第三节 食品中矿物质的损失原因及强化
一、食品加工中矿物质损失的原因
食品中矿物质的损失与维生素不同。在食品加工过程中不会因光、热、氧等因素分解，而是通过物理作用除去或形成另外一种不易被人体吸收与利用的形式。
1. 预处理
食品加工最初的整理和清洗会直接带来矿物质的大量损失，如水果的去皮、蔬菜的去叶等。
2. 精制
精制是造成谷物中矿物质损失的主要因素，因为谷物中的矿物质主要分布在糊粉层和胚组织中，碾磨时使矿物质含量减少。并且碾磨越精，损失越大（表3-14）。需要指出的是由于某些谷物，如小麦外层所含的抗营养因子在一定程度上妨碍矿物质在体内的吸收。因此，需要适当进行加工，以提高矿物质的生物可利用率。
表3-14 碾磨对小麦矿物质含量的影响
3. 烹调过程中食物间的搭配
溶水流失是矿物质在加工过程中的主要损失途径。食品在烫漂或蒸煮等烹调过程中，遇水引起矿物质的流失，其损失多少与矿物质的溶解度有关（表3-15）。烹调方式不同，对于同一种矿物质的损失影响也不同（表3-16）。烹调中食物间的搭配对矿物质也有一定的影响。若搭配不当时会降低矿物质的生物可利用率。例如，含钙丰富的食物与含草酸盐较高的食物共同煮制，就会形成螯合物，大大降低钙在人体中的利用率。
表3-15 菠菜烫漂后矿物质的损失
表3-16 不同烹调方式对马铃薯中铜含量的影响
4. 加工设备和包装材料
食品加工中设备、用水和包装都会影响食品中的矿物质。例如，牛乳中镍含量很低，但经过不锈钢设备处理后镍的含量明显上升；罐头食品中的酸与金属器壁反应，生产氢气和金属盐，则食品中的铁和锡离子的浓度明显上升。
二、矿物质的营养强化
1. 矿物质营养强化概况
一种优质的食品应具有良好的品质属性，主要包括安全性、营养、色泽、风味和质地。其中营养是一重要的衡量指标。但是，没有一种天然食物含有人体需要的各种营养素，其中也包括矿物质。此外，食品在加工和贮藏过程中往往造成矿物质的损失。因此，为了维护人体的健康，提高食品的营养价值，有必要进行矿物质的营养强化。根据营养强化的目的不同，食品中矿物质的强化主要有三种形式：①矿物质的恢复：添加矿物质使其在食品中的含量恢复到加工前的水平。②矿物质的强化：添加某种矿物质，使该食品成为该种矿物质的丰富来源。③矿物质的增补：选择性地添加某种矿物质，使其达到规定的营养标准要求。
2. 矿物质强化的意义和作用
人们由于饮食习惯和居住环境等不同，往往会出现各种矿物质的摄入不足，导致各种不足症和缺乏症。例如，缺硒地区人们易患白肌病和大骨节病。因此，有针对性地进行矿物质的强化对提高食品的营养价值和保护人体的健康具有十分重要的作用。具体作用和意义有：
（1）弥补天然食物的营养缺陷 几乎没有一种天然食品能满足人体全部的营养需要，有针对地进行食品强化，补所缺乏营养素，将大大提高食品营养价值，增进人体健康。
（2）补充食品在贮存、加工等过程中营养素的损失 补充碾米精度、果蔬中水溶性维生素和热敏性维生素损失。
（3）适应不同人群生理及职业的需要 不同年龄、性别、工作性质及不同生理、病理状况的人，所需营养有所不同，对食品进行不同的营养强化可分别满足其营养需要。
（4）简化膳食处理，方便摄食 天然的单一食物仅含人体所需的部分营养素，要获得全面营养就需同时进食多种食物，将不同的食物进行搭配，制成方便食品或快餐食品。
（5）防病、保健及其他 从预防医学角度看，食品强化对预防和降低营养缺乏病有很重要意义；缺碘地区食盐加碘；维生素B1防食米地区脚气病；维生素C防坏血病等。
