營養強化,從一碗主食開始

Foodaily每日食品
2023.05.05
一碗飯里,藏著多少秘密與商機?


作者:Frank Li

來源:Foodaily每日食品(ID:foodaily)


今年2月,《食品安全國家標準 食品營養強化劑使用標準》面向社會公開征求修訂意見。此次修訂的最大變化莫過于以“大眾食物強化”和“自主性食物強化”區分不同的營養強化類型。米面乳油以及醬油這些居民每日食用的食物,成為今后營養強化的重點目標。


在Foodaily看來:營養強化標準將三餐食物納入考量范圍,這不僅是對于近年來居民膳食營養現狀,以及全民健康訴求的積極回應,也將會成為食品行業,特別是糧油主食行業、食品配料行業發展創新的一個重要契機。


對米面油等主食進行營養強化,在我國已經實施多年。當下,面對國民飲食習慣發生的巨大變化,主食營養強化還能起到應有的作用嗎?不同的營養素強化手段,對于主食的口感、價格會帶來怎樣的挑戰?在開發多樣化主食的創新過程中,營養強化還可以有哪些新的思路?


01

中國人的主食營養,到底夠不夠?


在延綿數千年的中華飲食文化中,谷物始終保持著核心地位。歷次頒布的《中國居民膳食指南》都將谷物作為國人膳食的基礎。


圖片來源:中國宏觀經濟專題報告第45期


過去30年間,隨著人均收入的快速增加,飲食升級趨勢愈加明顯:大米、小麥的人均消費量緩慢下降,而肉類和植物油則提升了數倍。


2021年10月,中國工程院院刊發布的一篇文章指出:國人日常食物消費正處于由“食好”向“營養”階段過渡時期。盡管主糧食材已經延伸到藜麥、燕麥、糙米等多個谷物品種,但大米和小麥仍然是國人飯碗里的絕對主角?!?021年輕人主食消費新趨勢洞察》報告則認為:糙米、胚芽米等新米種的線上消費量以50%的增速高速奔跑;方便米飯、速食粥等新品類形態也備受關注,但大米仍然是9成年輕人的第一主食。


圖片來源:干飯超能“?!薄?021年輕人主食消費新趨勢洞察,CBNData X 天貓美食


中國人的主食消費中,存在2大根本問題。首先是食材多樣性不足。自然農業條件和歷史沿革共同塑造出“北麥南稻”的主食特征。稻米和小麥也始終是幾十年來糧食種植與消費的領頭羊。



其次是營養類型不合理。精糧占比過高、全谷物類或營養強化類偏少;普通低檔主食偏多,中高檔偏少?!吨袊用裆攀持改峡茖W研究報告(2021)》指出:目前僅有20%的成人能夠日均攝入50g以上全谷物及雜糧,達到膳食指南(50-150g)的要求。


如果按照人均稻米、面粉的消費量作為每日主食的構成(將南方居民攝入量較大的米粉也計入,按照70%出粉率折算),可以看出:每日主食對于維生素和重要微量元素的貢獻率明顯不足。



圖片來源:馬鈴薯饅頭對中國居民主食營養結構改善分析. 中國農業科技導報,2015


拋開這樣的飲食假設,從實際的居民營養狀況調查結果看,營養素缺乏也是不容忽視的社會性問題?!?022中國與全球食物政策報告》顯示:2020年,城鄉居民的谷物、食用油和畜禽肉攝入偏多,而果蔬、水產、蛋奶制品則偏少,導致在維生素A、維生素C、鈣、硒的實際攝入量上與膳食指南推薦值相比,差距量普遍達到40%-70%,遠高于蛋白質、鐵和鋅。



