特殊食品滲透壓及常用滲透壓儀的介紹

         摘要：隨著(zhù)越來(lái)越多的特殊食品進(jìn)入大眾的視野，無(wú)論從市場(chǎng)監管角度還是飲食安全角度，食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的檢測和控制都具有重要的意義。但目前國內外學(xué)者對特殊食品中滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的研究關(guān)注度較低，我國尚未完善特殊食品中滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）相關(guān)標準的制定。滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）分為冰點(diǎn)滲透壓儀和露點(diǎn)滲透壓儀，研究顯示現有的儀器完全能滿(mǎn)足嬰幼兒配方食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的測定，但是對于基質(zhì)復雜、樣品狀態(tài)多變的特殊醫學(xué)用途配方食品可能需要更多的開(kāi)發(fā)研究。本文闡述了滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）對特殊食品的意義及嬰幼兒配方食品和特殊醫學(xué)用途配方食品滲透壓的研究現狀，并針對適用于市場(chǎng)上現有的特殊食品測定的滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）進(jìn)行介紹和比較分析，以期為現行標準的完善、滲透壓儀的選擇和特殊食品的市場(chǎng)監管提供參考依據。
       1、引言
        特殊食品，是為滿(mǎn)足某些特殊人群的生理需要，或某些疾病患者的營(yíng)養需要，按特殊配方而專(zhuān)門(mén)加工的食品。滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）是生物體內滲透作用的必要條件，是生物學(xué)涉及的一項重要指標，它與人體的代謝系統和健康密切相關(guān)。正常人體血漿的滲透壓摩爾濃度范圍為（300±20）mOsm/kg（37℃體溫下），高滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）會(huì )讓細胞內的水分被吸出，造成萎縮；低滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）則會(huì )使用細胞內充滿(mǎn)水分甚至脹破，所以等滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的產(chǎn)品能被細胞更好的吸收利用。滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的測定分為冰點(diǎn)法和露點(diǎn)法，冰點(diǎn)滲透壓儀由于測試結果精確、重復性好、線(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)成為應用最廣泛的滲透壓測定儀（滲透壓儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）。目前，我國特殊食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）標準測定方法正在制定中，相關(guān)研究較少�，F有的特殊食品基質(zhì)復雜、樣品形態(tài)多元，有液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)，例如粉劑、乳劑、脂肪乳等。因功能作用不同，其滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）也并不相同，不同樣品形態(tài)的食品對于滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的測定要求不同。對于部分特殊基質(zhì)的樣品（脂肪乳劑、混懸液等），滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）多次測定結果有偏差。尤其是對于部分含纖維、粘度大、結晶核過(guò)多的樣品，在使用冰點(diǎn)滲透壓儀測定過(guò)程中可能出現無(wú)法結晶或提前結晶，影響測定準確性。
        我國對特殊食品的檢測主要包括理化項目檢測、維生素檢測、礦物元素檢測、可選性成分檢測、污染物及真菌毒素的檢測。但由于沒(méi)有滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的標準方法的正式出臺，滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）指標的檢測暫未成為特殊食品的必檢項目。本研究闡述了滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）對特殊食品的意義和相關(guān)研究現狀，對國內食品檢測機構使用的滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）進(jìn)行了基本情況介紹和分析，對今后特殊食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的研究具有借鑒作用，為現行標準的完善、滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）的選擇和特殊食品的市場(chǎng)監管提供參考依據。
