文/吳 穎 蕭婷婷 陳方圓 劉 內(nèi)
(湖南歐比佳營養(yǎng)食品有限公司)
奶制品是營養(yǎng)價值最高的食品之一,且易為人體吸收。在我國,奶制品逐漸成為人民生活必需品,尤其2020年初突發(fā)的新冠肺炎疫情過后,人們對奶及其制品有了更深的接受度和重視度。調(diào)制乳粉,如兒童乳粉、孕婦乳粉和中老年乳粉等是依據(jù)適用人群的生理特點(diǎn)及營養(yǎng)需求來進(jìn)行配方設(shè)計(jì)的,同時也由于其更方便存儲和運(yùn)輸,越來越被大眾所認(rèn)可。本文以干法工藝生產(chǎn)學(xué)齡前兒童調(diào)制乳粉的配方設(shè)計(jì)為例,闡述了一款調(diào)制乳粉的配方設(shè)計(jì)思路。
首先定位好調(diào)制乳粉的適用人群。需先清楚國家相關(guān)法規(guī)中該人群的范圍及目標(biāo)人群定位,查閱相關(guān)資料可以看出學(xué)齡前兒童及學(xué)齡前兒童乳粉相關(guān)的定義如下。
《GB14880—2012食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》問答中界定“兒童用乳粉”中兒童的年齡:已滿36 個月但不滿15歲的個體。適合該年齡段人群食用的調(diào)制乳粉可定義為“兒童用乳粉”[1]。
《中國居民膳食指南2016版》定義的學(xué)齡前兒童的年齡范圍為:學(xué)齡前兒童為滿2 周歲后至滿6 周歲前的兒童[2]。
調(diào)制乳粉定義為:以生牛( 羊) 乳或及其加工制品為主要原料, 添加其他原料,添加或不添加食品添加劑和營養(yǎng)強(qiáng)化劑, 經(jīng)加工制成的乳固體含量不低于7 0%的粉狀產(chǎn)品[3]。
故此處學(xué)齡前兒童乳粉為:以生牛(羊)乳或及其加工制品為主要原料,添加其他原料,添加或不添加食品添加劑和營養(yǎng)強(qiáng)化劑,經(jīng)加工制成的乳固體含量不低于70%的供3~6周歲學(xué)齡前兒童食用的粉狀產(chǎn)品。
需對該調(diào)制乳粉適用人群的生理特點(diǎn)、營養(yǎng)需求及中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(DRIS)對學(xué)齡前兒童的參考攝入量進(jìn)行研究,確定好產(chǎn)品的指標(biāo)方向。
3~6 周歲是兒童生長發(fā)育的關(guān)鍵時期,其生理特點(diǎn)主要有以下幾個方面。一是體格增長。身高、體重均處于相對穩(wěn)速增長的階段,體重平均每年增加約2 kg,身高平均每年增長6~7 cm。二是骨骼方面。骨骼彈性大、硬度小,不易骨折,而易彎曲變形。三是神經(jīng)系統(tǒng)。3~6 周歲屬于大腦發(fā)育的重要時期,一般兒童到6~7 周歲時腦重達(dá)1 280 g,基本接近成人,到6 周歲時,神經(jīng)髓鞘基本發(fā)育完成,大腦結(jié)構(gòu)日趨成熟。四是消化系統(tǒng)。20 顆乳牙出齊,第1顆恒牙可能萌出;學(xué)前兒童的口腔容積較小,黏膜柔嫩、血管豐富,容易破損和感染;舌短而寬,靈活性較差,對食品的攪拌、協(xié)助吞咽的能力不足;食管也是較成人顯著短且狹窄;消化能力有限,不能過早進(jìn)食成人膳食[4]。
學(xué)齡前兒童能量需求較高,每天需1 300~1 700 千卡能量,能量的需要受到性別、年齡、孩子的活動能力、活動程度等因素影響,也存在個體差異。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦學(xué)齡前兒童人群蛋白質(zhì)的攝入量為30~40 g/天,同時需選擇蛋白質(zhì)消化率和利用率高的食品。脂肪供能比較嬰幼兒時期有所下降,為20%~30%,同時考慮飽和脂肪、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的組成。碳水化合物的供能比達(dá)到55%~65%,不宜食用過多的糖和甜食。另外,還需要保證維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維的攝入量[4]。
對于3~6 周歲學(xué)齡前兒童營養(yǎng)的具體需求,可見《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013)》中的具體數(shù)值,包括每天膳食的平均需要量(EAR)、能量需要量(EER)、適宜攝入量(AI)、宏量營養(yǎng)素可接受范圍(AMDR)、推薦攝入量(RNI)、可耐受最高攝入量UL)及建議攝入量(PI)等。
學(xué)齡前兒童配方乳粉所適用的法規(guī)主要有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、食品添加劑和食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)簽相關(guān)法規(guī)。
調(diào)制乳粉法規(guī)依據(jù)為《GB19644—2010 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 乳粉》《GB14880—2012 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》《GB2760-2014 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》及原衛(wèi)生部相關(guān)公告。
調(diào)制乳粉標(biāo)簽法規(guī)依據(jù)為《G B 7 7 1 8-2 0 1 1 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》《GB28050-2011 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》。
