开发并进行了封装铁焦磷酸预混料的试点规模示范，用于制备同时添加维生素B9、B12、碘和锌的双重及多重强化盐

《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Development and pilot scale demonstration of encapsulated ferric pyrophosphate premixes for double and multiple fortified salt with vitamins B 9,B 12, iodine and zinc

提高铁强化盐中铁生物利用度的方法及稳定性研究。

　　铁缺乏是全球范围内影响人数最多的营养问题之一，据世界卫生组织（WHO）2023年的报告，全球约有37%的孕妇、30%的育龄妇女（15-49岁）以及40%的5岁以下儿童患有贫血。在低收入和中等收入国家（LMICs），铁缺乏问题尤为严重，这些地区由于社会、宗教和经济因素，饮食多样化困难。传统的主食如大米、玉米、小麦、土豆、木薯和精制谷物通常缺乏关键的微量营养素，包括碘、铁、叶酸和锌。此外，这些食物中常含有铁结合物质，如酚类化合物，从而抑制铁的吸收，导致微量营养素缺乏或“隐性饥饿”。

为了解决这一问题，食品强化成为一种成本效益高的策略。通过将关键营养素添加到日常主食中，如盐、大米或茶，消费者可以在不改变饮食习惯的情况下获得额外的营养益处。在选择铁源时，需要综合考虑其生物利用度、感官特性（如颜色、味道）和成本。铁化合物通常被分为三类：水溶性、酸溶性但水不溶性以及酸水不溶性。水溶性铁化合物虽然生物利用度高，但容易在食品中引起感官性质的改变，例如颜色变黄、味道变差，甚至促进油脂氧化。因此，它们通常用于周转快的食品，如谷物、面粉、意大利面和奶粉。

相比之下，酸溶性但水不溶性的铁化合物，如铁酸亚铁（FeFum），在食品中表现出更好的稳定性，且其生物利用度与硫酸亚铁（FeSO?）相似。FeFum已被用于婴儿谷物和盐的双强化（DFS），并在印度成功推广，覆盖超过6亿消费者。然而，FeFum在烹饪过程中会因红色色泽导致某些食品颜色变深，这可能影响消费者的接受度。

而铁的另一种形式——焦磷酸铁（FePP）则因其白色外观被认为能够减少对强化盐进行颜色遮蔽的需求。FePP在食品中的感官影响较小，但其生物利用度较低，需要更高的添加量或使用铁吸收促进剂。此外，FePP的成本高于FeFum和FeSO?，因此在实际应用中需要权衡其成本效益。为了提高FePP的生物利用度，已有研究提出通过添加一些辅助物质（adjuncts）来增强其溶解性和吸收性，如柠檬酸（CA）与三钠柠檬酸（TSC）的组合（CA/TSC）、乙二胺四乙酸二钠（Na?EDTA）和焦磷酸钠（NaPP）。

这些辅助物质能够与FePP形成稳定的络合物，从而改善其在食品中的溶解性和吸收率。例如，Scheuchzer等人（2023）的研究表明，在米饭中添加CA/TSC、Na?EDTA或NaPP可以显著提高FePP的体外溶解性和生物利用度。他们通过将FePP与铁源、锌源和溶剂一起混合，再在90℃下进行挤压处理，使FePP与这些辅助物质发生化学反应，形成新的铁-配体络合物。这种处理方式在模拟胃酸和肠道环境的pH条件下能够保持络合物的稳定性，从而提高铁的生物利用度。

此外，NaPP（焦磷酸钠）的添加能够改善FePP的溶解性。FePP是一种由焦磷酸和铁离子形成的多聚物，其铁离子被紧密束缚在晶体结构中，导致其溶解性较低。当添加NaPP时，自由的焦磷酸配体能够与FePP中的铁离子竞争，使其部分脱离晶体结构进入溶液。这种作用在挤压过程中尤为明显，因为高温和高压条件促进了FePP与NaPP之间络合物的形成。研究表明，在模拟小肠环境的pH 7-8.5条件下，FePP与NaPP形成的络合物能够显著提高铁离子的浓度，从而增强铁的吸收效率。

Na?EDTA（乙二胺四乙酸二钠）也是一种有效的铁吸收促进剂。它能够与FePP中的铁离子形成稳定的络合物，防止铁与其他抑制剂发生反应，从而提高其生物利用度。Glinz等人（2017）的研究表明，使用NaFeEDTA（钠乙二胺四乙酸铁）可以增强FePP在谷物中的铁吸收能力。这种物质能够阻止谷物中植酸（phytic acid）对铁的结合作用，从而提高铁的可用性。相比之下，ZnO（氧化锌）在强化食品中的使用可能会对铁的吸收产生负面影响。研究显示，使用ZnSO?（硫酸锌）作为锌源的FePP强化食品的相对生物利用度（RBV）比使用ZnO的更高，因为ZnSO?在挤压过程中更容易溶解，从而促进铁的释放和吸收。

然而，FePP在某些情况下仍面临挑战。例如，在之前的双强化盐（DFS）配方中，未包覆的FePP在存在碘化物的情况下会导致碘的快速流失，从而影响产品的稳定性。这种问题促使研究人员开发了一种保护性包覆系统，以在保持铁生物利用度的同时防止碘的降解。在实验室和试点规模上，研究人员测试了多种包覆方法，包括使用大豆油酸（soy stearin）作为包覆材料。经过六个月的高温高湿储存测试，结果显示DFS和MFS（多营养强化盐）均保持稳定，证实了大豆油酸在防止碘流失方面具有良好的防潮性能。

尽管FePP的生物利用度较低，且需要更高的预混料添加量，但其成本仍处于可接受的范围内。根据估算，每年人均成本约为0.86-1.05美元，或者每公斤盐的成本为0.23-0.29美元。这表明FePP在盐的强化应用中具有较高的可行性。此外，FePP的白色外观使其在视觉上更符合消费者对强化盐的期望，因此在某些情况下可以减少对颜色遮蔽的需求。然而，在实际应用中，FePP与某些辅助物质的结合仍可能导致颜色变化，因此需要进行颜色遮蔽处理。

综上所述，FePP作为一种铁强化剂，在盐的强化中展现出潜力。通过添加适当的辅助物质，可以显著提高其生物利用度，同时使用保护性包覆系统可以解决其在储存过程中与碘的相互作用问题。尽管FePP的成本较高，但其在视觉和感官上的优势使其在某些应用场景中更具吸引力。未来的研究可以进一步探索FePP与其他营养素的协同作用，以及如何在不同环境下优化其强化效果。此外，随着技术的进步，成本控制和规模化生产也将成为FePP应用的关键因素。