小麦粉和大米营养强化技术指南
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第二部分 小麦粉的营养强化

4 小麦粉的营养特性与营养强化

4.1 小麦粉的营养特性

(1)小麦的结构组成:
小麦种子包括3个主要组成部分:
1)麸皮:
麸皮由数层的植物纤维包围,以保护胚芽胚乳的组成部分,包括糠层、种皮和糊粉层,约占小麦种子重量的14%。外层糠层富含膳食纤维、矿物质;糊粉层富含维生素和植酸。
2)胚乳:
胚乳含有淀粉和蛋白质,约占小麦种子重量的83%。在小麦胚乳中的蛋白质在加水后能形成面筋结构,这一特性使小麦粉能用于面包、饼干、馒头、面条和其他面制品的制作。小麦是唯一具有能形成面筋蛋白质的作物。
3)胚芽:
胚芽部分是植物的胚胎,约占小麦种子重量的3%。胚芽除富含蛋白质和脂类外,主要含有维生素B族。
(2)小麦及小麦粉的营养成分:
小麦全粒是膳食营养素很好的来源,能提供能量、蛋白质、碳水化合物、膳食纤维、多种矿物元素和维生素。而其中的许多矿物元素和维生素在制粉过程中有大量的丢失,面粉加工精度越高,这些微量营养素则丢失越多,见表4-1。由表中可以看出,小麦在磨粉前后,小麦粉能量值有所增加,而蛋白质损失20%,微量营养素,铁、锌、烟酸、维生素B 6的流失率达到75%~80%,钙、维生素B 1、叶酸的流失率达到50%左右。同时,作为矿物元素吸收抑制剂的植酸,由于主要存在于麸皮中,通过磨粉能去除2/3。小麦经加工成面粉后,微量营养素有很大流失,如100g全麦能提供5.4mg的铁(占铁NRV的36%),而100g面粉只能提供1.2mg铁(占铁NRV的8%)。面粉的复原性强化,也就是将流失的微营养素添加回去,如表4-1中的铁,每千克小麦粉中按42mg铁水平添加铁剂,使面粉中铁的含量达到加工前的水平,即54mg/kg。根据我国的一份监测数据,基础面粉中平均铁含量为15.3mg/kg。
表4-1 全小麦和精白面的营养成分
*不同全麦产地和品种的蛋白质和微量营养素含量存在较大差异。如铁,含量变化范围30~100mg/kg。表中的数值来源于美国农业部的食物成分表。
**为普通白小麦粉,出粉率75%。
*** INQ(The Index of Nutritional Quality):食物营养指数,是指成人每日能量需求量(2000kcal)全部来自某种食物时,该种食物所含营养素占营养素参考值(NRV)的比例,以反映该食物的营养素含量状况

4.2 法规允许小麦粉使用的营养强化剂及其用量

在进行大众食物强化项目时,制定强化的营养素及添加量通常要考虑法规、贸易、技术3个方面的限制因素,即:安全限制、技术限制和成本限制。通过对这3因素的评估,使大众食物强化项目在实施过程首先保障全人群的食用安全、营养改善、技术可实现、成本可接受,最终达到项目实施的可持续性。而这些因素经过评估后,是以法规形式发布。
根据《GB 14880—2012食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》的规定,目前可用于小麦粉及其制品中强化的营养素共有10种,其使用量及化合物来源见表4-2。
表4-2 我国允许在小麦粉及其制品中添加的营养素、使用量及其化合物来源

