代餐食品的研究进展

摘 要:代餐食品不仅具有高纤维、低热量、易饱腹的特点,而且在辅助治疗肥胖病和糖尿病等方面也十分有效,能够降低体重及体脂百分比,改善肥胖2型糖尿病患者的血糖和糖代谢水平,且目前产品研究成果较为丰富,具有较为广阔的市场发展前景。本文系统总结了代餐食品的发展背景、功能及研发产品现状,对当前研究存在的问题进行了剖析并提出了合理化建议,旨在为今后体系化地规范和发展代餐食品提供参考。

关键词:代餐食品,功能作用,产品研发

现在被大众所熟知的代餐食品,是取代部分或全部正餐达到减重减脂目的的食品。代餐不仅能够快速、便捷地为人体提供各种必要的营养物质,还具有更高的膳食纤维含量及更低的食物热量,其易使人达到饱腹的效果。在人们日渐提升的关注度下,经过近几年的发展,代餐食品的形式趋于丰富,如代餐粉、代餐棒、代餐奶昔以及代餐粥等。

过度肥胖不仅会影响个人形象,且会诱发各种并发症,如高血压、糖尿病、脂肪肝等,威胁人类的身心健康。而引起肥胖的诸多因素中,不合理的膳食占主导地位。因此人们在意识到肥胖会产生不利影响后,便将目光放在了寻找可以替代高热量食品的食物上,代餐食品应运而起。其便捷性也使其成为许多单人家庭的首选食物,根据Soyeong等[1]的研究,韩国的单人家庭消费代餐产品的倾向很高。代餐食品发展至今,不单是降低体重的食品,还在临床医学上起到巨大的作用,可辅助治疗糖尿病和肥胖症等病症。

近年来,在一些企业的带领下,人们对于代餐食品的认识和需求逐步提升,以减脂为特点的代餐粉发展迅速,但由于生产规模较小、重视不够,导致我国代餐食品的统计不足,研究较为缓慢。现代医学证明合理进食代餐食品将有效减轻体重体脂,调节糖代谢水平和肠道菌群。越来越多的食品企业投身于生产代餐食品,大部分产品可用于调节体重,部分产品可以用于治疗临床疾病,产品形式日渐丰富,发展前景广阔。本文在总结中外最新代餐食品研究的基础上,对其发展背景、功能、产品研发及监管进行了系统的总结,并针对发现的问题提出合理化建议,为今后代餐食品的良性发展提供理论参考。

1 发展背景

代餐系列最初的产品是饮料代餐,其概念可以追溯到先驱生理学家的研究,在上世纪40年代,Gamble[2]首先确定了在严重限制食物期间人类生存所需的主要营养素。20世纪50年代后期的太空飞行需要开发高度紧凑的液体膳食替代品。从而研发了一种含水混合物,来提供人们长期存活所需的所有营养素。到现代社会饮料代餐在食品中已经占有重要地位,是医疗保健从业者用于管理超重和肥胖的“工具箱”[3]。

代餐粉在国内起初仅是一种便捷性食物,近几年逐步成为一种独特的调节体重的产品。但在监管方面还存在一定的漏洞,因此未来我们需要更好地设计口味和应用形式,并在标签上标明相关注意事项,使消费者自觉遵守基于代餐产品的饮食干预措施,例如减少通过进食补偿的能量[4]。

随着科学技术的发展,代餐食品的作用不仅仅局限于减轻体重,同时还能够补充人体日常需要的营养,具有改善人体血脂稳定性,调理肠道内微生物等医疗作用[5]。

2 代餐食品的功能

代餐是在减少某一餐能量摄入的同时,增强了一些减肥时容易缺乏的营养物质,使这一餐的能量既不高又能满足基本的营养需求[6]。代餐中的魔芋等食材还具有吸水膨胀的作用,既不会被人体吸收利用,还具有较强的饱腹作用,同时膳食纤维并不会直接被人体吸收,所以在通过肠道排出时还会黏附一些脂肪类的物质,减少能量的吸收。因此,膳食纤维含量决定着代餐食品的饱腹感。Nidal等[7]通过对小鼠进行体外实验时发现,含有1%壳聚糖和6%果胶的制剂适合作为代餐饮食食用,这种配方可生产一种高饱腹感低卡路里的食品。

