大米营养强化生产技术

大米是全球最普遍的谷物食品，有39个、世界上近一半的人口以大米为主食。由于碾磨加工造成谷物中微量营养素大量流失，以大米为主食的，普遍缺乏维生素A、铁、碘、锌、维生素B1和维生素B2。

食物强化是解决微量营养素普遍缺乏的一种有效方式，具有覆盖人群广、不改变食品风味、短时间内收效、成本低、安全等优点，在国际范围内被广泛应用。因覆盖率高、摄入量均衡、部分地区集中的工业化生产等特性，大米成为食物强化的重要载体之一，继碘盐、强化面粉、维生素A强化人造黄油等大众性强化食品之后，强化大米也在各国陆续得到应用。

不同的强化工艺对于强化大米的品质有不同程度的影响

营养强化大米的生产技术主要分为两类，一类是将各种营养强化剂加在米粒表面，即涂膜法和浸吸法；一类是将各种营养强化剂与淀粉类原料混合均匀后制成与米粒类似的颗粒，被称为“营养粒”或“人造米”，然后，将营养粒与普通大米按一定的比例混合，即造粒法，也称挤压预制粒法（简称挤压法）。

●浸吸法

浸吸法需要以清洁米（免淘米）为原料，先将维生素B1、B6、B12按配方称量后溶于中性溶液中(注：过去也有用酸性溶液，但会引起维生素B1的损失，且使米粒结构变松，后续加工时易碎)，在喷涂机内将溶液与米粒一起加入喷涂机中的回转筒内，让米粒浸吸营养素约2—4小时。然后在喷涂机中吹入热风，同时启动回转筒使米粒干燥，未吸尽的溶液由机内的喷雾头再喷至米粒上，直至全部吸收，鼓入热风将米粒干燥至设定的水分。接下来，将维生素B2及各种氨基酸按配方称量后同样溶于中性溶液中，再置于上述喷涂机的回转筒内与米粒混合进行二次浸吸，溶液与米粒比例及操作与一次浸吸相同，但不进行干燥。再将已进行二次浸吸的较为潮湿的米粒置入蒸煮机中进行连续汽蒸，使米粒表面糊化，有利于防止米粒破碎机洗米时营养素的损失。将汽蒸后的米粒再置回转筒中，在转动中喷入5%的醋酸溶液，然后通入热风，干燥米粒。

浸吸法主要是靠米粒吸附营养素，显然质量不稳定，所以实际生产中几乎未见使用。后来在此基础上发展出涂膜法——在营养素溶液中添加助剂，以使营养素能稳定附着在米粒上。

●涂膜法

涂膜法一般以清洁米（免淘米）为原料，在洁净的生产车间内经过多道涂膜，将营养液覆盖在米粒的表面。

次涂膜的溶液以果胶、淀粉等配制而成，第二次涂膜的溶液以阿拉伯胶、淀粉和蔗糖脂肪酯等配制而成，第三次涂膜的溶液以火棉胶等配制而成。一次涂膜可改善风味，并具有高黏稠性，而经过三次涂膜后，除了具有黏稠性、不易吸潮、可延长储存期的特点，更可降低营养素在储存过程中和水洗时的损失。

日本、美国采用此法生产营养强化米，我国天津、吉林、江苏等地有许多企业用此法生产营养强化大米，但涂膜法与浸吸法具有同样的软肋——生产的强化大米颗粒常会带有特异的、部分消费者不太容易接受的颜色、味道和口感。

●造粒法

以碎米为原料，微粉碎后与营养强化剂预混料混合，通过蒸汽和水作用，进行调制后进入挤压机重新制粒，最终干燥后与自然米进行混配，得到营养强化大米。制粒法适合规模化生产，技术和设备都趋于成熟，只是生产成本高些。

