兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的研究

陳倩紅，張建佩，王瑞云，張 峰

（酒鋼集團(tuán)甘肅祁牧乳業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)兒童群體的學(xué)習(xí)壓力加劇，外加電子產(chǎn)品的普及化，使兒童近距離用眼時(shí)長(zhǎng)增加而戶(hù)外活動(dòng)時(shí)間減少。相關(guān)調(diào)查顯示，中國(guó)兒童的近視呈現(xiàn)低齡化、高發(fā)病率、發(fā)展速度快及高度近視比例高的發(fā)展趨勢(shì)，因此從小預(yù)防視疲勞，保護(hù)兒童視力尤為重要。

近視主要是由于視細(xì)胞過(guò)度消耗，導(dǎo)致視網(wǎng)膜黃斑色素的葉黃素和玉米黃質(zhì)等能降低視網(wǎng)膜光損傷的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不及時(shí)，造成黃斑及視網(wǎng)膜恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)，最終導(dǎo)致視疲勞所引起[1]。因此可以通過(guò)攝入葉黃素酯提高血液和視網(wǎng)膜黃斑中的葉黃素水平，及時(shí)補(bǔ)充眼睛所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2]。牡丹籽油中高含量的α-亞麻酸是營(yíng)養(yǎng)和保健功能的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。α-亞麻酸可在人體內(nèi)經(jīng)多種酶反應(yīng)合成二十碳五烯酸（EPA），再經(jīng)過(guò)β-氧化轉(zhuǎn)換成二十二碳六烯酸（DHA），其合成物DHA是大腦、視網(wǎng)膜等神經(jīng)系統(tǒng)磷脂的主要成分[4]。維生素A可促進(jìn)眼內(nèi)感光色素的形成，適量補(bǔ)充能防止出現(xiàn)夜盲癥、眼睛疲勞等眼部問(wèn)題。因此補(bǔ)充葉黃素酯、牡丹籽油及維生素A是預(yù)防兒童視疲勞的一種有效措施。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)出現(xiàn)了一些護(hù)目飲料、護(hù)目發(fā)酵乳等，而護(hù)目液態(tài)奶的產(chǎn)品較少，為了讓兒童在日常飲用牛奶的同時(shí)，改善眼睛健康，開(kāi)發(fā)一種既有益于兒童眼睛健康，又能滿(mǎn)足兒童生理特點(diǎn)及營(yíng)養(yǎng)需求的“護(hù)目”液態(tài)奶。本次研究通過(guò)單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)，優(yōu)化兒童“護(hù)目”液態(tài)奶配方，可為乳制品加工相關(guān)液態(tài)奶產(chǎn)品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

特優(yōu)級(jí)原料乳（甘肅祁牧乳業(yè)有限責(zé)任公司）、增稠劑、白砂糖、脫酸脫色濃縮蘋(píng)果清汁、濃縮枸杞汁、小蘇打、山藥粉、牡丹籽油、5%葉黃素酯CWS微膠囊粉、復(fù)合維生素（本文選擇維生素A和維生素D進(jìn)行復(fù)配）、奶油香精、牛奶香精及純凈水。

1.2 儀器與設(shè)備

UHT滅菌機(jī)、灌裝機(jī)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 “護(hù)目”液態(tài)奶制作方法

將部分牛奶升溫至70～75 ℃，加入穩(wěn)定劑、白砂糖、山藥粉、葉黃素酯、維生素D及醋酸維生素A，高速剪切溶解15～20 min，直至穩(wěn)定劑完全溶解，再加入濃縮蘋(píng)果汁（使用10%碳酸氫鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至6.8）和枸杞汁（使用10%碳酸氫鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至6.8），加入牡丹籽油，再高速剪切攪拌 5 min待用，再經(jīng)定容、調(diào)香（完全溶解的料液加入香精，攪拌10～15 min）、均質(zhì)（65～75 ℃，18～20 MPa）、UHT滅菌（137～139 ℃、3～5 s）、冷卻（冷卻至25 ℃以下）及無(wú)菌灌裝等操作，制得“護(hù)目”液態(tài)奶成品。