但对于不同体质的人而言,代餐食品的效用是不同的,食用不当甚至会适得其反。且不可随意搭配,盲目服用,否则将会出现不良反应[8]。多数人在食用代餐食品时,可能会存在侥幸心理,认为一定量的代餐食品可以消耗掉多余的卡路里,从而错误地摄入过量食物,引起暴饮暴食症状对身体健康造成危害[9]。或仅食用代餐食品从而导致不能摄入最低限量的营养物质而损害机体健康。所以在通过代餐食品进行体质改善时应遵从医嘱,因人制宜。

目前,通过现代技术已经研发了具有减重、调节血糖、降低血脂等功效的代餐食品。

2.1 减重

随着时代的发展,除了患慢性病的风险增加外,肥胖者还遭受社会的歧视,严重肥胖的患者可能会遭受心理和身体俱损的更大风险。为了帮助治疗肥胖症,西方各发达国家建议将膳食替代品用作肥胖症有效的减肥治疗策略。

针对大多数的超重患者,进行代餐膳食干预的主要目的是进行个体减重,多数研究者针对代餐减脂作用进行实验验证。蒙萌等[10]经过初步实验,将部分代餐膳食加入到肥胖症患者的饮食中,实验结果表明,部分代餐膳食能有效减轻体重和减少内脏脂肪面积,同时调节体脂占比使机体更为健康,且可改善超重及肥胖人群的糖脂代谢,因此代餐膳食是一种更易于被接受的有效减肥膳食。丁邦晗等[11]让58名超重志愿者进行短时间辟谷,实验证明服用特制的代餐品可以更安全地辅助稳定血糖、血压。实验证明代餐干预可减轻肥胖患者体重、改善肥胖患者脂肪分布,同时有效调节血脂和血糖,有利于改善肥胖患者代谢水平,并具有良好的耐受性和安全性[12-13]。杨延平等[14]的实验结果表明饮用代餐奶昔并且结合运动锻炼能有效地促进隐形肥胖个体减重,有助于高效减肥塑形,增加心肺功能。

当前研究的结果表明常规的减重方法为节食减肥和运动减肥。经过研究,和常规的节食减肥相比代餐治疗减肥效果更好,不仅反弹率低,无毒副作用,而且依从性更高,更有利于健康,值得临床广泛应用[15]。对于腹型肥胖患者,采用随餐营养棒代替主食结合有氧运动的方式,与限制能量平衡膳食结合有氧运动方式相比,各项指标均有显著差异性,因此采用随餐营养棒代替主食结合有氧运动的方式,不仅能够矫正过度肥胖型患者的不良饮食习惯,还能够协助患者维持体重,重塑健康生活[16]。

肥胖症逐渐出现高龄化趋势,针对患有肥胖症的女性和老年人,经过初步试验,皆证明代餐饮食对其病症具有缓解和促进恢复的效果。Sadaf等[17]以是否进行代餐饮食为因素进行对照试验,检测380名女性进行饮食干预后的各项身体指标后得知,中年肥胖妇女的HRQOL(Health-Related Quality of Life)可以通过食用大豆为基础的代餐产品来增强,使生活质量得到改善。Natalia等[18]则调查了一项具有新疗效的营养补充剂,以降低肥胖女性的代谢风险。将富含植物化学物质的营养补充剂作为5周的早餐替代品,与单独的热量限制相比,对减轻体重没有额外的影响,但增加了中心脂肪分解并改善了脂蛋白谱。Robert等[19]采取同位素标记法研究了富含必需氨基酸的膳食替代品是否可促进老年人优异净蛋白质的平衡。结果表明,富含氨基酸的食物是较优的膳食替代品。这些数据可以为富含氨基酸的膳食作为替代品用于年龄较高的肥胖患者在减重期间的食品提供支撑。

