遲曉君,吳 凡,衛(wèi) 晨,傅茂潤,秦 洋*
(1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東濟(jì)南 250100;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院康復(fù)科,山東濟(jì)南 250011;3.齊魯工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東濟(jì)南 250353)
特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品(food for special medical purposes,F(xiàn)SMP),簡稱“特醫(yī)食品”,是一類為孕婦、老年人、進(jìn)食障礙、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)人群,以及對營養(yǎng)素或膳食具有特殊需要的人群專門設(shè)計的特殊醫(yī)療輔助功能性食品。特醫(yī)食品充分考慮了上述特殊群體對于營養(yǎng)的需求以及各種膳食纖維的耐受程度與正常人的差異,在醫(yī)師或臨床營養(yǎng)醫(yī)(技)師指導(dǎo)下單獨食用或與其他食品配合食用,能有效促進(jìn)病人營養(yǎng)狀況的改善、縮短康復(fù)時間、節(jié)省醫(yī)療費用[1]。提高特醫(yī)食品生物利用率及加工適應(yīng)性成為特醫(yī)食品發(fā)展的重要方向。適于作特醫(yī)食品的果蔬有菊粉、黑米、紅米、大棗、蘋果、山楂、枸杞、蓮藕、牛蒡、毛木耳、龍眼肉、羅漢果、百合等[2]。但事實上我國特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品市場產(chǎn)品種類稀少,選擇有限,且加工品質(zhì)較低,產(chǎn)品多依賴進(jìn)口,造成這一現(xiàn)象的主要原因是食品加工粉碎技術(shù)的局限。
超微粉碎技術(shù)是指通過特定的粉碎技術(shù),在保留物料原有特性的基礎(chǔ)上,將物料粉碎至微米、亞微米或納米尺寸(1 nm~100 μm),得到粒徑均一粉末的技術(shù)[3],其獨特的潛力已引起食品制造業(yè)的廣泛關(guān)注[4-5]。相關(guān)研究表明,超微粉碎技術(shù)應(yīng)用于食品加工中有多種作用:一方面,經(jīng)過超微粉碎技術(shù)處理,果蔬原料的理化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)功能均有顯著改善,口感好,營養(yǎng)物質(zhì)吸收率提高;另一方面提高了資源利用率,實現(xiàn)了果蔬原料的全價利用,擴(kuò)大了食品資源的應(yīng)用范圍,因此,將超微粉碎技術(shù)應(yīng)用于特醫(yī)食品的研制中,將有助于高品質(zhì)特醫(yī)食品的開發(fā),對推動我國醫(yī)用食品創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展,提升特殊營養(yǎng)需求人群的健康水平和生活質(zhì)量有重要意義[6]。
根據(jù)組分功效的不同,特醫(yī)食品可分為全營養(yǎng)配方、特定全營養(yǎng)配方和非全營養(yǎng)配方。全營養(yǎng)配方食品,含有人體所需的全部營養(yǎng)素,可以作為特定人群單一營養(yǎng)來源的食品,普適性較強(qiáng),主要的對象為體質(zhì)虛弱、長期營養(yǎng)不良、挑食偏食、臥床患者和老年人等可能存在或證實長期營養(yǎng)攝入不足的人群。特定全營養(yǎng)配方食品,盡管也可作為單一營養(yǎng)來源,但更主要的是目標(biāo)群體對營養(yǎng)素有特殊需求的病人,其往往因為疾病或其他原因缺乏某種或多種營養(yǎng)素,因此,需要在醫(yī)生或者營養(yǎng)師的指導(dǎo)下特定的添加或減少某種營養(yǎng)成分的含量,通過食用特定全營養(yǎng)配方食品,可以加快康復(fù)或維持健康水平。非全營養(yǎng)配方只能滿足特定人群的部分營養(yǎng)需要。醫(yī)生或營養(yǎng)師根據(jù)患者的生理需要,與其他食品一起食用,以提高康復(fù)效果,有助病情恢復(fù)。該類產(chǎn)品主要用于對某種物質(zhì)有代謝障礙、有特殊營養(yǎng)要求或?qū)κ称沸螒B(tài)有要求的人群進(jìn)行營養(yǎng)補(bǔ)充或維持健康狀態(tài)。
特醫(yī)食品的概念最早起源于歐洲。二十世紀(jì)七八十年代,隨著營養(yǎng)學(xué)的蓬勃興起,人們的健康理念初步形成,隨之形成了借助食品載體來治療腸道疾病的腸內(nèi)營養(yǎng)的技術(shù),由此類技術(shù)形成的產(chǎn)品就被稱為“特殊醫(yī)用目的性食物”[7]。
