优化食品加工流程以减少营养素损失的策略研究

当今社会，随着人们对饮食健康的日益重视，食品的营养价值成为消费者关注的焦点。在食品加工过程中，营养素的损失是一个不容忽视的问题。尤其是水溶性维生素、脂溶性维生素、矿物质等关键营养素，在加工环节中会因各种因素而流失或降解，导致食品营养价值大打折扣，不仅影响消费者的健康需求，也制约着食品工业的可持续发展。因此，深入研究食品加工流程中营养素的损失机制，探索有效的优化策略以减少营养素损失，提高食品的营养价值，具有重要的理论价值和现实意义。本文深入剖析了食品加工过程中水溶性维生素、脂溶性维生素以及矿物质等主要营养素的损失类型和机制，并在此基础上提出针对性的优化策略，以期最大限度地保留和提升食品的营养价值。

一、食品加工中易损失的三种营养素

（一）水溶性维生素

水溶性维生素易溶于水，在维持人体正常生理功能方面发挥着不可替代的作用，但在食品加工过程中，这些珍贵的维生素面临着流失的风险。尤其在热处理环节，高温和水如同一把“双刃剑”，虽然杀死了食品中的有害微生物，却也破坏了细胞结构，使维生素C和B族维生素大量流失。蒸煮蔬菜时，随着蔬菜翠绿色泽逐渐褪去，维生素C和B族维生素也在逐步流失。浸泡和洗涤过程同样是水溶性维生素流失的高发环节，浸泡时水温过高或时间过长都会加速水溶性维生素的流失。

（二）脂溶性维生素

脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K，主要存在于脂肪中，有相对较好的稳定性，在人体内发挥着重要的生理功能，对于维持人体健康至关重要。在食品加工这一复杂的过程中，高温、氧气和光照是脂溶性维生素降解的主要因素。在烘焙过程中，高温和氧气既赋予食品诱人的香气和口感，又会导致维生素E的降解。在油炸过程中，油脂被高温不断氧化，不仅会产生有害物质，还会破坏维生素A和维生素D，使食品的营养价值大打折扣。

（三）矿物质

矿物质作为食品中不可或缺的营养素，对于维持人体的正常生理功能具有举足轻重的作用，不仅构成人体的骨骼、牙齿，调节体液平衡，还参与多种酶的活性反应，是人体健康的重要保障。在食品加工过程中，矿物质的化学形态发生变化是导致其生物利用率下降的主要原因。以谷物研磨为例，当谷皮和胚芽被研磨得过于细腻时，其中的矿物质与膳食纤维紧密结合，进而形成难以被人体消化吸收的复合物，这些复合物在肠道中通行时无法有效释放矿物质，导致矿物质的生物利用率降低。此外，在添加化学试剂进行食品加工时，部分矿物质与试剂也会发生化学反应，生成不溶性沉淀物，影响其生物利用率。

二、减少水溶性维生素损失的策略

（一）低温短时处理技术

低温短时处理技术作为食品加工领域的一项创新突破，为减少水溶性维生素的损失提供了有效的解决方案。通过精确控制加热温度、缩短加热时间，可以在保障食品安全的同时，最大限度地减少维生素的流失。

在蒸煮这一常见的加工环节中，低温蒸汽蒸煮方式的应用尤为普遍，适中的蒸汽温度和短暂的蒸煮时间既能有效杀灭微生物，又能最大限度地保留蔬菜中的维生素C和B族维生素等水溶性维生素，使得食品在保持原有口感和品质的同时，营养价值也得以充分保留。

此外，对于某些热敏性强的食品，如草莓、猕猴桃等，采用低温干燥或冷冻干燥的方式，不仅可以有效减少维生素的损失，还可保持水果的原有风味和营养价值。

（二）加工条件的精细控制

食品加工过程中的温度、pH、氧气浓度等，都是影响维生素稳定性的关键因素，要想最大程度保留维生素，必须对这些加工条件进行严格的监控和调整。在热处理环节，精确控制加热温度和时间是至关重要的，因为过高的温度、过长的时间都会加速维生素的分解和破坏，加工者需要根据食品的不同特性，制定适宜的加热温度和时间，确保在杀灭微生物的同时，最大限度地保留维生素。在浸泡和洗涤过程中，需要对水温、时间、洗涤次数进行严格控制。加工者应采用适宜的水温，并且注意浸泡与洗涤的时间，以减少维生素的损失。此外，调节食品的pH也是提高维生素保留率的有效手段。不同的维生素在不同的pH下稳定性不同，加工者可以通过调节食品的酸碱度，使其处于维生素最稳定的范围内，从而进一步提高维生素的保留率。