在临床方面,饮料膳食代餐虽然存在一些潜在的不利影响,但是与药物结合后,PMR(partial meal replacement)是一种适合纳入治疗超重和肥胖症的策略[20]。体重增加和代谢参数恶化通常是使用抗精神病药物的副作用,Hollie等[21]为了解决这个问题,进行了一项随机对照研究,评估严重精神疾病患者通过膳食替代品进行体重管理的疗效。根据对不同个例的追踪研究,发现膳食替代品可以帮助精神病患者减轻体重,并改善生活习惯。在外科手术方面,Lynda等[22]的研究成果表明,商业膳食替代是可行的,在进行外科手术之前进行术前膳食替代具有最小的副作用,并且促进自由生活的肥胖患者的体重减轻和肝脏收缩,改善手术结果,但是能否降低手术的风险尚不清楚。现如今,人们大多赞同在保健初期服用膳食替代品[23],但也有人支持采用中药替代饮食,即早饭午饭正常进食,但晚餐替换为服用中药,陈洁真等[24]认为此法可以从根本上进行减肥,维持时间长,不易反弹。

对于正常人在日常摄入食物的过程中需要摄入多少能量可达到减重的目的这个问题,David等[25]进行了一系列的研究,已有研究证明高蛋白液体膳食替代品可有效减少热量摄入和体重增加。近期已经发现用高纤维早餐谷物代替更昂贵的高蛋白质饮料对减轻体重同样有效。为了检验以下假设,导致摄入量减少的原理不是膳食替代品中的组成成分,而是受控部分代餐的分量。17名志愿者参与实验。最终结果表明,每天仅仅替换一份较小份量约200大卡的膳食足以达到每日能量摄入减少和显着的重量降低的目标。

2.2 干预治疗糖尿病

糖尿病是目前威胁全人类健康的公共卫生问题,有研究证实,极低热量限食能够快速缓解代谢综合征及初发2型糖尿病患者的糖脂代谢异常,改善其胰岛素敏感性及胰岛素分泌的功能。近几年研究表明,代餐饮食能有效改善超重或肥胖2型糖尿病患者的血糖、血脂水平,减轻体质量,缩小腰围,利于糖化血红蛋白达标和提高患者的依从性和满意率,在多方面达到干预及治疗的效果。经过学者的研究,针对2型糖尿病患者可以采取部分代餐计划帮助减轻体重,提高整体饮食质量[26-27]。

Daniel等[28]的研究表明,代餐是快速改善空腹血糖升高和胰岛素浓度增加的有效干预措施,这些是前驱糖尿病状态的重要生物标志物。为期6周的干预实验表明,代餐对空腹血糖的影响与生活方式干预的效果相当。

为探究膳食替代联合胰岛素对初诊为2型糖尿病患者的治疗效果,张淑云将60例初诊为2型糖尿患者随机分为常规饮食组和膳食替代组各30例,在根据方案治疗3个月后发现,膳食替代组患者的甘油三酯、糖化血红蛋白等指标明显下降。因此膳食替代联合胰岛素的强化治疗方法能够有效改善初诊2型糖尿病患者的血脂、糖代谢水平,提高了患者的生活质量,有较好的临床治疗效果[29]。

2.3 降低血脂

肥胖症患者通常会有高血脂等症状,而血脂过高则会引发冠心病和动脉硬化等并发症,进一步损害患者身体健康,降低生活质量。代餐食品具有高膳食纤维、低碳水化合物、低血糖指数的特点,可降低血脂、对抗饥饿。选择高纤维的代餐进行干预治疗,可有效缓解高血脂带来的各种慢性疾病症状。刘芳等[30]随机选取100例男性肥胖患者为研究对象,再随机分为观察组和对照组,观察组给予混合谷物粉代餐食品作为早餐,而对照组则正常早餐饮食,并监测其血脂水平,通过3个月的代餐膳食和饮食控制之后,证明混合谷物粉代餐对肥胖患者起到降低血脂的作用。

2014年6月中山大学附属第一医院招募了40例患者,均符合2009年美国国家胆固醇教育计划(NCEP-ATPIII)诊断标准的代谢综合征,随后随机将这40例患者分成对照组和低热量代餐组,在两组均完成标准禁食疗法后,在之后的3个月内恢复两组患者的饮食。低热量代餐组患者晚餐进食毕思喜代餐,对照组则正常饮食。并在禁食疗法前后和恢复饮食后分别测量患者的血压、心率、血糖、血脂、胰岛素和三酯甘油等指标,结果表明服用代餐与禁食疗法结合可以进一步改善患者的胰岛素水平,降低血脂,可以显著改善患者心血管的危险因素[31]。

