营养强化,从一碗主食开始
发布:2024-04-11 13:22:36 浏览:


一碗饭里藏着多少秘密和商机?

文:Frank Li

来源:Foodaily日常食品(ID:foodaily)

今年2月,国家食品安全标准 《食品营养强化剂使用标准》公开征求修订意见。修订的最大变化是区分不同类型的营养强化,即“大众食品强化”和“自主食品强化”。米粉、乳油、酱油等居民日常食用的食物,成为未来营养强化的关键目标。

Foodaily认为,营养强化标准考虑了三餐,这不仅是近年来居民饮食营养状况和国家健康需求的积极回应,也将成为食品行业发展创新的重要机遇,特别是粮油主食行业和食品配料行业。

米粉油等主食的营养得到加强,在我国已经实施多年。目前,面对国民饮食习惯的巨大变化,强化主食营养还能起到应有的作用吗?不同的营养强化手段会给主食的口感和价格带来什么挑战?在开发多元化主食的创新过程中,营养强化还能有哪些新思路?


中国人的主食营养是否足够?

谷物在中国饮食文化中一直保持着核心地位,持续了几千年。在之前颁布的《中国居民膳食指南》中,谷物是中国人饮食的基础。


图片来源:第45期中国宏观经济专题报告

在过去的30年里,随着人均收入的快速增长,饮食升级的趋势越来越明显:大米和小麦的人均消费缓慢下降,肉类和植物油增加了好几倍。

2021年10月,中国工程院院刊发表的一篇文章指出,中国人的日常食品消费正处于从“食好”向“营养”的过渡阶段。虽然主食成分已经延伸到藜麦、燕麦、糙米等谷物品种,但大米和小麦仍然是中国饭碗中的绝对主角。《2021年轻人主食消费新趋势洞察》报告认为,糙米、胚芽米等新米种的线上消费量以50%的增速高速运行;方便米、速食粥等新品类也备受关注,但米仍是90%年轻人的第一主食。


图片来源:干饭超能“粒”-2021年年轻人主食消费新趋势洞察,CBNData X 天猫美食

在中国人的主食消费中,有两个根本问题。第一,食材缺乏多样性。“北麦南稻”的主食特征是由自然农业条件和历史沿革共同塑造的。几十年来,大米和小麦一直是粮食种植和消费的领导者。


二是营养类型不合理。精粮比例过高,全谷物或营养强化较少;普通低档主食多,中高档主食少。《中国居民膳食指南科学研究报告(2021)》指出,目前只有20%的成年人每天能摄入50克以上的全谷物和杂粮,符合膳食指南(50-150克)的要求。

如果将人均大米和面粉的消费量作为日常主食的组成部分(南方居民摄入的大米粉也包括在内,并按70%的出粉率进行转换),可以看出,日常主食对维生素和重要微量元素的贡献率明显不足。


图片来源:马铃薯馒头对改善中国居民主食营养结构的分析. 2015年中国农业科技导报

抛开这样的饮食假设,从居民营养状况的实际调查结果来看,营养缺乏也是一个不容忽视的社会问题。根据《2022年中国与全球食品政策报告》,2020年城乡居民粮食、食用油、畜禽肉摄入过多,而果蔬、水产品、蛋奶制品摄入过少,导致维生素A、维生素C、与饮食指南的推荐值相比,钙、硒的实际摄入量一般达到40%-70%,远高于蛋白质、铁、锌。


要改善国家营养状况,一方面要优化饮食结构,另一方面要加强食物营养,有针对性地提高营养摄入水平。

1993年,中国开始加强碘盐,本世纪初开始加强居民日常食品的大规模营养。最早确定的营养强化载体包括盐、面粉、食用油、酱油和儿童辅助食品。目前,小麦粉、食用油、鸡蛋、谷物粉的营养强化已颁布国家和地方标准,营养强化面团标准已进入征求意见的过程。

以米粉为核心的主食作为食用频率最高、摄入量最大的日常食品,肩负着日常营养均衡摄入的重任。因此,主食营养强化也被列入国家战略:《国家营养计划》(2017-2030) 实施“强化营养主食”重大项目。如今,电子商务平台上随处可见营养强化的预包装米粉产品。许多儿童主食和零食品牌也将营养均衡作为产品的卖点之一,以增强食材后的营养。

在世界范围内,食品营养强化被认为是最经济、有效、可持续的解决广泛微量营养素缺乏问题的方法。Mintel数据显示,去年全球强化维生素和矿物质的新型米粉油数量稳步增长,总数接近1200款。这些新产品主要分布在烘焙食品、食用油和米粉产品中。


