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铁营养强化剂及铁强化技术研究进展

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2010年第1O期 总第35卷 CHINA CoNDⅡ ENT 中国调味品 专论综述 铁营养强化剂及铁强化技术研究进展 于玲 ,李钰金,吴新颖 (泰祥集团・山东省海洋食品营养研究院,山东荣成264309) 摘要:铁是人体必需的微量元素,铁缺乏是我国主要的营养问题之一。食物强化是一项最具有成本效 益性的长期干预措施。文章列举了几种常见的铁营养强化剂及在食物中的应用,并就铁强化技术的研 究进展进行综述,以期为食物强化进程中强化剂的选择提供参考。 关键词:铁;食品;强化;进展 中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1000--9973(2010)10--0031—05 Research progress of iron fortifiers and iron-fortified techniques YU Ling。,LI Yu—jin,WU Xin—ying (Taixiang Group,Shandong Marine Food Nutrition Research Institute,Rongcheng 264309,China) Abstract:Iron is the indispensable element to the human body,but the iron deficiency in our country is one of the major nutrition problems.The iron—fortified food is considered tO be the most effective measure to improve or maintain iron status in a target population.This paper introduced the current i— ron fortifiers,include the analysis of their properties and application,and reviewed the iron-fortified techniques,in order to offer an important reference for the choice of iron fortifiers in fortified food process. Key words:iron;food;fortified;progress 铁是人体必需的重要营养素。缺铁或铁利用不 良,将导致氧运输、贮存、二氧化碳运输及氧化还原等 代谢过程紊乱,影响生长发育,甚至发生贫血等各种疾 病。目前,铁缺乏是全球三大隐性饥饿之首,是全世界 及新型铁营养强化剂的性质、在食品中的应用,同时对 为了提高铁吸收效率而采用的铁强化技术的研究进展 作以综述,为食物强化进程中强化剂的选择提供参考。 尤其是发展中国家面临的最主要的营养问题之一。 2002年,我国第4次营养调查显示,贫血发生率为 20.1 ,男15.8 ,女23.3 [1]。 1硫酸亚铁等无机铁 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、乳化焦磷酸铁等。 1.1硫酸亚铁 针对人群缺铁的干预措施一般有食物搭配、食物 强化和应用铁补充剂。其中,食物强化是一项最具有 成本效益性的长期干预措施。食物强化即是将所缺乏 的微量元素加入一种食物载体,以增加营养素在食物 硫酸亚铁,蓝绿色结晶或颗粒,价格低廉,是目前 最常用的水溶性铁添加剂。自1831年Blaud首先用 硫酸亚铁治疗“萎黄病”以来,它至今仍被许多国药典 和食品添加剂法典收载。水溶性的硫酸亚铁生物利用 中的含量。铁营养强化剂应运而生。国际上允许使用 的铁剂约有4O余种,我国经全国食品添加剂标准化技 术委员会审定,卫生部公布列入《营养强化剂使用的卫 生标准》(GB 14880)及《食品添加剂使用卫生标准》 率高,但其化学性质很活泼,易加速脂质氧化,与硫化 物、多酚等结合引起食品变色、变质。