營養(yǎng)素在干濕法復(fù)合生產(chǎn)工藝中的衰減

尹蘭，羅麗，崔廣智，蘇德亮，李亞萍，宋禮*

1. 甘肅華羚生物技術(shù)研究中心（蘭州 730000）；2. 甘南州牦牛乳研究院（合作 747000）；3. 甘肅省干酪素工程技術(shù)研究中心（蘭州 730000）

營養(yǎng)素是指人體在消化、吸收和代謝過程中所需要的物質(zhì)和能量成分，是維持人或動(dòng)物體組織更新和各種生理功能正常進(jìn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，人體自身不能合成或合成量極少，只能通過食物補(bǔ)充[1]。配方設(shè)計(jì)過程中，營養(yǎng)素含量的影響因素除貨架期衰減外，還應(yīng)考慮整個(gè)生產(chǎn)加工過程中的含量變化及損失情況[2]。目前乳品企業(yè)采用的生產(chǎn)工藝主要包括濕法工藝、干法工藝及干濕法復(fù)合工藝，相對(duì)而言，采用干濕法復(fù)合工藝優(yōu)于單獨(dú)使用濕法工藝或干法工藝：一是微量營養(yǎng)素在濕法工藝部分混合更均勻[3]；二是一些熱敏性的營養(yǎng)素在干法工藝部分加入可減少其損失，所以干濕法復(fù)合工藝是最常用的乳粉生產(chǎn)工藝。

孫健等[4]對(duì)配方奶粉濕法工藝生產(chǎn)過程中添加的多種微量營養(yǎng)素的損失率進(jìn)行了研究；王湘竹等[5]對(duì)濕法生產(chǎn)工藝中部分營養(yǎng)素（維生素B1、B2、A、C、E和微量元素Ca、Fe、Zn）的含量及損失率進(jìn)行了分析，但未對(duì)膽堿、肌醇、牛磺酸、左旋肉堿、低聚果糖、低聚半乳糖、酪蛋白磷酸肽、1, 3-二油酸2-棕櫚酸甘油三酯（OPO）、二十二碳六烯酸（DHA）以及二十碳四烯酸（ARA）等營養(yǎng)素進(jìn)行研究。

目前為止，對(duì)干濕法復(fù)合工藝生產(chǎn)過程中營養(yǎng)素衰減的研究還未見全面系統(tǒng)的報(bào)道，此次試驗(yàn)通過分析干濕法復(fù)合工藝生產(chǎn)過程中維生素、礦物質(zhì)以及其他營養(yǎng)成分的衰減情況，為企業(yè)的配方設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牦牛奶較大嬰兒配方奶粉，甘肅華羚乳品股份有限公司；復(fù)配維生素，帝斯曼維生素（上海）有限公司；復(fù)配礦物質(zhì)，帝斯曼維生素（上海）有限公司；二十二碳六烯酸粉末（DHA），嘉必優(yōu)；二十碳四烯酸（ARA），嘉必優(yōu)。

1.2 儀器設(shè)備

電子天平（JY4001，上海精科）；高效液相色譜儀（1260，安捷倫）；氣相色譜儀（GC-2020，滕州中科普分析儀器有限公司）；熒光分光光度計(jì)（F-280，天津市港東科技發(fā)展股份有限公司）；原子吸收分光光度計(jì)（240FSAA，安捷倫）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品的制備

1) 基粉制備

按照濕法工藝生產(chǎn)文件要求，進(jìn)行基粉加工。計(jì)量投料→剪切混料→均質(zhì)（均質(zhì)溫度55～65 ℃）→濃縮殺菌（殺菌溫度95～115 ℃，殺菌保溫時(shí)間15 s）→噴霧干燥→固定流化床二次干燥→振動(dòng)流化床冷卻→基粉包裝，制備三批次基粉，對(duì)每批次基粉進(jìn)行五點(diǎn)取樣，采集待測(cè)試驗(yàn)樣品進(jìn)行檢測(cè)分析。

2) 成品制備

按照干法工藝生產(chǎn)文件要求進(jìn)行成品加工。計(jì)量投料→氣動(dòng)混合→定量包裝，制備三批次成品，對(duì)每批次成品進(jìn)行五點(diǎn)取樣，采集待測(cè)試驗(yàn)樣品進(jìn)行檢測(cè)分析。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定及損失率計(jì)算

按照GB 10767—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 較大嬰兒和幼兒配方食品》[6]中規(guī)定的營養(yǎng)素檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)樣品做2個(gè)平行樣，以驗(yàn)證檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性，不同生產(chǎn)過程中營養(yǎng)素?fù)p失率按式（1）計(jì)算。

