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營養(yǎng)素強(qiáng)化奶開發(fā)中的關(guān)鍵問題

陸桂嶺江蘇省鎮(zhèn)江市長江乳業(yè)有限公司

    【摘要】以牛奶為載體，以巴氏殺菌乳工藝為基礎(chǔ)，開發(fā)營養(yǎng)素強(qiáng)化奶，解決了產(chǎn)品容易產(chǎn)生沉淀、分層、上浮等問題，并改善了產(chǎn)品的適口性。

    關(guān)鍵詞：牛奶；營養(yǎng)素；關(guān)鍵問題

    如今，人們物質(zhì)生活豐富，自我保護(hù)意識(shí)強(qiáng)，注重營養(yǎng)，關(guān)愛健康。然而由于受某些不良生活習(xí)慣的影響，如偏食、厭食、生活環(huán)境改變等，在一部分人群中，維生素和礦物元素?cái)z入不足，營養(yǎng)不良，人體免疫機(jī)能下降等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如兒童和老年人缺鈣、青少年缺鋅，中老年人的胃腸道益生菌相改變等，嚴(yán)重妨礙了人們的身心健康。缺鈣，兒童易患佝僂病、中老年人易產(chǎn)生骨質(zhì)疏松癥；缺鋅，兒童會(huì)發(fā)生生長遲緩，智力遲鈍等現(xiàn)象；益生菌比例失調(diào)，會(huì)產(chǎn)生便秘，胃腸道消化不良等現(xiàn)象。食品強(qiáng)化是修補(bǔ)人們膳食營養(yǎng)素的重要手段，是調(diào)整人體整體營養(yǎng)平衡的有效途徑。

牛奶也是一種強(qiáng)化食品的載體，通過營養(yǎng)素強(qiáng)化，可以使牛奶表現(xiàn)出營養(yǎng)和保健的雙重功效，能夠滿足特定人群補(bǔ)充營養(yǎng)素不足和對(duì)口味的嗜好需要。然而，牛奶是一種復(fù)雜的分散體系，它既有蛋白質(zhì)形成的膠體懸浮液，又有脂肪形成的乳濁液，還有糖、鹽等形成的真溶液，對(duì)多種酸堿鹽都比較敏感，在開發(fā)營養(yǎng)素強(qiáng)化奶過程中，如果配料組合不恰當(dāng)，工藝條件不合理，很容易產(chǎn)生蛋白質(zhì)變性沉淀，乳清析出分層，脂肪分離上浮，并產(chǎn)生不良風(fēng)味等質(zhì)量問題。

    1 設(shè)計(jì)開發(fā)原則

以牛奶為載體，以巴氏殺菌工藝為基礎(chǔ)，進(jìn)行營養(yǎng)素強(qiáng)化劑的選型，提高人體消化吸收率；改善牛奶的加工性能，解決營養(yǎng)強(qiáng)化劑的加入對(duì)工藝的影響，如沉淀、分層等問題；改進(jìn)牛奶的配料工序，解決輔料的溶解性問題；調(diào)整牛奶的適口性，解決輔料的添加對(duì)口味和質(zhì)地的影響。

   2 工藝流程

    工藝流程如下：

   原料奶→配料→均質(zhì)→殺菌→冷卻→調(diào)味→灌裝→封口→冷藏。

   3 設(shè)計(jì)開發(fā)關(guān)鍵點(diǎn)

   以牛奶為載體，開發(fā)營養(yǎng)素強(qiáng)化奶，主要體現(xiàn)在其營養(yǎng)素成分指標(biāo)的含量、營養(yǎng)素的消化吸收率、產(chǎn)品的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的適口性和產(chǎn)品的附加性能是否滿足設(shè)計(jì)開發(fā)任務(wù)的要求，關(guān)鍵是要能正確解決以下4個(gè)方面的問題。

