特殊醫學(xué)用途全營(yíng)養配方食品濕法和干法工藝對比

本文對全營(yíng)養配方食品的干法工藝和濕法工藝進(jìn)行對比研究, 旨在為配方設計提供依據以及生產(chǎn)線(xiàn)建設和商 業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎。依據GB 29922—2013《特殊醫學(xué)用途配方食品通則》設計配方, 考察干法和濕法2種制備 工藝對感官及營(yíng)養素的影響。

結果顯示, 干法工藝營(yíng)養素基本無(wú)損耗, 濕法工藝制備的樣品性狀、沖調性及營(yíng)養素 含量均勻度較好, 但對維生素造成一定程度損失, 其中以維生素C、A、D、B1、B2、K1和B12損失較為明顯, 損耗率 分別為42.50%, 28.03%, 23.20%, 20.80%, 17.20%, 15.40%和15.40%, 配方設計時(shí)需要適當提高這些營(yíng)養素的強化值, 以 確保符合國家標準要求, 其余營(yíng)養素未引起明顯損耗。2種工藝制備的產(chǎn)品各營(yíng)養素均可滿(mǎn)足GB 29922—2013《特 殊醫學(xué)用途配方食品通則》要求, 表明2種工藝均可以為商業(yè)化放大生產(chǎn)提供理論基礎。

據統計，2013年全球特醫食品市場(chǎng)規模為700億 元，年復合增長(cháng)率約6%，但中國僅占全球的1%。營(yíng) 養不良患者特醫食品的使用率方面，中國與發(fā)達國 家也存在較大差距，美國的使用率約65%，英國約 27%，而中國僅為1.6%。預計到2030年，國內特醫食 品市場(chǎng)份額將達5 000億元，面對這一巨大的市場(chǎng)需 求，國內特醫食品企業(yè)和相關(guān)的研究機構，要加強研 發(fā)投入，加快研究進(jìn)度，才能有所突破[8-9]。

粉狀特醫食品的工藝主要有干法、濕法、干-濕復合法[10]。濕法工藝的特點(diǎn)是能耗大，產(chǎn)品均勻性相對較好，生產(chǎn)期間對熱敏性營(yíng)養素造成一定程度損失；干法工藝的特點(diǎn)是能耗低、工藝設備簡(jiǎn)單，不會(huì )造成營(yíng)養素損失。國外多采用干法工藝，但其缺點(diǎn)就是某些微量元素不易在產(chǎn)品中混勻，影響產(chǎn)品的質(zhì)量?；谇捌谝褜Ω煞?、濕法及干-濕復合工藝中營(yíng)養素的均勻性進(jìn)行了研究，表明干法工藝也可以達到混合性的要求[11-12]。

《特殊醫學(xué)用途配方食品通則》及其問(wèn)答對特醫食品中的營(yíng)養成分限值有嚴格限定，除了滿(mǎn)足混合均勻性要求外，營(yíng)養成分符合性更是判定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標，因此重點(diǎn)進(jìn)行粉狀全營(yíng)養特醫食品的干法和濕法工藝對比研究，考察2種工藝過(guò)程中營(yíng)養成分的損耗率，旨在為特醫食品的配方設計提供數據支持，為商業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)建設及設備選型提供理論基礎和實(shí)踐依據。

01

材料與方法

1.1　材料與試劑 

速溶乳清蛋白粉（德國Sachsennilch）；MCT粉、 植物脂肪粉Omega157（均為馬來(lái)西亞kerry）；復合 維生素；復合礦物質(zhì)；膽堿（復配食品添加劑，上 海勵成生物工程有限公司）；低聚半乳糖57S[量子 高科（中國）生物股份有限公司]；麥芽糊精（保齡 寶生物股份有限公司）；谷氨酰胺（河南金潤食品 添加劑有限公司）；膠原蛋白肽（F）；魚(yú)油微囊粉 （OMAX FLOW 50%，上海普洛欽國際貿易有限公 司）；甜菊糖苷（河南省所以化工有限公司）。

1.2　儀器與設備 

三維運動(dòng)混合機（SYH-10，常州市高強干燥 設備有限公司）；高效液相色譜儀（waters e2695、 2489UV/Vis Detector）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（GZX- 9070MBE，上海博迅醫療生物儀器股份有限公司）；C18柱（Luna?5 μm C18，250 mm×4.6 mm）；電子天 平（PL1001-L，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公 司）；pH計[FE20，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公 司]；小型噴霧干燥儀（B-290，瑞士步琦有限公司）。