图片来源:DSM

增强消费者的营养意识也是增强食品市场的动力。根据帝斯曼2020年的一项调查,60% 正在寻找含有膳食纤维和矿物质的消费者Omega-3 营养强化成分如脂肪酸的产品;68% 人们愿意尝试有助于改善营养摄入的产品。


加工、种植多管齐下:

让主粮“天生”更有营养

从一粒种子到餐盘里的食物,农作物能从哪些环节开始提高其营养表现力?一般来说,生物强化和收获后强化是两种常见的干预方法。生物强化更多地依赖于自然条件、作物种植技术和生物技术,实施起来相对困难。采后强化主要是指在加工过程中使用各种物理手段,将谷物中的营养物质“绑定”起来,在现阶段更容易推广。

1、在加工过程中实现营养强化

以大米常用的两种强化工艺为例。第一类是在米粒表面加入营养强化剂,采用浸泡或涂膜法。

使用浸泡法时,营养素的表面吸附应通过浸泡、热风干燥、蒸汽糊化、醋酸溶液喷涂、二次热风干燥等方式完成。需要指出的是,在浸泡法下,营养素吸附质量不稳定,在此基础上发展起来的涂膜法则大大提高了营养素结合的牢固性。

涂层方法主要以清洁大米为原料。在多次涂覆淀粉、亲水胶体、蔗糖脂肪酸酯等营养强化溶液后,形成粘性、不吸湿的涂层,具有良好的储存稳定性。涂膜法是国际社会常用的强化工艺。然而,由于添加剂的使用,它会对大米的自然颜色、味道和味道产生一定的影响。


图片来源:Twitter @FciLudhiana

第二种技术路线是“造粒法”。将碎米微粉碎后,与高温水蒸气中的营养强化剂预混料混合,再挤压制粒干燥后,与天然大米混合。热挤压和冷挤压根据挤压温度的不同而形成。热挤压强化大米在光泽、透明度、同质性和香味上与普通大米几乎相同;由于加入,冷挤压后的米粒不透明、无光泽β-胡萝卜素呈橙黄色。

虽然造粒法成本较高,但由于能获得良好的强化效果,被行业广泛采用。

帝斯曼作为全球营养强化剂和强化技术的龙头企业,利用专有技术将维生素和矿物质融入碎米中,通过热挤压生产新米粒,安全“锁定”营养素。由于强化维生素和矿物质在颜色和口感上可能与普通大米略有不同,所以挤压后的大米不需要水洗,更容易煮熟。

维生素A在营养元素含量方面没有增强大米、B12和D完全缺失,维生素B6、铁和锌的含量也明显不足。经过强化,5种维生素和3种重要微量元素都达到了理想的丰度。


图片来源:DSM

除了大米,其他米粉食品的营养强化技术也越来越成熟。

2006年,强化面粉在中国的强制营养。最早的强化类型是“7” 一、强化铁、钙、锌、维生素B1、维生素B2、叶酸、尼克酸和维生素A。随后,针对单一营养素的强化品种相继增加,如增钙面粉、富铁面粉等。

食用油的营养强化是2007年发布的《营养强化》 以维生素A食用油国家标准为标志。今年年初公布的“食品营养强化剂使用标准” 在修订意见中,首次将维生素D纳入食用油强化目标,进一步突出了通过粮油主食提高国家营养平衡的重要作用。

市场和行业通过不断推进主粮营养强化,逐步培养营养强化意识。如今,专注于营养强化概念的烘焙食品也开始频繁出现。

随着食品形态的多样化,对营养强化技术的研究也越来越深入。在强化面粉/米粉时,由于成分和强化剂都是粉末,混合过程中没有技术难度,强化成分在成分中的分散均匀性主要取决于强化剂的粒度。对于营养强化米粉,帝斯曼的Premix营养预混料可以以各种形式添加维生素、矿物质、DHA等营养素。

同时,在面包/蛋糕/饼干中加入MEG-3® Omega-3粉/油,FloraGLO®在保证原有质构口感的基础上,叶黄素、OPTISHARPTM玉米黄等营养素显著提高了产品的微量营养水平。在支持烘焙产品营养强化的同时,可以用帝斯曼烘焙酶制剂打造清洁标签。