4.3 小麦粉强化应用的营养素预混料技术规范

多数国家通过制订食物强化的相关标准对强化食品进行管理,我国强化食品的基础标准即为GB 14880—2012,规定了各种微量营养素可以添加的食品范围和使用量,以及可以作为营养强化剂的化合物名单。小麦粉的强化,通常是多种微量营养素同时添加,除钙可以与面粉单独混合以外,其他微量营养素由于使用量很小,实际应用时大多是以专用预混料形式在小麦粉生产线上在线添加。这种方法相对直接将每种微量营养素加入面粉更为方便、准确和经济。预混料没有统一的标准,而是根据相关的强化标准、预混料生产商的经验、面粉消费量、面粉种类和生产设施所确定。
营养素混料通常是按照每吨面粉添加50~400g的添加率来设计的。当添加率低于50g/吨面粉时,即使大型面粉厂也很难控制添加剂量。小型面粉厂则需要稀释倍数更高的预混合物以达到400g/吨的添加率,即在面粉厂内将采购的预混料与少量面粉进行预混放大成预混合物,再在面粉生产线上添加使用,这种情况下,为防止变质和产生异味,建议每次预混合物的量控制在足够两天内使用。另外,面粉改良剂,如酶制剂等,也可添加入预混合物中。
营养素预混料通常包含稀释剂(如:淀粉、钙盐、麦芽糊精等)和助流剂(如:磷酸三钙)以提高流动性,增强混合效果。所有营养素预混料必须有分析检验报告,以保证其中实际微量营养素含量。预混料的标签上应当标明营养素的成分以及在面粉中的添加率。
附件:《营养强化剂预混料应用技术规范》(ILSI文件)
1.小麦粉强化的基本要求
1.1. 微量营养素面粉强化是有效、安全、低成本和可持续的方式,以提高维生素和矿物质摄入量并改善大众人群的营养健康水平。
1.2. 实际应用状况是,通常是多种微量营养素同时强化添加。
1.3. 面粉强化易行、可控和经济,面粉厂采用单一预混料即可实现,而非各种单体单一进行添加。除钙外,因钙的添加量较大,可以单独添加。
1.4. 合格的包装标识后的预混料,应均匀、良好流动性和卫生,其中营养素单体品种和含量应符合法规和(或)采购商的要求。
1.5. 面粉厂能够采购到足够量的价格合适的预混料。
1.6. 定期为面粉厂供应预混料。
1.7. 面粉厂应正确存放和使用预混料。
1.8. 采用适宜的预混料添加设备,正确安装、校正和维护,以均一和精确添加正确量的预混料。
1.9. 面粉厂应建立良好质量保障体系和质量控制规程,并对强化操作过程相关人员进行相应培训。
1.10. 面粉厂和预混料供应商应经常性对强化设施进行交流和沟通。
1.11. 对于强化过程的每一步骤,都需提供相应的技术支持。
2.预混料配方和成分
2.1. 预混料生产商和供应商应熟悉面粉强化的相关国家法规,拒绝销售不符合法规规定的预混料产品,即使是潜在客户的要求。
2.2. 预混料中使用的所有成分应是食品级,并符合法规规定的质量规格要求。
2.3. 每批次预混料中使用的任一原料,都应记录其供应商和原料批次,保存至少3年。
2.4. 预混料配方是预混料生产商与客户(可以是面粉厂、集中采购中心或预混料配送商)签订供应协议的一部分内容。内容包括:
2.4.1. 指定的微量营养素添加含量要求;
2.4.2. 配方设计时,首先必须符合国家标准的规定,另外需考虑面粉的本底含量及强化面粉在货架期中的损失率,以符合食品营养标签的要求。
2.4.2.1. 预混料生产商应确认面粉强化标准给定的是最小值,而非目标值,除非标准中明确规定是目标值。有些标准给定的是“目标值±X%或X量”,标准最小值则为“目标值-X”。
2.4.2.2. 应了解面粉中待强化微量营养素的本底含量(均值和标准差),供设计预混料配方时参考。本底含量可以通过对不同出粉率面粉和灰分的检验测试或报道的文献资料获得,这些数值应以文件型式保存以备外部监督时应用。面粉中不含维生素A,其本底值计为零;面粉中天然叶酸盐含叶酸(合成叶酸型式)很低,也可忽略为零。
2.4.2.3. 维生素A的添加量,不能以面粉中β-胡萝卜素本底含量进行校正,烟酸的添加量也不能以色氨酸含量校正。
2.4.2.4. 微量营养素的添加要符合强化标准,建议预混料公司与面粉厂或行业协会,根据一些支持性数据,制订并签订强化配方的双方协议。若有此协议,所有预混料生产商和供应商应按协议配方供应预混料。协议配方最好是规定添加水平,便于应用。
2.4.2.5. 预混料中每种微量营养素添加水平的配方过量设定,不同面粉厂的工艺水平、微营养素的稳定性和面粉的最终用途,配方过量设定值会有所差异。
2.4.2.6. 若定量检测表明强化面粉中所有或大多数微量营养素含量有规律性地偏高或偏低,建议面粉厂调整预混料添加率。如只有一两种微量营养素含量偏高或偏低,则要调整预混料地配方。
2.4.3. 对于出口的强化面粉,其预混料应符合进口国的要求。
2.5. 根据微量营养素添加水平,预混料在添加率和含量会有所差异。小面粉厂可能需要高稀释的预混料以达到高添加率。添加率也与某些成分含量相关,特别是铁。为简化各种不同规模面粉厂中预混料的应用,建议预混料的添加率按“克预混料/吨面粉”(g/吨)进行标识。