因此水溶性铁主 要用于充分干燥的食品中,如面、奶粉及固体婴幼儿配 (GB 2760--2007)中的有十余种。本文重点介绍常用 收稿日期:2O1O—O6—25 *通讯作者 作者简介:于玲(1980一),女,硕士,主要从事食品发酵、营养食品研究开发工作。 一31— 2010年第1O期 CHINA CONDIMENT 中国调味品 专论综述 总第35卷 方辅食中。我国在2006年新批准扩大使用范围和使 用量的食品添加剂中规定,硫酸亚铁(以元素铁计)在 学龄前儿童配方粉中为4.O~8.0 mg/天,孕产妇配方 粉中为8.33~16.67 mg/天。 1.2焦磷酸铁 焦磷酸铁,蓝白色无臭粉末,微溶于水和醋酸,是 常用的铁强化剂,几乎不会引起强化食品色、味等感官 的改变,但因在胃酸中溶解度不稳定,随着加工方式的 不同造成其吸收率变化很大[2]。焦磷酸铁比较适用于 面粉、饼干、面包、干混奶粉、米粉、豆奶粉等产品;在国 外还将其用于婴幼儿配方食品、保健食品、方便食品和 功能性果汁饮料等产品中。 我国在1997年GB 2760的增补品种名单中首次 批准焦磷酸铁作为铁质营养强化剂,使用范围为乳粉, 使用量为60 ̄200 mg/kg(以元素铁计)。在2001年 和2002年的增补品种的扩大使用范围和使用量中规 定,焦磷酸铁可以在果冻、液体奶和乳饮料中应用,使 用量为10 ̄20 mg/kg(以元素铁计)。 焦磷酸铁作为食品铁质营养强化剂的突出特点 有:含铁量高,高达24%~3O ,强化成本低;颜色较 浅,没有铁腥味,适用范围广;安全性高,对肠胃刺激较 小,无不良反应和副作用,美国食品和药品管理局 1994年将其列为GRAs(一般公认安全的)物质名单; 性质稳定,可耐高温,本身不易被氧化,不会加快脂肪 氧化,贮藏不变;吸收性好生物利用率高;根据焦磷酸 铁的产品特性,其还能应用于液体、高脂类载体食物中 不会加速脂肪的氧化。 1.3乳化焦磷酸铁 乳化焦磷酸铁又称乳化铁,白色粉末,无臭、无铁 腥味,溶于水后呈乳化状态,溶于稀酸。由焦磷酸铁经 超微粒化后、添加乳化剂制得。人体吸收率高,对肠胃 无副作用,吸收后转化为血红蛋白比例高,改善贫血效 果显著口]。 乳化焦磷酸铁作为强化铁源可以广泛用于乳制 品、面粉、米粉、果汁、焙烤制品、保健品、医药等。依据 GB 2760、GB 14880和ADI标准,乳化焦磷酸铁的限 量为:谷物及面制品109~218 mg/kg,饮料及乳饮料 45~90 mg/kg,乳制品及婴幼儿食品271~ 450 mg/kg,乳粉60 ̄200 mg/kg。 2 小分子有机酸铁盐络合物 小分子有机酸铁盐络合物包括乳酸亚铁、葡萄糖 一32一 酸亚铁、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵、琥珀酸亚铁、富马酸亚 铁、柠檬酸亚铁、苹果酸亚铁等。 2.1乳酸亚铁 乳酸亚铁,淡绿白色结晶性粉末或晶体,与硫酸亚 铁相比具有易吸收、对肠胃无刺激、无副作用等优点, 是目前常用的补铁营养强化剂。其存在光学异构体, I)_型乳酸根离子对人体有一定的毒害性,WH0已限 制其在婴幼儿食品中添加;因人体有L^乳酸脱氢酶, L-乳酸亚铁具有与人体相融的左旋特征,利用率更好, 发展前景良好H]。 乳酸亚铁作为铁质营养强化剂主要应用于面粉、 饼干、奶粉中。我国GB 14880及GB 2760的扩大使 用强化范围规定,乳酸亚铁在谷类及其制品中用量 120 ̄140 mg/kg,饮料5O~100 mg/kg,乳制品、婴幼 儿食品300~500 mg/kg,食盐、夹心糖3000~ 6000 mg/kg,强化铁芝麻粉960 mg/kg,豆奶粉、豆粉 200 ̄500 mg/kg。 乳酸亚铁一般对光不稳定,最好密闭、遮光保存; 加铁盐生产过程中应尽量减少食盐的含水量,乳酸亚 铁易于载体盐中的碘酸钾发生着色反应,同时使碘含 量下降。乳酸亚铁还应避免与碱性原料接触,以免反 应变色发黑。 2.2其他小分子有机酸铁盐 葡萄糖酸亚铁为黄灰色或绿黄色细粉或颗粒,微 有焦糖样气味,易溶于水,生物利用率高,风味平和无 涩味,安全性好;特别适合于强化乳饮料。