高壓蒸汽滅菌對寵物罐頭中營養物質的損耗研究

◎劉 策，薛德時，林振國，陳雪梅，孫海濤

（1.山東省農業科學院畜牧獸醫研究所，山東省畜禽疫病防治與繁育重點實驗室，山東 濟南 250100；2.上海天祥質量技術服務有限公司，上海 200233）

目前，我國已經成為僅次于美國、日本的世界第三大寵物市場國家。2018年寵物行業的消費規模超過1 708 億元。隨著人民生活水平的不斷提高，居民擁有寵物的數量逐年遞增，人們對于犬貓為主的伴侶動物的依賴越來越高[1]。在人們注重飲食營養與健康的同時，寵物的營養健康越來越受到廣泛關注。寵物濕糧主要是指寵物主食中水分大于85%的主糧，寵物濕糧的形態主要包括罐頭、鮮食包等[2]。寵物濕糧具有食材選擇新鮮、高適口性、高消化率及易于儲藏等優點，深受犬貓寵物主人的青睞。寵物濕糧罐頭分為寵物零食罐頭和寵物主食罐頭，其中后者是可以代替寵物膨化飼料，用于滿足犬貓整日營養及能量需要的罐頭產品。因此，寵物食品生產企業會在這類罐頭中添加維生素、礦物質飼料添加劑。但是值得注意的是，所有罐頭產品都要經過121 ℃高溫高壓蒸汽滅菌。在這樣的溫度下幾乎所有的微生物和芽孢都會被殺死，同時蛋白質會發生變性、所有酶類都會失活。但是在高溫高壓下維生素和礦物質在如此嚴苛的環境下是否會發生損失和破壞是值得研究的問題。在傳統寵物飼料生產中，維生素、礦物質等飼料添加劑和膨化飼料混合后進行高溫膨化處理。膨化溫度為100～130℃，膨化時間僅在數分鐘之內。但是寵物濕糧卻在121 ℃高溫高壓下滅菌50 min 以上。柑橘罐頭殺菌過程中，維生素C、類胡蘿卜素、黃酮隨溫度的升高而下降，相同溫度下殺菌時間越長，營養成分下降越多[3]；在殺菌終點，采用較低的殺菌溫度條件下維生素C、黃酮保存率較高，類胡蘿卜素在不同殺菌溫度下損失率相差不大。本研究模擬寵物罐頭的生產過程，將產品在高溫高壓中滅菌，觀察部分維生素和礦物質在內的營養物質的損失，從而為生產提供技術資料。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

LDZX-75KBS 立式壓力蒸汽滅菌鍋（上海申安醫療設備廠）、YPCM-4A 真空滾揉機（廣東樂創電器有限公司）、ZBJ-125 高速斬拌機（諸城市強大機械廠）及BZD-1Z 電動真空封罐機（廣州惠利機械制造有限責任公司）。

1.2 試驗處理和罐頭準備

本試驗共計制作4 種處理的罐頭產品。罐頭使用金屬馬口鐵作為容器，高21 m、直徑75 mm、容積100 mL。其中2 組罐頭（共計20 罐，每罐100 g）中添加50%的金槍魚肉、48%的水、2%的寵物全價維生素預混料添加劑及1%的復合食用膠（黃原膠、瓜爾膠等）。另外兩組罐頭中去除金槍魚肉，僅有食用2%的寵物全價維生素預混料添加劑及1%的復合食用膠（黃原膠、瓜爾膠等），其余均以水分填充。所有罐頭進過原料攪拌、真空原輔料斬拌、稱重罐裝、真空封蓋等操作。其中每個處理的隨機取5 個罐頭直接冷凍處理，測定相關指標。其他罐頭進行高溫高壓蒸汽滅菌。滅菌的條件為121 ℃、0.15 MPa、滅菌時間50 min。取出后冷卻并晾干表面水汽即得最終成品。