2.6. 铁
2.6.1. 鉴于铁强化面粉营养改善的重要意义,以及不同铁剂之间生物利用率、价格和稳定性的较大差异,预混料中的铁剂品种和添加量需要进一步明确和控制。
2.6.2. 面粉厂与预混料生产商或供应商应通过协议配方指定所选用的铁剂。许多大面粉企业对面粉中铁的强化知识了解有限,在铁剂选用方面主要由预混料生产商推荐,因此,预混料生产商和供应商应解释不同铁剂在面粉中强化应用的利弊,除非法规已经明确要求某种铁剂的使用,否则不能强行推荐使用某一铁剂。
2.6.3. 当“电解质铁”是被指定使用的铁剂时,预混料生产商有义务使用并需要验证此种铁剂。
2.6.4. 建议预混料生产商可以应用的铁剂有硫酸亚铁、富马酸亚铁和乙二胺四乙酸铁钠(即NaFeEDTA)。当这些铁剂应用后存在感官和保质期等方面的问题时,可以采用元素铁粉。元素铁粉的第一选择为电解质铁,所有元素铁粉的95%其颗粒度应小于45μm,并且已经被证实具有生物利用效果。因此,在采用元素铁粉时,协议还应明确铁粉的工艺类型(如氢还原、电解、羰基化等)。
2.6.5. 以硫酸亚铁作为面粉强化铁剂时,应使用无水或一水形式、颗粒度极细的硫酸亚铁,如无水硫酸亚铁,而不能采用七水硫酸亚铁。
2.7. 维生素A
2.7.1. 维生素A单体制剂制备不当,容易失去维生素A活性。预混料生产商应选择合适维生素A制剂确保其在强化面粉中保持适宜的稳定性。首选是维生素A的微囊化粉末制剂。
2.7.2. 采购方可以索要每批次维生素A的标准化稳定性加速试验结果。维生素A供应商应对维生素A的稳定性进行预审前的测试,并作为《预混料生产商质量管体系》一部分进行周期性审核。
2.7.3. 预混料生产商为保证预混料中维生素A含量符合面粉厂应用时规定的最低含量,应有适量的生产过量添加。因此,生产过量添加是为保证预混料整个保质期内的最低规定含量要求。
2.7.4. 应对所使用的维生素A单体制剂尽可能不以商品名称而进行准确描述。
2.8. 辅料:填充剂和助流剂
2.8.1. 辅料在预混料的主要用途:通过稀释预混料得到在面粉强化添加时要求的添加率;保持预混料的流动性,预防结块;降低松密度。预混料标签和说明书中应标识所添加的辅料名称应,但可以不用标注其含量(因辅料添加量经常有变化)。
2.8.2. 所有预混料中都可能含有助流剂,以保证其均一流动性的要求。
2.8.3. 可以采用淀粉作为预混料的填充剂,小麦淀粉用于小麦粉强化,玉米淀粉用于玉米粉的强化,减少过敏发生。其他辅料,如麦芽糊精和矿物质盐,则不具过敏性。
2.8.4. 辅料品种的任何更换,对预混料的比重会造成显著变化,供应商需及时通知面粉厂并对喂料器重新校正。
3.预混料的订购和招标
3.1. 预混料采购商(预混料配送商、面粉厂、面粉加工协会、政府机构和非政府机构)应明确采购的预混料产品具体规格。由于采购方可能缺乏预混料方面的知识和经验,预混料生产商应根据常识和相关法规进行订单确认。
3.2. 预混料的订购和招标步骤
3.2.1. 国家可以允许应用的预混料
3.2.2. 明确要强化的食品
3.2.3. 预混料采购量
3.2.4. 预混料接收点
3.2.5. 预混料接收和供应时间
3.2.6. 预混料在添加率,以g/吨面粉表示
3.2.7. 预混料中铁剂品种
3.2.8. 订单中应规定预混料需达到的强化标准,或规定添加率及其相应微量营养素的种类和添加量。
3.3. 若强化面粉已经形成标准化规范,其中的预混料也已经标准化,在采购订单中只需提供预混料名称或产品编码即可。
3.4. 采购方应提供预混料的准确组分(即,每种成分的百分比)要求。
3.5. 采购方需计划性采购预混料,避免紧急采购;另外,避免过量采购,以免预混料因积压而过期风险。
3.6. 招标时,应明确包装类型、包装净重和宗教膳食习惯。
3.7. 如需样品,预混料生产商应提供之前生产的相同产品作为样品,若需新制样品,所用原辅料必需与今后生产的全部一致。
3.8. 采购方有责任现场进行供应前的审核。
4.预混料的生产
4.1. 预混料生产由以下设施或过程组成:
4.1.1. 原辅料的接收和入库
4.1.2. 各原辅料和终产品的称重设备
4.1.3. 混合设备
4.1.4. 包装
4.1.5. 原辅料和终产品的实验室分析测试
4.1.6. 储运
4.2. 预混料的生产应由相对的独立机构或工厂进行,需与预混料使用者或面粉厂分开。面粉厂只可以进行强化添加前预混料稀释时的预混合。
4.3. 所有设施需保持卫生和安全的适宜状态,包括:
4.3.1. 生产区域应与外界隔离,避免动物、昆虫、害虫或非生产相关人员的进入。
4.3.2. 按规定的文件程序定期进行虫害管理控制和卫生检查。
4.4. 生产和库房必需是食品专用的独立区域,包括设备,不能与制药、饲料用预混料混用。若上述预混料都在同一建筑内生产,必需有墙体隔开,两个区域只能设置办公区。
4.5. 当混配不同配料的预混料时,对上批次使用的混合机和包装机都应及时清洁。如,上批次预混料使用了硫酸亚铁,下批次使用的是元素铁粉,则在生产元素铁粉预混料时,则需对上批次进行彻底清洁。必需建立设备的清洁规程并按文件执行。
