超微粉碎技术在特殊医学用途配方食品中的应用与展望

迟晓君，吴 凡，卫 晨，傅茂润，秦 洋*

（1.山东农业工程学院食品科学与工程学院，山东济南 250100；2.山东中医药大学附属医院康复科，山东济南 250011；3.齐鲁工业大学食品科学与工程学院，山东济南 250353）

特殊医学用途配方食品（food for special medical purposes，FSMP），简称“特医食品”，是一类为孕妇、老年人、进食障碍、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群，以及对营养素或膳食具有特殊需要的人群专门设计的特殊医疗辅助功能性食品。特医食品充分考虑了上述特殊群体对于营养的需求以及各种膳食纤维的耐受程度与正常人的差异，在医师或临床营养医（技）师指导下单独食用或与其他食品配合食用，能有效促进病人营养状况的改善、缩短康复时间、节省医疗费用[1]。提高特医食品生物利用率及加工适应性成为特医食品发展的重要方向。适于作特医食品的果蔬有菊粉、黑米、红米、大枣、苹果、山楂、枸杞、莲藕、牛蒡、毛木耳、龙眼肉、罗汉果、百合等[2]。但事实上我国特殊医学用途配方食品市场产品种类稀少，选择有限，且加工品质较低，产品多依赖进口，造成这一现象的主要原因是食品加工粉碎技术的局限。

超微粉碎技术是指通过特定的粉碎技术，在保留物料原有特性的基础上，将物料粉碎至微米、亚微米或纳米尺寸（1 nm～100 μm），得到粒径均一粉末的技术[3]，其独特的潜力已引起食品制造业的广泛关注[4-5]。相关研究表明，超微粉碎技术应用于食品加工中有多种作用：一方面，经过超微粉碎技术处理，果蔬原料的理化性质与结构功能均有显著改善，口感好，营养物质吸收率提高；另一方面提高了资源利用率，实现了果蔬原料的全价利用，扩大了食品资源的应用范围，因此，将超微粉碎技术应用于特医食品的研制中，将有助于高品质特医食品的开发，对推动我国医用食品创新技术发展，提升特殊营养需求人群的健康水平和生活质量有重要意义[6]。

1 特医食品分类及产业发展

1.1 特医食品的分类

根据组分功效的不同，特医食品可分为全营养配方、特定全营养配方和非全营养配方。全营养配方食品，含有人体所需的全部营养素，可以作为特定人群单一营养来源的食品，普适性较强，主要的对象为体质虚弱、长期营养不良、挑食偏食、卧床患者和老年人等可能存在或证实长期营养摄入不足的人群。特定全营养配方食品，尽管也可作为单一营养来源，但更主要的是目标群体对营养素有特殊需求的病人，其往往因为疾病或其他原因缺乏某种或多种营养素，因此，需要在医生或者营养师的指导下特定的添加或减少某种营养成分的含量，通过食用特定全营养配方食品，可以加快康复或维持健康水平。非全营养配方只能满足特定人群的部分营养需要。医生或营养师根据患者的生理需要，与其他食品一起食用，以提高康复效果，有助病情恢复。该类产品主要用于对某种物质有代谢障碍、有特殊营养要求或对食品形态有要求的人群进行营养补充或维持健康状态。

1.2 特医食品的起源及发展进程

特医食品的概念最早起源于欧洲。二十世纪七八十年代，随着营养学的蓬勃兴起，人们的健康理念初步形成，随之形成了借助食品载体来治疗肠道疾病的肠内营养的技术，由此类技术形成的产品就被称为“特殊医用目的性食物”[7]。

1988 年，第一个成人疾病配方食品问世，被认为是特医食品的起源；同年，美国的《孤儿药品法》首次对医用食品进行了定义[8]。1991 年，国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission，CAC）最早对“特医食品”有了明确的定义；1999 年，欧盟正式颁布了FSMP 标准（Dietary foods for special medical purpose，1999/21/EC）；2001 年，欧盟颁布了“可用于特殊营养目的用食品中的可添加物质名单”（2001/15/EEC），明确规定了可使用在FSMP 中的营养物质，并且拟添加在医用食品中的新成分/新原料需要获得欧盟食品安全局（EFSA）的批准。20 世纪80 年代末，特医食品以肠内营养制剂的形式进入我国，经药品注册后进行上市销售。2010 年12 月21 日，我国发布《食品安全国家标准特殊医学用途婴儿配方食品通则》（GB 25596—2010），对1 岁以内婴幼儿的医用食品做出了规定。2012 年8 月27 日，卫生部根据《食品安全法》及其实施条例的规定，组织制定《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则（征求意见稿）》，该标准编制与国际通行标准接轨，注重标准的可操作性，严格按食品安全国家标准要求编写。起草工作组收集国内相关国家标准，同时也参考欧盟、CODEX、美国等国家或团体的相关标准。2013 年，我国的特医食品有了相对独立的注册及标准体系；同年，为了更好地保证我国特医食品的品质与安全，相关部门及企业共同制定、出台了产品标准《食品安全国家标准特殊医用途配方食品通则》（GB 29922—2013）及《特殊医用途配方食品企业良好生产规范》（GB 29923—2013）。2015 年，颁布的新《食品安全法》明确了特医食品的法律地位。2016 年7 月1 日，我国正式实施了《特殊医用途配方食品注册管理办法》，将特医食品从药品及保健食品的范畴中单独规划出来，为其之后的高速蓬勃发展创造了空间，并明确固定了特医食品在我国的生产及销售要区别于保健食品、药品及普通食品，其使用需要在医生或者临床营养师的指导下进行[9-10]。自此，我国特殊医学用途配方食品的生产、销售逐渐进入了有据可依的正式轨道，我国特医食品长期以来依赖进口、量少价高的局面也逐渐改变。

