1825年，法国化学家布辛哥尔特(Boussingault)提出向食盐中加碘以防止甲状腺肿，这被认为是食品营养强化的开始。自20世纪40年代起，世界各国开始相继颁布有关食品营养强化的法律法规。1986年，我国卫生部颁布《食品营养强化剂使用卫生标准(试行)》和《食品营养强化剂卫生管理办法》，1994年对《食品营养强化剂使用卫生标准》进行了修订，1996年以后该标准又经几次修订。目前，我国允许添加的营养强化剂种类包括氨基酸及含氮化合物、维生素、矿物质及微量元素等。
根据《食品营养强化剂使用卫生标准》(GB14880－1994)的定义，食品营养强化剂，是指为增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂。食品营养强化剂又称食品强化剂或营养补给剂，主要包括氨基酸及含氮化合物类、维生素类、矿物质和微量元素类以及其他营养强化剂(如脂肪酸类等)，它是食品添加剂产业中重要的一类，在改善人群营养、提高健康水平方面发挥着巨大的作用。
发明专利数量和内容被认为是衡量一个国家核心竞争力、某一产业技术发展程度的重要指标。全国人大常委会于1992年9月4日通过了《关于修改<中华人民共和国专利法>的决定》，从1993年起，允许对“食品、饮料和调味品”，以及“药品和用化学方法获得的物质”的产品授予发明专利权，食品营养强化剂的生产和应用成为可授予发明专利权的客体，这为促进我国食品工业的发展提供了强有力的法律依据和制度保障。本文将从发明专利的角度，对营养强化剂的种类、作用和专利申请分布情况等进行探讨，并对我国营养强化剂行业技术发展情况和前景进行分析。
国际专利分类表涵盖了农业、工业和其他产业，其中，有关食品营养强化剂的分类主要分布于A23L小类下，本文中仅对A23L 1／29(改变食品的营养性质；营养制品)小组所代表的营养强化食品及其下属的分类小组A23L 1／30(含添加剂的)、A23L 1／302(维生素类)、A23L 1／303(维生素A或D)、A23L 1／304(无机盐类、矿物质、微量元素)、A23L 1／305(氨基酸类、肽或蛋白质类)等进行研究。由于篇幅所限，其他与特定食品类型相关的营养强化(如A23C小类所属的乳品营养强化、A23L 1／22所属的强化盐)本文将不再涵盖。
我国食品营养强化剂行业历年来专利申请概况
通过在中国专利文献检索系统中以分类号A23L1／29、A23L 1／30、A23L 1／302、A23L 1／303、A23L 1／304、A23L1／305、A23L 1／307和A23L 1／308，以逻辑关系为“或”的方式检索，共采集到分布于1986年至2010年的14056件专利文献，可见，与食品营养强化有关的发明专利申请数量庞大。这说明从1986年我国政府放开对食品添加剂行业的发明专利授权以来，我国营养强化食品产业已经获得了较大的发展，是食品工业中一个相当活跃的技术领域。
在申请总量上，A23L 1／29和A23L 1／30两个分类号下的专利申请数量最多，分别为8239项和7182项。A23L1／29和A23L 1／30是基础性分类，包括不属于氨基酸类、维生素类和矿物质类的营养强化剂。这说明除传统的3大类营养强化剂外，其他营养强化技术的研究和发展也势头迅猛，技术活跃程度相当高。位居次席的是氯基酸类营养强化剂，该技术领域下分布的专利申请数量为1285项，维生素类营养强化剂技术领域的专利申请为1045项：无机盐和矿物质类营养强化剂技术领域的专利申请为1256项。
