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        配方粉中脂溶性維生素穩(wěn)定性分析研究

        2019-08-15 06:48:38孫健王青云王帥
        中國(guó)奶牛 2019年7期
        關(guān)鍵詞:溶性光照配方

        孫健,王青云,王帥

        (黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司,哈爾濱 150090)

        維生素是維持機(jī)體正常生理功能所必需的一類營(yíng)養(yǎng)素,根據(jù)其溶解特性的不同,通常情況下將其分為水溶性維生素和脂溶性維生素兩類。脂溶性維生素包括維生素A、維生素D、維生素E和維生素K,可溶于脂肪和脂溶劑,不溶于水,長(zhǎng)期過(guò)量攝入可造成大量積蓄而引起中毒[1]。與水溶性維生素一樣,脂溶性維生素一般不能在人體內(nèi)合成或者合成數(shù)量不足,必須通過(guò)外界攝取得到補(bǔ)充,因此,多數(shù)食品中都對(duì)維生素進(jìn)行補(bǔ)充強(qiáng)化[2]。由于維生素的穩(wěn)定性受多種因素的共同制約和影響,在滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和合理攝入需求的基礎(chǔ)上,如何評(píng)估配方粉中各類維生素的穩(wěn)定性就顯得非常重要。

        配方粉中脂溶性維生素的穩(wěn)定性受前期生產(chǎn)工藝和后期貯存環(huán)境影響較大,合理的生產(chǎn)工藝控制和適宜的貯存條件是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。生產(chǎn)加工過(guò)程中,光、熱、酸、堿、氧等都能引起維生素的損失[3]。貯存過(guò)程中,在不同環(huán)境因素影響下,其營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性差異,甚至發(fā)生持續(xù)損失的情況[4,5]。柳陽(yáng)陽(yáng)等研究發(fā)現(xiàn),在低溫、避光條件下保存,強(qiáng)化乳制品中的維生素A利用率高[6];徐煒等研究發(fā)現(xiàn),高溫是影響維生素E穩(wěn)定性的重要因素之一,低溫時(shí)維生素E穩(wěn)定性良好[7]。本文對(duì)影響其穩(wěn)定性的各種因素進(jìn)行了更為深入細(xì)致的研究,以期保證配方粉中各種脂溶性維生素的含量在各個(gè)階段均能滿足預(yù)期設(shè)定目標(biāo)。

        1 材料與方法

        1.1 主要原料

        全脂乳粉:黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司;脂溶性維生素預(yù)混料:北京金康普食品科技有限公司;乳糖:美國(guó)LEPRINO公司。

        脂溶性維生素預(yù)混料中,維生素A的化合物來(lái)源為醋酸視黃酯;維生素D的化合物來(lái)源為膽鈣化醇;維生素E的化合物來(lái)源為dl-α-醋酸生育酚;維生素K的化合物來(lái)源為植物甲萘醌。

        1.2 主要檢測(cè)試劑

        脂溶性維生素標(biāo)準(zhǔn)品:德國(guó)DrEhrenstorfer;無(wú)水乙醇:北京迪馬科技;氫氧化鉀:天津科密歐;淀粉酶:美國(guó)西格瑪。

        1.3 主要儀器設(shè)備

        高效液相色譜儀(帶熒光檢測(cè)器)、恒溫水浴振蕩器、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、分析天平、氮吹儀、紫外分光光度計(jì)。

        1.4 過(guò)程及方法

        1.4.1 試驗(yàn)過(guò)程

        配方粉生產(chǎn)加工過(guò)程中,為保證營(yíng)養(yǎng)素具有良好的分散性,通常采用濕法工藝添加脂溶性維生素。在明確配方粉中各脂溶性維生素初始理論值的情況下,分別對(duì)不同受熱時(shí)間、不同光照強(qiáng)度以及不同貯存溫度和濕度條件下各營(yíng)養(yǎng)素的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試研究。試驗(yàn)過(guò)程中,每種維生素采取三點(diǎn)取樣的方式進(jìn)行驗(yàn)證。

        1.4.2 測(cè)定方法

        依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素A、D、E的測(cè)定》和《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素K1的測(cè)定》規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)分析,每個(gè)試驗(yàn)樣品進(jìn)行2次平行檢測(cè),以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

        1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

        采用one-way ANOVA(單因素方差分析)中Duncan's法進(jìn)行分析,設(shè)定顯著性水平為P<0.05。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 受熱時(shí)間對(duì)維生素穩(wěn)定性的影響

        將全脂乳粉、乳糖以及脂溶性維生素預(yù)混料等原輔料用40~50℃溫水充分溶解,在殺菌、濃縮、噴霧干燥等后續(xù)其他生產(chǎn)工藝條件相同情況下,分別對(duì)比分析料液經(jīng)過(guò)45min水合過(guò)程和未經(jīng)過(guò)45min水合過(guò)程所得的配方粉樣品中脂溶性維生素含量變化情況。結(jié)果如圖1所示。