1.3 特医食品的临床应用现状

据国家卫生健康委员会统计，每年在住院病人中高达20%～30%的病人出现了营养不良的症状，并伴有5%左右的死亡率发生。而针对住院病人身体状况研发的特医食品不仅可以降低住院患者的死亡率，还能减少再入院率，缩短住院天数，平均缩短2～33 d[11]。德国的一项调查研究显示，具有疾病相关营养不良风险的患者，经口服特医食品后，每位患者可节省医疗费用234～257 欧元，每年总共可节省6 亿多欧元[12]。

但是目前特医食品应用还存在以下问题：一是许多患者没有意识到营养支持对疾病恢复的重要性；二是我国特医食品市场产品种类稀少，选择有限，且加工品质较低，产品依赖进口，这使得国内的特医食品价格偏高；三是具备高生物利用率及加工适应性的特医食品匮乏，特别是针对术后消化肠道癌症患者或者吞咽功能障碍人群的特医食品缺乏。因此，积极针对常见病症和患者需求，丰富市售特殊食品种类；开发新技术，为特医食品提供新原材料，降低生产成本等是我国特医食品行业亟需解决的问题。

2 超微粉碎技术及其在特医食品中的应用前景

2.1 超微粉碎技术原理

超微粉碎技术是由粉体工程学、生物工程、食品工程、植物营养、植物保护与动物营养学等交叉融合而成的新技术，将源自动物、植物和微生物食品原料经超微粉碎加工制成的超微粉，可以直接食用，也可以复配混合成新型食品。

目前，超微粉碎技术主要由干燥技术及粉碎技术两大关键技术组成。其中干燥技术包括微波干燥、热风干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、滚筒干燥等，粉碎技术分为干法粉碎和湿法粉碎。干法粉碎是将对干燥脱水的物料采用气流式、高频振动式、旋转球（棒）磨式、锤击式等方式进行粉碎，生产出具有良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等特质的食品粉体[13]。湿法粉碎技术则是利用粉碎设备将流动性或半流动性物料粉碎的技术，相较于干法粉碎，具有能耗较低、无粉尘危害、发热量小等特性[14]，同时达到均质、乳化的要求，产品口感细腻，极适于热敏性物料的处理，特别是在果蔬加工与利用方面具有良好的应用前景。

2.2 超微粉碎技术在特医食品中的应用优势

在果蔬加工领域，脱水蔬菜粉、银杏叶粉、毛木耳粉、海带粉、魔芋粉、香菇粉等，经过超微粉碎可以提高蔬菜的适口性[15]。超微粉碎技术的优势在于其对食品原料的破壁效果显著，从而提高了食品的生物利用率、生物活性及抗氧化活性[16]；增加了粉体的比表面积，进而增加了产品的吸附性、溶解性等，使粉体具有更好的流动性和水合作用，更低的界面张力[17]及更好的风味和口感[18]。

2.2.1 增强有效成分的水合特性

食品的水合特性包括溶胀、保水性、吸水率和孔隙率[19]。食品原料经过超微粉碎之后，粉体的平均粒径减小，表面能增加，颗粒活性增强，水溶性提升。因此，将超微粉碎技术应用于特医食品中原料处理中，既可以提升食品原料的利用率及加工适应性，又可以显著提升特医食品的产品质量，丰富产品种类[20]。

2.2.2 改善粉体的流动性、结构与功能

粉体流动性主要通过休止角与滑动角进行评价，其角度大小是原材料特性，如滑动摩擦、滚动摩擦和颗粒密度，以及颗粒的特征（大小、形状和水分含量）的直观反映[21-22]。Santhalakshmy 等[23]通过研究3 种不同超微粉碎技术制备的玫瑰花粉体的流动性得出，随着超微粉碎功率的增加，粉体均一度增加，休止角与滑动角降低；果蔬中的黄酮类、脂肪酸等物质在经过超微粉碎后提取率提升，蛋白质、多糖类物质的溶解性、结晶型发生改变。以乳清蛋白为例，在超微粉碎后，其溶解度、表面疏水性和泡沫稳定性等均有显著提升，蛋白质的水合性质、吸油性改变，以其为原料制备的特医食品，可以更好地满足孕妇、老年人、进食障碍等特定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊需要。

3 小结

目前，我国的社会老龄化程度逐步增加，面临消化功能衰退、心脑血管等慢性病威胁的老年人对于特医食品的需求较大，我国可食性医用食品资源丰富，但长久以来对其研究和加工还处在粗放阶段；超微粉碎技术能使食品粉体具有良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性及生物活性等，使食品的物理与化学性质发生显著变化，极大地提高加工食品的营养吸收率。甚至很多动植物的不可食用部分通过超微粉碎技术加工后也可被人体吸收，对食品营养成分充分释放、含有较多粗纤维，其产品颗粒更细腻易于下咽，口感良好，渗透压不高，对胃肠无刺激，在医院或家庭中均可长期食用，无不良反应，相比于现在市场上价格高昂的营养素配方产品来说，对患者的经济负担也会降低，能够减轻患者及社会的医疗压力，是缓解老龄化社会的长期而有效的策略[24]，为研发符合国人饮食习惯和营养需求的高品质特医食品提供强有力的物质和技术支撑。