根据挤压工艺采用的温度，挤压制粒可分为热挤压（70℃—110℃）和冷挤压（低于70℃）两种工艺，前者生产的强化大米颗粒在光泽、透明度、同质性、香味等方面与普通大米的品质类似；后者生产的强化大米颗粒不透明，且没有光泽。目前，国内市场推出的强化大米以热挤压法为主，基础配方有两种：一种是强化维生素B1、烟酸、锌、铁和叶酸，颜色为米白色；一种是强化维生素B1、烟酸、铁、叶酸、维生素B2和β-胡萝卜素，颜色为橘黄色。由于颜色更容易被辨识，橘黄色的营养粒更被看好。

如果目标消费者对大米的形状、大小、同质性、香味、色泽有要求，则可能只适合使用热挤压工艺；如果对大米的外观要求不是很高，可能会接受冷挤压、浸吸、喷涂工艺生产的强化大米。应用正确的话，尤其是在使用无色的预混料的情况下，喷涂工艺可替代挤压工艺。如果预混剂有颜色，如强化硫酸亚铁，那么喷涂工艺附着在大米表层的预混料会使大米颗粒变色，从而导致强化大米的可接受度下降。当然，如果强化项目的目标是有意让消费者知晓强化大米颗粒与天然大米颗粒有所区别，更富营养，则几种工艺皆可行。

选择营养强化剂的原则是性质相对比较稳定、颜色为白色或颜色比较浅、不会影响产品的外观质量

除了强化工艺的选择，还要考虑到营养强化剂对于强化大米的影响。根据国标GB1355要求，大米应无异常色泽和气味。除有意要使消费者辨识的强化颗粒外（以下内容，如未特殊说明，均不包括此种情况），强化大米在与天然大米掺混后，外观品质不应表现出异常。因此，选择营养强化剂的原则是性质相对比较稳定、颜色为白色或颜色比较浅、不会影响产品的外观质量。这样，在保证强化技术的稳定可靠的前提下，能够做到产品质量稳定和产品的外观不发生变化或变化微小。

●维生素A

维生素A的选择很大程度上取决于食物载体的特性，当然，也要考虑各种技术、法规和宗教因素。维生素A前体——视黄醇是一种不稳定的化合物，通常使用其与棕榈酸酯或醋酸酯化形成的稳定酯化物。可用于食物强化的维生素A主要有视黄醇醋酸酯、视黄醇棕榈酸酯以及维生素A原（β-胡萝卜素）。β-胡萝卜素为橘黄色，不适用于某些食物的强化。

粉状维生素A添加量适当，不会对强化大米的颜色产生影响。Lee等人以维生素A棕榈酸酯作为营养素对大米进行强化，并考察其在蒸煮和储藏过程中的稳定性。无锡维力米业生产的强化大米添加了β-胡萝卜素，这种添加了β-胡萝卜素的颗粒呈现鲜艳的橘黄色。该公司计划用此作为市场宣传战略以帮助消费者辨别强化大米。

●叶酸及其他B族维生素

在谷物和面粉中，强化叶酸、硫胺素、核黄素和烟酸是非常有益的，因为在碾磨加工过程中，这些营养素的损失在65%—85%之间。所以即使在发达，强化面粉和谷物食品，也是满足这些维生素达到推荐摄入量的主要来源。

叶酸为淡黄色。Paterson的研究指出，当叶酸和食用胶体共同用于大米强化时，胶体的存在并不能掩盖叶酸的黄色，从而使大米的明度、红度值、黄度值都有明显的增加。因此，将营养强化大米与普通未强化大米以一定比例混合及使用颜色掩蔽剂是十分必要的。

希腊Tzia的研究团队分别以喷涂和浸吸的方式对糙米、白米和蒸煮米强化复合B族维生素（B1、B2、B3、B5、B6、B12），结果表明，维生素B2使大米呈浅黄色，维生素B12使大米略带红色，所有产品的明度都有所下降。其中，白米和蒸煮米的色泽变化相比较于糙米更为明显，且浸吸方式比喷涂方式对色泽的影响更大。（上）

