超加工食品：更健康、更可持续的转型新策略
加工可以延长食品的保质期，提高食品的安全性、营养价值和适口性，并将人类从耗时且繁重的个人食品生产烹饪中解放出来。作为现代食品工业的产物，超加工食品（UPFs）在总能量摄入中的贡献在部分国家已达到50%以上。然而，近些年，超加工食品对人类健康的潜在危害使其受到的质疑日益增多。
近期，一篇发表在《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》上的文章“Designing healthier and more sustainable ultraprocessed foods”分析了超加工食品对人类健康的影响和潜在原因，并探讨了应对策略和面临的挑战，以下对此进行简要介绍。
超加工食品和NOVA分类
巴西圣保罗大学的Monteiro教授团队提出了UPFs的概念，并根据加工程度采用NOVA分类系统将食品分为四类：
一、未经加工或经最低限度加工的食品：这些食品在食用前很少或没有经过工业加工，包括原切肉排、海鲜、鸡蛋、牛奶、水果、蔬菜和坚果。
二、加工过的食品原料：这些食品原料是从天然物质中获得的，但是仅经过简单传统的加工方法，如压榨、研磨、碾磨、干燥和精炼，包括糖、盐、淀粉、面粉、植物油、黄油和猪油。
三、加工食品：通过简单的制备方法（如腌制、熏制或发酵）将前两种类型的食物混合，包括腌制或熏制的肉和鱼、水果和蔬菜罐头、自制果酱和面包、传统奶酪等。
四、超加工食品：通常含有许多高度精制的成分（包括添加剂），并经过多次工业加工操作，包括各种饮料、烘焙食品、零食、糖果、甜点、重组肉制品和预制食品。
超加工食品的消费情况及其与人类健康的关系
从2001年到2018年，UPFs在美国成人饮食中的贡献从53.5%持续增加到57.0%，与此同时，美国人口的肥胖和糖尿病水平大幅增加。UPFs的消费量受地理区域影响，美国和英国的消费量最高，接近60%的饮食均来自UPFs，其次为加拿大，即将达到50%（图1）。一般来说，肥胖与UPFs的消耗量之间存在较强的相关性（R2=55.5%），而糖尿病与UPFs的消耗量之间的相关性较弱（R2=8.8%）（图2）。近期，UPFs消费量与慢性病及其死亡率关系的回顾性研究也显示UPFs的消费量与超重、肥胖、糖尿病、心血管疾病、肠炎等健康风险存在关联。
图1 不同国家UPFs的消费量
图2 UPFs的消费量与肥胖、糖尿病的相关性
超加工食品对健康危害的潜在原因
过度消费UPFs对人类健康有负面影响，并与多种慢性疾病具有关联性。其潜在原因可以归结为以下几点：
1．替代天然食物
高水平的UPFs摄入使天然食物（如肉、鱼、蛋、水果、蔬菜、全谷物、谷物和坚果）和家庭自制食物（如沙拉、汤、烤肉和蔬菜菜肴）摄入量减少。与UPFs相比，天然食物和家庭自制食物添加剂含量较少，宏量营养素（蛋白质，脂肪和碳水化合物）和微量营养素（维生素和矿物质）更平衡，保留了更多组织和结构。
2．提高能量密度
UPFs通常含有高水平的脂肪和碳水化合物，虽然提高了食物的可口程度但是会导致相对较高的能量密度，使人在不知不觉中摄入大量卡路里。许多常被食用的UPFs（尤其是零食、糖果、饼干和甜点）的能量密度明显高于加工较少的食品。
3．营养不均衡
从营养的角度来看，UPFs中宏量营养素和微量营养素的相对比例通常被认为是不合理的。许多UPFs含有高水平的脂肪、糖和盐，以及快速消化淀粉，相对低水平的维生素、矿物质、蛋白质、omega-3 脂肪酸和膳食纤维。
4．缺少植物类物质
UPFs通常由从天然产物中分离的食品组分制成，如蛋白质分离物，蛋白质浓缩物，玉米淀粉，亲水胶体和油。在制备这些食品组分时许多植物化学物质被去除，例如多酚、类胡萝卜素、异戊二烯类化合物、植物甾醇和皂苷。
5．强迫性进食
UPFs含量高的饮食通常与暴饮暴食和体重增加有关。一方面，UPFs的适口性使人摄入更多食物；另一方面，UPFs的饱腹感较弱，会进一步增加食物的摄入。此外，UPFs的营养缺失也可能通过“奖励预测误差”使人摄入更多食物。
6．包装中的有害化学物质
UPFs的保质期通常较长，因此在储存、运输和分销过程中食品包装里的物质可能迁移到食品中并被人体摄入，造成健康危害。
7．有害添加剂