改善國民營養狀況,一方面需要優化膳食結構,另一方面則通過推行食物營養強化有針對性地提高營養素攝入水平。


中國1993年開始推行強化碘鹽,針對居民日常食物的大規模營養強化則始于本世紀初。最早確定的營養強化載體包括鹽、面粉、食用油、醬油和兒童輔助食品。目前,針對小麥粉、食用油、雞蛋和沖調谷物粉的營養強化已相繼頒布國家和地方標準,營養強化面條團體標準則進入到征求意見過程之中。


作為食用頻率最高、攝入量最大的日常食物,以米面為核心的主食肩負每日營養足量均衡攝入的重任。主食營養強化也因此被列入國家戰略:《國民營養計劃(2017-2030)》中明確提出推進 “強化營養主食”重大項目實施力度。如今,營養強化的預包裝米面產品在電商平臺上已隨處可見。眾多兒童主食、零食品牌,也將添加營養強化食材后的營養均衡作為產品賣點之一。


在全球,食物營養強化被認為是一種解決廣泛性微量營養素缺乏問題的最經濟、有效和可持續的方法。Mintel數據表明:全球強化維生素和礦物質的米面油新品數量穩步增長,去年總數接近1200款。這些新品主要分布在烘焙食品、食用油和米面類產品中。


圖片來源:DSM


消費者的營養強化意識也是推動食物強化市場的動力。帝斯曼2020年進行的一項調查顯示:60% 的消費者正在尋找含有膳食纖維、礦物質、Omega-3 脂肪酸等營養強化成分的產品;68% 的人們愿意嘗試有助于改善其營養攝入的產品。


02

加工、種植多管齊下:

讓主糧“天生”更營養


農作物從一粒種子到變成餐盤里的食物,可以從哪些環節入手提高它們的營養表現力?一般而言,生物強化和采收后強化是兩種常用的干預方式。生物強化更多依賴于自然條件、作物種植技術與生物技術,實施難度相對較大。采后強化主要指在加工過程中使用各種物理手段,將營養素“綁定”在谷物上,在現階段更易于推廣。


1、加工過程中實現營養強化


這里以大米常用的兩類強化工藝為例。第一類是以浸吸或涂膜法,將營養強化劑加在米粒表面。


使用浸吸法時,通過浸泡、熱風干燥、汽蒸糊化、噴涂醋酸溶液、二次熱風干燥等過程完成營養素的表面吸附。需要指出的是,浸吸法下,營養素吸附質量并不穩定,在此基礎上發展而來的涂膜法則大幅提高了營養素結合的牢固程度。


涂膜法多以清潔米為原料,經過加入淀粉、親水膠體、蔗糖脂肪酸酯等成分的營養素強化溶液多次涂覆后,形成黏稠、不吸濕的涂覆層,具有良好的儲存穩定性。涂膜法是國際社會普遍采用的強化工藝。然而,由于添加劑的使用,對于大米天然的色澤風味與口感會有一定影響。


圖片來源:Twitter @FciLudhiana


第二種技術路線是“造粒法”。將碎米微粉碎后與營養強化劑預混料在高溫水汽里完成混合,經過重新擠壓制粒、干燥后,與自然大米混配。根據擠壓溫度的不同,又形成熱擠壓和冷擠壓兩種類型。熱擠壓強化大米在光澤、透明度、同質性和香味上與普通大米相差無幾;而冷擠壓后的米粒不透明,無光澤,因為加入β-胡蘿卜素而呈現出橘黃色。


盡管造粒法成本較高,但由于能夠獲得良好的強化效果,而被行業廣泛采用。


作為全球營養強化劑和強化技術的領軍企業,帝斯曼采用專有技術將維生素和礦物質融入碎裂大米中,通過熱擠壓生產新米粒,安全“鎖定”營養素。經過擠壓的米無需水洗,更容易煮熟,因強化維生素和礦物質可能在色澤和口感上與普通大米略有差異。