资料链接

强化大米于菲律宾开始推广，在防治当地的维生素B1、尼克酸及铁缺乏症方面取得了显著成效，随后在斯里兰卡、日本、印度、泰国等亚洲和古巴、哥伦比亚、委内瑞拉等拉美及美国的若干州陆续被采用。

●菲律宾：推广强化大米

大米是菲律宾93%家庭的最重要的主食。消费者购买主要是没有包装的散装大米。大米首次强化的营养素是维生素B1。当时脚气病是菲律宾主要的公共卫生问题，开展大米维生素B1强化似乎是一个切实可行的解决方式。关于强化大米的色泽、口味、气味、适口性、消化性等接受性实验始于1946年。1948年大规模的干预实验在巴丹省（Bataan）开展，两年后可喜地发现没有再发生脚气病的死亡。这一成功经验促使大米强化法于1952年出台，至今未被废除。不过，尽管法律上要求所有的大米都必须强化，但至今也未得到执行。主要症结在于，菲律宾没有大米加工企业联盟、对于零售商缺乏产品监测和税收监测等政策压力，导致大米强化法名存实亡。

上世纪80年代，由于菲律宾缺铁性贫血高发，大米强化再次受到重视。通过对比试验多种铁营养强化剂的色泽和费用，菲律宾最终选用硫酸亚铁作为铁营养强化剂。1998年，食品局（NationalFoodAuthority）在两省开展强化大米学校早餐干预项目。6个月后，该项目使学生血红蛋白值从10.8提高到11.7，血清铁蛋白从8.64提高到21.25。2000年，《食物强化法》通过，规定铁强化剂量为每公斤大米60—90毫克铁，计划由政府控制大米生产企业向低收入人群销售低价强化大米。为保证强化的效果，菲律宾政府加强了对于食物强化的宣传。2004年10月29日，当时的菲律宾总统阿罗约签署了第382号行政令，规定每年的11月7日为“食物强化日”。现在，菲律宾已经有一百多种强化食品，包括大米、盐、面粉、糖、食用油、调味品、果汁饮料、鱼类制品和肉类制品等，还有一些儿童喜爱的零食和饼干，大部分产品标有表示符合食品强化标准和生产规范的标识。

●美国：70％的市售包装大米为强化大米

美国早在1936年提出食物强化。美国医学会下属的食物委员会为预防甲状腺肿和佝偻病，提出向食盐中加碘和向牛奶中加维生素D，也曾研究向人造奶中加维生素A。1938年这个委员会又与美国军事化学审议会食物委员会一起研究了向面粉中添加维生素和矿物质的问题，主张只允许对广泛食用的食品进行强化，强化量以达到食品中该营养素的天然含量为限，反对无限制强化，并确认了适宜的强化数量。1941年由当时的总统罗斯福召开会议，规定了食品强化的定义、范围和标准。1942年公布了食品强化法规，当年美国有27个州用法令规定了面粉强化。1942年1月1日，美国食品药品管理局(FDA)正式确立了强化面粉的标准，用铁、维生素B1和尼克酸进行强化，维生素B2和钙的添加则自行选择。在人工合成的维生素B2能满足食品工业的需要后，1943年维生素B2亦被列入强化标准中。

二战末期，FDA分别建立了强化通心面（1946年）、面包（1952年）、玉米制品（1955年）标准。美国加利福尼亚州的营养普查发现，由于该地区的亚裔移民人口多，并且喜欢以大米为主食，B族维生素和叶酸的缺乏显著，因此要求加利福尼亚州销售的大米需要进行营养强化。随后，1958年美国建立强化大米标准，明确规定强化维生素和矿物质的种类和添加剂量，种类包括铁、维生素B1、B2、尼克酸，维生素D和钙为选择性强化。1998年，美国将叶酸也纳入强制性强化营养素中，大米中强制性化铁、维生素B1、维生素B2、尼克酸和叶酸，维生素D和钙为选择性强化。