从年度变化来看，从1986年至1990年期间，由于我国的专利保护政策处于起步阶段，上述各技术领域的专利申请量大部分维持在个位数；从1996年开始的第二个5年期间，我国营养强化剂行业专利申请量进入初步增长期，进入2001年到2005年的第三个5年期间，随着食品添加剂和食品工业的不断进步和发展，科研技术水平也不断提高，我国营养强化剂行业进入大发展时期，2006年至今的5年期间，仍然维持着较高的增长幅度，例如A23L 1／29下属的技术领域，最近5年较上一个5年期间专利申请量增长超过10倍。可见，从1986年至今，我国营养强化剂行业的专利技术经历了成长、初步发展和高速发展阶段。目前，我国营养强化剂行业技术创新仍然相当活跃，专利申请保持较高的增长速度和数量。
氨基酸、肽类及含氮化合物的强化及其专利申请情况
蛋白质是一切生命物质的基础，氨基酸为构成蛋白质的基本组成单位。自然界中有8种氨基酸(赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸)是人体无法自身合成的，称为必需氨基酸(对儿童而言，还包括组氧酸)。这些氨基酸尤其是食物中常见的限制性氨基酸——赖氨酸和蛋氨酸的缺乏往往引起较为严重的疾病，此外，无论是谷类、蔬果还是肉类食物，其蛋白质中氨基酸的组成和含量都无法实现均衡满足人类需要，因此，使用氯基酸类营养强化剂非常必要。从表1也可以看出，氨基酸类营养强化剂专利申请是我国营养强化专利技术方面的一个研究热点。
1 L－赖氨酸
L－赖氨酸是我国最早批准使用的营养强化剂种类之一，缺乏时可发生蛋白质代谢障碍和机能障碍，在植物蛋白中一般含量较低，尤其是在谷物类主食中，由于我国居民以谷物为主食，因此进行赖氨酸强化非常必要。在氨基酸类营养强化剂的分类(A23L 1／305)下进一步用“赖氨酸”为关键词检索，共检索到专利文献55篇，其中国外专利申请共8件，已授权5件，主要涉及赖氨酸或其衍生物的生理功能的研究、包含赖氨酸作为活性成分的营养强化剂：国内专利申请共63件，已授权8件，主要涉及包含赖氨酸的保健食品、复合营养强化剂和赖氨酸的生理功能研究。
2 L－肉碱
L－肉碱即左旋肉碱，又称为L－肉毒碱(L－carnitine)，是我国卫生部允许使用的营养强化剂，最初认为它属于维生素类，因此又名维生素BT。肉碱是一种小分子、水溶性氨基酸衍生物，具有促进脂肪酸的β－氧化，降低血清胆固醇及甘油三酯的含量，提高机体耐受力等重要生理功能，并参与许多其他代谢过程。在氨基酸类营养强化剂的分类下进一步用“肉碱”为关键词检索，共检索到专利文献19篇，其中国外专利申请共10件，已授权5件，研究主要集中在L－肉碱及其类似物的生产、生理功能研究以及包含L－肉碱及其类似物的复合营养强化剂方面，国内专利申请共9件，已授权1件，研究集中在包含L－肉碱的营养保健食品或饮料方面。
3 牛磺酸
牛磺酸(Taurine)又称α－氧基乙磺酸，是一种含硫的非蛋白氨基酸，人体主要依靠摄取食物中的牛磺酸来满足机体需要。牛磺酸可以促进婴幼儿脑组织和智力发育、提高神
经传导和视觉机能、防止心血管病、影响脂类的吸收、改善内分泌状态、增强人体免疫力、影响糖代谢、抑制白内障的发生发展、改善记忆功能、维持正常生殖功能：另外，牛磺酸还可以防治缺铁性贫血，是人体肠道内益生因子，还具有抗氧化、延缓衰老等作用。在氨基酸类营养强化剂的分类下进一步用”牛磺酸”为关键词检索，共检索到专利文献71篇，其中国外专利申请共8件，已授权5件，集中于含牛磺酸的营养组合物及其生理功能的研究方面，国内专利申请共63件，已授权8件，主要集中于与其他组分复配进行营养强化，也包括从富含牛磺酸的天然物质中提取牛磺酸的研究等方面。