根據(jù)基粉理論值和基粉實(shí)測(cè)值，計(jì)算營養(yǎng)素在濕法工藝部分的損失率；以基粉實(shí)測(cè)值為理論值，根據(jù)基粉實(shí)測(cè)值和成品的實(shí)測(cè)值，計(jì)算營養(yǎng)素在干法工藝部分的損失率；根據(jù)成品的理論值和成品的實(shí)測(cè)值，計(jì)算營養(yǎng)素在干濕法復(fù)合工藝生產(chǎn)全過程的損失率。

2 結(jié)果與分析

2.1 維生素衰減研究

濕法工藝部分、干法工藝部分以及干濕法復(fù)合工藝生產(chǎn)全過程的維生素衰減情況如表1所示。

濕法工藝部分中脂溶性維生素?fù)p失不明顯，水溶性維生素中維生素B1、維生素B6和維生素C發(fā)生損失，其余維生素較穩(wěn)定，未發(fā)生明顯損失；其中維生素E、泛酸以及生物素出現(xiàn)負(fù)損失，偏差率均小于5%，屬于合理范圍，可視為零損失。

干法工藝部分中維生素C發(fā)生損失，損失率為11.77%；其他維生素未發(fā)生明顯損失；維生素E發(fā)生負(fù)損失，可能是由檢測(cè)偏差造成的，偏差率小于5%，屬于合理范圍，可視為零損失。

因維生素對(duì)光、熱、氧氣等條件較敏感[7]，濕法生產(chǎn)過程維生素的損失明顯高于干法生產(chǎn)過程。維生素C熱敏性強(qiáng)且具有強(qiáng)還原性，所以維生素C的總損失率最高，達(dá)到40.25%。

表1 維生素的損失

2.2 礦物質(zhì)衰減研究

濕法工藝部分、干法工藝部分以及干濕法復(fù)合工藝生產(chǎn)全過程的礦物質(zhì)衰減情況如表2所示。

濕法工藝部分中礦物質(zhì)銅、磷、硒、錳發(fā)生損失，礦物質(zhì)中銅損失率最高，為24.12%，錳、磷次之，硒損失率最小，其余礦物質(zhì)較穩(wěn)定，未發(fā)生明顯損失；鎂和鈣發(fā)生負(fù)損失，可能是由檢測(cè)偏差造成的，偏差率小于5%，屬于合理范圍，可視為零損失。

干法工藝部分中礦物質(zhì)未發(fā)生明顯損失。其中鈣和碘發(fā)生負(fù)損失，可能是由檢測(cè)偏差造成的，偏差率小于5%，屬于合理范圍，可視為零損失。

食品中礦物質(zhì)本身性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)空氣、溫度、光照等因素均有一定程度的耐受性[8]，損失率相對(duì)維生素較低，銅的總損失率最高，為26.41%，主要為濕法過程損失。

表2 礦物質(zhì)的損失

2.3 其他營養(yǎng)素衰減研究

濕法工藝部分、干法工藝部分以及干濕法復(fù)合工藝生產(chǎn)全過程的礦物質(zhì)衰減情況如表3所示。

表3 其他營養(yǎng)素的損失

濕法工藝部分中可選擇性成分低聚果糖發(fā)生損失，損失率為12.83%；膽堿和OPO發(fā)生負(fù)損失，可能是由檢測(cè)偏差造成的，偏差率小于10%，屬于合理范圍，可視為零損失。

干法工藝部分中膽堿發(fā)生損失，損失率為13.06%，其他營養(yǎng)成分未發(fā)生明顯損失。

生產(chǎn)全過程中肌醇、膽堿、低聚果糖、低聚半乳糖以及DHA均發(fā)生不同程度的損失，其他營養(yǎng)成分未發(fā)生明顯損失。其中，低聚果糖損失率最高，為17.90%，低聚果糖采用GB 5009.255—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中果聚糖的測(cè)定》[9]方法檢測(cè)，可能因檢測(cè)方法不夠準(zhǔn)確，檢測(cè)誤差過大造成。

3 結(jié)論

干濕法復(fù)合工藝中營養(yǎng)素的衰減主要受濕法工藝部分的影響，其中維生素的損失率高于礦物質(zhì)和其他營養(yǎng)素，維生素中維生素D、維生素B1、維生素B6、葉酸以及維生素C發(fā)生損失，其中維生素C的損失率最高，為40.25%，其余維生素未發(fā)生明顯損失；礦物質(zhì)中銅、磷、硒、錳發(fā)生損失，銅的損失率最高，為26.41%；其他營養(yǎng)素中肌醇、膽堿、低聚果糖、低聚半乳糖以及DHA均發(fā)生不同程度的損失，其中低聚果糖損失率最高，為17.90%。

鑒于干濕法復(fù)合工藝對(duì)營養(yǎng)素均有不同程度的影響，因此在配方設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮營養(yǎng)素的貨架期衰減外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)加工條件下營養(yǎng)素的衰減率，避免出現(xiàn)終產(chǎn)品不符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的情況。