   3.1 營養(yǎng)素強(qiáng)化劑的選型

   營養(yǎng)素強(qiáng)化劑的選型是生產(chǎn)液態(tài)營養(yǎng)素強(qiáng)化奶的首要問題，所選的營養(yǎng)強(qiáng)化劑首先要滿足《食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB14880-1996)的規(guī)定。其次還必須考慮以下幾個(gè)問題：①營養(yǎng)強(qiáng)化劑的有效含量；②營養(yǎng)強(qiáng)化劑的溶解性；③營養(yǎng)強(qiáng)化劑的穩(wěn)定性；④營養(yǎng)強(qiáng)化劑的生物利用率（生物價(jià)）；⑤營養(yǎng)強(qiáng)化劑的適口性；⑥營養(yǎng)強(qiáng)化劑對(duì)載體牛奶的感官性質(zhì)的影響。不同的強(qiáng)化食品其營養(yǎng)強(qiáng)化劑的選型各有不同，對(duì)液態(tài)強(qiáng)化奶而言，可添加礦物元素常用的有：鈣、鉄、鋅、硒等；維生素有：VA、VB₁、VB₂、VB₆、VD、VC等；氨基酸有：牛磺酸、賴氨酸、天門冬氨酸等。它們由于在可吸收利用率、穩(wěn)定性、純度、毒性，以及添加后對(duì)牛奶的感官影響的差異，而具有不同的適用性。如在強(qiáng)化鈣時(shí)，一般選用乳酸鈣，因?yàn)槠渚哂腥芙庑院�，生物價(jià)高的優(yōu)點(diǎn)。另外，維生素A、D，酪蛋白磷酸肽（CPP）能促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收，所以在強(qiáng)化鈣的同時(shí)，可適當(dāng)對(duì)維生素A、D，酪蛋白磷酸肽一同進(jìn)行強(qiáng)化；強(qiáng)化鋅時(shí)，應(yīng)選用L-乳酸鋅，這是因?yàn)槿梭w內(nèi)含有L-乳酸脫氫酶，使其具有天然生物特性，人體消化吸收率高，而且L-乳酸鋅的苦澀味也小。另外，強(qiáng)化鋅時(shí)還可適量強(qiáng)化�；撬幔；撬峥梢詫�(duì)補(bǔ)鋅產(chǎn)生協(xié)同增效效果；強(qiáng)化鐵時(shí)，最好選用乙二胺四乙酸鐵鈉，因?yàn)槠洳粌H具有溶解性好，無鐵腥味，性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠避免植酸對(duì)鐵吸收的阻礙，添加后幾乎不影響牛奶的色澤和口味。另外，L-抗壞血酸、酪蛋白磷酸肽等均可促進(jìn)人體對(duì)鐵的吸收，所以，在強(qiáng)化鐵時(shí)還可組合強(qiáng)化VC等。

    3.2 防止沉淀、分層、上浮現(xiàn)象的發(fā)生，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性

    在營養(yǎng)素強(qiáng)化奶開發(fā)中，產(chǎn)品在靜置時(shí)很容易發(fā)生沉淀、上浮和分層等現(xiàn)象。這是因?yàn)榕Ｄ讨械牡鞍踪|(zhì)對(duì)酸、堿、鹽、表面活性劑等比較敏感，添加后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，熱穩(wěn)定性降低，致使牛奶復(fù)雜的分散體系遭到了破壞。如牛奶中的酪蛋白，它是以酪蛋白-磷酸鈣的形式存在，對(duì)鈣鹽等二價(jià)和三價(jià)金屬離子比較敏感，當(dāng)向牛奶中添加鈣鹽強(qiáng)化鈣元素時(shí)，會(huì)提高牛奶中鈣離子的活度和膠束磷酸鈣的濃度，從而掩蔽了磷酸脂基團(tuán)，使得酪蛋白的疏水性增加，導(dǎo)致酪蛋白受熱凝固而發(fā)生沉淀。再如牛奶中的乳清蛋白，乳清蛋白中的乳球蛋白對(duì)鹽比較敏感，當(dāng)向乳中添加某些鹽后，容易產(chǎn)生鹽析作用，造成乳清析出。又如牛奶中的脂肪球膜蛋白，它是吸附于脂肪球表面的蛋白質(zhì)，與磷脂質(zhì)共同構(gòu)成脂肪球膜，包囊著脂肪球表面，球膜的內(nèi)側(cè)含有疏水基，外側(cè)含有親水基，使得脂肪、蛋白質(zhì)、水三者間形成穩(wěn)定的乳化狀態(tài)，是一種水包油型乳濁液。當(dāng)向牛奶中加入一些鹽后，因與脂肪球膜上的蛋白質(zhì)發(fā)生靜電作用，使脂肪球膜蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性，脂肪球膜的強(qiáng)度減弱，乳濁液體系受到了破壞，最終造成脂肪球凝聚而發(fā)生分層現(xiàn)象。所以在開發(fā)強(qiáng)化奶時(shí)，配方中除了添加一定量的營養(yǎng)強(qiáng)化劑之外，還應(yīng)適量使用一些乳化劑、穩(wěn)定劑、增稠劑，最好是復(fù)配使用，以加強(qiáng)其相互間的協(xié)同增效作用。穩(wěn)定劑如焦磷酸鈉、檸檬酸鈉等，它們可以絡(luò)合二價(jià)和三價(jià)金屬離子，防止酪蛋白發(fā)生沉淀和乳球蛋白發(fā)生鹽析作用。乳化劑如單甘酯、蔗糖酯等，它們能夠降低脂肪球表面張力，增強(qiáng)蛋白球膜的強(qiáng)度，使得水、蛋白質(zhì)、脂肪三者間能夠充分乳化，避免乳濁體系遭到破壞。增稠劑如卡拉膠、黃原膠、褐藻酸丙二醇脂、羧甲基纖維素鈉等，它們能夠增加牛奶混合分散體系的粘度，增強(qiáng)牛奶體系的熱穩(wěn)定性，也可起到防止沉淀和分層現(xiàn)象的發(fā)生。