        2、特殊食品滲透壓的研究現狀
       人體血漿滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）分為晶體滲透壓和膠體滲透壓。膠體滲透壓又稱(chēng)膨脹壓，由血漿蛋白、肽等高分子膠體物質(zhì)產(chǎn)生；晶體滲透壓由無(wú)機鹽和有機小分子產(chǎn)生，占總滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的99%以上，是構成血漿滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的主要成分。滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）在生物制藥中的應用交廣，對營(yíng)養液、靜脈注射液以及滲透利尿藥等藥物，我國規定其標簽應注明身體壓摩爾濃度值，以供臨床醫生參考。2015年版《中華人民共和國藥典》制劑通則0632中將滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的檢測作為注射劑的必檢項目。國內現階段對食品中滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）指標的研究尚處在起步狀態(tài)。
       2.1相關(guān)法律法規及標準
      《中華人民共和國食品安全法》規定，國家對保健食品、特殊醫學(xué)用途配方食品和嬰幼兒配方食品等特殊食品實(shí)行嚴格監督管理，對特殊食品均執行注冊制。我國對特殊食品的安全監管機構和體制都經(jīng)歷了多次變遷，在法律法規、監管體制等方面也取得了重大成果。隨著(zhù)我國人口老齡化社會(huì )的加快和 “健康中國”戰略的實(shí)施，我國將成為全球最大的特殊食品消費國。滲透壓是特殊食品產(chǎn)品研發(fā)和配方設計首要考察指標，也是臨床醫生產(chǎn)品使用的重要依據。目前，國際食品法典委員會(huì )、歐盟、澳新食品標準及食品安全國家標準均規定需要在特殊醫學(xué)用途配方食品標簽中標注滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）。我國對嬰幼兒配方奶粉的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）指標還沒(méi)有明確的標準規定，但GB25596-2010《食品安全國家標準 特殊醫學(xué)用途嬰兒配方食品通則》中對特殊醫學(xué)用途嬰兒配方食品規定早產(chǎn)/低出生體重兒配方食品的標簽明示中應表示產(chǎn)品的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）。調研現階段已獲得注冊批準的特殊醫學(xué)用途配方食品，除早產(chǎn)/低出生兒配方外，多數液態(tài)配方產(chǎn)品也會(huì )選擇在產(chǎn)品標簽上標注產(chǎn)品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）�！睹绹幍洹芬幎藵B透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）定義、重量滲透壓摩爾濃度、體積滲透壓摩爾濃度的定義，以及冰點(diǎn)法測定重量滲透壓摩爾濃度，美國藥典同時(shí)說(shuō)明測量溶液蒸汽壓的滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）的使用頻率較低。歐洲、英國和日本藥典均規定了使用冰點(diǎn)下降法測定滲透壓摩爾濃度的方法。以上國內外標準對應的都是基質(zhì)較單一的藥品，我國對特殊食品的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）沒(méi)有國家標準檢測方法，目前特殊醫學(xué)用途配方食品生產(chǎn)企業(yè)多參照2015年版《中華人民共和國藥典》0632滲透壓摩爾濃度測定法，對食品進(jìn)行滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的測定。國內滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）相關(guān)標準有制藥機械行業(yè)標準JB/T 20155-2013《滲透壓測定儀》和國家計量檢定規程JJG 1089-2013《滲透壓摩爾濃度測定儀檢定規程》，分別對制藥機械行業(yè)的滲透壓測定儀（滲透壓儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）的要求和冰點(diǎn)滲透壓儀的檢定做了詳細的規定。
        2.2嬰幼兒配方食品相關(guān)研究
