葉黃素中老年配方奶粉的研究

蘇同英

（明一國(guó)際營(yíng)養(yǎng)品集團(tuán)有限公司,福州350213）

0 引言

葉黃素也稱植物黃體素，是一種廣泛存在于玉米、蔬菜、花卉、水果和某些藻類等植物中天然類胡蘿卜素，尤其是在萬(wàn)壽菊的干花瓣中含有高濃度的葉黃素[1-4]。葉黃素是眼睛視網(wǎng)膜黃斑部位最重要的色素，抗氧化性好，安全無(wú)毒害，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地濾除陽(yáng)光中導(dǎo)致視網(wǎng)膜損傷的藍(lán)光，具有保護(hù)視力、增強(qiáng)免疫力、對(duì)預(yù)防人體衰老、抗癌、延緩動(dòng)脈硬化、修飾紫外線照射對(duì)皮膚造成損傷等功能，尤其是在預(yù)防老年性黃斑區(qū)病變[5-14]。人體內(nèi)自身不能合成葉黃素，必須從食物中攝取或額外補(bǔ)充。本研究為了提高中老年奶粉的保健功能，選用萬(wàn)壽菊來(lái)源的葉黃素（粉劑）直接添加到中老年奶粉中，隨著中國(guó)步入老齡化社會(huì)，老年黃斑變性的患病率越來(lái)越高，葉黃素在中老年奶粉（保健食品）市場(chǎng)開發(fā)上將有廣闊的市場(chǎng)前景[15]。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料及設(shè)備

質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的葉黃素（CWS——冷水?dāng)U散性干粉），中老年奶粉，益生菌（嗜酸乳桿菌La5），異構(gòu)化乳糖粉。

干混機(jī)（GEA品牌，400 kg/罐），電子秤，電子分析天平，高效液相色譜儀（Waters 2695），紫外可見光分光光度儀（T6新銳），高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱，電子分析天平等。

1.2 生產(chǎn)工藝

1.2.1 工藝流程

原輔料驗(yàn)收→備料→進(jìn)料→稱量→預(yù)混（15 min，葉黃素0.5%、異構(gòu)化乳糖粉、益生菌、中老年奶粉之間比按8∶2∶1∶10的比例預(yù)混合）→投料→混合→過(guò)篩→稱量→包裝→成品。

1.2.2 關(guān)鍵控制點(diǎn)

（1）原輔料驗(yàn)收。原輔料驗(yàn)收主要是挑選合格的供應(yīng)商，建立嚴(yán)格的原輔料驗(yàn)收制度、保管制度及出入庫(kù)制度，并對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行登記評(píng)價(jià)。主要控制指標(biāo)有微生物、農(nóng)藥殘留及獸藥殘留、重金屬等污染物。在投料前，所有的原輔料必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，不合格的原輔料不得投料生產(chǎn)。

（2）配料（受限輔料稱量、預(yù)混）。配料所使用的食品添加劑用量必須符合GB 14880、GB 2760的相關(guān)規(guī)定。

（3）混合。在500 L容積的混料機(jī)中按將中老年奶粉與預(yù)混料按比例加入，充分混合90 s。

（4）包裝。溫度控制在18～26℃，相對(duì)濕度控制在55%以下，包裝環(huán)境符合清潔作業(yè)區(qū)要求。

1.3 檢驗(yàn)方法

（1）感官綜合評(píng)價(jià)。對(duì)葉黃素中老年奶粉的感官綜合評(píng)價(jià)采用評(píng)分方法，得分為色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)、沖調(diào)性4個(gè)指標(biāo)的總和，各指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。由20位有經(jīng)驗(yàn)的乳粉工作者進(jìn)行感官品評(píng)，去掉一個(gè)最高分和一個(gè)最低分后取平均值。

表1 葉黃素中老年奶粉的感官綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（2）蛋白質(zhì)的測(cè)定采用文獻(xiàn)[16]中的方法進(jìn)行。

（3）脂肪的測(cè)定采用文獻(xiàn)[17]中的方法進(jìn)行。

（4）水分的測(cè)定采用文獻(xiàn)[18]中的方法進(jìn)行。

（5）膳食纖維的測(cè)定采用文獻(xiàn)[19]中方法進(jìn)行。

（6）菌落總數(shù)的測(cè)定采用文獻(xiàn)[20]中的方法進(jìn)行。

（7）大腸菌群的測(cè)定采用文獻(xiàn)[21]中的方法進(jìn)行。

（8）金黃色葡萄球菌的測(cè)定采用文獻(xiàn)[22]中的方法進(jìn)行。

（9）沙門氏菌的測(cè)定采用文獻(xiàn)[23]中的方法進(jìn)行。

（10）奶粉中葉黃素的測(cè)定采用文獻(xiàn)[24]中的方法進(jìn)行。

（11）乳酸菌數(shù)的測(cè)定采用文獻(xiàn)[25]中的方法進(jìn)行。

（12）葉黃素混合均勻性的測(cè)定。根據(jù)需要將適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%葉黃素CWS（冷水?dāng)U散性干粉）與中老年奶粉進(jìn)行干混合，混合后按五點(diǎn)三層采樣，不同的采樣點(diǎn)分別檢測(cè)葉黃素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)理論核算值進(jìn)行比對(duì)分析，從而驗(yàn)證混合均一性。

