叶黄素中老年配方奶粉的研究

苏同英

（明一国际营养品集团有限公司,福州350213）

0 引言

叶黄素也称植物黄体素，是一种广泛存在于玉米、蔬菜、花卉、水果和某些藻类等植物中天然类胡萝卜素，尤其是在万寿菊的干花瓣中含有高浓度的叶黄素[1-4]。叶黄素是眼睛视网膜黄斑部位最重要的色素，抗氧化性好，安全无毒害，营养价值丰富等优点，能够有效地滤除阳光中导致视网膜损伤的蓝光，具有保护视力、增强免疫力、对预防人体衰老、抗癌、延缓动脉硬化、修饰紫外线照射对皮肤造成损伤等功能，尤其是在预防老年性黄斑区病变[5-14]。人体内自身不能合成叶黄素，必须从食物中摄取或额外补充。本研究为了提高中老年奶粉的保健功能，选用万寿菊来源的叶黄素（粉剂）直接添加到中老年奶粉中，随着中国步入老龄化社会，老年黄斑变性的患病率越来越高，叶黄素在中老年奶粉（保健食品）市场开发上将有广阔的市场前景[15]。

1 实验

1.1 材料及设备

质量分数0.5%的叶黄素（CWS——冷水扩散性干粉），中老年奶粉，益生菌（嗜酸乳杆菌La5），异构化乳糖粉。

干混机（GEA品牌，400 kg/罐），电子秤，电子分析天平，高效液相色谱仪（Waters 2695），紫外可见光分光光度仪（T6新锐），高低温交变湿热试验箱，电子分析天平等。

1.2 生产工艺

1.2.1 工艺流程

原辅料验收→备料→进料→称量→预混（15 min，叶黄素0.5%、异构化乳糖粉、益生菌、中老年奶粉之间比按8∶2∶1∶10的比例预混合）→投料→混合→过筛→称量→包装→成品。

1.2.2 关键控制点

（1）原辅料验收。原辅料验收主要是挑选合格的供应商，建立严格的原辅料验收制度、保管制度及出入库制度，并对供应商进行登记评价。主要控制指标有微生物、农药残留及兽药残留、重金属等污染物。在投料前，所有的原辅料必须经过严格检验，不合格的原辅料不得投料生产。

（2）配料（受限辅料称量、预混）。配料所使用的食品添加剂用量必须符合GB 14880、GB 2760的相关规定。

（3）混合。在500 L容积的混料机中按将中老年奶粉与预混料按比例加入，充分混合90 s。

（4）包装。温度控制在18～26℃，相对湿度控制在55%以下，包装环境符合清洁作业区要求。

1.3 检验方法

（1）感官综合评价。对叶黄素中老年奶粉的感官综合评价采用评分方法，得分为色泽、滋味和气味、组织状态、冲调性4个指标的总和，各指标的评分标准如表1所示。由20位有经验的乳粉工作者进行感官品评，去掉一个最高分和一个最低分后取平均值。

表1 叶黄素中老年奶粉的感官综合评分标准

（2）蛋白质的测定采用文献[16]中的方法进行。

（3）脂肪的测定采用文献[17]中的方法进行。

（4）水分的测定采用文献[18]中的方法进行。

（5）膳食纤维的测定采用文献[19]中方法进行。

（6）菌落总数的测定采用文献[20]中的方法进行。

（7）大肠菌群的测定采用文献[21]中的方法进行。

（8）金黄色葡萄球菌的测定采用文献[22]中的方法进行。

（9）沙门氏菌的测定采用文献[23]中的方法进行。

（10）奶粉中叶黄素的测定采用文献[24]中的方法进行。

（11）乳酸菌数的测定采用文献[25]中的方法进行。

（12）叶黄素混合均匀性的测定。根据需要将适量的质量分数为0.5%叶黄素CWS（冷水扩散性干粉）与中老年奶粉进行干混合，混合后按五点三层采样，不同的采样点分别检测叶黄素的质量分数，根据理论核算值进行比对分析，从而验证混合均一性。

（13）叶黄素的稳定性的测定。将原料质量分数为5%，1%，0.5%叶黄素（CWS——冷水扩散性干粉）分别放置于45℃（相对湿度75%）高低温交变湿热试验箱中进行稳定性的验证，每隔一定的时间检测其中的叶黄素质量分数，计算损失率或保留率。