在營養元素的含量上,未強化米的維生素A、B12與D完全缺失,維生素B6、鐵與鋅含量也明顯不足。經過強化后,5種維生素與3種重要微量元素均達到理想豐度。


圖片來源:DSM


除大米外,針對其他米面食品的營養強化技術也日臻成熟。


2006年,國內推行對面粉的強制營養強化。最早推出的強化類型為“7+1”,即強化鐵、鈣、鋅、維生素B1、維生素B2、葉酸、尼克酸和維生素A。后面又陸續增加針對單體營養素的強化品種,如增鈣面粉、富鐵面粉等。


食用油的營養強化則以2007年頒布的《營養強化 維生素A食用油》國家標準為標志。今年年初公布的“食品營養強化劑使用標準” 修訂意見中,首次將維生素D納入食用油的強化目標中,進一步凸顯出通過糧油主食提升國民營養均衡度的重要作用。


通過持續推動對主糧的營養強化,市場與行業逐步培育起營養強化意識。如今,主打營養強化概念的烘焙食品也開始頻頻亮相。


隨著食物形態趨向多樣化,對營養強化技術的研究也在不斷深入。在強化面粉/米粉時,由于食材與強化劑均為粉狀,混合過程并無技術難度,強化成分在食材中的分散均勻程度主要取決于強化劑的顆粒度。帝斯曼的Premix營養預混料針對營養強化米粉,可將維生素、礦物質、DHA等營養素以各種組合形式加入。


同時,在面包/蛋糕/餅干中添加MEG-3??Omega-3粉劑/油劑、FloraGLO?葉黃素,OPTISHARPTM玉米黃質等營養素,在保證原有質構口感的基礎上,顯著提升產品的微量營養素水平。在支持烘焙產品中營養強化的同時,可以用帝斯曼烘焙酶制劑打造清潔標簽。


針對居民日常膳食中脂溶性維生素、不飽和脂肪酸攝入不足問題,帝斯曼推出可用于食用油的維生素A、維生素E和Life’sTMDHA藻油營養強化組合包。


圖片來源:DSM


2、基因轉移、種質選育、環境干預:現代農業技術賦予主糧超凡營養表現


近年來,國際社會致力于從農業源頭進行農作物的營養強化,通過育種、栽培技術創新,借助生物體的間接轉化強化農作物中的營養成分。2004年,在中國農業科學院的指導下,中國作物營養強化項目正式啟動。至2009年,高葉酸玉米、高 β-胡蘿卜素甘薯、高鋅小麥等優質品種均已完成試點種植。


過去10年間,國內持續開展針對農作物的生物強化研究,不斷取得突破性進展。2018年,華南農業大學科研團隊利用高效的多基因載體系統TGSII,培育出世界首例胚乳富含蝦青素的水稻種質“aSTARice,蝦青素米”(又稱赤晶米)。這是該團隊繼2017年率先開發富含花青素的“紫晶米”后,在生物強化稻米研究上的又一項重大成果。


圖片左圖為赤晶米,右圖為紫晶米。圖片來源:華南農業大學


2019年,西北農林科技大學、楊凌益康農作物開發研究所利用新發現的野生紫粒小麥孑遺種資源,育成了高鐵鋅特異質小麥新種質——"秦黑1號",已在內蒙古科左中旗得到大面積推廣種植,產品銷往北京、大連、山東、浙江等地。小麥中鐵、鋅含量分別為普通小麥的19倍和4倍,成為備受青睞的營養強化主糧和功能食品原料。


去年7月,中國科學院西雙版納熱帶植物園通過在水稻中接入正調控鐵穩態基因片段,同時解決育性降低問題后,獲得產量穩定的富鐵稻種。


除了上述基因生物技術和優質種質選育等途徑外,通過調節種植環境而達到營養素富集的生物強化方式也得到了普遍使用。


美國農業部首席科學家Gary B?nuelos 教授和中科大蘇州研究院功能農業重點實驗室尹雪斌博士,以農作物硒強化為例,共同總結出生物營養強化的三種途徑。

圖片


事實上,我國很早就在各地開展了依托自然環境的營養素富集作物種植試驗。比如,被譽為“中國富硒大米之鄉”的黑龍江方正縣依托富含硒元素的河水,培育出享譽全國的方正大米地理標志品牌。寧波市海曙區出產的富硒大米,通過在種植中后期采用葉面噴施營養劑等手段,使稻米有機硒含量超過每公斤200微克,市場售價高達24元/公斤。安徽桐城同樣背靠富鋅自然環境,打造出以青草香大米、桐城小花茶、藍莓、葡萄等13個富鋅產品為龍頭的富鋅農業產業集群。