鉴于日常饮食中脂溶性维生素和不饱和脂肪酸摄入不足,帝斯曼推出了可用于食用油的维生素A、STMDHA藻油营养强化组合包维生素E和Life。


图片来源:DSM

2、基因转移、种质选育、环境干预:现代农业技术赋予主粮非凡的营养表现

近年来,国际社会致力于通过育种和栽培技术创新,从农业来源加强作物的营养,借助生物体的间接转化加强作物中的营养。2004年,在中国农业科学院的指导下,中国作物营养强化项目正式启动。到2009年,高叶酸玉米,高叶酸玉米 β-胡萝卜素甘薯、高锌小麦等优质品种已完成试点种植。

在过去的10年里,我国不断开展农作物生物强化研究,取得突破性进展。2018年,华南农业大学科研团队利用高效的多基因载体系统TGSII培育了世界上第一个富含虾青素的胚乳水稻种质aSTARice,虾青素米(又称赤晶米)。这是该团队在2017年率先开发富含花青素的“紫晶米”后,在生物强化米研究方面取得的又一重大成就。


左图为赤晶米,右图为紫晶米。图片来源:华南农业大学

2019年,西北农林科技大学、杨凌益康农作物开发研究所利用新发现的野生紫小麦遗留资源,培育出高铁锌特异小麦新种质——“秦黑一号”,在内蒙古科左中旗大面积推广种植,产品销往北京、大连、山东、浙江等地。铁和锌分别是普通小麦的19倍和4倍,成为营养强化和功能性食品的流行原料。

去年7月,中国科学院西双版纳热带植物园在解决育性降低问题后,通过在水稻中接入正调铁稳态基因片段,获得稳定产量的富铁稻种。

除上述基因生物技术和优质种质育种外,通过调节种植环境实现营养丰富的生物强化方法也得到了广泛的应用。

美国农业部首席科学家Gary Bãnuelos 尹雪斌博士,中国科技大学苏州研究院功能农业重点实验室教授,以作物硒强化为例,共同总结了三种生物营养强化方法。


事实上,我国早就在各地开展了依托自然环境的营养丰富作物种植试验。比如被誉为“中国富硒大米之乡”的黑龙江方正县,依托富含硒的河流,培育了全国著名的方正大米地理标志品牌。宁波市海曙区生产的富硒大米在种植中后期通过在叶面喷洒营养物质,使大米有机硒含量超过每公斤200微克,市场价格高达24元/公斤。安徽桐城还依托富锌的自然环境,打造了以青草香米、桐城小花茶、蓝莓、葡萄等13种富锌产品为龙头的富锌农业产业集群。


图片来源:万德隆

2022年10月,农业和农村事务部颁布实施了《食用农产品生物学》 《营养强化通则》对以营养强化为目的的育种、种植和育种过程提出了具体要求,并设定了强化目标值的高低基础,以加强生物营养的探索,包括主食,以及农产品和预包装食品的商业化发展,规范了发展方向。


特制与混搭:

预包装营养主食的多维创新理念

据估计,中国人每天消耗约7亿公斤主食。面对如此大量的食物,仅仅依靠种植和加工阶段来实现真正改善国家营养状况的重要任务显然是不够的。在收集和总结全球创新产品的过程中,Foodaily发现主食的营养强化还有其他想法。

1、以特殊成分为核心,提高产品的营养表现力

众所周知,大米和小麦的精细加工会失去隐藏在大米皮层、小麦麸皮和胚芽中的营养。近年来,追求自然、新鲜、均衡的营养已成为饮食的主要趋势,全谷物食品也逐渐受到青睐。早餐麦片和全麦面包已经成为人们对全谷物概念的入门食品,分别达到70%和83%。


图片来源:“应物白”品牌微信官方账号

在全麦潮流的推动下,人们也开始关注如何保持大米中的天然营养。胚芽米是最典型的代表。

与精白米相比,胚芽米保留了富含脂肪、蛋白质和维生素的谷皮、糊粉层和胚乳,具有良好的营养价值和口感。根据《2021天猫大米消费白皮书》,从2018年到2020年,胚芽米的在线消费规模增长了20倍以上,品牌数量也增加了5倍。以中粮、金龙鱼、十月稻田为代表的粮油主食品牌,以及窝芽、秋田满、鹿蓝等儿童食品品牌,都推出了胚芽米产品。