    3.3 制定出合理的工藝條件，充分發(fā)揮配方各成分的性能

    工藝條件的制定是確定產(chǎn)品工藝規(guī)程的關(guān)鍵。在營養(yǎng)強(qiáng)化奶配方中，一般都含有乳化劑、穩(wěn)定劑、增稠劑，它們的投料順序和溶解條件，將直接影響到其在牛奶中的使用效果，需通過試驗(yàn)加以確定。如在高鈣奶中，穩(wěn)定劑檸檬酸鈉必須先加入到牛奶中，待溶解后才能加入AD鈣鹽，如果順序顛倒，就起不到穩(wěn)定酪蛋白的作用；又如乳化劑單甘脂，其親油性強(qiáng)于親水性，溶解性能較差，加入到牛奶中時(shí)，需加熱，同時(shí)要借助膠體磨，利用其產(chǎn)生的高速剪切力和撞擊力，再配合攪拌才能使其完全溶解；又比如增稠劑，其親水性都比較強(qiáng)，而溶解性反而比較差，這是因?yàn)樗鼈冇鏊罅⒓丛诒砻嫘纬伤夏けＷo(hù)層，阻止了水的進(jìn)一步滲透，變成小疙瘩,反而不易溶解,難以發(fā)揮其增稠穩(wěn)定作用。穩(wěn)定劑溶解前可先與糖干混合，這樣可以增加穩(wěn)定劑與牛奶的接觸面，并結(jié)合加熱、膠體磨研磨、攪拌，利用加熱使分子間產(chǎn)生熱運(yùn)動(dòng)，和研磨攪拌產(chǎn)生的剪切力和撞擊力，就能很好地解決穩(wěn)定增稠劑在牛奶中的溶解問題。

    3.4 改善產(chǎn)品的風(fēng)味，提高產(chǎn)品的適口性

    產(chǎn)品的適口性能否為消費(fèi)者接受，是營養(yǎng)素強(qiáng)化奶能否開發(fā)成功的關(guān)鍵。營養(yǎng)素強(qiáng)化奶中由于添加了一定量的營養(yǎng)強(qiáng)化劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、增稠劑，它們會(huì)對(duì)牛奶的口感產(chǎn)生不同程度的影響。如鈣鹽有苦味、鋅鹽有澀味、鐵鹽有鐵腥味等，加入后均能使牛奶產(chǎn)生異味，口感變壞，因此需對(duì)牛奶的風(fēng)味進(jìn)行調(diào)整，以提高產(chǎn)品的適口性。一般可在配方中添加適量的糖和食鹽，可以起到減緩異味的作用。另外采用現(xiàn)代香料工藝中的調(diào)香技術(shù)，引入頭香和底香的概念，選用適當(dāng)?shù)南懔先缫一溠糠印ⅵ?環(huán)狀糊精、牛奶中的天然風(fēng)味提取物、牛奶香精、果味香精等，可以對(duì)異味起到掩蓋和包埋作用，或衍生出新的口味。

    4 設(shè)計(jì)開發(fā)前景

    在營養(yǎng)強(qiáng)化奶中，由于分析出了牛奶蛋白質(zhì)發(fā)生受熱變性沉淀，靜置分層（水乳分層、乳脂分層）的原因，制定出了解決該問題的方法，尋找出了工藝中配料工序的加工條件，掌握了調(diào)整牛奶適口性的基本方法，成品口感細(xì)膩，風(fēng)味柔和純正，適口性明顯優(yōu)于巴氏殺菌乳，從而為以牛奶為載體，進(jìn)一步開發(fā)出系列營養(yǎng)素強(qiáng)化奶、營養(yǎng)素強(qiáng)化果味奶、營養(yǎng)素強(qiáng)化花色奶，提供了一條有效的途徑。

文章來源：《中國乳業(yè)》2009年07期
(瀏覽次數(shù)：986 發(fā)布日期：2009/11/4 17:07:55 打印)