腳氣病因子。用于強化食品的主要是鹽酸硫胺素（Thiaminehydrochloride）及其衍生物。結(jié)構(gòu)式：維生素B1在體內(nèi)參與糖代謝，對于維持正常的神經(jīng)傳導、心臟及消化系統(tǒng)的正?；顒泳哂幸欢ㄒ饬x。缺乏癥主要表現(xiàn)為：腳氣病、多發(fā)神經(jīng)炎、產(chǎn)生肌無力、感覺障礙、神經(jīng)痛、影響心肌和腦組織的結(jié)構(gòu)和功能，引起消化不良、食欲不振、便秘等癥狀。4.1.4.2、毒性與安全性①小鼠經(jīng)口：LD50為7000mg/kg(bw)。②美國FDA認為GRAS，但過量靜脈注射會引起神經(jīng)沖動。4.1.4維生素B1（vitaminB1）4.1.4.3、使用建議多用于強化面制食品。按我國GB14880-2012《食品安全國家標準食品營養(yǎng)強化劑使用標準》及相關(guān)規(guī)定，維生素B1的適用范圍與使用量如右圖：4.1.5維生素B2（vitaminB2）4.1.5.1、結(jié)構(gòu)與性能維生素B2又叫核黃素（riboflavine），結(jié)構(gòu)式如下：

核黃素

維生素B2是參與機體組織代謝和修復的必需營養(yǎng)素。嚴重缺乏時易引發(fā)口角炎、舌炎、鼻和臉部的脂溢性皮炎、結(jié)膜炎、角膜炎等癥狀。4.1.6葉酸（folicacid）4.1.6.1結(jié)構(gòu)與性能葉酸，即維生素B9（vitaminB9），化學名稱為蝶酰谷氨酸，是一種可預防神經(jīng)管畸形和心血管疾病的維生素。結(jié)構(gòu)式：

葉酸

葉酸在無氧狀態(tài)下遇堿是穩(wěn)定的，但在有氧情況下，遇堿則水解。在食品加工中，遇亞硫酸鹽或亞硝酸鹽會使葉酸分解。葉酸在抗壞血酸或檸檬酸存在下，會得到保護。

4.1.6.2毒性與安全性小鼠經(jīng)口LD50:10mg/kg(bw)。4.1.6.3使用建議

婦女懷孕期間多服用葉酸有助于減少畸形兒的發(fā)生，尤其是大腦和脊柱畸形兒的發(fā)生率可降低近一半。

葉酸可作為嬰幼兒配方食品和孕婦、乳母專用食品的強化劑，前者限量380~700μg／kg，后者為2，000~4，000μg／kg。

葉酸還主要用于保健食品、谷類和飲料的強化，正常情況下使用并未發(fā)現(xiàn)毒性反應。4.1.7.2毒性與安全性耐受量相當大，毒性很小，小鼠經(jīng)口LD50<5000mg/kg(bw)

。4.1.7.3使用建議:維生素C在食品中的適用范圍與使用量如右圖：4.1.8

L-肉堿（L-carnitine）4.1.8.1結(jié)構(gòu)與性能L-肉堿又稱L-肉毒堿，左旋肉堿，維生素BT，D-肉堿無生物活性，是存在于動物、植物和微生物中一種類似維生素的營養(yǎng)物質(zhì)，是一種特定條件必需營養(yǎng)素?；瘜W名稱：L-β-羥基-γ-三甲氨基丁酸，分子量為161.20。4.1.8.2左旋肉堿在食品工業(yè)中應用

①嬰兒食品

②運動員飲料

③營養(yǎng)補充劑

維持嬰兒生命促進嬰幼兒發(fā)育增強體力7.5~10克/d中老年人、糖尿病人以及患有腎功能疾病的人4.2氨基酸類營養(yǎng)強化劑氨基酸是蛋白質(zhì)合成的基本結(jié)構(gòu)單位，也是代謝所需其他胺類物質(zhì)的前身。組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20多種，其中大部分在體內(nèi)可由其他物質(zhì)合成。但異亮氨基酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸及纈氨酸等8種氨基酸，在體內(nèi)不能合成，必需由食物供給。機體不能合成的這8種氨基酸稱為必需氨基酸。植物性蛋白質(zhì)中含量最低的第一限制氨基酸。在中國的膳食結(jié)構(gòu)中，植物性蛋白質(zhì)的供給約占70％。游離的

L-賴氨酸很容易潮解，已發(fā)黃變質(zhì)，因此一般商品以鹽酸賴氨酸的形式銷售，主要兩種類型：

L-鹽酸賴氨酸、

L-賴氨酸-L-天冬氨酸鹽。4.2.1賴氨酸（lysine）4.2.2?；撬幔╰aurine）?；撬?，又稱牛膽酸、牛膽堿、牛膽素，化學名為2-氨基乙磺酸，相對分子質(zhì)量為125.15，結(jié)構(gòu)式：

