關于兒童健骨牛奶的探索
作者：鄭曉敏
目前國內(nèi)外對兒童牛奶的研究開發(fā)也日漸活躍，上市了多款兒童牛奶，各種兒童乳制品由于其營養(yǎng)健康的功能受到眾多家長的青睞。兒童處于成長發(fā)育期的時候，需要補充鈣元素，把牛奶與多種補鈣健骨功能成分進行有機組合，可以促進兒童骨骼健康成長，這對牛奶深加工，提高產(chǎn)品附加值具有重要意義。以優(yōu)質牧場生牛乳為原料，針對兒童成長需求，研制出強化了多種健骨營養(yǎng)元素，天然乳香，香甜適口的兒童健骨牛奶。
1 材料與方法
1.1材料
生牛乳：昆明雪蘭牛奶有限責任公司；蜂蜜：四川楊氏蜜蜂園有限公司；白砂糖：云南中糖發(fā)展有限公司；納米碳酸鈣P30:上海統(tǒng)園食品技術有限公司；酪蛋白磷酸肽：新西蘭Tatua公司；水解蛋黃粉：上�？得谞柼厥称房萍加邢薰荆慌Ｄ虊A性蛋白：新西蘭Tatua公司；酪蛋白酸鈉：澳大利亞MG公司；天然牛奶香精：浙江安賽生物科技有限公司。
1.2主要儀器與設備
APV-1000型均質機：德國APV公司；T50標準型電位滴定儀：瑞士梅特勒一托利多公司；RW-20型高速攪拌器：德國IKA公司；YXQ-LS-50G型全自動高壓滅菌鍋：上海博迅實業(yè)有限公司等。
1.3工藝流程
生牛乳→調配→定容→均質→巴氏殺菌→灌裝→成品→檢測
1.4工藝要點
1.4.1生牛乳的選擇
生牛乳各項指標符合GB 19302“食品安全國家標準生乳”的規(guī)定基礎上，要求生牛乳蛋白質含量≥3.2%．菌落總數(shù)≤2.0 x l05 CFU/mL，體細胞數(shù)≤10萬個/mL。
1.4.2調配
生牛乳與部分凈化水升溫到50℃—55℃溶解酪蛋白酸鈉15—20 min，然后添加入其它輔料，攪拌溶解均勻后定容。
1.4.3乳化均質
調配好的基料升溫到65℃—70℃進行均質處理（一級壓力2—3 MPa，二級壓力18～20 MPa）。
1.4.4巴氏殺菌
殺菌條件采用高溫短時巴氏殺菌( 95℃±1 oC，10—15 s)。
1.4.5灌裝
將殺菌后產(chǎn)品迅速冷卻至2℃~6℃，進行灌裝。
1.5產(chǎn)品基礎配方的確定
鑒于兒童口味特征，在前期研究基礎上，以白砂糖、蜂蜜、酪蛋白酸鈉、天然牛奶香精四個因素，選取合適的添加量，并以生牛乳定容至100%，設計L9(34)四因素三水平正交試驗，以感官評價得分為考查指標，確定最佳的產(chǎn)品基礎配方，因素和水平見表1。
1.6感官評價方法
兒童健骨牛奶基本配方評價采用感官綜合評分法，請12位經(jīng)驗豐富的評定人員對試驗樣品進行感官評分，評分標準參照巴氏殺菌乳感官質量評鑒細則進行修改后確定，具體指標見表2所示，色澤、組織狀態(tài)、口感及滋氣味的分數(shù)之和為總得分，在全部總得分中去掉一個最高分和一個最低分，求均值取整后的計分結果即為該兒童健骨牛奶的感官評分值。
1.7產(chǎn)品功能性成分選擇及添加量的確定
兒童健骨牛奶選擇納米碳酸鈣、酪蛋白磷酸肽( CPP)、水解蛋黃粉(HYP)、牛奶堿性蛋白
( MBP)配合牛奶中富含的維生素D、乳糖來達到所具備的補鈣、健骨功能。
1.8產(chǎn)品配方驗證
將巴氏殺菌后的兒童健骨牛奶產(chǎn)品理化指標、衛(wèi)生指標進行分析，同時另一份樣品于冰箱2℃~6℃條件下靜置7d模擬產(chǎn)品貨架期感官變化情況，對產(chǎn)品色澤、組織狀態(tài)、口感及滋氣味做出評價，評價標準參照表2。
2結果與討論
2.1 產(chǎn)品基本配方的確定
產(chǎn)品基本配方試驗結果如表3所示，以產(chǎn)品感官得分為考察指標時，四個因素影響大小依次為：A>D>C>B：即，白砂糖>天然牛奶香精>酪蛋白酸鈉>蜂蜜，白砂糖是主要影響因素，天然牛奶香精是次要影響因素，即香氣和甜度對產(chǎn)品風味影響顯著。A1D2C3B2為最佳工藝配方，即白砂糖3.0%、天然牛奶香精0.03%、酪蛋白酸鈉0.3%、蜂蜜1.0%。按該配方組合進行3次平行試驗加以驗證，產(chǎn)品的感官評分的均值為88分，制得的兒童健骨牛奶，色澤呈乳白色，具有牛奶純正濃郁風味，口感滑爽，甜度合適，因此選擇A2D2C3B2組合為兒童健骨牛奶最佳基本配方。
2.2產(chǎn)品功能性成分選擇及添加量的確定