4 谷氨酰胺
谷氯酰胺，又名左旋谷氨酰胺、L－谷氨酰胺，是哺乳动物非必需氨基酸，是肌肉中最丰富的游离氨基酸。谷氨酰胺对机体的作用包括：增长肌肉、增加力量，提高耐力、缓解疲劳，调节免疫、参与合成谷胱甘肽，改善脑机能、提高机体的抗氧化能力等。在氨基酸类营养强化剂的分类下进一步用“谷氨+谷胺”为关键词检索，共检索到专利文献79篇，其中国外专利申请共34件，已授权9件，主要涉及生物学方法生产谷氨酰胺或谷氨酸，部分发明主题涉及谷氨酰胺的生理功能及产业应用研究；国内专利申请共55件，已授权13件，主要涉及在食品，饮料的加工过程中谷氨酰胺或谷氨酸的应用。
5 蛋氨酸
1999年，美国食品药品监督管理局(FDA)批准甲硫氨基酸－蛋氨酸的天然代谢产物——S－腺苷蛋氨酸作为食品营养补充剂。腺苷蛋氨酸参与体内重要的生化反应，具有防止肝脏损伤、抗氧化、调节睡眠、预防抑郁症等功能。在氨基酸类营养强化剂的分类下进一步用“蛋氨酸”为关键词检索，共检索到专利文献22篇，其中国外专利申请共8件，已授权2件，集中于含蛋氨酸产品的制备及生理功能研究方面国内专利申请共14件，已授权4件，主要集中于添加蛋氨酸的营养食品，以及复合营养强化剂技术领域。
维生素类营养强化剂的强化及其专利申请情况
维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必需从食物中获得的一类微量有机物质，分为水溶性和脂溶性两类，目前发现的维生素有几十种，它在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。人体对维生素的需要量很小，但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症，对人体健康造成损害。我国历年来的维生素类营养强化剂专利申请量超过1000件，可见这方面的研究较为集中。
1 脂溶性维生素
脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K等，其中常见的容易缺乏的是维生素A和维生素D。有关维生素A和D的专利，在我国申请量较多的国外专利主要来自于美国、日本和西欧的荷兰等国，研究偏重于特定结构的维生素A和D及其组合物的制备和生理功能研究。国内申请源自各有关高校和相关科研单位，个人申请数量也比较多。
维生素A，又称视黄醇，是我国居民最易缺乏的营养素之一，前体为类胡萝卜素，可在吸收后体内转化为维生素A。人体缺乏维生素A时可出现皮肤干燥、粗糙，眼睛干涩，夜盲等症状。在维生素A、D的分类下进一步用“维生素A+胡萝卜素”为关键词检索，共检索到专利文献165篇，其中国外专利申请共19件，已授权5件，涉及维生素A或类胡萝卜素或包含它们的产品的制备及生理功能研究：国内专利申请共146件，已授权35件，主要集中于添加包含维生素A或类胡萝卜素的复合营养强化剂方面。
维生素D为固醇类衍生物，又称抗佝偻病维生素，有5种不同结构，与健康关系较密切的是维生素D2和维生素D3。维生素D的主要功能是调节体内钙，磷代谢，维持血钙和血磷的水平，促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全，通过肠壁增加磷的吸收，并通过肾小管增加磷的再吸收，维持血液中柠檬酸盐的正常水平，防止氨基酸通过肾脏损失等。在维生素A、D的分类下进一步用“维生素D”为关键词检索，共检索到专利文献137篇，其中国外专利申请共3件，已授权1件，涉及特定结构的维生素D产品及其生理功能例如改善动物生育能力的研究，以及如何提高维生素稳定性的研究，国内专利申请共134件，已授权33件，主要集中于添加包含维生素D的复合营养强化剂的研究方面。