（三）新型加工技术的应用探索

科技的日新月异使得新型加工技术如雨后春笋般涌现，为食品加工领域的发展进步提供了科技支撑。高压处理技术作为非热加工技术的代表，以其独特的优势在水溶性维生素保护方面大放异彩。在不破坏食品口感和品质的前提下，通过高压作用杀灭微生物，可以最大程度保留食品中的维生素。超声波辅助加工技术是利用超声波的空化效应和机械效应，加速食品中的传质和传热过程，促进维生素均匀分布，可以有效减少水溶性维生素的损失，改善食品的质地和口感，提升食品的整体品质。此外，膜分离技术、超微粉碎技术等新型加工技术也在水溶性维生素保护方面展现出巨大的潜力。膜分离技术利用不同膜的选择性、透过性，将食品中的维生素与其他成分分离，实现了维生素的高效保留；超微粉碎技术可以将食品原料粉碎至微纳米级别，增加维生素与食品基质的接触面积，提高维生素的溶出率和利用率。

三、提高脂溶性维生素稳定性的策略

在食品加工过程中，避免高温和长时间加热是保护脂溶性维生素的关键，为此可以采取低温烘焙或蒸煮，在保证食品口感和品质的同时，也可最大限度地减少维生素的损失。

使用抗氧化剂也是防止油脂氧化、保护脂溶性维生素的有效手段。抗氧化剂可以捕捉自由基，进而减缓油脂的氧化过程，保护维生素不受破坏。在油炸食品中添加适量的抗氧化剂，可以延长维生素的保质期，提高食品的营养价值。

此外，采用避光、密封包装也是减少光照和氧气对维生素影响的重要措施。光照和氧气是脂溶性维生素降解的重要因素之一，在包装过程中，选择避光性能好的材料，并采用密封包装，以减少光照和氧气与食品的接触，可以进一步提高维生素的稳定性。

四、提升矿物质生物利用率的策略

在食品加工过程中，矿物质的生物利用率会因化学形态的变化而降低，为了提高矿物质的生物利用率，保留食品中的天然矿物质成分至关重要。在加工过程中，要尽量避免过度加工，以免矿物质的流失。例如，在研磨谷物时，适度保留谷皮和胚芽可以增加食品中矿物质的含量，提高其生物利用率。

添加矿物质强化剂也是补充食品中矿物质的有效手段。这些强化剂可以是来自天然食物的矿物质，也可以是经过人工合成的矿物质补充剂。在添加时，加工者要根据食品的类型和消费者的实际需求进行合理配比，避免出现某种矿物质过量或不足的问题，确保人们可以摄入均衡的矿物质。

采用新型加工技术也是提高矿物质生物利用率的重要途径。比如，微粒化处理、纳米技术等新型技术可以改变矿物质的物理形态，使其颗粒更小、更均匀，从而增加矿物质的表面积，提高其溶解度和生物利用率，使矿物质更易于被人体吸收和利用，从而提升食品的营养价值。

食品中含有的营养素从来不是单一的，而是多样、复杂的，在食品加工过程中，生产企业应进行综合考虑，从整体上把握整个加工流程，最大程度地保留食品中的所有营养成分。这就需要生产企业对包括原料处理、加工温度、时间、pH以及后续处理等多个方面进行细致入微的考察，准确识别出哪些环节可能对营养素造成破坏或流失，进而采取相应的保护措施。以果汁加工为例，生产企业可以采用低温短时杀菌技术来减少维生素C的破坏，并根据果汁中矿物质的具体含量，添加适量的矿物质强化剂进行补充。此外，为延长果汁的保质期并保持其营养价值，要采用先进的包装技术，如真空包装、气调包装等，以隔绝氧气和光照，进一步保护果汁中的营养素。

综上，低温短时处理技术、加工条件的精细控制以及新型加工技术的应用，为食品加工行业的进步提供了技术支持，有助于提升食品的营养品质，满足消费者对健康食品的需求，进而推动食品工业的可持续发展。在未来的研究中，应进一步探索更多创新性的加工技术，更高效地保留食品中的营养素，同时加强与营养学、食品科学、工程学等领域的合作，共同推动食品加工技术的不断进步。

作者简介：周宇明（1981-），女，汉族，广东湛江人，讲师，大学本科，研究方向为食品营养与检测。