        圖1 受熱時(shí)間對(duì)維生素穩(wěn)定性影響情況

        通過(guò)圖1可以看出,采用濕法工藝進(jìn)行生產(chǎn)加工,配方粉中脂溶性維生素的穩(wěn)定性隨受熱時(shí)間的變化表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。其中,維生素A的穩(wěn)定性受此條件影響最為顯著,其損失率由未經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間受熱的19.8%變?yōu)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間受熱后的36.3%;維生素D、維生素E和維生素K在40~50℃的溫度條件下,其穩(wěn)定性受受熱時(shí)間影響變化規(guī)律不明顯。因此,在配方粉生產(chǎn)加工過(guò)程中,可考慮在噴粉工藝前端加入脂溶性維生素,以盡量縮短受熱時(shí)間對(duì)其產(chǎn)生的影響。

        2.2 光照對(duì)維生素穩(wěn)定性的影響

        圖2 光照條件對(duì)維生素穩(wěn)定性影響情況

        選取經(jīng)過(guò)測(cè)定分析后的同一配方粉樣品,在光照充足條件下分別采用透明包裝袋和避光包裝袋兩種方式進(jìn)行充氮包裝(包裝后確保氧氣殘留量小于3.0%),所得樣品經(jīng)過(guò)48h室溫條件貯存后,測(cè)定其脂溶性維生素含量變化情況。結(jié)果如圖2所示。通過(guò)圖2可以看出,在包裝形式和貯存環(huán)境相同的條件下,配方粉樣品中脂溶性維生素的穩(wěn)定性隨光照因素的影響表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。其中,維生素D和維生素K受光照條件影響最為顯著且衰減率較為相似,經(jīng)過(guò)48h光照后,維生素D的最高留存率僅為64.1%,維生素K的留存率不足70.0%;而維生素E極為穩(wěn)定,留存率超過(guò)85.0%。因此,在配方粉包裝過(guò)程中,需盡可能選擇阻光阻氧的包裝材質(zhì),以降低光照因素對(duì)其產(chǎn)生的影響。

        2.3 貯存溫濕度對(duì)維生素穩(wěn)定性的影響

        圖3 貯存溫濕度對(duì)維生素穩(wěn)定性影響情況

        選取經(jīng)過(guò)測(cè)定分析后的同一配方粉樣品,采用鍍鋁膜包裝袋進(jìn)行充氮包裝(確保氧氣殘留量小于3.0%),將所得樣品分別置于溫度25±2℃、相對(duì)濕度40%±5%和溫度37±2℃、相對(duì)濕度75%±5%的恒溫恒濕樣品箱內(nèi),經(jīng)過(guò)3個(gè)月后測(cè)定樣品中脂溶性維生素含量變化情況。結(jié)果如圖3所示。

        通過(guò)圖3可以看出,在后期貯存過(guò)程中,配方粉樣品中維生素A、維生素D和維生素E的穩(wěn)定性受貯存環(huán)境影響較大,經(jīng)過(guò)三個(gè)月貯存后,均發(fā)生不同程度衰減。高溫高濕條件下,維生素A、維生素D和維生素E的衰減率分別為22.9%、20.1%和21.3%。低溫低濕條件下,維生素A、維生素D和維生素E的衰減率均未超過(guò)5.0%;在兩種不同貯存條件下,維生素K的穩(wěn)定性相對(duì)較好。因此,配方粉在后期貯存過(guò)程中,除需要選取適宜的包裝材質(zhì)外,還應(yīng)盡可能選擇低溫、干燥的環(huán)境進(jìn)行保存。

        3 結(jié)論

        (1) 在配方粉前期生產(chǎn)加工過(guò)程中,受熱時(shí)間對(duì)脂溶性維生素的穩(wěn)定性均有不同程度影響,其中對(duì)維生素A影響最顯著,最高損失率為36.3%。

        (2) 在配方粉后期貯存過(guò)程中,光照強(qiáng)度對(duì)脂溶性維生素的穩(wěn)定性均有不同程度影響,其中對(duì)維生素D影響最顯著,最高留存率僅為64.1%。

        (3) 在配方粉后期貯存過(guò)程中,貯存溫度對(duì)維生素A、維生素D、維生素E的穩(wěn)定性均有不同程度影響,在高溫高濕條件下,其衰減率均超過(guò)20%。

        (4) 在配方粉前期生產(chǎn)加工和后期貯存過(guò)程中,綜合考慮配方組成等各種因素對(duì)脂溶性維生素穩(wěn)定性的影響,其中維生素K受外界影響因素最少,其穩(wěn)定性相對(duì)最好。

        (5) 在配方粉前期生產(chǎn)加工和后期貯存過(guò)程中,為保證各脂溶性維生素具有良好的穩(wěn)定性,應(yīng)盡量縮短加工受熱時(shí)間,同時(shí)采用避光容器包裝,并在陰涼干燥的環(huán)境下貯存。

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