2 水溶性维生素
水溶性维生素包括B族维生素和维生素C，其中维生素B2是我国居民最容易缺乏的营养素之一，缺乏的程度仅次于钙。人体缺乏维生素B2时，可引发阴囊炎、舌炎、唇炎、口角炎，角膜炎及脂溢性皮炎等疾病。此外，维生素B1主要分布在大米、小麦的表皮上，由于精白米面的广泛食用，我国维生素B1的缺乏情况也是相当严重的。在维生素的分类下进一步用“维生素B”为关键词检索，共检索到专利文献155篇，其中国外专利申请共16件，已授权8件：国内专利申请共139件，已授权12件。上述国内外专利申请涉及的技术领域均集中于包含B族维生素的复合营养强化剂及其生理功能的研究方面，国内专利申请中添加B族维生素的保健食品也是一个相对集中的研究热点。
维生素C又名抗坏血酸。虽然我国维生素C食物来源比较丰富，但由于容易受到破坏，且自然界维生素C多分布于蔬菜中，我国居民惯于食用煮熟的蔬菜，因而也容易造成维生素C的缺乏。维生素C参与人体氧化还原过程，可降低过氧化脂质与血清胆固醇，维持骨骼，牙齿，血管、肌肉的正常发育和功能，促进创伤与骨折愈合，还具有其他功能例如对包括铅在内的化合物的解毒作用等。人体缺乏维生素C时，可出现牙龈和皮下出血、营养吸收不良、免疫力低下等病症，严重时可引发坏血病。在维生素的分类下进一步用“维生素C”为关键词检索，共检索到专利文献206件，其中国外专利申请共17件，已授权5件，主要集中于维生素c复合营养物质的生产及其生理功能例如免疫营养和改善蛋白质沉淀等的研究方面；国内专利申请共189件，已授权11件，研究热点集中度较高，大部分涉及维生素C复合营养物质复配的研究，其中对生理或临床功能进一步研究的数据比较缺乏。
矿物质营养强化剂强化技术及其专利申请情况
矿物质虽然在人体内含量不高，不能在人体内合成，也不能在机体代谢过程中消失，但却是构成人体机体组织和正常生理活动所必需的，如果缺乏就会产生各种疾病。人体内的矿物质元素包括60多种，现已经发现其中21种是人体所必需的，按照含量不同，可分为常量元素和微量元素两大类。在我国专利申请中，研究热点为钙、铁、锌和硒强化食品。
1 钙
钙是人体内含量最高的常量矿物质元素，对于各个年龄段的人群来说充足的钙摄取都是必不可少的。钙也是中国居民缺乏的严重程度排名第一的营养素。缺钙会导致抽筋，骨质疏松等症状，婴幼儿缺钙可引起佝偻病。在无机盐强化剂的分类下进一步用“钙”为关键词检索，共检索到专利文
献509件，其中国外专利申请共77件，已授权50件，主要研究热点集中于钙营养强化剂的生产和生理功能以及用途方面：国内专利申请共432件，已授权55件，大部分涉及的技术主题是钙强化营养食品的生产。
2 铁
我国居民摄入的铁主要是来自植物中的非血红素铁，其利用率和吸收率较低，另外，作为我国居民主食的谷物中含量较高的植酸会抑制人体对铁的吸收，因此我国居民存在着广泛的贫血现象，尤其是妇女、儿童和老人。人体缺铁时，可引发缺铁性贫血，出现食欲减退、烦躁、乏力、面色苍白、心悸、头晕等症状。在无机盐强化剂的分类下进一步用“铁”为关键词检索，共检索到专利文献256件，其中国外专利申请共44件，已授权19件，主要研究热点集中于如何促进营养强化剂中铁的吸收方面以及铁营养强化剂的生产，生理功能研究方面，国内专利申请共212件，已授权23件，大部分涉及的技术主题是铁强化营养食品的生产。