（13）葉黃素的穩(wěn)定性的測(cè)定。將原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，1%，0.5%葉黃素（CWS——冷水?dāng)U散性干粉）分別放置于45℃（相對(duì)濕度75%）高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱中進(jìn)行穩(wěn)定性的驗(yàn)證，每隔一定的時(shí)間檢測(cè)其中的葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算損失率或保留率。

表2 原料葉黃素穩(wěn)定性的驗(yàn)證方案

（14）中老年奶粉中添加葉黃素的穩(wěn)定性的測(cè)定。將已混合均勻的中老年奶粉，放置于40℃（相對(duì)濕度75%）高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱中進(jìn)行穩(wěn)定性的驗(yàn)證，每隔一定的時(shí)間檢測(cè)產(chǎn)品中的葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，觀察中老年奶粉中各營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)葉黃素的穩(wěn)定性是否有影響。

表3 中老年奶粉中添加葉黃素穩(wěn)定性的驗(yàn)證方案

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 葉黃素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)產(chǎn)品感官指標(biāo)的影響

原料葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)中老年奶粉色澤有一定的影響，人體每日的推薦攝入量為12 mg，按每天早晚各喝一次中老年奶，每次30 g奶粉計(jì)算，這樣葉黃素在產(chǎn)品中的占比為0.02%。表4為產(chǎn)品中添加具有最佳色澤的葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表4 葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)產(chǎn)品感官指標(biāo)的影響

由表4可以看出，葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)產(chǎn)品的滋氣味、組織狀態(tài)、沖調(diào)性無(wú)太大影響，添加葉黃素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的產(chǎn)品感官色澤最佳。

2.1.2 葉黃素容積密度對(duì)產(chǎn)品均勻性的影響

葉黃素的容積密度對(duì)中老年奶粉的均勻性影響較大，若其容積密度與奶粉的相差較大，干混或運(yùn)輸過(guò)程等容易造成混合不均勻或分層的現(xiàn)象。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的葉黃素（粉劑）作為實(shí)驗(yàn)樣品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。

表5 葉黃素質(zhì)量濃度對(duì)產(chǎn)品均勻性的影響

由表5可以看出，葉黃素質(zhì)量濃度為50 g/100 mL時(shí)，奶粉中葉黃素質(zhì)量濃度檢測(cè)的變異系數(shù)最小，因此葉黃素的最佳質(zhì)量濃度為50 g/100 mL。

2.1.3 葉黃素的穩(wěn)定性對(duì)產(chǎn)品的影響

原料葉黃素（粉劑）穩(wěn)定性對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較大，若穩(wěn)定性不好，所得的產(chǎn)品風(fēng)味、溶解性、含量都不理想。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的葉黃素（粉劑）作為實(shí)驗(yàn)樣品，在溫度45℃（相對(duì)濕度75%）環(huán)境下進(jìn)行加速實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表6所示。

表6 葉黃素穩(wěn)定性的測(cè)定結(jié)果

2.2 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，各因素選取3個(gè)水平，采用L9（34）表作正交實(shí)驗(yàn)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定產(chǎn)品的最佳工藝參數(shù)和配方。圍繞單因素試驗(yàn)選擇較適水平，選取正交試驗(yàn)的各因素水平如表7所示。按L9（34）安排9組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用20位評(píng)分員對(duì)9組試驗(yàn)的中老年奶粉粉的綜合感官進(jìn)行打分（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1）。色澤、組織狀態(tài)、沖調(diào)性、滋氣味權(quán)重分別占10分、20分、30分和40分，以感官綜合評(píng)分法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

根據(jù)表8可以得出葉黃素中老年奶粉調(diào)配的最優(yōu)組合為A3B2C3D2，葉黃素粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。同時(shí)，各因素對(duì)指標(biāo)影響的主→次的順序?yàn)椋篈→B→C→D。即粉：原料葉黃素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)→葉黃素的容積密度→異構(gòu)化乳糖的添加量→中老年奶粉的容積密度。

表7 正交因素水平

表8 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)，確定出最優(yōu)工藝組合為A3B2C3D2，即：選用葉黃素粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%葉黃素質(zhì)量濃度為0.50 g/mL，異構(gòu)化乳糖添加量為1%，中老年奶粉質(zhì)量濃度為0.46～0.54 g/mL。并且該產(chǎn)品在常溫充氮包裝貯存24個(gè)月時(shí)，理化營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、微生物衛(wèi)生指標(biāo)均穩(wěn)定地保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，感官評(píng)定平均分?jǐn)?shù)仍能達(dá)到70.6，益生菌（嗜酸乳桿菌LA5）活菌數(shù)保持在6.6×106g-1，葉黃素仍能保持在22.1 mg/100 g。

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[17]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 5413.3-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測(cè)定》[S].

[18]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 5009.3-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》[S].

[19]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5009.88-2008,食品中膳食纖維的測(cè)定》[S].

[20]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 4789.2-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[S].

[21]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 4789.3-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》[S].

[22]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 4789.10-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》[S].

[23]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 4789.4-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)沙門氏菌檢驗(yàn)》[S].

[24]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 23209-2008,奶粉中葉黃素的測(cè)定》[S].

[25]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 4789.35-2010,食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》[S].