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10岁以上全营养配方食品的配方设计及工艺研究

本文由特医食品研发前沿动态主编,国家食品行业生产力促进中心(马超先生)搜索整理,提供最全最新的行业资讯,推动产业在中国的发展。

对全营养配方食品进行配方设计及工艺研究,依据《特殊医学用途配方食品通则》确定三大供能物质来源及含量比例,碳水化合物为295.5 g,蛋白质为75.0g,脂肪为56.8g。通过混合均匀度检测和感官评价,考察不同生产工艺对产品品质的影响,采用干湿结合法得到的产品混合均匀度最佳,在色泽、质地、冲调性、气味、口感方面均优于其他方法。

根据国家标准 GB29922,特殊医学用途配方食品是为了满足进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊要求而专门加工配制而成的配方食品[1]。

全营养食品可以作为单一营养来源在医生或临床营养师指导下食用。由于特医食品所适用人群的特殊性,他们都存在一定的进食受限、进食障碍或食欲不佳,产品的感官评价会影响患者对其的进食欲望,这就要求产品不管在营养还是滋味、口感、品质都达到良好的水平[2]。

而不同原料的性质、配方配比、生产工艺等,都会影响产品的最终品质,使产品品质存在较大差异。目前,粉状产品的生产工艺主要有干法混合、湿法生产和干湿结合[3-5]。本文通过对特医食品含有必需的营养素组件进行研究,对比不同的生产工艺,寻求最佳的生产工艺,为特医食品的研究、生产提供一定的参考。

1 全营养配方食品配方设计研究

1.1 全营养配方食品的营养素国标要求国家标准《特殊医学用途配方食品通则》(GB 29922-2013)全营养配方中的适用人群分为1~10岁和10岁以上人群[1],本文 以 10 岁以上人群为例进行研究。根据 GB 29922-2013,全营养配方食品的营养素技术要求如下:能量≥295 kJ(70 kcal)/100g或 100mL(即食状态下);蛋白质含量≥0.7 g/100kJ(3g/100kcal),其中优质蛋白质的占比≥50%;亚油酸供能比≥ 2.0%;α-亚麻酸供能比≥ 0.5%;维生素、矿物质和可选择性成分的含量要求具体参考国家标准中的表3、表4[1]。

1.2 全营养配方食品供能营养素设计

根据《中国居民膳食营养素参考摄入量表(DRIs)》[6],对三大供能营养素进行设计。能量日推荐值区间为8400 kJ -10800 kJ/ d,以成人体重70 kg计算,每天能量消耗8400 kJ;10岁以上人群,男性蛋白质 RNI 为 50~75g/d,女性蛋白质 RNI 为 50~60g/d;考虑本产品的适用人群可能是具有营养不良状态的一般病人,对蛋白质的需求较大,设定蛋白质摄入量为75g/d;10岁以上人群,脂

肪供能比为 20-30%,设定脂肪供能比为 25%,其中 GB 29922-2013规定亚油酸供能比应≥2.0%;α-亚麻酸供能比应≥0.5%;碳水化合物提供剩余的能量。根据供能系数折算,每天需要的碳水化合物为295.5 g,蛋白质为75.0 g,脂肪为56.8 g,其中亚油酸≥4.54g,α-亚麻酸≥1.34g。

1.3 全营养配方食品配方的初步设计

根据前期的文献的调查和研究,麦芽糊精溶解性好,极易被人体消化吸收,为肠内营养制剂中最常用的碳水化合物来源,设计选取碳水化合物的来源为麦芽糊精、聚葡萄糖;牛奶蛋白和大豆蛋白分别为动物蛋白和植物蛋白,都属于优质蛋白,两种蛋白的配合食用能够起到协同互补作用[7],设计蛋白质的来源为乳清

蛋白、全脂乳粉和大豆蛋白;设计选取脂肪的来源有全脂乳粉和植物脂肪粉,植物脂肪粉是亚油酸和α-亚麻酸的良好来源。

另外,设计还添加矿物质(宏量矿物质和微量矿物质)和维生素(水溶性维生素和脂溶性维生素)等。维生素、矿物质的来源符合国标《食品营养强化剂使用标准》GB 14880附录C特殊膳食用食品允许添加的要求。添加食用胶体,比如瓜尔胶、黄原胶,改善产品的冲调后分层的情况;添加甜味剂和食用香精,改善产品的滋味和不良气味。

2 全营养配方食品的生产工艺研究

2.1 生产工艺

研究的产品剂型为粉状,根据目前较常用的生产工艺可分为以下几种混合方式:

2.1.1 一次混合

配料→混合→取样

配料完成后,将所有的物料按添加量大小依次加入混合机中,混匀。

2.1.2 分次混合

配料→一次混合→二次混合→取样

配料完成后,将添加量较小的物料(比如维生素、矿物质、食用胶体、甜味剂和食用香精)与等量的碳水化合物组件,先加入混合机中,混匀;混合完成的物料再与剩余的物料一起混合,按照添加量大小依次加入混合机中,混匀。

2.1.3 过筛混合

研磨过筛→配料→混合→取样

将颗粒较大、易结块的物料研磨之后进行过筛,配料完成后,按添加量大小依次将物料加入混合机中,混匀。

2.1.4 预混料法

预混料制作→配料→混合→取样

将需要添加的矿物质与麦芽糊精,提前制作成混合均匀的物料,称为矿物质预混料;将需要添加的维生素与麦芽糊精,提前制作成混合均匀的物料,称为维生素预混料;然后矿物质预混料、维生素预混料再与其它物料一起混合,配料完成后,按添加量大小依次将物料加入混合机中,混匀。

2.1.5 干湿结合法

配料→加水溶解→喷雾干燥→混合→取样

脂肪、维生素在高温的情况下容易氧化变质,除脂肪与维生素组件,将其它物料加水溶解、均质,进行喷雾干燥,其进风口温度为150℃,出风口温度为80℃;再将喷雾干燥的成品与脂肪、维生素组件加入混合机中,混匀。

2.2 混合均匀度检测

混合完成后,采用不锈钢取样器在混合机中3个不同层面进行取样,随机取3次,总共取样9个点。

选取蛋白质和铜的含量作为混合均匀度的评价指标,对上述5种不同的生产工艺所产生产品进行均匀度评价,分别根据国家标准的方法进行评价指标的检测。

3 结果结论

对各生产工艺形成的产品进行了混合均匀度的测定,检测结果以RDS%值的形式呈现,混合均匀度的指标选择有蛋白质和微量元素铜,检测方法分别参考 GB5009.5 和 GB5009.13。结果见表1。

对各生产工艺形成的产品进行了感官评价,其评价结果见表2。

从混合均匀度的结果看,一次混合、分次混合的混合效果都较差,未能达到 RSD%≤5 的要求,未能混匀;过筛混合、预混料法、干湿结合法效果较好,均能达到RSD%≤5的要求。产品的物料添加量存在数量级的差别,和物料颗粒度、密度性质不一致的特点,采用直接混合的方式,会存在混合不均匀的风险。

当物料的颗粒度、密度相差较大时可以采取过筛混合和干湿结合法的生产工艺;物料添加量差别较大时可以采用预混料和干湿结合法的生产工艺。干湿结合法的生产工艺是最佳的,其所形成的产品物料均匀度较好,不会造成产品营养素分布不均匀的情况,又保护了热敏性物料的营养不被破坏[3,8,9]。

全营养配方食品的营养配比与食用的感官感受,决定着病人在得到充足的营养来源的同时,能够有较好的饮食意愿;产品具有较好的感官评价,对产品使用的依从性具有很大的决定作用。研究通过对营养素的配比设计以及生产工艺的对比优化,满足病人在治疗期间的营养需求,同时也改善了产品的品质和口感,详见表2。

      作者:黄琪评 李汉西 柳俊 曾德猷 卢韵君

参考文献

[1]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB29922-2013特殊医学用途配方食品通则。 

[2]孙志强,柏道鸣,卢宁,等.肿瘤全营养配方食品的配方设计及工艺研究

[J].现代食品,2020(9):102-104.

[3]陈斌,董海胜,臧鹏,等.特殊医学用途配方食品生产工艺研究现状及展

望。

[4]马永轩,张名位,张瑞芬,等.我国特殊医学用途配方食品的现状。

[5]章肇敏,曾晓龙.特殊医学用途婴儿配方食品的物性研究与配方设计

[6]中国营养学会 . 中国居民膳食营养素参考摄入量速查手册(2013 版)

[7]任广旭,伊素芹,卢林纲,等.“牛乳与大豆”双蛋白运动营养功能的研究

进展。

[8]麻开香,张美萍,吴帅,等.特殊医学用途配方食品干法混合工艺研究及

其与湿法工艺的对比。 

[9]章肇敏.干法工艺中特殊医学用途婴儿配方粉的混合均匀性评价。

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