相对于乳酸 亚铁、葡萄糖酸亚铁来说,琥珀酸亚铁、富马酸亚铁、苹 果酸亚铁等难溶于水,对食品外观、风味改变较低,他 们的吸收率与硫酸亚铁相似,常用于婴儿谷类食品和 巧克力强化。 3 氨基酸鳌合铁 氨基酸螯合铁是一种新型的铁营养强化剂,是金 属元素铁以配位键及离子键和氨基酸结合形成的具有 环状结构的络合物,其稳定常数既有利于微量元素以 螯合物形式完整地被转运吸收,需要时又能有效地把 金属离子释放出来。 从文献报道来看,关于氨基酸螫合铁的研究多集 中于作为饲料添加剂在动物营养中的应用上,近几年 来对其作为铁营养强化剂应用于食品的研究才逐渐增 多。氨基酸螯合铁包括甘氨酸亚铁(FeBC)、甘氨酸 铁(FeTC)、盐酸甘氨酸亚铁等,除了具有良好的生物 2010年第1O期 总第35卷 CHINA CONDIMENT 中国调味品 专论综述 利用率外,其独特的化学形式还能使之应用于液体、高 脂类载体中。其中,FeBC的研究和应用最为普遍。 FeBC的含铁量为20 ,是亚铁离子与两个甘氨酸鳌 合而成,在pH 2~6的环境下完全溶于水,1999年美 国FDA将其评为GRAS(一般认为安全),通常作为 铁强化剂添加在牛奶、小麦粉、玉米粉和饮料等食品 我国GB 2760和GB 14880规定NaFeEDTA作 为铁营养强化剂的使用范围和使用量,强化食品中谷 类及其制品185~369 mg/kg,豆奶粉、豆粉354~ 892 mg/kg,即食早餐谷类食品269~808 mg/kg;保 健食品中,改善营养性贫血时成人≤92 rag/天,儿童 ≤46 mg/天。 中,其吸收受人体的铁储存量的影响,其吸收率与血清 铁含量成反比。FeBC在食物中的吸收率受到铁吸收 干扰物的影响,但是较FeSO 所受的影响要低。 Bovell等将FeBC在食物中的稳定性与FeSO 进行了 对比实验,结果显示FeBC容易引起食物感观性状的 改变以及食物的[5]。 FeBC作为铁质营养强化剂主要应用于面粉、饼 干、奶粉中。我国GB14880的扩大使用强化范围规 定,FeBC在谷类及其制品中用量7O~150 mg/kg,饮 料3O~60 mg/kg,乳制品、婴幼儿食品180~ 300 mg/kg。 4 乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA) NaFeEDTA(Sodium iron(Ⅲ)ethylenediami- netetraac-etate)是乙二胺四乙酸与氯化铁在8O~ 100℃下反应得到的一种络合物,其化学名称为乙二 胺四乙酸铁钠。NaFeEDTA为浅黄色至棕色粉末,铁 含量为12.5 ~13.5 ,无臭、轻微铁腥味,略有吸湿 性,水中的溶解度约为1O (20℃),具有稳定性好、吸 收率高、无铁锈味、无肠胃刺激及不影响食品感官品质 等优点,被列为保护性复合物铁营养强化剂。 国际营养性贫血顾问组于1993年对其作为铁强 化剂的安全性进行了评估,将其列为“一般认为安全”。 1999年在我国批准作为营养强化剂,还可应用于改善 营养性贫血和促进排铅的相关功能的保健食品。 Hurrell R F等、霍君生在研究中证实NaFeEDTA在 植物性膳食结构中吸收率可高过传统铁强化剂FeSO 铁吸收率的2~3倍[6],还具有促进膳食中其他铁源或 内源性铁吸收的作用[7]。NaFeEDTA不会对Cu,Zn, Ca等金属离子的吸收代谢产生不良的影响。以 NaFeEDTA为铁强化剂进行的人群干预试验基本上 肯定了其改善人群铁状况的作用 。目前, NaFeEDTA已成为世界营养学界一致认可的用于人 群营养干预的理想的铁强化剂。我国目前正在推广 FeNaEDTA强化的铁酱油,改善我国居民的铁营养状 况。 5 血红素铁 血红素铁又名卟啉铁,是由原卟啉与一分子亚铁 构成的化合物,是暗紫色有光泽的细微针状结晶或黑 褐色颗粒、粉末,略有特殊气味,极不稳定,易氧化,含 铁量为1.0 ~2.5 。其作为一种生物态铁,生物利 用率高,是理想的补铁剂。目前,纯亚铁血红素极难分 离得到,通常制备的血红素铁仍含有80 ~9O 的蛋 白质,含血红素9.0%~27 ,并且一般情况下制得的 都是羟基高铁血红素或氯高铁血红素。 血红素铁有良好的促进骨骼造血、治疗动物溶血 性和失血性贫血的作用。