1.3.2 感官評(píng)定

由甘肅祁牧乳業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)人員組成感官小組，男性15人，女性15人。對(duì)新型兒童護(hù)目液態(tài)奶感官品質(zhì)打分。滿(mǎn)分為100分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 新型兒童護(hù)目液態(tài)感官評(píng)分表

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化物的添加量對(duì)兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的影響

2.1.1 復(fù)合維生素的添加量對(duì)兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的影響

選取復(fù)合維生素添加量為50 mg/kg、80 mg/kg、100 mg/kg和150 mg/kg進(jìn)行試驗(yàn)，添加量符合 GB 14880—2012[6]的要求，其余成分不變，進(jìn)行兒童“護(hù)目”液態(tài)奶試制生產(chǎn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，當(dāng)添加量為50 mg/kg，成品中維生素A的含量為52.3 μg/100 g，達(dá)不到用于強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)的日攝入量，因此在正交試驗(yàn)中，復(fù)合維生素添加量宜選擇80～150 mg/kg進(jìn)行試驗(yàn)。

圖1 復(fù)合維生素添加量對(duì)成品中維生素A的影響

復(fù)合維生素添加量符合GB 14880—2012[6]的要求情況下，添加量選取50 mg/kg、80 mg/kg、100 mg/kg和150 mg/kg進(jìn)行兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的試制生產(chǎn)，其余成分不變，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可以看出當(dāng)添加量為50 mg/kg時(shí)，成品中維生素D的含量為 1.16 μg/100 g，無(wú)法滿(mǎn)足強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)的日攝入量，因此最終正交試驗(yàn)中，宜選擇80～150 mg/kg添加量進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1.2 牡丹籽油的添加量對(duì)兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的影響

在牡丹籽油（α-亞麻酸）添加量符合中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量2013版[5]的要求的情況下，選 擇 添 加 量 為1 000 mg/kg、1 500 mg/kg、 2 000 mg/kg、2 500 mg/kg及3 000 mg/kg，其余成分不變，進(jìn)行兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的試制生產(chǎn)，試驗(yàn)結(jié)果及產(chǎn)品感官進(jìn)行測(cè)定評(píng)分。由圖3可以看出，由于牡丹籽油添加至產(chǎn)品后，產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生魚(yú)腥味，產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)得分隨著其添加量的增加反而降低，當(dāng)添加量為本試驗(yàn)最大添加量3 000 mg/kg時(shí)，感官評(píng)分得分低至61分，通過(guò)相關(guān)性分析可知，成品感官評(píng)分和牡丹籽油添加量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。根據(jù)感官評(píng)分結(jié)果分析可知，成品感官評(píng)分隨著牡丹籽油添加量的增加反而降低，當(dāng)試驗(yàn)中添加量為 3 000 mg/kg時(shí)，產(chǎn)品的風(fēng)味令人難以接受，綜合考慮牡丹籽油的添加量和產(chǎn)品感官品質(zhì)兩方面，在正交試驗(yàn)中牡丹籽油添加量選擇1 000～2 000 mg/kg。

圖3 牡丹籽油添加量對(duì)成品的影響

2.1.3 葉黃素酯的添加量對(duì)兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的影響

選取葉黃素酯添加量為100 mg/kg、150 mg/kg、250 mg/kg進(jìn)行試驗(yàn)，添加量符合GB 2760—2014的相關(guān)的要求，其余成分不變，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，當(dāng)添加量為100 mg/kg，成品中葉黃素的含量為8.2 mg/100 g，達(dá)不到用于強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)的日攝入量，因此在正交試驗(yàn)中，葉黃素添加量宜選擇150～ 250 mg/kg進(jìn)行試驗(yàn)。