?；撬崤；撬崾且驭?氨基乙醇與硫酸酯化，經(jīng)亞硫酸鈉還原成粗品硫磺酸，然后精制而成。它的LD50>10000mg/kg(bw)。?；撬嵘砉δ?/p>

①人體條件性必需含氮物②對人類腦神經(jīng)細胞的增殖、分化及存活過程具有明顯促進作用③維持嬰幼兒視網(wǎng)膜④提高機體免疫力⑤減少腸道疾病，使嬰兒不易腹瀉?；撬岬氖褂媒ㄗh較多含于人乳牛乳中幾乎不含對嬰幼兒的免疫能力有很大作用專供嬰幼兒食用的嬰幼兒食品使用范圍及使用量如下表：4.3無機鹽類營養(yǎng)強化劑無機鹽亦稱礦物質(zhì)、灰分。是構(gòu)成人體組織和維持機體正常生理活動所必需的成分。無機鹽既不能在機體內(nèi)合成，除了排出體外，也不會在新陳代謝過程中消失。人體每天都有一定量排出，所以需要從膳食中攝取足夠量的各種無機鹽來補充。無機鹽類營養(yǎng)調(diào)查中國各類人群缺乏鈣、鐵、碘、鋅等無機鹽的情況相當嚴重每個人的營養(yǎng)需要取決于遺傳、環(huán)境因素及生理發(fā)育階段等復雜的相互關(guān)系。嬰幼兒、年青人、孕婦、哺乳期婦女及老年人的營養(yǎng)需要是不同的。影響因素人體對各類礦物質(zhì)吸收利用有很大差異：磷吸收率80%鈣40%以下鐵2~10％人體對不同形式的無機鹽利用率相差極大：

三價鐵5%二價鐵30%三價鉻0.05%六價鉻動物性食物植物性食物25%4.3.1鐵（iron）RDA值男12mg／d女18mg／d孕婦及哺乳期28mg／d血紅素鐵非血紅素鐵8~20%3~8%Vc、檸檬酸、蘋果酸促進鐵的吸收咖啡、植酸鹽、磷酸鹽降低鐵吸收鐵的強化常用于強化食品的鐵有：硫酸亞鐵、檸檬酸鐵、還原鐵、檸檬酸鐵銨、葡萄糖酸亞鐵、富馬酸亞鐵、乳酸亞鐵（α-羥基丙酸亞鐵）等。用豬血的血紅素鐵和由培養(yǎng)基制成的食用富鐵酵母。鐵營養(yǎng)強化劑的安全性較高，但長期過量服用鐵劑可引起慢性中毒、動脈硬化。4.3.2鈣（calcium）鈣是人體含量最豐富的礦物質(zhì)，約占體重的1.5%~2%，其中99%存在于骨骼和牙齒中。鈣對神經(jīng)的敏感性、肌肉的收縮和血液的凝固有重要意義，也是機體許多酶系統(tǒng)的激活劑。人體缺乏鈣會導致骨質(zhì)和牙齒疏松，兒童長期缺乏時易導致生長發(fā)育遲緩、骨軟化、骨骼畸形、機體抵抗力下降，嚴重時會導致佝僂病。我國人民以素食為主，而植物性食物中的植酸、草酸有螯合作用而使鈣不易被吸收，這是中國人缺鈣的一個重要間接因素。在各種鈣強化劑中，有機態(tài)的鈣(如葡萄糖酸鈣、乳酸鈣)的利用率較碳酸鈣、氯化鈣等無機態(tài)鈣高。①維生素D促進胃腸道和腎小管對鈣的吸收可使鈣向骨頭內(nèi)轉(zhuǎn)移，促進骨的生長。曬太陽、從飲食中補充維生素D②牛奶是補鈣較為理想的食品牛奶含鈣量高磷鈣之比為（1：1.2）合適影響鈣吸收的有利因素