尽管只有亚利桑那、加利福尼亚、康涅狄格、佛罗里达、纽约和南卡罗来纳等6个州实行大米强制性强化，但美国各州均有强化大米销售。目前，美国70%的市售包装大米为强化大米。

●日本：将强化大米视为降低女性贫血率的重要战略

日本政府早在1952年制定了大米的营养强化标准，依靠营养强化来解决维生素B1的供给问题，即在精白米中进行维生素B1、维生素B2、赖氨酸和钙等营养素的强化。

日本强化大米于1981年上市。强化大米加入了泛酸、维生素E、钙、维生素B1、尼克酸、维生素B2和铁。这种强化大米被称作“Shingen”，意思是“新时代的糙米”，被视为降低日本女性中高缺铁性贫血率的重要战略。

日本于1949年设立强化食品研究委员会，1952年提出食品强化的建议，同年颁布的《营养改善法》将强化食品称为“特殊营养食品”，规定了强化食品标准及其特定的标志图案。1983年日本对《营养改善法》做了部分修订，修订后的该法第十二条明确指出，所谓特殊营养食品包括两类：一类称为强化食品，即以全面改善国民营养为目的，向国民普遍食用的食品中添加了维生素、矿物质和氨基酸等强化剂的食品。这类食品共有10种，包括大米、面粉、麦片面包、面条、挂面、速食面、大酱、人造奶油、鱼肉火腿与香肠，并规定了此类食品的强化标准、要求及标志。

●中国：强化大米尚处于起步阶段

中国食物强化工作起步较晚，在20世纪80年代后起步并逐步发展。1986年颁布，1994年、1996年两次修订的《食品营养强化剂使用卫生标准》是中国进行食物强化的基础法规，其中详细规定了营养素种类、品种、使用范围、每公斤使用量等。2012年，卫生部修订并颁布GB14880-2012《食品安全标准食品营养强化剂使用标准》。

目前，我国强化食品涉及调味品、谷类及制品、乳类及制品、油脂类、饮料类等。除调味品中的加碘盐为强制性食物强化外，其他食物强化都为企业自愿性强化，包括已较大规模推广的铁强化酱油、强化面粉、维生素A强化食用油、婴幼儿配方奶粉等；也包括纯企业行为的商业强化食品，如维生素饮料、加钙加铁加锌饼干、汤料调味品、营养糖果等。

强化大米在我国市场上尚未广泛推开，处于起步阶段。根据我国GB14880-2012《食品安全标准食品营养强化剂使用标准》，规定了大米强化中允许使用的营养素(见表1)。

●其他各国

加拿大

加拿大《食品药品法》规定，如果食品标签标注为强化大米，大米中必须强化维生素B1、维生素B6、尼克酸、叶酸、泛酸和铁。

哥斯达黎加

哥斯达黎加2001年出台大米强化的强制性法规（#30031-S）。

不同于菲律宾，哥斯达黎加销售的大米中大部分都遵从于该标准，仅有5%—20%的销售大米由于缺乏严格的法规或检测方法而没有被强化或者低于强化最小剂量。大米中强化的营养素包括维生素B1、维生素B2、烟酸、尼克酸、叶酸、铁。

巴西

巴西开展的维生素A强化大米的生物学实验证明，强化大米有助于提高儿童血清视黄醇水平。

印尼

印尼普遍存在维生素A缺乏，因而也在尝试开展维生素A强化大米的市场销售的可行性研究。印尼采用大米挤压技术，将维生素A强化后的大米粉重新挤压成为与当地大米形状大小相似的“营养粒”，最终混入普通大米中，形成强化大米产品。产品被称为“BerasVitA”。

泰国

在美国国际开发署支持下，泰国实施了大米强化赖氨酸、苏氨酸，维生素B1、维生素B2、维生素A和铁项目，探索强化大米的生产、加工、营销、仓储，加工企业的态度、费用以及消费者的接受程度，旨在消除推动强化大米的障碍。