圖4 葉黃素酯的添加量對(duì)成品奶的影響

2.1.4 山藥粉的添加量對(duì)兒童“護(hù)目”液態(tài)奶的影響

選擇山藥粉添加量為300 mg/kg、500 mg/kg、 1 000 mg/kg、2 000 mg/kg及3 000 mg/kg進(jìn)行試驗(yàn)，其余成分不變，試驗(yàn)結(jié)果及產(chǎn)品感官進(jìn)行測(cè)定評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可以看出，隨著山藥粉的添加產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)得分相應(yīng)增加，通過(guò)相關(guān)性分析可知，成品感官評(píng)分和牡丹籽油添加量呈極顯著正相關(guān) （P＞0.01）。根據(jù)感官評(píng)分結(jié)果分析可知，成品感官評(píng)分隨著山藥粉添加量的增加而增加，綜合考慮山藥粉的添加量和產(chǎn)品感官品質(zhì)兩方面，在正交試驗(yàn)中牡丹籽油添加量選擇1 000～3 000 mg/kg。

圖5 山藥粉的添加量對(duì)成品的影響

2.2 兒童“護(hù)目”液態(tài)奶配方的優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇復(fù)合維生素添加量（A）、牡丹籽油強(qiáng)化量（B）、葉黃素酯強(qiáng)化量（C）和山藥粉添加量（D）4個(gè)因素，每個(gè)因素確定3個(gè)水平，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素水平表及不同強(qiáng)化量正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表（單位：mg/kg）

表3 不同添加量正交試驗(yàn)結(jié)果

從表2中不同添加量正交試驗(yàn)結(jié)果可以看出，復(fù)合維生素、牡丹籽油添加量、葉黃素酯添加量、山藥粉添加量都對(duì)液態(tài)配方奶的品質(zhì)有一定的影響，由極差R得出：B＞D＞C＞A，因此牡丹籽油添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響最大，其次是山藥粉，再次是葉黃素酯添加量，復(fù)合維生素添加量的影響最小，確定最優(yōu)組合為A2B3C2D3，即牡丹籽油添加量為 2 000 mg/kg，山藥粉添加量為3 000 mg/kg，葉黃素酯添加量為200 mg/kg，復(fù)合維生素添加量為 100 mg/kg時(shí)，此條件下生產(chǎn)的“護(hù)目”液態(tài)奶產(chǎn)品色澤鮮亮，組織狀態(tài)均勻，口感適宜。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

由正交試驗(yàn)結(jié)果可知，A2B3C2D3為本試驗(yàn)最佳組合，另外選擇前期試驗(yàn)成品感官評(píng)分最高的組合A1B3C3D3，進(jìn)行了試驗(yàn)，驗(yàn)證組（A2B3C2D3）的感官評(píng)分（95分）高于前期試驗(yàn)成品感官評(píng)分最高的組合（A1B3C3D3）（93分），因此最終確定A2B3C2D3為最優(yōu)試驗(yàn)組合，即牡丹籽油添加量為2 000 mg/kg，山藥粉添加量為3 000 mg/kg，葉黃素酯添加量為 200 mg/kg，復(fù)合維生素添加量為100 mg/kg，即可制得兒童“護(hù)目”液態(tài)奶。

3 結(jié)論

制作兒童“護(hù)目”液態(tài)奶時(shí)，各強(qiáng)化物質(zhì)的添加對(duì)兒童”護(hù)目”液態(tài)奶影響由大到小依次為牡丹籽油強(qiáng)化量＞山藥粉添加量＞葉黃素酯強(qiáng)化量＞復(fù)合維生素添加量。當(dāng)制作兒童“護(hù)目”液態(tài)奶時(shí)牡丹籽油添加量為2 000 mg/kg，山藥粉添加量為3 000 mg/kg，葉黃素酯添加量為200 mg/kg，復(fù)合維生素添加量為100 mg/kg時(shí)，制得兒童“護(hù)目”液態(tài)奶品質(zhì)最好。