1.3　試驗方法 

1.3.1　加工工藝

1.3.1.1　 干法混合工藝流程（圖1）

1.3.1.2　濕法混合工藝（圖2）

1.3.2　感官評定 

以粉狀全營(yíng)養配方食品的色澤與組織狀態(tài)、滋味 與氣味、沖調性為指標，進(jìn)行感官評價(jià)。評定參考RHB 204—2004《嬰兒配方乳粉感官評鑒細則》[13]， 詳見(jiàn)表1。

1.3.3　理化指標測定 

按照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》進(jìn)行 水分測定；按照GB 5009.4—2016《食品中灰分的測 定》進(jìn)行灰分測定；按照BJS 202102《特殊食品滲透 壓測定》進(jìn)行滲透壓測定。 

1.3.4　營(yíng)養成分測定 

1.3.4.1　能量及宏量營(yíng)養素測定 

按照GB 29922—2013《特殊醫學(xué)用途配方食品通 則》進(jìn)行能量檢測；按照GB 5009.5—2016《食品中蛋 白質(zhì)的測定》進(jìn)行蛋白質(zhì)含量檢測；按照GB 5009.6— 2016《中脂肪的測定》進(jìn)行脂肪含量檢測；按照GB 28050—2011《預包裝食品營(yíng)養標簽通則》問(wèn)答（減 法）進(jìn)行碳水化合物檢測。 

1.3.4.2　維生素和礦物質(zhì)測定 

根據GB 29922—2013《特殊醫學(xué)用途配方食品通 則》及問(wèn)答要求，特殊醫學(xué)用途全營(yíng)養配方食品必 須添加的13種維生素類(lèi)和12種，其中大部分維生素類(lèi) 對溫度、濕度、光、氧及pH等敏感[21]。據報道：維 生素A對外界理化因素都很敏感，在高溫高濕條件貯 存3個(gè)月只有2%的保留率，維生素B1在高濕條件下貯存21d后僅剩48%[14]；在45 ℃、75%相對濕度下保存 20 d，維生素D3保留率為80.27%[15]；在40 ℃恒溫儲存 20 d后維生素K保留率為39.84%，維生素C保留率為79.78%[16]；維生素B12在噴霧干燥的奶粉中損失率為 20%~35%[17]。試驗以干法工藝及濕法工藝制備得到的 產(chǎn)品中各維生素的檢測值與初始理論值比較考察工藝 中維生素的損耗率。礦物質(zhì)元素較穩定，一般不易引 起損耗，因此選取含量最高的鉀、含量最低的硒及中 間含量的鈣、鐵進(jìn)行驗證。方法參照GB 29922—2013 《特殊醫學(xué)用途配方食品通則》中表2規定的檢測方 法進(jìn)行測定。 

1.3.5　損耗率的計算 

損耗率按式（1）計算。損耗率負值越小，表示 營(yíng)養素損耗越多。損耗率=（檢測值-初始理論值）/理論值×100% （1）

02

結果與分析

2.1　感官結果分析 

根據全營(yíng)養配方食品感官評分標準（見(jiàn)表1）， 對2種工藝獲得的產(chǎn)品進(jìn)行感官評分?？偡譃?00分， 即總分最高分100分，單項最高不超過(guò)單項規定的分 數，最低是0分?？偡钟嬎銜r(shí)在全部總得分中去掉1個(gè) 最高分和1個(gè)最低分，按式（2）計算，結果取整。單 項得分計算時(shí)，在全部單項得分中去掉1個(gè)最高分和1 個(gè)最低分，按式（3）計算，結果取整。

總分=剩余總得分之和/（全部評鑒員數-2）（2）單項分=剩余單項得分之和/（全部評鑒員數-2）（3）

根據評分結果繪制感官雷達圖，見(jiàn)圖3。濕法工藝樣品的感官總體優(yōu)于干法工藝，噴霧干燥產(chǎn)品的溶解性、顆粒度和沖調性較好[18]，除滋味及氣味外，濕法工藝制備的樣品其色澤、組織狀態(tài)、沖調性均優(yōu)于干法工藝樣品。

2.2　理化指標測定結果分析 

2種工藝制備的樣品水分、灰分、滲透壓檢測結 果見(jiàn)表2。 

結果表明：2種工藝制備的產(chǎn)品水分、灰分≤5%， 符合同類(lèi)產(chǎn)品要求[19]；滲透壓指標與同類(lèi)產(chǎn)品接近[20]， 2種工藝制備的產(chǎn)品此3個(gè)指標無(wú)明顯差異。

