代餐食品專利技術(shù)綜述

◎ 唐惠敏

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，醫(yī)藥發(fā)明審查部，北京 100160）

代餐食品一般是指用于取代部分或全部正餐的食品，最初的產(chǎn)品形式是飲料代餐，其概念可以追溯到早期一些生理學(xué)家的研究成果。20 世紀(jì)40 年代，有研究者首先確定了在嚴(yán)格限制食物期間人類生存所需的主要營養(yǎng)素，進(jìn)而基于20 世紀(jì)50 年代后期的太空飛行需要開發(fā)出高度緊湊的液體膳食替代品[1]。近年來，隨著全球以及中國超重和肥胖人口比重的增高，由此引發(fā)的慢性病也逐漸增多?；谌藗儗】档淖非?，特別是減肥和控制體重的需求成為了代餐市場迅速擴(kuò)大的關(guān)鍵動力。由此，代餐食品也受到了各研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。

作為技術(shù)文獻(xiàn)的一種，獲得授權(quán)的發(fā)明專利記載了具有新穎性、創(chuàng)新性和實用性的技術(shù)方案，對這些發(fā)明專利申請進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計分析有助于了解該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與變化趨勢，尤其對相關(guān)領(lǐng)域的企事業(yè)單位、科研院所等制定未來發(fā)展戰(zhàn)略以及產(chǎn)品布局方面具有重要指導(dǎo)意義。筆者通過在incoPat 數(shù)據(jù)庫上對代餐關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，獲得了2003—2022 年有關(guān)代餐食品的授權(quán)發(fā)明專利95 件，并對相關(guān)專利進(jìn)行技術(shù)分析，旨在為代餐食品的技術(shù)發(fā)展和企業(yè)的研發(fā)方向提供借鑒。

1 專利申請時間及年度發(fā)展趨勢分析

2003—2022 年，已授權(quán)的代餐相關(guān)的發(fā)明專利數(shù)量有95 件，具體每年申請的專利數(shù)量和公開的專利數(shù)量如圖1 所示。2007 年以前,沒有代餐專利的申請；2007—2010 年申請發(fā)明專利數(shù)量為8 件，占申請總數(shù)量的8.4%，其中2007 年1 件，2008 年2 件，2009 年1 件，2010 年4 件，平均每年2 件；2011—2022 年申請發(fā)明專利數(shù)量為87 件，占申請總數(shù)量的91.6%，其中2011 年 8 件，2012 年10 件，2013 年7 件，2014 年10 件，2015 年 7 件，2016 年6 件，2017 年15 件，2018 年9 件，2019 件 10 件；2020 年3 件，2021 年2 件?？紤]到2019—2022 年 部分申請仍處于審查階段，所以這部分?jǐn)?shù)據(jù)不具有代表性，僅供參考。從2003—2019 年專利申請數(shù)量可以看出，代餐食品的研究熱度呈持續(xù)上漲趨勢，特別是2011 年以后，代餐食品的研究越來越受到人們的重視，其應(yīng)用也會越來越廣泛。

2 專利申請人構(gòu)成及特征分析

對2003—2022 年獲得授權(quán)的95 件發(fā)明專利進(jìn)行申請人分析，結(jié)果如表1所示。其中67 件申請來自于企業(yè)，占總申請數(shù)量的70.5%；17 件申請來自于大專院校，占總申請數(shù)量的17.9%；6 件申請來自于個人，占總申請數(shù)量的7.4%；5 件申請來自于科研單位，占總申請數(shù)量的5.3%。由此可見，企業(yè)的專利申請數(shù)量占據(jù)第一，說明很多企業(yè)都看好這一商機(jī)，市場競爭較為激烈。相比之下，大專院校和科研單位的申請數(shù)量相對較少，相關(guān)單位可以更多關(guān)注該領(lǐng)域，為企業(yè)研發(fā)提供更有利的支持和服務(wù)。

