营养素在干湿法复合生产工艺中的衰减

尹兰，罗丽，崔广智，苏德亮，李亚萍，宋礼*

1. 甘肃华羚生物技术研究中心（兰州 730000）；2. 甘南州牦牛乳研究院（合作 747000）；3. 甘肃省干酪素工程技术研究中心（兰州 730000）

营养素是指人体在消化、吸收和代谢过程中所需要的物质和能量成分，是维持人或动物体组织更新和各种生理功能正常进行的物质基础，人体自身不能合成或合成量极少，只能通过食物补充[1]。配方设计过程中，营养素含量的影响因素除货架期衰减外，还应考虑整个生产加工过程中的含量变化及损失情况[2]。目前乳品企业采用的生产工艺主要包括湿法工艺、干法工艺及干湿法复合工艺，相对而言，采用干湿法复合工艺优于单独使用湿法工艺或干法工艺：一是微量营养素在湿法工艺部分混合更均匀[3]；二是一些热敏性的营养素在干法工艺部分加入可减少其损失，所以干湿法复合工艺是最常用的乳粉生产工艺。

孙健等[4]对配方奶粉湿法工艺生产过程中添加的多种微量营养素的损失率进行了研究；王湘竹等[5]对湿法生产工艺中部分营养素（维生素B1、B2、A、C、E和微量元素Ca、Fe、Zn）的含量及损失率进行了分析，但未对胆碱、肌醇、牛磺酸、左旋肉碱、低聚果糖、低聚半乳糖、酪蛋白磷酸肽、1, 3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯（OPO）、二十二碳六烯酸（DHA）以及二十碳四烯酸（ARA）等营养素进行研究。

目前为止，对干湿法复合工艺生产过程中营养素衰减的研究还未见全面系统的报道，此次试验通过分析干湿法复合工艺生产过程中维生素、矿物质以及其他营养成分的衰减情况，为企业的配方设计提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

牦牛奶较大婴儿配方奶粉，甘肃华羚乳品股份有限公司；复配维生素，帝斯曼维生素（上海）有限公司；复配矿物质，帝斯曼维生素（上海）有限公司；二十二碳六烯酸粉末（DHA），嘉必优；二十碳四烯酸（ARA），嘉必优。

1.2 仪器设备

电子天平（JY4001，上海精科）；高效液相色谱仪（1260，安捷伦）；气相色谱仪（GC-2020，滕州中科普分析仪器有限公司）；荧光分光光度计（F-280，天津市港东科技发展股份有限公司）；原子吸收分光光度计（240FSAA，安捷伦）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的制备

1) 基粉制备

按照湿法工艺生产文件要求，进行基粉加工。计量投料→剪切混料→均质（均质温度55～65 ℃）→浓缩杀菌（杀菌温度95～115 ℃，杀菌保温时间15 s）→喷雾干燥→固定流化床二次干燥→振动流化床冷却→基粉包装，制备三批次基粉，对每批次基粉进行五点取样，采集待测试验样品进行检测分析。

2) 成品制备

按照干法工艺生产文件要求进行成品加工。计量投料→气动混合→定量包装，制备三批次成品，对每批次成品进行五点取样，采集待测试验样品进行检测分析。

1.3.2 指标测定及损失率计算

按照GB 10767—2010《食品安全国家标准 较大婴儿和幼儿配方食品》[6]中规定的营养素检验方法进行检测，每个样品做2个平行样，以验证检测数据的精确性，不同生产过程中营养素损失率按式（1）计算。

根据基粉理论值和基粉实测值，计算营养素在湿法工艺部分的损失率；以基粉实测值为理论值，根据基粉实测值和成品的实测值，计算营养素在干法工艺部分的损失率；根据成品的理论值和成品的实测值，计算营养素在干湿法复合工艺生产全过程的损失率。

2 结果与分析

2.1 维生素衰减研究

湿法工艺部分、干法工艺部分以及干湿法复合工艺生产全过程的维生素衰减情况如表1所示。

湿法工艺部分中脂溶性维生素损失不明显，水溶性维生素中维生素B1、维生素B6和维生素C发生损失，其余维生素较稳定，未发生明显损失；其中维生素E、泛酸以及生物素出现负损失，偏差率均小于5%，属于合理范围，可视为零损失。

干法工艺部分中维生素C发生损失，损失率为11.77%；其他维生素未发生明显损失；维生素E发生负损失，可能是由检测偏差造成的，偏差率小于5%，属于合理范围，可视为零损失。

因维生素对光、热、氧气等条件较敏感[7]，湿法生产过程维生素的损失明显高于干法生产过程。维生素C热敏性强且具有强还原性，所以维生素C的总损失率最高，达到40.25%。

表1 维生素的损失

2.2 矿物质衰减研究

湿法工艺部分、干法工艺部分以及干湿法复合工艺生产全过程的矿物质衰减情况如表2所示。

湿法工艺部分中矿物质铜、磷、硒、锰发生损失，矿物质中铜损失率最高，为24.12%，锰、磷次之，硒损失率最小，其余矿物质较稳定，未发生明显损失；镁和钙发生负损失，可能是由检测偏差造成的，偏差率小于5%，属于合理范围，可视为零损失。

干法工艺部分中矿物质未发生明显损失。其中钙和碘发生负损失，可能是由检测偏差造成的，偏差率小于5%，属于合理范围，可视为零损失。

食品中矿物质本身性质相对稳定，对空气、温度、光照等因素均有一定程度的耐受性[8]，损失率相对维生素较低，铜的总损失率最高，为26.41%，主要为湿法过程损失。

表2 矿物质的损失

2.3 其他营养素衰减研究

湿法工艺部分、干法工艺部分以及干湿法复合工艺生产全过程的矿物质衰减情况如表3所示。

表3 其他营养素的损失

湿法工艺部分中可选择性成分低聚果糖发生损失，损失率为12.83%；胆碱和OPO发生负损失，可能是由检测偏差造成的，偏差率小于10%，属于合理范围，可视为零损失。

干法工艺部分中胆碱发生损失，损失率为13.06%，其他营养成分未发生明显损失。

生产全过程中肌醇、胆碱、低聚果糖、低聚半乳糖以及DHA均发生不同程度的损失，其他营养成分未发生明显损失。其中，低聚果糖损失率最高，为17.90%，低聚果糖采用GB 5009.255—2016《食品安全国家标准 食品中果聚糖的测定》[9]方法检测，可能因检测方法不够准确，检测误差过大造成。

3 结论

干湿法复合工艺中营养素的衰减主要受湿法工艺部分的影响，其中维生素的损失率高于矿物质和其他营养素，维生素中维生素D、维生素B1、维生素B6、叶酸以及维生素C发生损失，其中维生素C的损失率最高，为40.25%，其余维生素未发生明显损失；矿物质中铜、磷、硒、锰发生损失，铜的损失率最高，为26.41%；其他营养素中肌醇、胆碱、低聚果糖、低聚半乳糖以及DHA均发生不同程度的损失，其中低聚果糖损失率最高，为17.90%。

鉴于干湿法复合工艺对营养素均有不同程度的影响，因此在配方设计时除了要考虑营养素的货架期衰减外，还应考虑生产加工条件下营养素的衰减率，避免出现终产品不符合相关质量标准的情况。