1988 年,第一個成人疾病配方食品問世,被認(rèn)為是特醫(yī)食品的起源;同年,美國的《孤兒藥品法》首次對醫(yī)用食品進(jìn)行了定義[8]。1991 年,國際食品法典委員會(Codex Alimentarius Commission,CAC)最早對“特醫(yī)食品”有了明確的定義;1999 年,歐盟正式頒布了FSMP 標(biāo)準(zhǔn)(Dietary foods for special medical purpose,1999/21/EC);2001 年,歐盟頒布了“可用于特殊營養(yǎng)目的用食品中的可添加物質(zhì)名單”(2001/15/EEC),明確規(guī)定了可使用在FSMP 中的營養(yǎng)物質(zhì),并且擬添加在醫(yī)用食品中的新成分/新原料需要獲得歐盟食品安全局(EFSA)的批準(zhǔn)。20 世紀(jì)80 年代末,特醫(yī)食品以腸內(nèi)營養(yǎng)制劑的形式進(jìn)入我國,經(jīng)藥品注冊后進(jìn)行上市銷售。2010 年12 月21 日,我國發(fā)布《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方食品通則》(GB 25596—2010),對1 歲以內(nèi)嬰幼兒的醫(yī)用食品做出了規(guī)定。2012 年8 月27 日,衛(wèi)生部根據(jù)《食品安全法》及其實施條例的規(guī)定,組織制定《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品通則(征求意見稿)》,該標(biāo)準(zhǔn)編制與國際通行標(biāo)準(zhǔn)接軌,注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性,嚴(yán)格按食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)要求編寫。起草工作組收集國內(nèi)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),同時也參考?xì)W盟、CODEX、美國等國家或團(tuán)體的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2013 年,我國的特醫(yī)食品有了相對獨立的注冊及標(biāo)準(zhǔn)體系;同年,為了更好地保證我國特醫(yī)食品的品質(zhì)與安全,相關(guān)部門及企業(yè)共同制定、出臺了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)特殊醫(yī)用途配方食品通則》(GB 29922—2013)及《特殊醫(yī)用途配方食品企業(yè)良好生產(chǎn)規(guī)范》(GB 29923—2013)。2015 年,頒布的新《食品安全法》明確了特醫(yī)食品的法律地位。2016 年7 月1 日,我國正式實施了《特殊醫(yī)用途配方食品注冊管理辦法》,將特醫(yī)食品從藥品及保健食品的范疇中單獨規(guī)劃出來,為其之后的高速蓬勃發(fā)展創(chuàng)造了空間,并明確固定了特醫(yī)食品在我國的生產(chǎn)及銷售要區(qū)別于保健食品、藥品及普通食品,其使用需要在醫(yī)生或者臨床營養(yǎng)師的指導(dǎo)下進(jìn)行[9-10]。自此,我國特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品的生產(chǎn)、銷售逐漸進(jìn)入了有據(jù)可依的正式軌道,我國特醫(yī)食品長期以來依賴進(jìn)口、量少價高的局面也逐漸改變。
據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會統(tǒng)計,每年在住院病人中高達(dá)20%~30%的病人出現(xiàn)了營養(yǎng)不良的癥狀,并伴有5%左右的死亡率發(fā)生。而針對住院病人身體狀況研發(fā)的特醫(yī)食品不僅可以降低住院患者的死亡率,還能減少再入院率,縮短住院天數(shù),平均縮短2~33 d[11]。德國的一項調(diào)查研究顯示,具有疾病相關(guān)營養(yǎng)不良風(fēng)險的患者,經(jīng)口服特醫(yī)食品后,每位患者可節(jié)省醫(yī)療費用234~257 歐元,每年總共可節(jié)省6 億多歐元[12]。
但是目前特醫(yī)食品應(yīng)用還存在以下問題:一是許多患者沒有意識到營養(yǎng)支持對疾病恢復(fù)的重要性;二是我國特醫(yī)食品市場產(chǎn)品種類稀少,選擇有限,且加工品質(zhì)較低,產(chǎn)品依賴進(jìn)口,這使得國內(nèi)的特醫(yī)食品價格偏高;三是具備高生物利用率及加工適應(yīng)性的特醫(yī)食品匱乏,特別是針對術(shù)后消化腸道癌癥患者或者吞咽功能障礙人群的特醫(yī)食品缺乏。因此,積極針對常見病癥和患者需求,豐富市售特殊食品種類;開發(fā)新技術(shù),為特醫(yī)食品提供新原材料,降低生產(chǎn)成本等是我國特醫(yī)食品行業(yè)亟需解決的問題。