UPFs中添加剂的存在也与其对健康的不利影响有关。例如一些食品添加剂与炎症和肠道微生物失调有关。
8．高进食率、消化率和吸收率
许多UPFs经过大量加工后具有相对柔软的质地，因此很容易咀嚼和吞咽，导致暴饮暴食。此外，UPFs植物和动物组织细胞结构的破坏使宏量营养素更快地被消化和吸收。
9．晚期糖基化终产物
UPFs在制作时会长时间保持在高温下，在美拉德反应过程中会产生晚期糖基化终产物，这些产物与一系列慢性疾病有关，包括糖尿病、衰老、肾脏疾病、心血管疾病、脑血管疾病、神经退行性疾病、炎症和癌症。
改善超加工食品健康性和可持续性的策略
针对UPFs造成健康危害的原因，研究人员也提出了应对策略：
1．降低能量密度
减少UPFs所含的脂肪、糖和可消化淀粉含量来降低UPFs的能量密度，但是这可能会给食品外观、口感和风味带来不利影响。因此，在降低能量密度时，保持UPFs理想的感官品质是很重要的，否则消费者不会将更健康版本的UPFs纳入饮食。
2．平衡营养成分
重新设计UPFs可以改善营养成分的构成，进而增加UPFs的健康性。可以通过改变类型和数量来增强UPFs宏量营养素的均衡性，包括提高蛋白质的浓度和质量，降低添加糖和可消化淀粉含量，补充膳食纤维，减少脂肪含量并提高不饱和脂肪酸比例。但是在此过程中需要注意宏量营养素之间相互作用的影响，使产品保持理想的品质属性。对于微量营养素，应强化缺失和在加工过程中被破坏的成分，如脂溶性维生素、水溶性维生素或矿物质。此外，还可以控制微生物的组成，刺激有益细菌和抑制有害细菌的生长来促进健康微生物组的建立。
3．植物化学物质强化
可以将具有健康益处的植物化学物重新纳入UPFs以改善其营养状况，包括类胡萝卜素、异戊二烯类、植物甾醇、多酚和皂苷。但是需要确定重新纳入的植物化学物是否能表现出它们所声称的健康益处。
4．增加咀嚼时间
可以通过重新设计UPFs增加其在口腔中的停留时间来改善健康度。这可以通过各种方式实现，具体取决于食品的性质。但是仍需要进一步的研究来更好地了解咀嚼与UPFs生理效应之间的关系。
5．增加饱腹感反应
重新配制UPFs使其具有更饱腹的成分、质地和消化率。食物中较高的膳食纤维水平与饱腹感的增加有关，但是食物的不同成分、结构和质地对饱腹感的影响仍存在不确定性。因此，需要更多的研究来评估UPFs的特性对其促进饱腹感和抑制暴饮暴食能力的影响。
6．使用天然添加剂
UPFs中的合成或化学改性添加剂可以被天然添加剂取代。但是天然添加剂的效果通常远低于合成添加剂，并且天然添加剂也不一定就是安全的。
7．食品结构再造
UPFs的对健康的影响还可以通过重新设计其结构来改善，这不会改变其组成。在食物中创建特定的结构可以减缓UPFs的消化或增加UPFs在口腔内的停留时间，从而改善UPFs对健康的影响。
图3 使用精密的处理方法，使植物或动物组织中的大部分细胞壁保持完整，可以降低宏量营养素（如淀粉）消化的速率
8．精密加工
改善UPFs健康的另一种方法是尝试使用精密加工方法在植物或动物组织中保持尽可能多的原始细胞结构，例如使用温和的碾磨以尽可能多地保持谷物的细胞结构。
9．提高可持续性和环境影响
现代食品工业的另一个主要问题是减少对环境的负面影响并提高食品供应链的可持续性在生产UPFs时可以用从植物、昆虫或微生物发酵中获得的成分代替动物性成分。此外，可以优化食品加工操作，以减少能源和水的使用，减少浪费，减少污染，并将副产品转化为增值成分。
作者简介
李玥 教授
江南大学食品学院教授、博士生导师。先后在美国加州大学戴维斯分校、美国麻省大学从事科研工作。主要研究方向为生物大分子结构与功能改善、淀粉基食品营养调控、健康食品功能评价与产品创制、食品胶体结构与消化特性等。主持多项国家级科研项目，完成多项企业成果转化项目。获授权国家发明专利30项，发表SCI论文100余篇。
参考文献
McClements D J. Designing healthier and more sustainable ultraprocessed foods[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2024, 23(2): e13331.
doi：10.1111/1541-4337.13331