表1 代餐食品專利申請人類型構(gòu)成表

代餐食品專利申請人及專利數(shù)量分布見表2。已授權(quán)專利申請數(shù)量排名前四的是北京康比特體育科技有限公司、中食安泓（廣東）健康產(chǎn)業(yè)有限公司、光明乳業(yè)股份有限公司和雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司，其專利申請數(shù)量分為7件、5件、4件和3件。其中，已授權(quán)申請專利數(shù)量最多的是北京康比特體育科技股份有限公司，可以看出其在該領(lǐng)域處于領(lǐng)跑地位，所申請的7 項專利主要集中在以減肥瘦身為需求的代餐粉、代餐棒、代餐餅干和代餐果凍等產(chǎn)品形式的創(chuàng)新，同時有些專利申請也在減肥瘦身的基礎(chǔ)上兼顧皮膚保養(yǎng)、改善睡眠和腸道健康等需求[2-8]；中食安泓（廣東）健康產(chǎn)業(yè)有限公司申請并獲得批準(zhǔn)的5 項發(fā)明專利中有2 項與產(chǎn)品配方的改進(jìn)相關(guān)，其主要是通過添加藥食同源物質(zhì)，開發(fā)出了高蛋白的代餐粉和具有輔助降低血脂功效的代餐粉[9-13]；光明乳業(yè)股份有限公司申請并獲得批準(zhǔn)的4 項發(fā)明專利，更多地專注在低熱量、易飽腹、更健康的營養(yǎng)需要，同時結(jié)合公司自身涉及的牛奶、酸奶和乳飲料等產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新[14-17]；雀巢產(chǎn)品技術(shù)中心申請并獲得批準(zhǔn)的3 項發(fā)明專利[18-20]則更多地專注在一些活性成分、功能性原料的穩(wěn)定性和生物可及性方面的研究，使其應(yīng)用在代餐食品中能夠提供更多的功效性能。

表2 代餐專利申請人及專利數(shù)量分布表

3 專利分類分布

（1）在檢索獲得的95 件代餐食品專利中，按照產(chǎn)品功效需求進(jìn)行分類。其中，滿足減肥控體需求的專利申請有64 件，占總數(shù)量的67.4%；滿足降血糖需求的專利申請有18 件，占總數(shù)量的18.9%；滿足降血壓和降血脂需求的專利申請有7 件，占總數(shù)量的7.4%。另外，需要指出的是，由四川大學(xué)于2018 年申請的專利《一種針對痛風(fēng)人群的代餐營養(yǎng)棒及其制備方法》[21]，是唯一一件針對痛風(fēng)人群降低尿酸的產(chǎn)品，其提供的代餐營養(yǎng)棒產(chǎn)品的主要原料包括海洋魚功能低聚肽粉、濃縮乳清蛋白、膨化米粉、燕麥片、膨化植物粉、復(fù)合果粒、殼寡糖、奇亞籽、菜籽油和啤酒酵母粉等，專利指出，通過日常食用該代餐產(chǎn)品，能夠在保持較低熱量的同時將目標(biāo)人群的尿酸水平維持在正常范圍內(nèi)。由雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司于2012 年申請的專利《對抗肌萎縮和少肌癥的乳清蛋白膠束》[20]，是唯一一件針對肌萎縮或者少肌癥人群的產(chǎn)品，其主要是通過在餐食中添加乳清蛋白膠束從而實現(xiàn)刺激肌肉蛋白質(zhì)合成、減少蛋白質(zhì)分解以及增加肌肉質(zhì)量。