原輔料、包材的篩選主要包括以下幾個方面:一是收集相關(guān)原輔料包材法規(guī)。通過對原輔料包材法規(guī)的收集,確認(rèn)各種原輔料包材指標(biāo)要求。二是收集原料廠家資料和樣品。收集多家原料廠家樣品進(jìn)行對比。三是對原輔料樣品進(jìn)行評審。對樣品的口味、感官沖調(diào)性、物理性狀如粒度、休止角、松散密度、振實(shí)密度,檢驗(yàn)的理化微生物及污染物等指標(biāo)進(jìn)行研究對比[4]。四是確定樣品穩(wěn)定性。收集原輔料本底數(shù)據(jù)或?qū)悠繁镜走M(jìn)行檢測,觀察批次間樣品的穩(wěn)定性情況。五是確認(rèn)原輔料穩(wěn)定性、貯存等特性??蛇M(jìn)行加速或長期實(shí)驗(yàn),對其貯存過程中的穩(wěn)定性進(jìn)行觀察。
收集原輔料本底值、生產(chǎn)過程中衰減、各營養(yǎng)素在貨架期的衰減、各指標(biāo)的檢測偏差(包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部和不同實(shí)驗(yàn)室之間)等。收集詳情見表1。
所使用的原輔料、食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑、食品添加劑以及新食品原料的種類和數(shù)量應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)或原衛(wèi)生部公告嚴(yán)格執(zhí)行,并進(jìn)行合規(guī)性評價。
將各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)代入配方中得出配方設(shè)計(jì)配比表,得出初步配方及各營養(yǎng)素化合物所需補(bǔ)充的量。學(xué)齡前兒童乳粉原料選用全脂乳粉、90%脫鹽乳清粉、脫脂乳粉、低聚果糖、碳酸鈣、二十二碳六烯酸油脂、燕窩酸、乳鐵蛋白、動物雙歧桿菌Bb-12等,得出其配方計(jì)算表格,見表2、3、4、5。
根據(jù)配方物料配比進(jìn)行小試,對小試的產(chǎn)品進(jìn)行感官評定,感官評定關(guān)注產(chǎn)品干粉組織狀態(tài)、產(chǎn)品口感(必要時與市面上相關(guān)競品做對比)、產(chǎn)品沖調(diào)性(下沉?xí)r間、產(chǎn)品掛壁情況和小白點(diǎn)情況)并進(jìn)行全項(xiàng)目送檢,對結(jié)果進(jìn)行分析,必要時對配方進(jìn)行微調(diào)。
表1 學(xué)齡前兒童乳粉配方的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
商業(yè)化試生產(chǎn)的主要目的是驗(yàn)證完整工藝參數(shù)和流程,確認(rèn)該配方及包裝與工廠設(shè)備的契合度;確認(rèn)產(chǎn)品的營養(yǎng)成分均勻性、產(chǎn)品的全項(xiàng)目檢測結(jié)果及檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)簽的匹配度等。試生產(chǎn)依據(jù)試生產(chǎn)方案、試產(chǎn)配方、原輔料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、成品標(biāo)準(zhǔn)等執(zhí)行。
對配方計(jì)算、小試及商業(yè)化試生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確認(rèn)標(biāo)簽值。標(biāo)簽設(shè)計(jì)值需充分考慮生產(chǎn)過程中的衰減、貨架期的衰減以及檢測的偏差。
對試生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行加速實(shí)驗(yàn),溫度為(40±2)℃,相對濕度(75±5)%及常溫實(shí)驗(yàn)(與產(chǎn)品保質(zhì)期一致的長期試驗(yàn)),目的是考察產(chǎn)品在貯存和使用過程中可能產(chǎn)生的變化情況,為產(chǎn)品配制使用、貯存條件和配制后使用期限等參數(shù)的確定提供依據(jù)。對于相似產(chǎn)品,很多時候也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。
干法調(diào)制乳粉各原料物理特性對產(chǎn)品混合均勻性影響較大,因此,在配方設(shè)計(jì)及原料篩選時應(yīng)充分考慮原料的物性,特別是微量營養(yǎng)素的物理特性,并根據(jù)相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行合理選擇[4]。同時需關(guān)注營養(yǎng)素化合物來源的色澤、組織狀態(tài)、pH值等影響終產(chǎn)品的感官特性的因素。
調(diào)制乳粉維生素A 和維生素D的允許誤差范圍為標(biāo)示值的80%~180%[5],成品合格范圍較窄,要全面考慮維生素A和維生素D的本底值、《GB14880—2012食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中允許添加的范圍、營養(yǎng)素的均勻性、衰減值、檢測偏差,以確保指標(biāo)的合格。鈉、脂肪等的允許誤差范圍為≤標(biāo)示值的120%,做標(biāo)簽設(shè)計(jì)時要注意區(qū)別于嬰幼兒配方乳粉。
表2 學(xué)齡前兒童配方蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物計(jì)算
表3 學(xué)齡前兒童配方維生素計(jì)算表
表4 學(xué)齡前兒童配方礦物質(zhì)計(jì)算表
表5 學(xué)齡前兒童配方其他成分計(jì)算表
產(chǎn)品營養(yǎng)標(biāo)簽的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《GB28050—2010 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》的要求,要注意醒目標(biāo)出能量、核心營養(yǎng)素的指標(biāo);標(biāo)簽格式,營養(yǎng)成分表中的名稱、順序、表達(dá)單位、修約間隔完全符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求;只有符合聲稱的條件時才能進(jìn)行聲稱,不應(yīng)對功能聲稱用語進(jìn)行任何形式的刪改、添加或合并[6]。