多项试验结果表明人对血红 素铁有良好的生物利用率,效果明显优于硫酸亚铁、富 马酸亚铁等非血红素铁[1“u]。而且与非血红素铁相 比,血红素铁不会与食物中的单宁酸、草酸盐、植酸盐、 碳酸盐等形成不溶性的铁盐妨碍其吸收,不与锌产生 拮抗,可直接被肠豁膜上皮细胞吸收,不产生任何消化 道刺激症状。由于其吸收率可达15 ~20 地],故少 量的血红素铁添加到食品中,便能在不影响食品原有 的色、香、味的同时起到补铁的作用,预防铁缺乏和缺 铁性贫血。 血红素铁在食品中主要用作营养强化剂,其制成 的铁强化食品在日本被称为“明星食品”,日本市场上 最常见的血红素铁强化食品有低热量糖果和低热量饼 干。此外血红素铁还可用于面条、汉堡、方便汤料、果 冻、海带制品、奶制品及饮料中。我国规定氯化高铁血 红素作为营养强化剂的使用范围和使用量,饼干、糖果 0.04 g/kg,强化铁饮料0.1 g/kg。当采用猪血中提取 的血红素铁作为营养强化剂时,以元素铁计强化量,谷 类及其制品为24 ̄28 mg/kg,饮料i0 ̄20 mg/kg,乳 制品、婴幼儿食品6O~10O mg/kg,夹心糖600~ 1200 mg/kg。 6铁强化技术及应用 6.1微囊包裹技术 微囊包裹技术是目前比较新的铁强化技术。通过 一33— 2010年第1O期 总第35卷 CHINA CoND1MENT 中国调味品 专论综述 微囊包裹铁剂能减缓铁剂在肠道中的释放,减少与其 吸收抑制因子的结合(如植酸),解决铁盐容易引起食 物感观性状改变的问题,对于难溶性铁盐,这种技术也 组;CPP与Fe。 结合能力受磷酸基密度、浓度影响较 大。目前市售的氨基酸螯合铁钙锌冲剂中就有CPP 成分促进钙、铁的吸收。 6.2.3菊粉 能提高铁化合物的生物利用率。 溶于水的铁化合物利用率高,但是容易与氧气 菊粉是指不同成分的单糖聚合体,全水溶性的 和水发生化学反应引起食物载体变色,Michael等采 用氢化的植物油包裹硫酸铁微粒,使得铁剂不会造 膳食纤维,具有重要的生理功能,其中可促进矿物质 Ca、Mg、Fe等的吸收[1 。菊粉与矿物质复合物在发 成食盐变色,试验结果显示其改善铁营养状况的效 果比其他同类铁强化食物好,在高植酸饮食结构中 其吸收率还是较高,甚至高于与铁吸收促进因子一 起强化的食物的铁吸收率。Michael等[1 在另一篇 报道中同样证实了用氢化棕榈油包裹难溶于水的焦 磷酸铁制成的强化食盐在改善人群铁营养状态方面 有很好的效果。 6.2铁吸收促进剂 6.2.1维生素C(Vc) Vc是目前应用最广泛的铁吸收促进剂,常与铁强 化剂一起添加到食物中,尤其是植酸含量较高的食品。 Vc具有还原性和与其他金属离子鳌合的能力,当与铁 同时进入肠道时,Vc使三价铁还原成高吸收率的二价 铁,促进铁吸收。维生素C的添加量要根据食物的种 类、植酸含量的高低以及铁强化剂的种类来调整。谷 类或植酸含量中等的食物中,维生素C与铁的比例是 1.5~2:1时,铁的吸收率提高2~12倍[1妇;豆类配方 食品或高植酸含量的食物中,维生素C与铁的比例是 4:1时,铁的吸收率从1.8 提高到6.9%。尽管维 生素C能有效地提高铁吸收率,但是应用受到自身一 些特性的,如维生素C易溶于水,容易氧化,在加 热过程中容易流失等,对另添加抗氧化剂或食品的包 装要求等较高。 6.2.2酪蛋白磷酸肽(CPP) CPP是以酪蛋白为原料,经酶解、分离纯化制得 的一类含磷酸丝氨酸簇的多肽化合物,可促进钙、铁 等矿物质元素的吸收及防治龋齿,被誉为“矿物质载 体”。 Andrew等[1。 研究表明,水解产物CPPs由于暴 露出的Ser ̄P能阻止Fe的沉淀,从而提高Fe的生物 利用率,并且发现Fe的利用率和体内的碱性磷脂酶 有关。牟光庆等[1。 通过体外消化试验表明CPP能显 著提高FeC1。溶液中Fe 的溶解性,并显著促进Fe。 还原为Fe抖,效果受CPP浓度和纯度影响较大;加入 CPP使可溶性铁和二价铁的透析率均显著高于对照 一34一 酵中被降解,释放出矿物质,使金属离子得到有效的 吸收。另外,发酵所产生的酸使结肠的pH值降低, 使许多矿物质的溶解度、生物有效性大大提高;短链 脂肪酸,特别是丁酸盐,能刺激结肠黏膜细胞的生 长,提高肠黏膜的吸收能力;从而促进矿物质元素在 大肠中的吸收。 