不同鈣和鐵來源對強化米漿中鈣和鐵生物可及性的影響

作者
Joyce Grazielle Siqueira Silva^aa，Ana Paula Rebellato^aa，Júlia Silvestre de Abreu^aa，Ralf Greiner^bb，Juliana Azevedo Lima Pallone^aa
aa 巴西坎皮納斯大學食品工程學院食品科學系
^bb 德國聯邦營養與食品研究所食品技術與生物過程工程系

摘要

米漿常通過強化礦物質以提升其營養價值，但強化對礦物質生物可及性的影響尚不明確。本研究通過體外消化模擬實驗，評估了碳酸鈣（CaCO?）、磷酸三鈣（Ca?(PO?)?）、乙二胺四乙酸鐵鈉（NaFeEDTA）和焦磷酸鐵（Fe?(P?O?)?）單獨或組合添加對米漿中鈣和鐵生物可及性的影響。結果表明：鈣回收率為71.4%~92.0%，鐵回收率為61.0%~93.3%；鈣生物可及性：碳酸鈣（≤39.0%）顯著高于磷酸三鈣（≤14.4%）；鐵生物可及性：NaFeEDTA（≤50.7%）遠高于焦磷酸鐵（≤3.9%）；鈣源之間無顯著交互作用，鐵源添加對鈣生物可及性無影響；NaFeEDTA與焦磷酸鐵聯合添加未產生協同效應。本研究為開發高生物可及性植物基飲料提供了科學依據。

引言

全球約20億人面臨礦物質缺乏問題，鈣和鐵缺乏尤為突出。植物基飲料（如米漿）作為牛奶替代品需求增長，但其天然礦物質含量低且受抗營養因子（如植酸）抑制吸收。通過強化可改善其營養品質，但不同礦物質來源的生物可及性差異顯著。本研究首次系統評估了四種常用鈣、鐵強化劑在米漿中的表現。

材料與方法

米漿制備：白米經蒸煮、均質、過濾后，按實驗設計添加鈣、鐵強化劑。

礦物質定量：硝酸-過氧化氫消解后，火焰原子吸收光譜法（FAAS）測定鈣、鐵含量。

體外消化模擬：采用透析法模擬胃腸消化，計算生物可及性。

實驗設計：雙因子四水平（2?）全因子設計，包含中心點，共19組實驗。

結果與討論

l  礦物質回收率與沉淀

鈣、鐵回收率分別為71.4%~92.0%（碳酸鈣高于磷酸三鈣）和61.0%~93.3%（NaFeEDTA高于焦磷酸鐵）。

沉淀現象歸因于礦物質與米漿成分（如植酸）的相互作用及pH變化。

l  pH影響

碳酸鈣添加使pH升高（7.1±0.1），磷酸三鈣、NaFeEDTA和焦磷酸鐵降低pH（≤6.6）。

l  鈣生物可及性

碳酸鈣因溶解性高（Ksp=4.1×10??）顯著優于磷酸三鈣（Ksp=1.2×10?2?）；

鐵源添加對鈣生物可及性無顯著影響。

l  鐵生物可及性

NaFeEDTA水溶性高，生物可及性達50.7%；焦磷酸鐵難溶，可及性僅3.9%；

磷酸三鈣釋放的磷酸根與鐵形成難溶物（Fe?(PO?)?，Ksp=1.0×10?3?），抑制鐵吸收。

結論

最優強化劑：碳酸鈣（鈣）和NaFeEDTA（鐵）為米漿強化最佳選擇；

交互作用：鈣源與鐵源無顯著拮抗，但磷酸鹽類可能降低鐵生物可及性；

應用建議：需平衡營養、成本與感官特性（如碳酸鈣可能引發“肥皂味”）。

本研究為植物基飲料的礦物質強化提供了關鍵數據，未來可探索復合強化或促吸收劑（如維生素C）以進一步提升效率。

參考文獻

Joyce Grazielle Siqueira Silva , Ana Paula Rebellato , Júlia Silvestre de Abreu, et al.Impact of the fortification of a rice beverage with different calcium and iron sources on calcium and iron bioaccessibility[J].Food Research International 161 (2022) 111830