定义
营养强化乳是指在不改变乳制品基本营养成分的条件下,为了提高乳及乳制品的营养品质,按照《食品营养强化剂使用卫生标准》规定,人为地在乳制品中添加氨基酸、脂肪酸、维生素、矿物质等食品营养强化剂的全脂乳粉、脱脂乳粉和全脂加糖乳粉等。添加的食品营养强化剂如维生素A、维生素D、维生素E、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸、叶酸、牛磺酸以及钙、铁、锌、硒、碘等矿物质元素。
在日本等国家,近年来强化钙质和维生素的乳饮料已经成为趋势,消费量每年以两位数幅度递增。从商业角度分析,这是鲜乳消费饱和后制造商为提升销售额而采取的举措。
营养强化乳制品虽有较高的营养价值,但其强化营养素的品种和数量均有限,营养不完全,不能满足婴儿生长发的需要。所以,营养强化乳制品不能替代婴儿辅助食品。1
牛乳微量营养素牛乳是很好的钙、维生素B2、维生素A的来源,较好的维生素D来源,消费250ml就能够分别提供美国RDA相应营养素规定量的26%一40%、23%一52%、10%一24%和约5%。然而,乳的天然维生素含量随饲料不同呈季节性变化。夏天,牛群通常在放牧过程中吃青草,而在冬天数月内可能喂干饲料。以美国为例,鲜乳的维生素A含量因此在600-1800IU/L范围内变化,而维生素D含量在5—40IU/L几含量之间变化。
供人类消费的乳大多数经过热处理以防止原乳中病原微生物可能造成的健康危害。在发展中国家,相当一部分乳是由小农牧场主供应的,直接卖给消费者,在食用前经常需要煮沸。在工业规模上对液态乳常用热处理包括巴氏消毒、高温消毒或超高温消毒和灭菌等。为了获得便于运输的乳粉,鲜乳先经热处理,然后进行喷雾干燥、滚筒干燥或转鼓干燥。所有这些工业热处理工序均会破坏一些乳中存在的营养素,特别是乳中的天然维生素,损失程度因营养素种类和工艺种类不同而异。在加工过程中损失的营养素可以通过乳的强化得以增补。
在很多国家,还有脱脂或部分脱脂乳产品,诸如维生素A和维生素D之类的脂溶性维生素损失在所难免,这也可通过营养强化来解决。2
乳的强化历史乳的强化开始于20世纪前半叶。在英国,乳中维生素D强化始于1923年,但是直至今天仍在自愿原则下实行乳的维生素A和维生素D强化。美国医药协会食品和营养委员会1939年提出牛乳维生素D添加量不应该超过423IU/L,历史证明,后来美国人佝偻病发生率显著降低便是部分得益于牛乳的维生素强化。1965—1977年,美国人膳食钙摄人近50%一60%来源于牛乳,此外,牛乳也是维生素B1、维生素B2和维生素A重要来源。目前,美国强化乳和脱脂乳销量已经超过天然乳。在智利,提倡使用铁强化乳粉已经有20多年历史,现在在用作母乳替代品的乳粉中添加了维生素C、铁、铜和锌等营养素。目前,在阿根廷、巴西、墨西哥、洪都拉斯、危地马拉和马来西亚等不少国家均强制性规定进行乳的维生素A和维生素D的强化;而另外一些国家以自愿原则向低脂肪或无脂液态乳、乳粉产品添加微量营养素。在我国大中城市,牛乳一般也强化了维生素A和维生素D。2
添加的营养素有些国家制定法律强制性向液态乳中强化维生素A和维生素D。在美国一些牛乳场还强化维生素C、维生素E和钙。β-胡萝卜素作为一种多功能添加剂也加入黄油等乳制品中,但主要希望发挥其色泽强化功能。
在爱尔兰,老年人维生素D缺乏症严重,因此很多牛乳场对液态乳强化维生素D和钙,事实证明维生素D强化液态乳对于日照时间不足的人群而言非常有帮助,在冬季尤其明显。
阿根廷已经成功地使用卵磷脂微胶囊化硫酸亚铁强化剂对液态乳进行强化,该强化方法对牛乳的货架寿命和感官特性无不良影响,最近的人体生物利用度实验结果也令人鼓舞。日本明治公司的液态乳中也有强化铁的品种。
我国已有企业开发出同时强化铁、锌、钙的产品,关键是要选择适宜的微胶囊化矿物质强化剂,并采用超微粉碎工艺技术。
除解决营养素缺乏症外,尚有特定功能的营养强化组合,例如在每份强化乳中添加维生素E 8mg、膳食纤维5mg和适量低聚糖,可具有改善皮肤的美容功能。2
营养强化工艺牛乳的强化工艺较简单,因为几乎所有向牛乳中添加的维生素和矿物质营养素均有干粉形式强化剂供应。脂溶性维生素强化剂也可能呈油状物形式。3
预混合料的制备由于向牛乳中添加的营养素一般不只一种,所以最好制备预混合料,成为各种营养强化剂定量、均匀分布于少量待强化食品的混合物中。预混合料的制备确保最终产品中添加营养素的准确性及其分布均匀性。
例如,制备维生素A和维生素D预混合料可以采用如下两种方法:第一种方法是先按照营养强化剂说明配制含有1000000IU的维生素A和1000IU的维生素D的混合物,取1份混合物溶解于10份温热油脂(40—50℃)中稀释,再加入50份新鲜脱脂乳均质处理。第二种方法是按照5g/L的比例将维生素混合物稀释于8L脱脂乳中,加人2L乳油,再作均质处理。
若添加微量营养素是水溶性的或在水中易于分散,也可采用以下方法制备预混合料:按照重量比例,在45℃条件下将营养素用新鲜脱脂乳稀释20倍,再强力搅拌、混匀。
预混合料制备完成后,再以适当比例添加到最终产品内。3
强化剂加入量向乳中添加营养素的水平取决于很多因素,包括当地乳消费水平以及目标人群的营养需求、添加营养强化剂对乳物化性质或感官特性的影响(例如色、香、味等)、乳加工贮存过程中营养素的稳定性等等。液态乳,特别是脱脂乳,应该强化维生素A和维生素D(加入量分别为每升5000IU和500IU),在原乳中它们的含量分别为1300IU/L和40IU/L。这样,消费100mL这种强化乳将分别为1一10岁儿童提供维生素A和维生素DRDA值(美国)的21%一38%(1330—2330 IU)和13%(400IU)。可以类似考虑其他营养素的加入量。3
工艺流程在液态乳强化过程中,脂溶性维生素可以干粉状或油状形式加入,而水溶性维生素和矿物质强化剂可以干粉状形式直接加入液态乳中。液态乳安排在巴氏消毒或超高温处理工序之前进行营养强化,即在热处理之前就应确保添加的营养素在乳中均匀分布。当使用油状维生素强化剂时,均质非常关键。
牛乳强化的成本较低,限于所添加强化剂的费用和强化质量监控费用,对常规牛乳生产线的变动很小,举例说明,在美国若对巴氏消毒牛乳强化5000IU的维生素A、500IU维生素D和100%的维生素E、维生素C、维生素B且、维生素B2、维生素民、维生素B1:、烟酸和叶酸U$RDA推荐值,营养强化剂成本约1.59美元/1000L,产品价格增加不到1%。3
强化功效试验液态乳强化在解决一些营养素缺乏症方面的功效已经被很多国家的实践证明,举一个关于功效实验的实例。在智利,曾采用铁一维生素C双重强化液态乳喂养3~15个月婴儿,结果添加维生素C后,可促进铁吸收效率。3