常用鈣營養(yǎng)強化劑及其適用范圍及用量分別如下表4.3.3硒（selenium）

生理功能①抗氧化作用②抗衰老③抑制腫瘤生長和擴散作用④有益于心血管病和關(guān)節(jié)炎防治富硒地區(qū)：黑龍江、山東、陜西、湖北恩施、陜西紫陽硒的強化亞硒酸鈉硒酸鈉富硒酵母硒蛋白硒化卡拉膠限用于食鹽、口服液或丸及膠囊成年人硒供給量為0.05mg/d以元素硒計強化量為3~5mg／kg4.3.4鋅（zinc）鋅是兒童發(fā)育的必需礦物質(zhì)元素之一，在體內(nèi)的含量雖僅有2~3克，不到鐵元素的一半，卻擔負著十分重要的生理使命。鋅能促進生長發(fā)育、傷口愈合、增進味覺和食欲、提高免疫功能，促進青春期矮小患者的生長和性成熟。缺乏鋅的癥狀主要是生長發(fā)育遲緩或停滯，形成侏儒。缺鋅的主要原因①兒童處于生長發(fā)育期，需要量為成人的好幾倍(以體重計)。②過度精食導致鋅因精制或燒煮而丟失③攝入的食物中含鋅量不足④富強粉僅為12.5mg／kg、全麥粉含鋅37.7mg／kg、標準粉為20.8mg／kgzinc的強化常用于食品的含鋅強化劑有：葡萄糖酸鋅、硫酸鋅、乳酸鋅、氧化鋅、甘氨酸鋅、檸檬酸鋅、醋酸鋅等。強化載體：調(diào)制乳粉、飲料、小麥粉、面包、食鹽等。在強化過程中，除考慮安全性問題外，還應考慮其實際效益，以及食品風味之間的相互影響。4.3.5碘(iodine)碘參與甲狀腺素的合成，具有調(diào)節(jié)機體代謝、促進生長發(fā)育的生理作用。機體缺碘時會產(chǎn)生地方性甲狀腺腫，兒童缺碘會引起生長發(fā)育遲緩、智力低下，嚴重時會導致呆小癥。孕婦缺碘可能導致流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎或胎兒先天性畸形。缺碘人群主要分布于離海洋較遠、海拔較高的山區(qū)。碘的強化常用的碘營養(yǎng)強化劑有碘化鉀、碘酸鉀、海藻碘和碘化納等。碘酸鉀(KIO3)用于食鹽（34~100mg/kg）、嬰幼兒食品(0.4~0.7mg/kg)、固體飲料(0.26~0.40mg/kg)，還可作為水果催熟劑及面團品質(zhì)改良劑。碘化鉀（KI）用于食鹽（30~70mg/kg）、嬰幼兒食品(0.3~0.6mg/kg)、嬰兒配方食品(0.25~0.90mg/kg)。4.4脂肪酸類強化劑必需脂肪酸（EssentialFattyAcid）：人體不能合成但又是人體生命活動所必需的脂肪酸稱為必需脂肪酸（EFAs）。人體常見的必需脂肪酸有：亞油酸、亞麻油酸、花生四烯酸（AA)、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）。生理功能：增進神經(jīng)系統(tǒng)功能，益智健腦，預防老年性疾呆，抑制血小板凝集，減少血栓的形成，預防心肌梗塞和腦梗塞，降血脂，預防和治療動脈粥樣硬化，抑制腫瘤生長，抗炎，抑制過敏反應，保護視力。4.4.1γ-亞麻油酸（γ-Linolenicacid）γ-亞麻油酸：化學名為順式-6,9,12-十八碳三烯酸，為黃色油狀液體，以水解糖為原料，接種黃色被孢霉經(jīng)液體發(fā)酵后得干燥菌絲體，通過二氧化碳超臨界萃取制得。亞麻油酸屬不飽和脂肪酸，是人體必需脂肪酸，內(nèi)含較多解脂酶，使脂肪易消化吸收。有利于體內(nèi)多元不飽和脂肪酸合成和利用而且能夠促進腦神經(jīng)細胞和視網(wǎng)膜細胞的發(fā)育。亞麻籽油含豐富亞麻油酸，比如菜籽油、大豆、胡桃、亞麻籽、紫蘇和月見草油。LD50：大鼠、小鼠口服均大于12.0g/kg（bw）。γ-亞麻油酸用于調(diào)和油，乳及乳制品、強化γ-亞麻油酸飲料，使用量為20~50g/kg。4.4.2花生四烯酸（Arachidonicacid）花生四烯酸，是全順式-5，8，11，14-二十碳四烯酸，屬于不飽和脂肪酸，其中含有四個碳-碳雙鍵，一個碳-氧雙鍵，為高級不飽和脂肪酸。廣泛分布于動物界，少量存在于某個種的甘油酯中，也能在甘油磷脂類中找到。與亞油酸、亞麻酸一起被稱為必需脂肪酸。AA在血液、肝臟、肌肉和其他器官系統(tǒng)中作為磷脂結(jié)合的結(jié)構(gòu)脂類起重要作用。此外，AA是許多循環(huán)二十烷酸衍生物的生物活性物質(zhì)，對脂質(zhì)蛋白的代謝、血液流變學、血管彈性、白細胞功能和血小板激活等具有重要的調(diào)節(jié)作用。AA對嬰兒的神經(jīng)系統(tǒng)尤其是大腦發(fā)育很重要，同時還有促進生物體內(nèi)脂肪代謝、降低血脂、血糖和膽固醇的生理功能。LD50：39.2mg/kg(bw)(大鼠，經(jīng)口)。AA廣泛應用于嬰幼兒配方乳粉、米粉、液態(tài)乳、方便食品、保健品及化妝品中。4.4.3

二十二碳六烯酸（DHA）

二十二碳六烯酸（DocosahexaenoicAcid），即DHA，是人體所必需的一種多不飽和脂肪酸，魚油中含量較多。DHA是大