4.6. 混合工序及其应用的设备必需经过校验,以确保预混料混合的均匀一致。混合工序应定期按《良好生产规范》相关规程进行校验。
5.质量控制
5.1. 预混料生产商应按其制订的质量保障体系和质量控制规程进行预混料的质量控制。
5.2. 供应商在生产一个新配方的预混料时,必需先评价几种微量营养素的混合均匀度(CV),要求每批次至少3个样品的CV<10%。最先3批的样品应留样并进行保质期的测试。
5.3. 保存预混料使用的原辅料和生产配方等相关质量记录至少3年。
5.4. 每批次留样至少3年。
5.5. 预混料中所有微量营养素的含量分析结果汇总成检测报告(CoA)
5.6. 预混料中微量营养素的分析方法可以由预混料生产商建立,若法规未有规定,分析方法不用经过“批准”。但预混料生产商研发的分析方法,必须包含以下信息:
5.6.1. 分析方法的内容包括:原理、试剂、设备和分析步骤。
5.6.2. 方法的重复性(CV)试验结果。同一实验室,不同日期至少检测7次,计算标准偏差(CV),建议每年进行一次重复性试验。
6.技术信息和标识
6.1. 预混料产品信息或产品成分表应每批次更换。产品信息等文件在预混料供应商内部的所有员工都能查阅,并必需确保已将此文件提供至面粉厂。产品信息文件内容包括:
6.1.1. 预混料公司的产品名称、地址、合同信息
6.1.2. 上述可能未包含的预混料生产商地址
6.1.3. 预混料名称或产品编号
6.1.4. 预混料用途
6.1.5. 预混料成分表——通常以含量从多到少排列。应以化合物名称列出,如硫酸亚铁,不能只列“铁”。
6.1.6. 推荐的预混料在面粉中的添加率,通常以“g/吨面粉”表示。
6.1.7. 以推荐的预混料添加率,终产品中微量营养素能达到的含量水平。此时,应标注营养素“铁”,而不是“硫酸亚铁”。
6.1.8. 预混料标识信息中强化后达到的微量营养素含量,其单位表述应与检测报告中的单位一致,便于对比。
6.1.9. 安全使用说明和其他安全注意事项
6.1.10. 预混料保质期
6.2. 产品使用说明书应以当地文字表述。
6.3. 检测报告(CoA)
6.3.1. 检测报告中应标出每批次产品的总量。
6.3.2. 应标注日期、合同联系人。
6.3.3. 检测报告传递可以随产品运送、到货前传真或email等。面粉厂在未收到检测报告前不能使用此批次的预混料。
6.3.4. 标注产品生产日期和保质期。
6.4. 标签
6.4.1. 每个外箱需要贴一个标签,标签内容:
6.4.1.1. 与合同单位一致的预混料生产商的名称
6.4.1.2. 预混料的产品名称和产品编号
6.4.1.3. 预混料用途
6.4.1.4. 使用注意事项
6.4.1.5. 产品批号
6.4.1.6. 产品生产日期或使用期限
6.4.1.7. 强化时的添加率
6.4.1.8. 净重
6.4.1.9. 产品配料表
6.4.2. 若给同一工厂供应多种预混料产品,可以通过不同颜色的外包装标签进行区分,以便应用时快速并准确判定。
7.面粉厂的职责和与预混料供应商之间的关系
7.1. 面粉厂采购部门应以文件形式持续更新供应商信息,包括:
7.1.1. 供应商公司或供应机构的名称和地址
7.1.2. 订单要求的联系人姓名和电话信息
7.1.3. 订单预混料产品名称和类型
7.1.4. 订单要求的预混料微量营养素含量标准和订单频率
7.1.5. 之前预混料的价格
7.1.6. 供应方式和时间
7.2. 面粉厂应及时采购预混料,避免库存不足。供应商可以协助面粉厂制订计划表,并及时通知面粉厂。
7.3. 面粉厂在接收预混料时,应结合订单和检验报告对到厂的所有批次产品类别和数量进行核查,如发现外包装损坏并致使预混料泄漏,则应拒收和退货。
7.4. 在打开预混料外包装箱检查预混料性状随时,应戴上手套操作,检查预混料是否结块、大颗粒、污染物,以及色泽与以前批次的差异性。若发现存在上述问题,应立即联系供应商或预混料生产商,双方协商解决。供应商和生产商对于解决此类质量问题应进行技术援助,并避免今后发生同类不可接受的质量问题。
7.5. 面粉厂应对过期预混料隔离存放,可以取样并送至预混料生产商进行测试。如检测合格,含量仍达到标准,则可以放行继续使用;否则,应根据当地相关要求进行销毁。
7.6. 面粉厂与预混料供应商应每年对供应的预混料进行一次质量回顾,包括与预混料用途、供应及时性、质量和价格方面。
7.7. 面粉厂等采购方有条件则尽可能对预混料生产商进行质量方面的拜访或现场审核,但并不必需,第三方的认证审核也同样有效。
8.定价和报价
8.1. 通过预混料生产商间的竞价,可以达到降低预混料价格的目的。
8.2. 同一规格的标准化预混料产品,避免混淆,按添加率即可计算吨面粉的成本,易于报价和竞价的实施。
8.2.1. 应明示报价是否含税。
8.2.2. 其他方式的报价:如按每千克预混料计,或每箱预混料价格等。