现有的大部分研究均证明,膳食替代在医学治疗方面有不同程度上的效用,但一项源于牛津大学的研究表明,低热量的饮食会使卡路里摄入骤然下降,从而导致脂肪被从身体不同部位释放到血液中,并被心肌吸收。所以患有心脏疾病的人在膳食代餐或者节食前应及时询问医生[32]。但只要遵循医嘱,肥胖症和糖尿病患者采取膳食替代进行减重和血脂调节的安全性和有效性较有保障[33]。

2.4 其他功能

合理的代餐干预不仅可以有效降低体重体脂,对于调节肠道菌群、缓解精神疾病、改善代谢紊乱均有明显作用。

经过超微粉碎的豆粉为原料制备的豆渣代餐粉对小鼠肠道菌群调理作用明显,在增加乳酸杆菌和双歧杆菌数量的同时,还在一定程度上抑制了大肠杆菌的增殖[34]。Steven等[20]通过将肥胖女性随机分组,以20周为一个周期,评估节食是否会在没有这些病症既往病史的肥胖受试者中引发暴饮暴食和情绪障碍,最后的报告指出,进行部分代餐的小组的抑郁症状得到了更多的改善,表明代餐产品可以对精神疾病进行积极干预。典型的代餐方案是每天固定的一餐或两餐由热量配比好的、营养均衡的商业配方膳食所取代。王兴纯等[35]认为代餐饮食更加方便、快捷,且比常规饮食对肥胖者体重的控制更为有效,同时能有效改善肥胖相关的代谢紊乱,包括糖、脂代谢的改善以及脂肪含量、炎性反应状态。

3 代餐食品研发

鉴于国内外减肥风潮的风靡,越来越多的企业投身于代餐产品研发。在产品研发的同时也提高了生产工艺技术。王乜田等[36]以紫薯为原料制作代餐粉,通过对紫薯粉产品基本成分、色泽、溶解度、结块率、黏度等测定,确定最佳的配方。幸宏伟等[37]通过正交试验确定桔皮燕麦膳食纤维代餐粉的最佳工艺为桔皮粉添加量0.1 g(0.59%),燕麦粉添加量10 g(58. 48%),脱脂奶粉添加量4 g(23.39%),木糖醇添加量为3 g(17.54%),在此工艺下制得的代餐粉的理化性质较好。任昱灿等[38]研发的苦荞叶荷叶排毒保健代餐粉,能够满足人体对黄酮类物质和膳食纤维的摄取,同时最大限度的利用苦荞叶和荷叶,为以后苦荞植株的开发和利用提供支撑。刘俭等[39]则在研究沙棘代餐粉最佳工艺的同时,发现在恒定的剪切速率下代餐粉的粘度随着温度的升高而降低。肖兵[40]根据绿豆抗性淀粉、核桃粉和南瓜粉对代餐粉感官的不同影响,研发了一款绿豆抗性淀粉代餐粉,并改善了其冲调性。冯彦君[41]在研究麦苗酵素粉及其代餐粉的加工与抗氧化功能时,发现当超微粉碎的魔芋精粉添加量为30%时,代餐粉的润湿性、分散性和溶解度较好。李丹[42]的研究证明:正常人群配方为麦麸、麦胚、大豆分离蛋白粉的最佳比例为12∶22∶45,魔芋粉占三者总质量的3%,木糖醇为3%;肥胖人群配方为麦胚6%,大豆分离蛋白粉30%,魔芋粉6%,木糖醇6%。同时,研究证明代餐粉在贮藏过程中,贮藏时间的增加对产品的水分含量影响较大,过度吸湿会影响产品品质[42]。以面粉、膳食纤维、魔芋精粉、山梨糖醇、全蛋粉等为原料,朱连君等研制了一种新型的代餐棒,不仅可以通便减脂,而且可以促进致癌物质的代谢,其中的魔芋精粉能够吸水膨胀,增加饱腹感,为今后代餐减肥棒的实验提供数据支撑[43]。