表2 原料叶黄素稳定性的验证方案

（14）中老年奶粉中添加叶黄素的稳定性的测定。将已混合均匀的中老年奶粉，放置于40℃（相对湿度75%）高低温交变湿热试验箱中进行稳定性的验证，每隔一定的时间检测产品中的叶黄素质量分数，观察中老年奶粉中各营养成分对叶黄素的稳定性是否有影响。

表3 中老年奶粉中添加叶黄素稳定性的验证方案

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

2.1.1 叶黄素的质量分数对产品感官指标的影响

原料叶黄素质量分数对中老年奶粉色泽有一定的影响，人体每日的推荐摄入量为12 mg，按每天早晚各喝一次中老年奶，每次30 g奶粉计算，这样叶黄素在产品中的占比为0.02%。表4为产品中添加具有最佳色泽的叶黄素质量分数。

表4 叶黄素质量分数对产品感官指标的影响

由表4可以看出，叶黄素质量分数对产品的滋气味、组织状态、冲调性无太大影响，添加叶黄素质量分数为0.5%的产品感官色泽最佳。

2.1.2 叶黄素容积密度对产品均匀性的影响

叶黄素的容积密度对中老年奶粉的均匀性影响较大，若其容积密度与奶粉的相差较大，干混或运输过程等容易造成混合不均匀或分层的现象。根据以上实验结果，选用质量分数为0.5%的叶黄素（粉剂）作为实验样品，进行实验，结果如表5所示。

表5 叶黄素质量浓度对产品均匀性的影响

由表5可以看出，叶黄素质量浓度为50 g/100 mL时，奶粉中叶黄素质量浓度检测的变异系数最小，因此叶黄素的最佳质量浓度为50 g/100 mL。

2.1.3 叶黄素的稳定性对产品的影响

原料叶黄素（粉剂）稳定性对产品品质影响较大，若稳定性不好，所得的产品风味、溶解性、含量都不理想。根据以上实验结果，选用质量分数为0.5%的叶黄素（粉剂）作为实验样品，在温度45℃（相对湿度75%）环境下进行加速实验，结果如表6所示。

表6 叶黄素稳定性的测定结果

2.2 正交实验

在单因素试验基础上，各因素选取3个水平，采用L9（34）表作正交实验。对数据进行分析，确定产品的最佳工艺参数和配方。围绕单因素试验选择较适水平，选取正交试验的各因素水平如表7所示。按L9（34）安排9组实验，实验采用20位评分员对9组试验的中老年奶粉粉的综合感官进行打分（评分标准见表1）。色泽、组织状态、冲调性、滋气味权重分别占10分、20分、30分和40分，以感官综合评分法分析实验结果，实验结果如表8所示。

根据表8可以得出叶黄素中老年奶粉调配的最优组合为A3B2C3D2，叶黄素粉质量分数为0.5%。同时，各因素对指标影响的主→次的顺序为：A→B→C→D。即粉：原料叶黄素的质量分数→叶黄素的容积密度→异构化乳糖的添加量→中老年奶粉的容积密度。

表7 正交因素水平

表8 正交实验结果

3 结论

通过单因素试验与正交试验，确定出最优工艺组合为A3B2C3D2，即：选用叶黄素粉质量分数为0.5%叶黄素质量浓度为0.50 g/mL，异构化乳糖添加量为1%，中老年奶粉质量浓度为0.46～0.54 g/mL。并且该产品在常温充氮包装贮存24个月时，理化营养指标、微生物卫生指标均稳定地保持在标准范围之内，感官评定平均分数仍能达到70.6，益生菌（嗜酸乳杆菌LA5）活菌数保持在6.6×106g-1，叶黄素仍能保持在22.1 mg/100 g。

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[16]中华人民共和国国家标准《GB 5009.5-2010,食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[S].

[17]中华人民共和国国家标准《GB 5413.3-2010,食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中脂肪的测定》[S].

[18]中华人民共和国国家标准《GB 5009.3-2010,食品安全国家标准食品中水分的测定》[S].

[19]中华人民共和国国家标准《GB/T 5009.88-2008,食品中膳食纤维的测定》[S].

[20]中华人民共和国国家标准《GB 4789.2-2010,食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》[S].

[21]中华人民共和国国家标准《GB 4789.3-2010,食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》[S].

[22]中华人民共和国国家标准《GB 4789.10-2010,食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》[S].

[23]中华人民共和国国家标准《GB 4789.4-2010,食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验》[S].

[24]中华人民共和国国家标准《GB/T 23209-2008,奶粉中叶黄素的测定》[S].

[25]中华人民共和国国家标准《GB 4789.35-2010,食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》[S].