揭良，蘇米亞

（上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心 光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

0 引言

母乳是最適合嬰幼兒的天然食品[1]。嬰幼兒配方乳粉（IF）是模擬母乳組分，是無(wú)母乳情況下的最佳替代品[2]。隨著對(duì)母乳研究深入，嬰幼兒配方乳粉在配方和工藝上不斷得到改進(jìn)和升級(jí)[3-4]。濕法工藝、干法工藝和干濕混合工藝是目前嬰幼兒配方乳粉比較常用的加工工藝[5]。濕法工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品均勻性相對(duì)較好，但對(duì)熱敏性營(yíng)養(yǎng)素會(huì)造成一定程度損失，尤其是對(duì)一些可選擇性添加的活性成分[6]。干法工藝的特點(diǎn)是能耗低、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，不會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失，但微量元素存在混不均勻的風(fēng)險(xiǎn)[7]。干濕混合是指在濕法工藝生產(chǎn)末端，加入了熱敏性營(yíng)養(yǎng)素，再采用干法步驟混合。干濕法復(fù)合工藝結(jié)合了干法和濕法的優(yōu)勢(shì)：一是微量營(yíng)養(yǎng)素在濕法工藝部分混合更均勻；二是一些熱敏性的營(yíng)養(yǎng)素在干法工藝部分加入可減少其損失[8]。

本研究重點(diǎn)對(duì)干濕混合工藝下生產(chǎn)的奶粉加速試驗(yàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的衰減、均勻性以及產(chǎn)品的沖調(diào)性和溶解性品質(zhì)，旨在為嬰幼兒配方乳粉同類生產(chǎn)企業(yè)提供研究思路以及實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

3批次自產(chǎn)嬰幼兒配方奶粉（包裝形式為鍍錫馬口鐵灌裝）。干濕混合，充氮包裝。

1.2 儀器與設(shè)備

恒溫恒濕箱；TE612-L型電子天平，德國(guó)Sartorius公司。

1.3 方法

1.3.1 均勻性分析方法

（1）隨機(jī)抽取產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中包裝前段、中段、后段各3個(gè)樣品用于均勻性檢驗(yàn)；（2）選取有代表性的4種營(yíng)養(yǎng)素（包括濕法添加的營(yíng)養(yǎng)素維生素D和鐵，以及干法添加的葉黃素和核苷酸）作為特性量進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)；（3）用標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）的結(jié)果來(lái)表示樣品的均勻性。

營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)檢測(cè)精密度普遍在5%～10%[9]?？紤]檢測(cè)精密度、乳品組分的復(fù)雜性、生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性及樣本量的采集量，再結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定：所有考核指標(biāo)的RSD≤3%為均勻性極好；所有考核指標(biāo)的RSD≤5%為均勻性良好；所有考核指標(biāo)的RSD≤10%為均勻性合格；若有部分營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)的RSD＞10%為均勻性差，需要進(jìn)行工藝改進(jìn)。

1.3.2 加速實(shí)驗(yàn)方法

參照《嬰幼兒配方乳粉產(chǎn)品穩(wěn)定性研究指南》中加速實(shí)驗(yàn)方法的條件，將原包裝嬰幼兒配方奶粉樣品直接置于溫度為37℃±2℃、濕度RH 75%±5%的恒溫恒濕箱中進(jìn)行加速，實(shí)驗(yàn)周期為6個(gè)月[10]。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之時(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)束之時(shí)，對(duì)樣品的營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行全檢。

1.3.3 干混前后感官評(píng)定

根據(jù)《RHB 204-2004嬰兒配方乳粉感官評(píng)鑒細(xì)則》進(jìn)行感官評(píng)鑒。感官評(píng)定小組由7人組成，在感官評(píng)定前，先進(jìn)行感官品評(píng)的培訓(xùn)，對(duì)樣品的自身特征（組織狀態(tài)和沖調(diào)性）進(jìn)行評(píng)分見(jiàn)表1[11]。

表1 嬰幼兒配方奶粉感官評(píng)鑒結(jié)果

1.3.4 檢驗(yàn)方法

按照GB 10765—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰兒配方食品》中規(guī)定的營(yíng)養(yǎng)素檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)[12]。其中衰減率(%)=（加速前檢驗(yàn)結(jié)果-加速實(shí)驗(yàn)6個(gè)月檢驗(yàn)結(jié)果）/加速前檢驗(yàn)結(jié)果×100。衰減率為正表示營(yíng)養(yǎng)素發(fā)生衰減，衰減率為負(fù)表示營(yíng)養(yǎng)素未發(fā)生衰減。

圖1 嬰幼兒配方奶粉干濕混合工藝流程

2 結(jié)果與分析

2.1 干濕混合工藝嬰幼兒配方奶粉均勻性

3批次嬰幼兒配方奶粉的均勻性分析如圖2所示，選取的有代表性的4種營(yíng)養(yǎng)素維生素D、鐵、葉黃素、核苷酸的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值均小于5%，RSD值偏小，說(shuō)明樣品中維生素D的均勻性極好，鐵、葉黃素、核苷酸的均勻性良好。由此可以判斷干濕混合工藝嬰幼兒配方奶粉產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)素能達(dá)到較好的均勻性。