图片资料来源:中粮初萃、金龙鱼、十月稻田、窝芽、秋田满满、鹿蓝京东旗舰店

发芽米是探索高营养谷物开发的另一个显著成就。

日本在2000年采用 47项专利技术是第一种发芽糙米。0.5发芽糙米~1mm的金芽,GABA含量比白米高40倍,比胚芽米高20倍,在东亚地区风靡一时。

我国对发芽糙米的研究也在迅速跟进。袁隆平团队于2010年研究出来 “发丫红”米。以杂交稻红稻、紫稻为主要原料,采用具有自主知识产权的发芽新工艺生产。其GABA含量是糙米的2倍,精米的10倍,膳食纤维和镁、钙、锌、铁、硒等微量元素也大大超过了精米和糙米。“发丫红”米在2011年农博会上大放异彩。此后,龙平发丫红团队率先参与了发芽糙米的国家标准(将于2023年7月实施),并于2021推出了神农金匮发芽糙米胚芽粉,不断推动发芽大米的产业化进程。

2、搭配多种食材,构建均衡营养体系

通过结合不同种类的食物,取长补短,达到均衡营养的目的,这是我国民间长期存在的营养强化方法。例如,在北方一些地区流行的“杂合面”、“二和面”、“三和面”,以及各地使用的“豆谷混食”。

近年来,突出多食材营养互补概念的海外新米类食品比比皆是。

2021年日本镇村农场推出的三种奶酪法师炖饭(三种のチーズリゾット),以糙米、大麦、白米为主要原料,口感软糯,饱腹感强。加入三种奶酪已成为吸引年轻消费者的突出卖点。本品采用便携式杯装,简单摇动后放入微波炉加热即可食用。

另一个日本品牌Q Sai2021年推出的健美杂粮米,含有发芽粘性糙米、粘性大麦、年糕、青稞、发芽大麦、粘性黑米、大豆、粘性红米、黑豆等9种杂粮,富含β-葡聚糖、钙、铁、维生素B1、多酚、GABA等营养素具有良好的消化吸收性。

图片来源:yahoo.co.jp、kuradashi.jp、drakes.com.au

John,美国品牌 West于去年3月推出了一款高蛋白全麦即食米饭。该产品结合糙米、红米、鹰嘴豆和金枪鱼,为人们提供每日所需的所有omega-3、EPA和DHA,有助于心脏健康。

体现各国传统饮食的许多地域食材,结合各种图案,以丰富的营养和新颖的口味带动主食的发展热潮,也成为主食营养强化过程中的独特风景。

以“人造米”为理念,用各种食材而不是营养素重塑米饭,是主食创新中极具挑战性和市场前景的新物种。

RightRice成立于2019年,在成立之年推出了颠覆性产品。以扁豆、鹰嘴豆、豌豆和不到10%的大米为原料,按照“人工大米”的加工方法,将原料重塑成大米的形状。新米的蛋白质含量是普通米的两倍多,纤维含量是五倍,而净碳水化合物减少了近40倍%。此外,豌豆和鹰嘴豆中的B族维生素和维生素C、扁豆中的维生素A原,以及钾、镁、锌、钙等,也使这种组合米在微量营养素中表现良好。


图片来源:RightRice官网

RightRice凭借全新的概念荣登2019年 CircleUp25已成为2019年美国最具创新性和影响力的名单 25 新兴消费品牌之一。


总结

如今,中国农业正从产量、重质量、“营养”提升到3.0时代。加强主食营养在促进农业升级和食品产业创新方面发挥着重要作用。

以帝斯曼为代表的食品成分企业通过不断扩大的营养产品线和强化技术,为各地区和企业的主食强化实践提供了成熟可行的解决方案。

Foodaily了解到,截至2022年,帝斯曼已经通过加强主食、公共卫生行动和紧急救援补充剂来填补全球6.42亿弱势群体的微量营养缺口。预计到2030年,受助人数将达到8亿。

全面加强主食营养,使中国人的日常饮食更加科学。远离“隐性饥饿”,从改变一碗主食开始!

主要参考资料:

1.从食品安全到食品安全:战略考虑和政策逻辑. 2022年4月,中国宏观经济专题报告第45期

2.传统主食制造业的发展现状及对策研究. 中国工程院院刊,2021年11月

3.干饭超“粒”-2021年轻人主食消费新趋势洞察. CBNData X 2021年天猫美食,天猫美食

4.中国居民膳食指南科学研究报告(2021)

5.马铃薯馒头对改善中国居民主食营养结构的分析. 2015年,中国农业科技导报,17(6):64-69

6.2022年中国和全球食品政策报告. 2022年,中国农业大学

7.“钢铁侠”IRONMAN帮助水稻铁生物强化. 2022年7月13日,中国科学院西双版纳热带植物园

8.我国硒(Se)、锌(Zn)和钙(Ca)生物营养强化研究的进展. 战略研究,2021,17(10)

9.如何加强大米的营养?食品工业技术,2015年(8)

10.2021天猫大米消费白皮书. CBNData X 天猫美食 X 五丰