目前強化鈣主要面臨鈣強化劑溶解分散性不好，貨架期內(nèi)會產(chǎn)生大量沉淀。納米碳酸鈣為碳酸鈣經(jīng)過阿拉伯膠及糊精的包埋處理，同時納米鈣徑粒細小( 0.15—0.20μm)，能夠使納米碳酸鈣保持懸浮狀態(tài)，提高鈣離子在牛奶中的穩(wěn)定性及鈣利用率。試驗發(fā)現(xiàn)納米碳酸鈣在牛奶溶液中分散性和懸浮穩(wěn)定性極佳；其使用量依據(jù)GB 14880“食品安全國家標準食品營養(yǎng)強化劑使用標準”規(guī)定，在調制乳中使用量為250—1 000 mg/kg，產(chǎn)品納米碳酸鈣添加量選擇2 000mg/kg，其鈣含量為30%，即鈣離子添加量為600 mg/kg。
酪蛋白磷酸肽( CPP)是富含磷酸絲氨酸的大分子生物活性多肽，是酪蛋白在胰蛋白酶作用下分解產(chǎn)生的，含有特殊的能與鈣結合的磷酸化成分。CPP最大的優(yōu)勢在于它能與鈣形成復合物，防止鈣的沉淀產(chǎn)生并增加鈣在小腸中的溶解，有利于在小腸的吸收促進鈣的吸收，提高鈣離子生物利用率；同樣，CPP能以相同的方式促進其他礦物質的吸收，如鐵、鋅等。CPP具有在很寬的pH范圍內(nèi)完全溶解的特性，可耐受高溫處理，具有良好的穩(wěn)定性，CPP添加量為鈣強化量的20%以上，即可有效促進鈣的吸收。其使用量依據(jù)GB 14880規(guī)定，在調制乳中使用量≤1.6 g／kg，產(chǎn)品中鈣含量約為1 600 mg/kg，CPP添加量選擇400 mg/kg。
水解蛋黃粉是提取自雞蛋蛋黃的一種的功能性物質，通過蛋白酶處理、離心分離技術將其提取并制造而成。水解蛋黃粉能夠抑制骨吸收指標、進而抑制骨密度的減少，增加成骨細胞的細胞增殖，提高成骨細胞分化和膠原蛋白的產(chǎn)生，抑制破骨細胞分化，維持骨骼成分的平衡，從而促進骨骼的成長和健康。衛(wèi)生部2008年第20號公告將水解蛋黃粉批準為新資源
食品，可用于乳制品，食用量≤l g/d，產(chǎn)品水解蛋黃粉添加量選擇0.5 g/kg。
牛奶堿性蛋白( MBP)，以鮮牛乳為原料，經(jīng)脫脂、過濾、濃縮、去除酪蛋白等酸性蛋白、陽離子層析、冷凍干燥等工藝制成，目前在日本研究及應用廣泛。MBP能夠促進成骨細胞增殖，抑制破骨細胞分化，并能協(xié)調成骨細胞和破骨細胞的活動，保持兩者的動態(tài)平衡，保持骨密度，可直接作用于骨骼細胞，促進骨骼新陳代謝，熱處理和消化酶的作用不會影響其吸收。衛(wèi)生部2009年第1 8號公告將牛奶堿性蛋白批準為新資源食品，可用于乳制品，食用量≤200mg/d，產(chǎn)品牛奶堿性蛋白添加量選擇50 mg/kg。
2.3產(chǎn)品配方驗證結果
在基礎配方及功能成分確定情況下進行產(chǎn)品貨架期感官變化驗證性試驗，兒童健骨牛奶的感官評分的均值為87，說明產(chǎn)品在7d貨架期感官指標穩(wěn)定，具備應用于生產(chǎn)實踐的價值。
理化指標：蛋白質≥3.0%，脂肪≥3.6%。
衛(wèi)生指標：菌落總數(shù)≤1 000 CFU/mL，大腸菌群未檢出，金黃色葡萄球菌未檢出，沙門氏菌未檢出，鉛（以Pb計）≤0.05 mg/kg，汞（以Hg計）≤0.01 mg/kg，砷（以As計）≤0.1 mg/kg，鉻（以Cr計）≤0.3mg/kg，黃曲霉毒素M1≤0.5μg/kg。
綜合兒童健骨牛奶感官、理化、衛(wèi)生指標可知其符合GB 25191“食品安全國家標準調制乳”中的相關規(guī)定。該產(chǎn)品適于3歲以上兒童飲用，建議飲用量為250—500 mL/d。
3結論
通過正交試驗及配方驗證確定兒童健骨牛奶最佳基本配方為：白砂糖3.0%、蜂蜜1.0%、酪蛋白酸鈉0.3%、天然牛奶香精0.03%，其最佳功能性成分添加量為：納米碳酸鈣2 000 mg/kg、酪蛋白磷酸肽( CPP) 400 mg/kg、水解蛋黃粉(HYP) 0.5 g/kg、牛奶堿性蛋白( MBP) 50 mg/kg，研制的兒童健骨牛奶色澤呈乳白色，香甜適口，功能成分搭配合理，具備補鈣健骨的保健功能。
4摘要
以生牛乳為原料，探討了兒童健骨牛奶的制備工藝條件。通過正交試驗研究兒童健骨牛奶產(chǎn)品基礎配方，并同時對健骨功能成分進行選擇及添加量確定。結果表明，兒童健骨牛奶最佳配方為白砂糖3.0%、蜂蜜1.0%、酪蛋白酸鈉0.3%、天然牛奶香精0.03%。最佳健骨功能性成分添加量為：納米碳酸鈣2 000 mg/kg、酪蛋白磷酸肽(CPP) 400 mg/kg、水解蛋黃粉(HYP) 0.5 g/kg、牛奶堿性蛋白(MBP) 50 mg/kg。