圖片圖片來源:萬德隆


2022年10月,農業農村部頒布實施《食用農產品生物營養強化通則》,對于以營養強化為目的的育種、種植與養殖過程提出了具體要求與強化目標值的高限、低限設定依據,為包括主糧在內的生物營養強化探索,以及農產品和預包裝食品的商業化開發規范了發展方向。


03

圖片特制與混搭:

預包裝營養主食的多維度創新思路


根據估算,中國人每天約消耗掉7億公斤主食。面對用量如此龐大的食物,要想通過營養強化達到真正改善國民營養狀況的重任,僅靠在種植和加工階段的強化顯然不夠。Foodaily在搜集、歸納全球創新產品的過程中,發現對主食的營養強化還可以有其他思路。


1、以特制食材為核心,提升產品營養表現力


眾所周知,對于大米和小麥的精細加工,會讓藏在大米皮層、小麥麩皮、胚芽中的營養成分流失殆盡。近年來,追求天然、新鮮、均衡營養成為飲食主潮流,全谷物食品也因此漸受青睞。早餐麥片、全麥面包成為人們對全谷物概念的入門食物,認知度分別達到70%和83%。


圖片圖片來源:“應物白”品牌公眾號


在全麥潮流的帶動下,人們也開始關注如何保持稻米中的天然營養。胚芽米就是最典型的代表。


與精白米相比,胚芽米保留了富含脂肪、蛋白質及維生素的谷皮、糊粉層和胚乳,兼具良好的營養價值與口感?!?021天貓大米消費白皮書》顯示,從2018-2020年,胚芽米的線上消費規模增長20倍以上,品牌數量也增加了5倍。以中糧初萃、金龍魚、十月稻田為代表的糧油主食品牌,以及窩小芽、秋田滿滿、小鹿藍藍等兒童食品品牌,均推出了胚芽米產品。


圖片素材來源:中糧初萃、金龍魚、十月稻田、窩小芽、秋田滿滿、小鹿藍藍京東旗艦店


發芽米是探索開發高營養谷物的另一項矚目成就。


2000年,日本采用 47項專利技術,首創發芽糙米。發芽糙米具有0.5~1mm的黃金幼芽,GABA含量高出白米40倍,高出胚芽米20倍,在東亞地區風靡一時。


國內對于發芽糙米的研究也在快速跟進。2010年,袁隆平團隊研究出 “發丫紅”米。該種米以雜交稻紅稻、紫稻為主要原料,采用具有自主知識產權的發芽新工藝生產。其GABA含量為糙米的2倍,精米的10倍,膳食纖維及鎂、鈣、鋅、鐵、硒等微量元素也大大超過精米和糙米?!鞍l丫紅”米在2011年農博會上大放異彩。隆平發丫紅團隊此后牽頭并參與發芽糙米國家標準(將于2023年7月實施),并于2021年推出神農金匱方發芽糙米胚芽粉,不斷推動發芽米的產業化進程。


2、多種食材搭配,構建均衡營養體系


通過不同種類食物的組合,取長補短,達到均衡營養目的,這是我國民間存在已久的營養強化辦法。比如在北方某些地區流行的“雜合面”、“二和面”、“三和面”,以及各地采用的“豆谷混食”等。