        嬰幼兒配方奶粉是特殊食品中近乎大眾化的食品，相當大比例的嬰幼兒需要借助嬰幼兒配方食品來(lái)滿(mǎn)足日常的營(yíng)養需要。嬰幼兒配方奶粉是以乳類(lèi)及乳蛋白制品和/或大豆及大豆蛋白制品為主要原料，加入適量的維生素、礦物質(zhì)和/或其他輔料，僅用物理方法生產(chǎn)加工制成的液態(tài)或粉狀產(chǎn)品，適用于嬰兒或幼兒食品，其營(yíng)養成分能滿(mǎn)足正常嬰兒或幼兒的部分營(yíng)養需要。嬰幼兒配方奶粉是最接近母乳的替代品，其所有的成分和指標都必須是安全的。由于組成成分復雜，嬰幼兒配方奶粉的滲透壓受原料配比的影響大，其碳水化合物對配方粉滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）影響最大。李媛媛等詳細研究了膳食纖維、乳糖等碳水化合物及濃縮乳清蛋白80（WPC80）等蛋白原料對配方奶粉溶液滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的影響（見(jiàn)圖1）。



       結果表明：與蛋白質(zhì)相比，乳糖對嬰兒配方粉溶液的滲透壓值影響大；相同濃度下，低聚半乳糖對溶液的滲透壓值的影響顯著(zhù)大于其他可用于嬰兒配方粉的膳食纖維；水解蛋白對溶液滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的影響顯著(zhù)高于非水解蛋白。嬰幼兒配方奶粉液的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）與沖調濃度有關(guān)，溶液滲透壓值與其沖調濃度呈線(xiàn)性正相關(guān)關(guān)系，所以，奶粉沖泡需要按照標簽明示使用比例沖調。Steele等對配方奶粉的濃度和添加成分與滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的相關(guān)性做了詳細的研究，結果表明：增大配方奶粉的沖調濃度，其滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）會(huì )相應的線(xiàn)性改變；不同的添加成分對滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的貢獻不同，同時(shí)添加多種成分對滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的貢獻會(huì )相應疊加。
        Ljung等研究發(fā)現配方奶粉中大多數礦物元素的含量均高于母乳，Ziegler等認為主要是配方奶粉中的P、Na、K、CI等離子對嬰幼兒體內的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）平衡有影響，嬰兒如果長(cháng)時(shí)間食用高滲透壓食品，不僅會(huì )使體重增長(cháng)過(guò)快，也有可能引起大腦損害并為日后患糖尿病埋下隱患。韋立仁等通過(guò)醫學(xué)實(shí)驗表明，添加無(wú)機鹽配制的高滲透壓奶粉溶液具有促進(jìn)腎結石形成的作用，這一結果為嬰幼兒配方奶粉中無(wú)機鹽的合理添加和檢測提供了參考依據。Rudolph等認為嬰幼兒及兒童結石癥患病率的增高可能與通過(guò)加工食品或者快餐食品等攝入了過(guò)多的食鹽有關(guān)。
        2.3特殊醫學(xué)用途配方食品相關(guān)研究
        特殊醫學(xué)用途配方食品是專(zhuān)門(mén)加工配制而成的配方食品，本身不具備治療疾病的作用，與藥品有本質(zhì)區別，須在醫生或臨床營(yíng)養師的指導下單獨食用或與其他食品配合食用。針對特定疾病狀態(tài)的人群，特別是消化系統損傷、肝病、腎病、大面積燒傷等疾病狀態(tài)的人群，滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）是特殊醫學(xué)用途配方食品配方設計的重點(diǎn)考察指標。王文特等研究了不同儀器、不同檢測方法對特殊醫學(xué)用途配方食品的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的差異情況，發(fā)現氨基酸配方和全營(yíng)養配方的特醫食品滲透壓較高，嬰兒配方食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）較低；露點(diǎn)滲透壓儀的結果比冰點(diǎn)滲透壓儀略低；進(jìn)樣量較少的儀器檢測結果高于進(jìn)樣量高的儀器。如圖2，王文特等認為進(jìn)樣量對滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的影響在于結冰曲線(xiàn)的改變影響了曲線(xiàn)穩定段的寬度和高度。吳超等探討了不同滲透壓的營(yíng)養液對進(jìn)展期胃癌腸內營(yíng)養患者的耐受性的影響，結果表明，使用低于一般標準配方的營(yíng)養液（滲透濃度為255～330 mmol/L）進(jìn)行治療進(jìn)展期胃癌腸內營(yíng)養患者，耐受性強，不良反應發(fā)生率低。目前國內市場(chǎng)流通的特殊醫學(xué)用途配方食品類(lèi)別有全營(yíng)養配方、特定全營(yíng)養、脂肪組件、電解質(zhì)組件、碳水化合物組件，其樣品形態(tài)涉及液態(tài)、粉狀和混懸液。其中混懸液因為其樣品狀態(tài)均勻性和穩定性低，滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）測定難度大，測定偏差可能稍大。冰點(diǎn)滲透壓測定儀需要凍結樣品，因此無(wú)法準確測定高濃度，懸浮顆粒多的樣品的滲透壓，建議用露點(diǎn)滲透壓儀進(jìn)行測定。