菊粉在肠道里有很好的生物相容性和降解性,据 此,Giovanna等人[】叼试验通过琥珀酸酐、半胱氨酸使 菊粉与三氯化铁螯合成大分子物作为铁输送到肠道的 形式,结果显示与铁剂螯合的菊粉复合物在模拟肠道 内有很好的铁离子释放特点。这一研究结果为将来拓 宽铁强化食品的应用提供了重要参考。 另外,Bosscher等[19]研究发现在标准婴配方奶 中添加3.8%预胶化稻米淀粉使铁的利用也得到提 高。 6.3减少铁吸收抑制因子 铁的吸收会受到食物中其他成分的影响,如植酸 会与铁形成难溶性化合物影响铁的吸收,这是以植物 性膳食为主的发展中国家缺铁率高的主要原因之一。 在铁强化食物中添加植酸酶,可以降解植酸,防止植酸 与铁形成难溶的植酸铁,可提高铁的吸收率[2。。。 Hurell R等报道显示完全的植酸分解可将铁的吸收 率提高12倍,在以大米、玉米或小麦为主食的膳食中 添加植酸酶,可使成人铁的吸收率从0.33 ~1.8O 提高到2.79 ~11.54 。但Lind的研究显示添加 植酸酶的玉米粥并未提高铁的吸收率 ¨。添加植酸 酶的有效性可能与食物中的植酸和维生素C含量有 关,还需进一步实验验证。  ’参考文献: [1]朴建华,赖建强,殷士安,等.中国居民贫血状况研究[J]. 营养学报,2005(4);268-275. [2]Sarker AS。Lena D,Hasan M,et a1.Helicobacter pylori infection,iron absorption,and gastric acid secretion in Ba- ngladeshi children[J]. American Journal of Clinical Nutrition。2004。80(7):149.53. 2010年第1O期 总第35卷 CHINA C0ND玎 ENT 中嗣调味品 专论综述 [3]周张章,赵国华,周才琼,等.铁强化剂的研究应用现 min AI-J].AmJ Clin Nutr,2004,(8O):1283—1290. 状口].中国食品添加剂,2005(1):95—98. [4]李卫平,乳酸亚铁的特性及质量标准初探[C].中国食品添 加剂协会成立十周年暨第七届中国国际食品添加剂展览 会学术论文集,2003:305-307. [14]Gllol Y M.Torrancej D,Bothwell T H,et a1.The rela— tive effect of ascorbic acid on iron absorption from soy— based and milk-based infant formula[J].AmJ Clin Nutr, 1984(40):522-527. [5]Bovell-Benjamin A C。Allenl H,Frankel E N,et a1.Sen- sory quality and lipid oxidation of maize porridge as affected [15]Andrew C Y,Raymond P G,Dennis D M.Dephosphory- lation of sodium caseinate,enzymatically hydrolyzed casein by iron amino acid chelate and EDTA口].J Food Science, 1999,64(2):371. and casein phosphopeptides by intestialn alkaline phosphat- ase:implications for iron availability[J].Nutr Bioch, 2001,12(5):292—299. [63霍君生,朴建华,于波,等.稳定同位素示踪测定 NaFeEDTA强化酱油中铁在人体中吸收率[J].卫生研 究,2003,32(增刊):19—24. [7]Hurrell R F,Reddy M B,Burri J,et a1.An evaluation of [16]牟光庆,张丽萍,曹冬梅,等.酪蛋白磷酸肽(CPP)促进 铁吸收的研究口].