近年海外上新的米類食品中,突出多食材營養互補概念的產品也比比皆是。


日本町村農場在2021年推出的3種奶酪法師燴飯(3種のチーズリゾット),以糙米、大麥和白米作為主原料,口感軟糯,飽腹感強。3種奶酪的加入,成為吸引年輕消費者的突出賣點。產品采用便攜式杯裝,簡單搖晃后放入微波爐加熱即可食用。


另一家日本品牌Q' sai在2021年推出的健美雜糧米飯,含有發芽粘性糙米,粘性大麥,年糕,青稞,發芽大麥,粘性黑米,黃豆,粘性紅米,黑豆共9種雜糧,富含β-葡聚糖,鈣,鐵,維生素B1,多酚,GABA等營養素,具有良好的消化吸收性。


圖片圖片來源:yahoo.co.jp、kuradashi.jp、drakes.com.au


美國品牌John West在去年3月推出一款高蛋白全麥即食米飯。產品以糙米、紅米、鷹嘴豆和金槍魚的組合,為人們提供每日所需的全部omega-3,EPA和DHA,有助于心臟健康。


體現各國飲食傳統的眾多地域型食材,進行花樣繁多的搭配組合,以豐富營養、新穎口感帶動起方便主食的開發熱潮,也成為主食營養強化進程中的一道獨特風景。


而基于“人造米”的思路,用各種食材而非營養素重新塑造米飯,則是主食創新中極具挑戰也極富市場前景的新物種。


成立于2019年的美國初創品牌RightRice在創立之年推出一款顛覆性產品。以扁豆、鷹嘴豆、豌豆和不到10%的大米為原料,按照“人造米”的加工方式,將原料重塑為米飯形狀。新米飯的蛋白質含量是普通米飯的兩倍多,纖維含量為五倍,而凈碳水化合物則減少近40%。此外,豌豆和鷹嘴豆中的B族維生素和維C、扁豆中的維生素A原,以及鉀、鎂、鋅、鈣等,也讓這款組合米在微量營養素上有上佳表現。


圖片來源:RightRice官網


憑借全新概念,RightRice榮登《2019 CircleUp25》榜單,成為2019年度美國最具創新力和影響力的 25 個新興消費品牌之一。


04

總結


如今,中國農業正從求產量、重質量,邁向“營養”提質的3.0時代。主食營養強化在推動農業升級、帶動食品行業創新中扮演著重要角色。


以帝斯曼為代表的食品配料企業,通過不斷擴展的營養素產品線和強化技術,為各地區各企業的主食強化實踐提供了成熟可行的解決方案。


Foodaily了解到:截止2022年,帝斯曼已經通過強化主食、公共健康行動和緊急救援補充劑等方式,為全球6.42億弱勢人群填補微量營養素缺口。預計到2030年,受助人群將達到8億人。


如火如荼的主食營養強化,正在讓中國人的日常膳食更加科學。遠離“隱性饑餓”,不妨就從改變一碗主食做起!


主要參考資料:

1. 從糧食安全到食物安全:戰略考量與政策邏輯. 中國宏觀經濟專題報告第45期,2022年4月

2. 傳統主食制造產業發展現狀與對策研究. 中國工程院院刊,2021年11月

3. 干飯超能“?!薄?021年輕人主食消費新趨勢洞察. CBNData X 天貓美食,2021年

4. 中國居民膳食指南科學研究報告(2021)

5. 馬鈴薯饅頭對中國居民主食營養結構改善分析. 中國農業科技導報,2015,17(6):64-69

6. 2022中國與全球食物政策報告. 中國農業大學,2022年

7.“鋼鐵俠”IRONMAN助力水稻鐵生物強化. 中國科學院西雙版納熱帶植物園,2022年7月13日

8. 我國硒(Se)、鋅(Zn)和鈣(Ca)生物營養強化研究進展. 戰略研究,2021,17(10)

9. 大米是如何實現營養強化的.食品工業科技,2015(8)

10. 2021天貓大米消費白皮書. CBNData X 天貓美食 X 五豐

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