针对不同代餐产品的原料处理方式、制备方法和功效作用,现有的专利较多,例如:代餐粉及其制备工艺、祛湿健脾代餐粉、一种代餐减肥饼干及其制备方法、一种减肥营养代餐粉和一种代餐主食的制备方法及代餐主食等[44-48]，详见表1。

表1 代餐产品及特点
Table 1 Products and features of meal replacement

4 现存问题及建议

随着社会发展,人们对营养健康和消费便捷代餐食品的需求日益旺盛,其中一些不法生产商欲在这个新兴市场分一杯羹,但因监管方面法律法规的不完善,便利欲熏心生产三无产品,导致代餐产品市场乱象丛生。主要存在以下问题:

首先,许多生产者通过黑心作坊的制作和销售,对代餐食品进行造假,且销量可观。而这些“假货、次品”严重时会危害消费者的身心健康。其次,正是因为监管力度较弱,越来越多产品存在夸大宣传和虚假宣传,代餐产品作为近几年在国内兴起的产品,惩罚力度和犯罪成本较低,不法分子趁机扰乱市场,严重侵犯消费者权益,危害消费者健康[49]。另一方面,代餐产品的产品形式较为匮乏,较多的类别是冲调型固体饮料,少数为饼干和主食,感官体验也比较匮乏。在下一步的产品研发中,我们应注重丰富产品形式,提高产品多样化。同时,减重减脂是现代代餐食品的主要作用,抗肿瘤代餐主食这样的产品较少,这使得代餐食品作为功能性食品作用单一,难以开拓产品市场。最后,从消费者角度出发,无法准确判断代餐食品的来历以及所谓的“国际大牌”身份是否正确。在评估代餐类产品的包装时,消费者主要关注与膳食替代或饱腹效果相关的信息以及图像来建立他们的感知,从而极易忽略标注在盒子上的营养信息。卡路里含量也成为他们对代餐食品效用感知的一个更重要的因素[50]。

因此,针对现存的问题,提出以下建议:

针对生产者,在生产加工过程中应加强对关键控制点及注意事项的关注,将不合格品消灭在生产过程中。研究确定生产过程中的关键控制点为:原辅料验收、食品添加剂使用及称量、烘烤温度及时间控制、包装材质及卫生要求[51]。监管者应当加强监管,从源头把关,严禁“三无产品”流入市场,危害群众身体健康[52]。加大宣传力度,强化消费者的维权意识。从消费者角度出发,消费者应该加强辨别产品的能力,在遇到违法违规产品时及时向有关部门反应。同时,未来的代餐产品包装,更应注重加强卡路里和饱腹感的标注,以及用法用量的严格声明,严禁出现因乱食、多食、少食而引发的健康问题。最后,研发者还应加大产品研发力度,不仅要提高产品形式的多样化,还要丰富产品内容和功效,开拓产品市场。

5 结语

随着时代的发展和人民生活水平的提高,人们的审美观点发生改变,越来越多的人倾向于拥有愈加纤瘦的身材。另一方面,患有肥胖症和糖尿病的人群逐年升高,鉴于其对于人体健康具有巨大的潜在危害,控制体重调节身体健康也迫在眉睫。同时各项研究表明,代餐食品还能降低血糖,改善代谢水平,具有不可忽视的医疗作用。所以具有低热量、高纤维和高饱腹等特点的代餐食品市场前景将更加广阔。但代餐行业仍存在来历不明和虚假宣传等问题,需加强监管力度以保证质量,保证消费者权益。未来应加强代餐产业的基础研究、丰富产品种类、加强其保健作用的研发、加速相关加工设备的研发、规范代餐产品市场等。

张晓彤,吴 澎*

(山东农业大学食品科学与工程学院,山东省高校食品加工技术与质量控制重点实验室,山东泰安 271018)

作者简介:张晓彤(1995-),女,硕士研究生,研究方向:食品加工技术,E-mail:[e-mail]。

文章来源微信公众号:食品研究