圖2 樣品均勻性分析

2.2 干濕混合工藝嬰幼兒配方奶粉加速實(shí)驗(yàn)衰減率

奶粉中營(yíng)養(yǎng)素含量及其豐富，在水分充分下微生物及易發(fā)生快速增殖[13]。此外，奶粉中的脂肪極易發(fā)生氧化，使奶粉氧化酸敗或產(chǎn)生氧化氣味，且因Fe、Cu等礦物質(zhì)的存在，加速了氧化反應(yīng)的進(jìn)行[14]。而對(duì)貨架期的研究方法一般分為常規(guī)分析法、加速實(shí)驗(yàn)法及二者相結(jié)合3種。常規(guī)方法的優(yōu)點(diǎn)是能真實(shí)反映貨架期內(nèi)奶粉的感官、理化及微生物指標(biāo)變化情況；缺點(diǎn)是周期太長(zhǎng)，至少需要2年的跟蹤檢測(cè)才可以確定。為了在短時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證奶粉中的營(yíng)養(yǎng)素發(fā)生的變化，本實(shí)驗(yàn)選擇進(jìn)行了溫度為37℃±2℃、濕度為75%±5%的6個(gè)月加速實(shí)驗(yàn)，獲得貨架期期間營(yíng)養(yǎng)素的衰減情況，從而指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程中各營(yíng)養(yǎng)素的配方設(shè)計(jì)。加速6個(gè)月實(shí)驗(yàn)中各營(yíng)養(yǎng)素衰減率如表2所示，宏量營(yíng)養(yǎng)素如蛋白質(zhì)和碳水化合物均為發(fā)生衰減，脂肪有輕微的衰減。脂肪尤其是其中的多不飽和脂肪酸容易氧化分解。因此嬰幼兒3個(gè)配方都發(fā)生呈現(xiàn)較少的衰減。而配方中強(qiáng)化的多不飽和脂肪酸如亞油酸、α-亞麻酸、二十二碳六烯酸均未發(fā)生衰減。這可能是因?yàn)閶胗變号浞侥谭垡灾参镉蜑樾静?，乳糖和蛋白質(zhì)為復(fù)合壁材，采用噴霧干燥工藝制成的微膠囊結(jié)構(gòu)，使得這些多不飽和脂肪酸隔離水分和氧氣[15]。而且配方中的二十二碳六烯酸是以微膠囊的形式干混加入，因此其更不容易衰減。而該加速實(shí)驗(yàn)中花生四烯酸呈現(xiàn)一定程度的衰減。

表2 加速實(shí)驗(yàn)6個(gè)月?tīng)I(yíng)養(yǎng)素衰減率（n=3） %

由表2可以看出，維生素大部分均呈現(xiàn)一定程度的衰減。但衰減程度均沒(méi)有超過(guò)10%，而對(duì)于某個(gè)別維生素在3個(gè)配方中有的衰減情況相矛盾礦物質(zhì)大部分在3個(gè)配方中也是衰減有正有負(fù)的結(jié)果，這可能和這些營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)時(shí)檢測(cè)方法的精密度的干擾所致。說(shuō)明礦物質(zhì)是較穩(wěn)定的，在貨架期一般發(fā)生衰減的幅度偏小。而對(duì)干混加入的葉黃素、核苷酸顯示較明顯的衰減。因此配方設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到這些營(yíng)養(yǎng)素貨架期衰減的情況。

2.3 干混前后感官評(píng)鑒

嬰幼兒配方奶粉沖調(diào)性和組織狀態(tài)是消費(fèi)者關(guān)注的乳粉主要指標(biāo)之一[16]。國(guó)產(chǎn)嬰幼兒配方奶粉經(jīng)常因沖調(diào)性、組織狀態(tài)不夠好等溶解沖調(diào)性的問(wèn)題,而倍受廣大消費(fèi)者的質(zhì)疑，成為國(guó)產(chǎn)品牌奶粉品質(zhì)提升的一大瓶頸。本文比較了干濕混合關(guān)鍵工藝中干混前和干混后奶粉質(zhì)量的對(duì)比。根據(jù)嬰兒配方乳粉感官評(píng)鑒細(xì)則，對(duì)干混工藝前后獲得的產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)鑒，評(píng)分結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，干濕混合工藝生產(chǎn)的嬰幼兒配方奶粉樣品在干混前和干混后感官評(píng)分沒(méi)有明顯差異，但嬰兒配方奶粉（1段）、較大嬰兒配方奶粉（2段）和幼兒配方奶粉（3段）評(píng)分都稍低于干混前的。這可能是干混對(duì)噴霧干燥形成的奶粉顆粒有輕微的破壞作用，從而導(dǎo)致溶解性稍微的變化，但產(chǎn)品的感官品質(zhì)并無(wú)太大差別，因此對(duì)于配方中加入益生菌、乳鐵蛋白等熱敏性成分時(shí)，干濕混合工藝可以滿足嬰幼兒配方奶粉的生產(chǎn)工藝需求。

圖3 干濕混合工藝干混前后感官評(píng)鑒對(duì)比

3 結(jié)論

嬰幼兒配方奶粉生產(chǎn)中，營(yíng)養(yǎng)素混合均勻性以及保質(zhì)期營(yíng)養(yǎng)素的穩(wěn)定性是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。本研究對(duì)干濕混合工藝對(duì)嬰幼兒配方奶粉營(yíng)養(yǎng)素的均勻性和加速實(shí)驗(yàn)下?tīng)I(yíng)養(yǎng)素的衰減情況進(jìn)行了分析，并比較了干混前和干混后產(chǎn)品品質(zhì)的差異。濕法添加代表性的營(yíng)養(yǎng)素維生素D和鐵的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值均小于5%，干混混合的葉黃素和核苷酸的RSD值也偏小，說(shuō)明干濕混合工藝滿足生產(chǎn)均勻性要求。營(yíng)養(yǎng)素在加速實(shí)驗(yàn)6個(gè)月條件下衰減率各不相同，其中宏量營(yíng)養(yǎng)素除脂肪外基本不衰減。大部分維生素和一些可選擇性添加的成分會(huì)有一定程度的衰減，配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各營(yíng)養(yǎng)素衰減特性而使各營(yíng)養(yǎng)素嚴(yán)格符合國(guó)標(biāo)要求。