3 锌
锌属中国人容易缺乏的营养素，尤其是儿童、青少年缺锌比较严重。人体缺锌可出现生长发育迟缓、食欲不振、味觉减退。性成熟推迟、性机能低下、创伤不易愈合、免疫功能降低、易于感染等病症。在无机盐强化剂的分类下进一步用“锌”为关键词检索，共检索到专利文献300件，其中国外专利申请共29件，已授权13件，主要研究热点集中于如何促进营养强化剂中锌的吸收方面以及营养强化剂的生产、生理功能研究方面，国内专利申请共271件，已授权36件，大部分涉及的技术主题是含锌强化营养食品的生产。
4 硒
硒在人体中含量不大却必不可少。人体缺硒可引发克山病、大骨节病等多种疾病。在无机盐的分类下进一步用“硒”为关键词检索，共检索到专利文献321件，其中国外专利申请共11件，已授权3件，涉及的技术主题均为在复合营养食品或复合营养强化剂中添加硒，国内专利申请共310件，已授权69件，大部分涉及的技术主题是硒强化营养食品的生产。国内关于硒强化的专利申请相对数量较大，说明我国研究人员对于硒强化技术比较关注，可能原因是我国东北、华北和西北很多地区属于低硒带，缺硒可能诱发诸多病症诸如闻名的克山病等，在此背景下，我国科研工作者对缺硒相关疾病研究较多。但是另一方面，硒毕竟属于人体需求量很少的微量元素，摄入过多也会导致硒中毒，且对于高硒区(如湖北恩施)而言，必须严格控制添加量，因此除了富硒食品的开发外，硒过多的毒副作用、合适的添加量可能是一个潜在的研究重点。
其他营养强化剂的强化及其专利申请情况
脂肪酸类营养强化剂主要包括各种必需脂肪酸，尤其是多不饱和脂肪酸例如DHA或EPA等。其成为近年来的研究热点。以各种营养强化剂的分类号分别结合“EPA”为关键词，共采集到66件专利文献；以各种营养强化剂的分类号分别结合“DHA”为关键词，共采集到129件专利文献，以各种营养强化剂的分类号分别结合“多不饱和脂肪酸”为关键词，共采集到129件专利文献。可见，多不饱和脂肪酸类营养强化也是我国食品营养强化剂技术领域一个比较集中的研究方向。
从1986年以来，我国食品营养强化剂专利申请从无到有，发展非常迅速，这种发展势头充分证实了我国对包括食品、药品等在内的相关技术领域放开专利权客观上促进了我国相关产业的进步和发展。国内专利申请数量较大，说明营养强化剂是国内食品工业科研工作者研发的热点，尤其是钙强化、维生素强化等技术领域，国内申请量相当大，说明国内对这些技术领域的关注度较强，研究力量较为充足。
然而，作为食品工业研究者，我们也要清醒地认识到目前我国食品营养强化剂专利申请和技术发展存在的不足：①从授权比例和发明内容来看，国内发明专利申请量虽然大，授权比率却不高，研究其申请文件全文，可见普遍存在篇幅较短、保护范围狭窄的情况，说明大部分研究还不够深入。②从技术内容上看，涉及核心技术的发明尚不多，国内发明专利申请占据最大比例的是复合营养强化剂的组配，并且很少能够提供充足的动物学或临床实验数据。
专利技术是衡量某一国家、地区或某一产业的创新活力、发展水平和后劲的重要指标。从营养强化剂产业的专利申请和分布来看，我国国内产业界的申请量已经达到了相当高的水平，并且保持着较高的增长势头，但目前在专利申请质量和核心技术方面还有待进一步提高。相信通过我国相关产业界人士的共同努力，在现有基础上进一步拓展营养强化剂的种类，并对其生理功能和毒副作用进行深入研究，进一步提高专利申请文件撰写质量，我国营养强化剂产业将会得到更好更快的发展，为我国人民的健康水平进一步提高作出更大贡献。