       3、特殊食品常用滲透壓儀的比較
       目前國內應用于食品檢測的滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）多為冰點(diǎn)滲透壓儀。冰點(diǎn)滲透壓儀是通過(guò)測量溶液的冰點(diǎn)來(lái)測定滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓），測量溶液冰點(diǎn)最快速準確的方法是溶液迅速降到低于溶液冰點(diǎn)的溫度。冰點(diǎn)滲透壓儀是一水的結晶點(diǎn)為基礎，零度以下不結冰的樣品無(wú)法測定，例如某些有機試樣和油脂類(lèi)產(chǎn)品。對于水溶液，在從液態(tài)向固態(tài)冷卻變化過(guò)程中會(huì )發(fā)生過(guò)冷現象，這時(shí)的液體是極不穩定的，受到一定的干擾震動(dòng)可觸發(fā)其立刻結晶而變?yōu)楣虘B(tài)。由于晶化熱的存在，使過(guò)冷溶液在結冰形成瞬間產(chǎn)生溫度回升現象，使水溶液的溫度達到一段平衡的時(shí)期，這段平穩溫度為水溶液的冰點(diǎn)溫度。冰點(diǎn)滲透壓儀一般由以下幾個(gè)部分組成：制冷溫控系統、誘發(fā)結晶系統、加樣系統、數據處理系統、顯示和輸入輸出系統。冰點(diǎn)滲透壓儀最核心的部分是制冷控溫系統和誘發(fā)結晶系統。誘發(fā)結晶的方式有2種，分別是金屬探針?lè )ǎǘ夅樂(lè )ǎ┖驼袷幏�，其中金屬探針�(lè )ㄖ械亩夅樏看卧跍y試過(guò)程中都要進(jìn)入到樣品中以誘發(fā)溶液結晶。
       冰點(diǎn)法滲透壓儀的主要制藥商有德國羅澤（LOSER）公司和英國雅森公司等，上述公司產(chǎn)品均為冰點(diǎn)滲透壓儀，測量范圍分別為0～2500 mOsm/kg H₂O 和0～3000 mOsm/kg H₂O。德國羅澤采用了金屬探針?lè )ㄕT發(fā)溶液結晶，其使用一種特殊材料制成的二級針探頭，靈敏準確又不易磨損，方便擦拭不易交叉污染，確保了測試結果的穩定，總體來(lái)說(shuō)是測定特殊食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的最好選擇。但缺點(diǎn)是儀器屏幕小、沒(méi)有自動(dòng)進(jìn)樣和多樣品處理。但該公司新升級型號已解決以上弊端。
        目前為止全球市場(chǎng)使用的露點(diǎn)滲透壓儀是美國的公司生產(chǎn)，國內沒(méi)有生產(chǎn)露點(diǎn)滲透壓儀的廠(chǎng)家，所以選擇單一。
        4、啟示及展望
        作為一項對人體健康有重要作用的生理指標，滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）已經(jīng)逐漸引起我國食品行業(yè)的注意。但是，對于強制性標準的制定，包括產(chǎn)品中滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）項目的限量和檢測方法標準，還存在著(zhù)空白。特殊食品生產(chǎn)企業(yè)對滲透壓指標的關(guān)注度還不夠，尤其是不了解滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）對嬰兒健康所能帶來(lái)的問(wèn)題，所以產(chǎn)品可能存在一定的隱患。消費者對于特殊食品和滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的了解較低，很少能關(guān)注到日常飲食中透過(guò)滲透壓指標帶來(lái)的問(wèn)題。對于現在市場(chǎng)上流通的嬰幼兒配方食品，無(wú)論從樣品狀態(tài)上來(lái)說(shuō)，還是滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）測定范圍來(lái)說(shuō)，即可以用冰點(diǎn)法也可以用露點(diǎn)法測定滲透壓。
       但是，現有的滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）最初是根據藥品的需求研發(fā)的，并不完全適應食品，尤其是對基質(zhì)復雜、樣品狀態(tài)多變的特殊醫學(xué)用途配方食品。所以針對食品的滲透壓儀（滲透壓測定儀，摩爾濃度滲透壓儀，滲透壓摩爾濃度測定儀）從檢測技術(shù)和儀器設計上還有很大的開(kāi)發(fā)和提升的空間。冰點(diǎn)法發(fā)展迅速，冰點(diǎn)滲透壓儀使用方便、重復性好、線(xiàn)性好、測定準確，已經(jīng)被大多數食品檢驗用戶(hù)選擇使用。露點(diǎn)法的儀器本身存在某些缺陷，用戶(hù)較少，少有廠(chǎng)家研發(fā)。后期隨著(zhù)特殊食品的開(kāi)發(fā)，多元化多樣化的食品形態(tài)出現，冰點(diǎn)法從方法本身來(lái)看已經(jīng)不能滿(mǎn)足多種狀態(tài)的食品滲透壓（摩爾濃度滲透壓，摩爾滲透壓）的測定，建議在測定法上投入更多的精力。