（2）按照產(chǎn)品的形式分類。粉劑代餐食品專利有42 件，占總數(shù)量的44.2%；烘培類（餅干、蛋糕等）的代餐產(chǎn)品專利有8 件，占總數(shù)的8.4%；棒類的代餐產(chǎn)品專利有7 件，占總數(shù)量的7.4%；飲品類的代餐產(chǎn)品專利有5 件，占總數(shù)的5.3%；代餐酸奶專利有3 件，占總數(shù)的3.2%；其余為代餐粥、代餐果凍等。其中，北京康比特體育科技股份有限公司于2012 年申請的專利《一種代餐果凍粉及其制備方法》[7]，涉及一種代餐果凍粉，其原料包括聚葡萄糖、異麥芽酮糖、魔芋膠、卡拉膠、γ-氨基丁酸和膠原蛋白，該代餐產(chǎn)品采用了果凍的劑型，使得產(chǎn)品具有良好的口感和外觀；通過在產(chǎn)品中添加低熱量營養(yǎng)素、高膳食纖維、膠原蛋白等成分，使得產(chǎn)品的飽腹感增強(qiáng)，從而達(dá)到降血糖、瘦身、助睡眠等功效。

在代餐食品專利中提及的有關(guān)產(chǎn)品特征的高頻詞匯中，由高到低排序的詞匯為口感好、營養(yǎng)均衡、飽腹感、低熱量、高纖維、高蛋白、低糖、方便、穩(wěn)定性好。由此可見，作為食品的一種特殊類型，代餐食品在營養(yǎng)健康的大前提下，如何跟正餐的美味相媲美，也是很多專利申請關(guān)注的第一要素。

4 專利技術(shù)特征分析

根據(jù)國際專利分類法（International Patent Classif- ication，IPC）對檢索專利所涉及的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行分類，結(jié)果見表3。代餐食品的中國專利主要集中在A23L、A23C、A21D 所涉及的各種食品類型，包括營養(yǎng)粉、烘焙食品、乳制品等，種類多樣，同時也涉及一些產(chǎn)品功能活性、加工方法等方面的改進(jìn)。

表3 代餐專利IPC 分類表

4.1 滿足減肥控體需求的代餐專利

代餐食品，從廣義上理解通常是指可以取代部分或全部正餐的食品。早期的代餐食品形式主要包括五谷雜糧粉、果蔬粉、堅果粉和水果酵素粉等代餐粉。例如，王瑩等[22]于2014 年申請了一種全營養(yǎng)代餐粉，其原料包括谷物、果蔬、堅果粉和天然甜味劑，通過添加豐富的原料成分來實現(xiàn)營養(yǎng)全面的效果，在制備中采用了擠壓膨化技術(shù)來提升產(chǎn)品的沖調(diào)性能和消化吸收性能。俞亞玲[23]于2017 年申請了一種全營養(yǎng)代餐粉，首次將水果酵素粉應(yīng)用于產(chǎn)品中，通過將預(yù)先制備的水果酵素粉與產(chǎn)品配方中的其他原料組分相配合，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和風(fēng)味效果。孫月娥等[24]于2017 年申請了一種富含γ-氨基丁酸和膳食纖維的全營養(yǎng)代餐粉，通過添加富含γ-氨基丁酸的發(fā)芽薏米粉來促進(jìn)大腦活性和人體內(nèi)氨基酸代謝、調(diào)節(jié)免疫功能等。此外，專利還通過添加小麥胚芽粉來賦予人體必需氨基酸，通過添加燕麥粉等高膳食纖維原料來提高代餐粉中的膳食纖維含量，進(jìn)而獲得具有多種保健功效的代餐粉產(chǎn)品。

除了上面提及的五谷雜糧粉、果蔬粉、堅果粉之外，廣義上的代餐還包括乳飲料和酸奶等產(chǎn)品。例如，王輝等[16]于2013 年申請了一種代餐乳飲料，通過在原料乳中添加奇亞籽、燕麥顆粒等營養(yǎng)豐富的原料來賦予產(chǎn)品相應(yīng)的營養(yǎng)功效，通過添加增稠劑、乳化劑以及利用均質(zhì)、浸入式超高溫瞬時殺菌等工序來改善產(chǎn)品的懸浮穩(wěn)定性。許娜等[25]于2011 年申請了一種含有雞蛋成分的營養(yǎng)酸奶，通過對乳制品配以穩(wěn)定劑、菊粉、濃縮乳清蛋白、稀奶油、雞蛋液和蔗糖，經(jīng)菌種發(fā)酵后再與果蔬、谷物和堅果的顆粒混合制成所需產(chǎn)品，并利用雞蛋和稀奶油的配合來改善產(chǎn)品的營養(yǎng)效果、提升香氣風(fēng)味，利用菌種發(fā)酵來調(diào)和堅果和谷物的固有味道，進(jìn)一步改善產(chǎn)品的風(fēng)味效果和消化性能。