4.4 我国小麦粉相关政策和标准

食品强化是由中国政府所支持的公共健康政策。国家卫生计生委和国家粮食局为针对性地控制和预防贫困地区微量营养素营养不良问题组织了面粉强化项目,山西省政府支持面粉强化并将其作为消除新生儿缺陷特别是与孕期叶酸缺乏相关的神经管缺陷的一个主要措施,甘肃省兰州市将政府鼓励推广营养强化粮食产品列入2008年的《兰州市粮食流通监督管理条例》中。
1949年后,我国设立了分别命名为富强、建设和生产3个级别的面粉。从1954年开始,面粉被分为了特级粉、标准粉、低标粉和全麦粉4个级别(邱慈均,2008)。在1986年,国家颁布了面粉的国家标准GB 1355—1986,面粉的4个级别被重新分成了四级,即:特一粉、特二粉、标准粉和普通粉。1988年,为了适应面粉工业的要求,高麸粉和低麸粉标准分别被加入到了GB 8607—1988和GB 8608—1988之中。1993年,用于面包、蛋糕、面条、水饺、馒头、发酵饼干、饼干及自发粉的面粉标准被批准,同时,一些地区也批准了一些其他的面粉标准(表4-3)。2007年,强化面粉标准被批准,因此,我们有理由相信,我国很好地建立了小麦面粉的标准(狄有清,2007)。
表4-3 小麦和面粉标准
注:有强制性与自愿性标准。自愿性标准分别用T表示。GB含义是国家标准,LS的含义是粮食工业标准
我国于1986年开始,陆续批准多种营养素在面粉中的强化。目前,被批准可应用于包括面粉在内的谷类及其制品的营养素有赖氨酸、维生素A(2008年批准)、维生素B 1、维生素B 2、烟酸、叶酸、钙、铁、锌、硒,列入《GB 14880—2012食品营养强化剂使用卫生标准》中,明确了面粉中可以使用的营养素品种和使用量。2012年,修订并颁布《GB 14880—2012食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》。
另外,在标签标识方面,强化了微量营养素的强化面粉,其标签必须标注营养成分表,其标识内容及格式应按《GB 28050—2011食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》进行。
中国政府要求制粉业的食品制造商实施质量保证系统,诸如《GB14881—1994食品企业通用卫生标准》(GMP),ISO QA系统,食品安全管理体系(HACCP,ISO 22000)等标准。
上述标准和法规的建设,为强化面粉的推广应用及其质量保障奠定了基础。