中国食品学报,2003,3(1):12—16. [17]Delzenne N M.The hypolipidaemic effect of inulin when compounds for iron fortification of cereal 2 based foodsD]. Br J Nutr,2000,84(6):903-910. animal studies help to approach the human problem[J]. British Journal of Nutrition,1999,82(1):3-4. [8]Junsheng Huo.The therapeutic effects of NaFeEDTA- fortified soy sauce in anaemic children in China[J].Asia Pacific of Clinical Nutrition,2002,11(2):123-127. [18]Giovanna P,Giuseppe T,Gennara C,et a1.Inulin-iron complexes:A potential treatment of iron deficiency an- aemia[J].European Journal of Pharmaceutics and Biop- harmaceutics,2008(68):267—276. [9]P Van Thuy.The Use of NaFeEDTA--Fortified Fish Sauce Is all Effective Tool for Controlling Iron Deficiency [19]Bosscher D,Van Vaillie-Bertrand M,Van Cauwenbergh R。et a1.Availabilitis of calcium。ieron,and zinc from dairy in Women of Childbearing Age in Rural Vietnam[J].Nutr, 2005;135(11):2596—2601. infant fclrmulas is affected by soluble dietary fibers and [1O]林健,陈小萍,陈端.氯高铁血红素改善人体贫血效果观 察[J].卫生研究,1999,29(4);242. modifid stearch fractions[J].Nutrition,2003,19(7,8): 641-645. [儿]陈合,许牡丹.新型食品原料制备技术与应用[M].北京: 化学工业出版社,2004. [20]Sandberg A S,Hulthen L R,Turk M.Dietary aspergillus niger phytase increase iron absorption in humans[J].J [12]Michael B,Z ,Christophe Z,et a1.Dual forti- Nutr。1996(126):476-480. fication of salt with iodine and microencapsulated iron:a randomized,double-blind,controlled trial in Moroccan [-21]Lind T,Lonnerdal B,Perssonl A,et a1.Effects of wea- ning cereals with difefrent phytate contents on hemoglobin, iron stores and serum zinc:a randomied izntervention schoolchildren[J].AmJ Clin Nutr,2003(77):425-432. [13]Michael B,Zimmermann,Rita W,et a1.Triple fortifica- tion of salt with microeapsules of iodine,iron and vita- in infants from 6-12 mo of age[J].AmJ Clin Nutr,2003 (78):168—175. 一35— 

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