近年來，隨著健康概念和平衡膳食等話題的深入人心，越來越多的代餐食品更加注重各類營養(yǎng)成分的均衡，以期符合更加健康的減肥理念和消費需求。例如，白厚增等[3]于2011 年申請了一種減肥代餐營養(yǎng)棒，含有異麥芽酮糖、膳食纖維、蛋白粉、荷葉提取物等成分，具有減少能量攝入、增強(qiáng)飽腹感、節(jié)食減肥的效果，同時不會引起血糖指數(shù)的升高，適合減肥人群代替中晚餐食用。賈偉平等[26]于2014 年申請了一種含有抗性淀粉的代餐食品，其原料包含抗性淀粉、玉米淀粉、低筋面粉、完全蛋白質(zhì)、植物油、甜味劑和雞蛋液，利用抗性淀粉在小腸中不能被消化吸收以及膳食纖維特性，進(jìn)而實現(xiàn)減肥、調(diào)節(jié)血糖血脂等功效。林峰等[27]于2018 年申請了一種減肥代餐粉及其制備方法，其原料包括油脂類、蛋白質(zhì)類、益生元類、果蔬粉、小麥低聚肽、膳食纖維類和降脂功能性物質(zhì)，該減肥代餐粉通過添加上述功能性成分為人體提供所需營養(yǎng)成分，調(diào)節(jié)免疫力、增強(qiáng)腸道蠕動，進(jìn)而實現(xiàn)有效減輕體重的技術(shù)效果。

4.2 滿足輔助降低血糖需求的代餐專利

在統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，針對高血糖人群降低血糖需求的代餐食品專利占總數(shù)量的第二位。例如，陳潔等[28]于2010 年申請了一種沖調(diào)粉，通過制備W/O 乳狀液、制備W/O/W 乳狀液、經(jīng)噴霧干燥后與低聚果糖、木糖醇、磷脂等組分混合、殺菌等步驟制備而成，可滿足高血糖人群的營養(yǎng)需求，并兼具口感良好，可輔助降低血糖的功效。鄧立新[29]于2017 年申請了一種葛根代餐粉，該代餐粉以葛根粉為主要原料，同時添加賦予產(chǎn)品營養(yǎng)、風(fēng)味效果的藥食兩用成分、果蔬粉、乳清蛋白粉等原料制成，體現(xiàn)了高纖維、低熱量、營養(yǎng)豐富的特點，可供高血糖和肥胖人群食用。陳德興等[30]于2013 年申請了一種適宜糖尿病患者的中藥藥膳配方食品，其原料包括葛根、山藥、枸杞子、黃精、羅漢果和魔芋粉，能夠有效降低血糖和控制血糖的升高，且無副作用。任順成等[31]于2017 年申請了一種糖尿病患者代餐粉，該代餐粉是以富含膳食纖維的小麥麩皮為主要原料，添加蕎麥芽、大豆、小麥胚、魔芋，經(jīng)過擠壓膨化處理制備而成，可滿足輔助降低血糖的代謝需求。