2.3　營(yíng)養成分測定結果分析 

2.3.1　能量及宏量營(yíng)養素 

2種工藝制備的樣品宏量營(yíng)養素及能量的測定值 見(jiàn)表3，損耗率見(jiàn)圖4。

從表3和圖4可以看出，2種工 藝制備的產(chǎn)品能量及宏量營(yíng)養素檢測結果與初始理論 值比較無(wú)明顯變化，在檢測精密度范圍之內，與王玉 萍等[22]的研究結果一致，可認為2種工藝中宏量營(yíng)養 素均未引起明顯損耗。

2.3.2　維生素 

2.3.2.1　脂溶性維生素 

2種工藝制備的樣品脂溶性維生素損耗率見(jiàn)圖5。干法工藝脂溶性維生素的損耗率均在10%以?xún)?，在檢 測精密度范圍之內，可認為未引起明顯損耗。而濕法 工藝的脂溶性維生素損耗率明顯大于干法工藝，其中 維生素A的損耗率最大，為28.03%，其次為維生素D （23.20%）、維生素K1（15.40%），而維生素E未引 起明顯損耗，與孫健等[23]的研究結果一致。

2.3.2.2　水溶性維生素

2種工藝制備的樣品水溶性維生素損耗率見(jiàn)圖6。

干法工藝中水溶性維生素的損耗率均在10%以?xún)?，在檢測精密度范圍之內，可認為未引起明顯損耗。而濕法工藝的水溶性維生素損耗率明顯大于干法工藝，其中維生素C的損耗率最大，為42.50%，其次為維生 素B1（20.80%）、維生素B2（17.20%）、維生素B12 （15.40%）和維生素B6（13.60%），其余5種維生素 在檢測精密度范圍之內，可認為在該工藝下未引起明 顯損耗。維生素對外界因素如光照、溫度、濕度、氧 氣等條件較敏感，尤其以維生素C熱敏性強，且具有 強還原性，在金屬離子如銅、鐵存在下可加速其氧 化，所以維生素C的損耗率最大，此次研究中濕法工 藝中損耗率達到42.50%，進(jìn)一步驗證與已報道[23-25]研 究結果相似。

2.3.3　礦物質(zhì) 

2種工藝制備的樣品礦物質(zhì)損耗率見(jiàn)圖7。2種工 藝制備的樣品礦物質(zhì)營(yíng)養素損耗率均在10%以?xún)?，?中以濕法工藝中鐵的損耗率最大，為8.80%，但在檢 測精密度范圍之內，可認為未引起明顯損耗。礦物質(zhì) 本身性質(zhì)較為穩定，對空氣、溫度、光照等外界因素 的耐受性比維生素強，損耗率相對維生素也低[24]。

03

結論與討論

干法工藝基本不會(huì )引起營(yíng)養素的損耗。濕法工藝 制備的產(chǎn)品性狀、沖調性及營(yíng)養素的含量均勻度較 好，但對維生素造成一定程度的損失，其中以維生 素C、維生素A、維生素D、維生素B1、維生素B2、維 生素K1、維生素B12較為明顯，損耗率分別為42.50%， 28.03%，23.20%，20.80%，17.20%，15.40%和15.40%。因此，在配方設計時(shí)，需要考慮適當提高這些營(yíng)養素 的強化值，以確保產(chǎn)品含量符合GB 29922—2013《特 殊醫學(xué)用途配方食品通則》要求。

其余營(yíng)養素均未引 起明顯損耗。2種工藝制備的樣品各營(yíng)養素檢測結果符合GB 29922—2013《特殊醫學(xué)用途配方食品通則》要求， 試驗表明2種工藝均可以為商業(yè)化放大生產(chǎn)提供實(shí)踐 依據和理論基礎，但干法和濕法工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，而 干-濕復合工藝可以結合二者的優(yōu)點(diǎn)。因此后期可對 濕法工藝相關(guān)參數進(jìn)一步優(yōu)化及進(jìn)行干-濕復合工藝 的研究，以期為商業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)建設及設備選型提供更 全面的理論基礎和實(shí)踐依據。

作者：麻開(kāi)香1 *，孫瑞芬1 ，吳帥2 ，李安平2 ，王立峰3 ，張慶芝1 1. 云南中醫藥大學(xué)；2. 山西振東制藥股份有限公司；3. 北京灃瑞醫藥科技有限公司

來(lái)源： 特醫食品研發(fā)前沿動(dòng)態(tài)

特殊醫學(xué)用途配方食品