超微粉碎技術(shù)是由粉體工程學(xué)、生物工程、食品工程、植物營養(yǎng)、植物保護(hù)與動物營養(yǎng)學(xué)等交叉融合而成的新技術(shù),將源自動物、植物和微生物食品原料經(jīng)超微粉碎加工制成的超微粉,可以直接食用,也可以復(fù)配混合成新型食品。
目前,超微粉碎技術(shù)主要由干燥技術(shù)及粉碎技術(shù)兩大關(guān)鍵技術(shù)組成。其中干燥技術(shù)包括微波干燥、熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、噴霧干燥、滾筒干燥等,粉碎技術(shù)分為干法粉碎和濕法粉碎。干法粉碎是將對干燥脫水的物料采用氣流式、高頻振動式、旋轉(zhuǎn)球(棒)磨式、錘擊式等方式進(jìn)行粉碎,生產(chǎn)出具有良好的分散性、吸附性、溶解性、化學(xué)活性、生物活性等特質(zhì)的食品粉體[13]。濕法粉碎技術(shù)則是利用粉碎設(shè)備將流動性或半流動性物料粉碎的技術(shù),相較于干法粉碎,具有能耗較低、無粉塵危害、發(fā)熱量小等特性[14],同時達(dá)到均質(zhì)、乳化的要求,產(chǎn)品口感細(xì)膩,極適于熱敏性物料的處理,特別是在果蔬加工與利用方面具有良好的應(yīng)用前景。
在果蔬加工領(lǐng)域,脫水蔬菜粉、銀杏葉粉、毛木耳粉、海帶粉、魔芋粉、香菇粉等,經(jīng)過超微粉碎可以提高蔬菜的適口性[15]。超微粉碎技術(shù)的優(yōu)勢在于其對食品原料的破壁效果顯著,從而提高了食品的生物利用率、生物活性及抗氧化活性[16];增加了粉體的比表面積,進(jìn)而增加了產(chǎn)品的吸附性、溶解性等,使粉體具有更好的流動性和水合作用,更低的界面張力[17]及更好的風(fēng)味和口感[18]。
2.2.1 增強(qiáng)有效成分的水合特性
食品的水合特性包括溶脹、保水性、吸水率和孔隙率[19]。食品原料經(jīng)過超微粉碎之后,粉體的平均粒徑減小,表面能增加,顆?;钚栽鰪?qiáng),水溶性提升。因此,將超微粉碎技術(shù)應(yīng)用于特醫(yī)食品中原料處理中,既可以提升食品原料的利用率及加工適應(yīng)性,又可以顯著提升特醫(yī)食品的產(chǎn)品質(zhì)量,豐富產(chǎn)品種類[20]。
2.2.2 改善粉體的流動性、結(jié)構(gòu)與功能
粉體流動性主要通過休止角與滑動角進(jìn)行評價,其角度大小是原材料特性,如滑動摩擦、滾動摩擦和顆粒密度,以及顆粒的特征(大小、形狀和水分含量)的直觀反映[21-22]。Santhalakshmy 等[23]通過研究3 種不同超微粉碎技術(shù)制備的玫瑰花粉體的流動性得出,隨著超微粉碎功率的增加,粉體均一度增加,休止角與滑動角降低;果蔬中的黃酮類、脂肪酸等物質(zhì)在經(jīng)過超微粉碎后提取率提升,蛋白質(zhì)、多糖類物質(zhì)的溶解性、結(jié)晶型發(fā)生改變。以乳清蛋白為例,在超微粉碎后,其溶解度、表面疏水性和泡沫穩(wěn)定性等均有顯著提升,蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)、吸油性改變,以其為原料制備的特醫(yī)食品,可以更好地滿足孕婦、老年人、進(jìn)食障礙等特定疾病狀態(tài)人群對營養(yǎng)素或膳食的特殊需要。
目前,我國的社會老齡化程度逐步增加,面臨消化功能衰退、心腦血管等慢性病威脅的老年人對于特醫(yī)食品的需求較大,我國可食性醫(yī)用食品資源豐富,但長久以來對其研究和加工還處在粗放階段;超微粉碎技術(shù)能使食品粉體具有良好的分散性、吸附性、溶解性、化學(xué)活性及生物活性等,使食品的物理與化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化,極大地提高加工食品的營養(yǎng)吸收率。甚至很多動植物的不可食用部分通過超微粉碎技術(shù)加工后也可被人體吸收,對食品營養(yǎng)成分充分釋放、含有較多粗纖維,其產(chǎn)品顆粒更細(xì)膩易于下咽,口感良好,滲透壓不高,對胃腸無刺激,在醫(yī)院或家庭中均可長期食用,無不良反應(yīng),相比于現(xiàn)在市場上價格高昂的營養(yǎng)素配方產(chǎn)品來說,對患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)也會降低,能夠減輕患者及社會的醫(yī)療壓力,是緩解老齡化社會的長期而有效的策略[24],為研發(fā)符合國人飲食習(xí)慣和營養(yǎng)需求的高品質(zhì)特醫(yī)食品提供強(qiáng)有力的物質(zhì)和技術(shù)支撐。