4.3 輔助降低血脂和輔助降低血壓需求的代餐專利

在統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，具有輔助降血壓、輔助降血脂保健功效的代餐食品專利占總數(shù)量的第三位。例如，張榮興等[10]于2018 年申請了一種具有降血脂功能的代餐粉，其原料包括活化燕麥膳食纖維粉、沙棘粉、薏苡仁粉、茯苓粉、玉竹粉和火麻仁粉等。試驗數(shù)據(jù)顯示，使用產(chǎn)品與高脂飼料同時飼喂大鼠，能夠降低大鼠血脂，表明該代餐粉對血脂具有調(diào)控效果。葉澤波等[32]于2014 年申請了一種輔助降血壓代餐粉，該代餐粉是以黃豆為主要原料，添加具有保健功效的果蔬及藥食兩用成分制備而成，具有滿足日常營養(yǎng)需求、輔助降低血脂及輔助降低血糖的保健功效。王志斌等[33]于2017 年申請了一種魔芋代餐粉，該代餐粉是以魔芋精粉為主要原料，復(fù)配茶多酚、燕麥粉、乳清蛋白粉等功效原料，經(jīng)過篩、混合、包裝制備而成，具有輔助降低血脂、降低血壓、降低血糖等功效。

5 結(jié)語

代餐食品除了限制能量外，更講究宏觀營養(yǎng)素和微觀營養(yǎng)素的適量和均衡。對于以減肥、控制體重為目的的代餐產(chǎn)品，國際上和國內(nèi)陸續(xù)頒布了一些相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，代餐食品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面也日趨完善。例如，1991 年國際食品法典委員會頒布了《控制體重用配方食品標(biāo)準(zhǔn)》（CODEX STAN 181—1991）；1995 年國際食品法典委員會頒布了《減肥用低能量配方食品標(biāo)準(zhǔn)》（CODEX STAN 203—1995）；（EU）No 609/2013 條例就嬰幼兒配方食品及較大嬰兒配方食品、加工谷物基食品及嬰兒食品、特殊醫(yī)療用途食品和控制體重代餐等食品類別的組成及信息要求制定了通用規(guī)定，并就可添加至這些食品類別中的物質(zhì)建立了一份聯(lián)合目錄和最新規(guī)定。2017 年10 月7 日歐盟委員會發(fā)布了（EU）2017/1798 條例，對（EU） No 609/2013 條例中關(guān)于減肥代餐產(chǎn)品的特定成分和信息要求進(jìn)行了補(bǔ)充，法規(guī)將于2022 年10 月27 日實施。中國于2015 年出版了《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動營養(yǎng)食品通則》（GB 24154—2015）；2019 年中國營養(yǎng)學(xué)會發(fā)布了《代餐食品》（T/CNSS 002—2019）團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。國際學(xué)術(shù)組織美國糖尿病學(xué)會（ADA）、歐洲糖尿病學(xué)會（EASD）均推出糖尿病的醫(yī)學(xué)營養(yǎng)治療管理要則。這些標(biāo)準(zhǔn)的建立和完善不僅為代餐食品的研究提供了指導(dǎo)方向，還有助于代餐食品行業(yè)的規(guī)范化 發(fā)展。

隨著我國糖尿病、高血壓、高血脂等慢性病發(fā)病人群占比的上升，很多代餐食品將定位轉(zhuǎn)移至輔助降低血糖、輔助降低血壓和輔助降低血脂等方面。特別是針對糖尿病人群，對能量緩釋、藥食同源的功能性材料的研究，成為目前研究的熱點和未來的研究方向。豐富產(chǎn)品的種類、風(fēng)味口感和保健功效是食品發(fā)展的一貫訴求，對于今后代餐食品的發(fā)展，可以考慮以下幾個方面的內(nèi)容。①在已有產(chǎn)品形式的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展應(yīng)用到更多的食品類型中。②拓寬應(yīng)用人群，如針對不同營養(yǎng)需求豐富代餐粉的功能性，使其能滿足不同消費者的營養(yǎng)需求。③著重關(guān)注國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)的動態(tài)發(fā)展，在合法合規(guī)的基礎(chǔ)上探索新思路。希望通過本文的分析，能夠為代餐食品在今后的技術(shù)發(fā)展和企業(yè)研發(fā)思路方面提供一定的參考。