3. 食品矿物质强化的原则
食品进行矿物质强化必须遵循一定的原则，即从营养、卫生、经济效益和实际需要等全方面考虑。食品矿物质强化的原则可以具体分为以下几个方面：
（1）结合实际，有明确的针对性 在对食品进行矿物质强化时必须结合当地的实际，要对当地的食物种类进行全面的分析，同时对人们的营养状况作全面细致的调查和研究，尤其要注意地区性矿物质缺乏症，然后科学地选择需要强化的食品、矿物质强化的种类和数量。
（2）选择生物利用率较高的矿物质 在进行矿物质营养强化时，最好选择生物利用性较高的矿物质。例如，钙强化剂有氯化钙、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙和乳酸钙等。其中人体对乳酸钙的生物利用率最好。强化时应尽量避免使用那些难溶解、难吸收的矿物质，如植酸钙、草酸钙等。另外，还可使用某些含钙的天然物质如骨粉及蛋壳粉。因为骨粉含钙30%左右，其钙的生物可利用率为83%；蛋壳粉含钙38%，其生物可利用率为82%。
（3）应保持矿物质和其他营养素间的平衡 食品进行矿物质强化时，除考虑选择的矿物质具有较高的可利用率外，还应保持矿物质与其他营养素间的平衡。若强化不当会造成食品各营养素间新的不平衡，影响矿物质以及其他营养素在体内的吸收与利用。
（4）符合安全卫生和质量标准 食品中使用的矿物质强化剂要符合有关的卫生和质量标准，同时还要注意使用剂量。一般来说，生理剂量是健康人所需的剂量或用于预防矿物质缺乏症的剂量；药理剂量是指用于治疗缺乏症的剂量，通常是生理剂量的10倍；而中毒剂量是可引起不良反应或中毒症状的剂量，通常是生理剂量的100倍。
（5）不影响食品原来的品质属性 食品大多具有美好的色、香、味等感官性状，在进行矿物质强化时不应损害食品原有的感官性状而致使消费不能接受。根据不同矿物质强化剂的特点，选择被强化的食品与之配合，这样不但不会产生不良反应，而且还可提高食品的感官性状和商品价值。例如，铁盐色黑，当用于酱或酱油强化时，因这些食品本身具有一定的颜色和味道，在合适的强化剂量范围内，可以完全不会使人们产生不快的感觉。
（6）经济合理，有利于推广 矿物质强化的目的主要是提高食品的营养和保持人们的健康。一般情况下，食品的矿物质强化需要增加一定的成本。因此，在强化时应注意成本和经济效益，否则不利于推广，达不到应有的目的。
本章小结
矿质元素是人体必需的营养素，对人体健康起着不可替代的作用。本章先从矿物质的分类、矿物质在食品中的存在形式、矿物质的主要生理功能等方面对食品中的矿物质简单作了概述；然后对食品中常见的一些重要的矿物质进行详细讲解，包括食品中常量元素和微量元素在人体内的含量、主要生理功能、作用原理及食品来源；最后，依据矿物质元素在食品加工中会造成一定的损失率，并且目前没有一种天然食物含有人体需要的各种营养素的状况，对食品中的矿物质进行营养强化。在遵循一定强化原则的前提下，有针对性地进行矿物质的强化可以提高食品的营养价值、实现食品的多样性、开发生产特定的营养保健食品，进而治病健体。
复习思考题
1. 矿物质在生物体内的功能有哪些？
2. 为什么面粉发酵后可提高矿物质的利用率？
3. 简述铁的生理功能及在食品中的应用。
4. 简述碘的生理功能、缺乏症以及预防方法。
5. 简述硒的生理功能及典型缺乏症。
6. 简述矿物质在食品加工中的损失途径。
7. 简述矿物质营养强化的三种方式。
8. 矿物质营养强化应注意哪些问题？