1.3 營養物質含量檢測

將4 種處理的罐頭在打開蓋后馬上進行營養物質測定。測定包括以下指標：維生素A，測定方法為GB/T 17817—2010（第一法）；維生素E，測定方法為GB/T 17812—2008；維生素B1（硫胺素），測定方法為GB 5009.84—2016；維生素B2（核黃素），測定方法為GB 5009.85—2016。礦物元素鎂、鐵、銅、鋅的檢測方法為GB/T 13885—2017。?；撬岬臏y定方法為GB 5009.169—2016。

1.4 數據統計及分析

所有罐頭測定3 次，取平均值使用Excel 進行數據分析整理，計算營養物質損失率。某種營養物質的損失率（%）=（滅菌前某種營養物質含量-滅菌后營養物質含量）/滅菌前某種營養物質含量。損失率正值代表某種物質在滅菌后營養物質發生減少（損失）。損失率的負值代表滅菌后某種營養物質的增加。

2 結果與分析

寵物罐頭的制作工藝和傳統的馬口鐵包裝的肉糜、肉湯罐頭基本一致。罐頭內部一般含有70%～85%的水分。目前，寵物營養和寵物健康的研究較少，即便如此，有關寵物營養及適口性的研究絕大多數以膨化主糧作為對象飼喂犬貓進行，因此寵物濕糧罐頭等產品的研究比較少。一般人食用的罐頭并不需要達到滿足人的全價營養需要的目的，只有寵物主食罐頭才需要全面研究罐裝食品的全價營養[4]。

由圖1 可知，在魚肉罐頭中，通過高溫高壓后。維生素A和核黃素損失率高達50%以上。維生素D3（膽鈣化醇）和維生素E 的損失率在30%以上。硫胺素的損失率不到10%。對于金屬元素而言，鎂元素和鐵元素的含量出現了負損失率，也就是說隨著高溫高壓滅菌的過程，這兩種金屬元素從罐體金屬中溶出，出現了含量提高的趨勢。銅元素和鋅元素的含量基本不變。由圖2 可知，牛磺酸的損失率小于2%。同時本研究對比沒有添加肉料的空白罐頭（僅添加維生素、礦物質補充劑）發現，兩種B 族維生素（硫胺素和核黃素）的損失率超過50%以上。維生素A、維生素E 和維生素D3的損失率在25%～30%，鎂元素和鐵元素仍舊出現了負損失率，銅元素和鋅元素的含量基本不變，?；撬岬囊琅f損失率小于2%。

圖1 高溫高壓滅菌前后魚肉罐頭內部分營養物質的損失率圖

圖2 高溫高壓滅菌前后空白罐頭內部分營養物質的損失率圖

綜合空白罐頭和魚肉罐頭的結果大體可以判斷B族維生素的損失率至少在50%以上，鎂元素和鐵元素會隨著滅菌過程從馬口鐵金屬中析出，?；撬岬膿p失率小于2%。

國內外目前在寵物罐頭的加工過程的營養素研究很少。某國外研究團隊選擇市面上全價貓糧罐頭21 種，其中有12 種貓糧的鈣含量、磷含量及硒元素含量超過營養需要量的3 倍以上[5]。其他維生素、氨基酸和?；撬岷烤跉W盟標準之上。異黃酮、硒元素及碘元素被認為在罐頭產品中具有高濃度的含量。美國飼料監管員協會（AAFCO）標準中也明確指出在食品加工過程中會損失接近90%的維生素B1。下一步需要繼續開展對比試驗，研究其他維生素、礦物元素及氨基酸、不飽和脂肪酸等營養物質的消化率。同時需要測定包括霉菌毒素、重金屬元素、錫元素等物質的變化[6]，為寵物產業發展提供基礎數據。

3 結論

本文研究了寵物主食罐頭在高溫高壓滅菌前后部分營養物質的損失情況，綜合對比了魚肉罐頭和空白罐頭的實驗數據。研究表明，罐頭中的B 族維生素（硫胺素和核黃素）在滅菌后損失50%以上，鎂元素和鐵元素的含量在滅菌后含量不降反升，?；撬岬膿p失率小于2%。本研究為寵物罐頭食品制作工業提供了基礎數據。