婴幼儿奶粉的配方设计与生产工艺

婴幼儿奶粉的配方设计与生产工艺,杨成涛2012208044,引言,母乳是婴幼儿最合适最完美的天然食品。但由于个人、社会等外界因素的影响使母亲的母乳不足或没有母乳的情况客观存在，这就需要寻求一种母乳替代品来保证婴儿的健康成长。婴幼儿配方乳粉作为母乳的替代品可以满足3岁以下婴幼儿的生长发育和营养要求。,婴幼儿配方乳粉,婴幼儿配方乳粉是以牛乳为主要原料，通过调节成分模拟母乳的婴幼儿配方食品。根据适用于不同阶段的婴幼儿可大致分为：06个月婴儿乳粉、636个月较大婴儿乳粉和幼儿成长乳粉。但牛乳与人乳的成分存在较大差异。并且由于婴儿处于特殊的生理阶段（消化功能不完善，代谢过程不成熟），妨碍其营养素的吸收、运转。因此，对牛乳成分必须做调整。,表1 每100mL乳中营养物质含量（g）,一、 配方设计依据(06个月),（1）调整乳清蛋白和酪蛋白的比例，达到母乳中蛋白质的比例。（如：乳清蛋白：酪蛋白=6:4）；同时，根据母乳中蛋白质组成不同进行组成上的调整（如相应添加-乳清蛋白、降低-乳球蛋白）。 （2）调整牛乳中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的构成比例。牛乳与母乳相比，牛乳脂肪中必需脂肪酸含量低，以亚油酸为例，在母乳中3.5%5%，在牛乳中为1%。相比与母乳，牛乳的脂肪不容易被消化和利用。,（3）调整配方乳中碳水化合物的比例，特别是调整-乳糖和-乳糖的比例4:6，甚至可添加一些功能低聚糖调节婴儿肠道菌群。（4）根据母乳和牛乳中维生素、矿物质的差异进行强化，以及对一些生理活性物质的添加。,二、成分设计(06个月),0-6个月龄婴幼儿此时处于生长发育比较快的时期，按体重计算营养的需要量是成年人的3倍以上。在生长发育方面消耗的能量约占总摄入能量的13，需167209kJ(kgd)。用以维持基础代谢的能量消耗也多，需184192kJ(kgd)。相对来说肌肉活动少，故在这方面消耗的能量较少，仅占总能量需要的8。关于具体能量需求可参照我国婴幼儿配方乳粉的标准。,1能量,2.蛋白质,根据母乳中蛋白质含量和婴幼儿营养学研究结果，一般蛋白质含量为12.8-13.39%为宜。以大豆或谷物蛋白为主的配方因其蛋白质的有效利用率较低，应适当提高其含量标准。母乳中蛋白质的含量为1.01.5，酪蛋白：乳清蛋白为4：6。而牛乳中酪蛋白含量高，在婴幼儿胃内易形成较大的坚硬凝块。从蛋白质消化性出发，可采用乳清蛋白或植物蛋白调整蛋白质的组成和含量。,3脂肪亚油酸的强化,(1)牛乳与人乳的脂肪含量较接近，但构成不同，其中牛乳不饱和脂肪酸的含量低而饱和脂肪酸高，且缺乏亚油酸。在母乳的脂肪中亚油酸含量为12.8%，而在牛乳中仅占总脂肪酸的2.2%左右。(2)调整时可采用植物油脂替换牛乳脂肪的方法,以增加亚油酸的含量。(3)亚油酸的量不宜过多，规定的上限用量为：n-6亚油酸不应超过总脂肪量的2%，n-3长链脂肪酸不得超过总脂肪的1%。(4)富含油酸、亚油酸的植物油有橄榄油、玉米油、大豆油、棉子油、红花油等,调整脂肪时须考虑这些脂肪的稳定性、风味等,以确定混合油脂的比例。,脂肪酸结构的母乳化,脂肪母乳化不仅应该在数量上改进，而且在具体的脂肪酸类型和结构上也要进行改善。如脂肪酸中消化性差的棕榈酸酯在母乳和牛乳脂肪中含量大致相同，一般为20-25，但母乳中的棕榈酸酯的消化吸收性远高于牛乳的。因此脂肪酸母乳化必须不但在数量上母乳化，也要使脂肪酸分子结构母乳化。脂肪酸分子结构母乳化要提高甘油三棕榈酸酯的位置结合比率，使其在50一70之间。,特殊长链多不饱和脂肪酸母乳化,多不饱和脂肪酸主要包括亚油酸、-亚麻酸、-亚麻酸、花生四烯酸(AA)、二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等。 在婴幼儿配方乳粉中特殊长链多不饱和脂肪酸的母乳化是新的母乳化方向，在配制乳粉的生产过程中添加富含各种多不饱和脂肪酸的植物油脂，或者经过提取纯化的浓缩油，是主要的母乳化方法。关于DHA、EPA和AA的母乳化原则比较重要的是尽量减少EPA的含量，提高DHA和AA的纯度，并着重提高AA所占的比例，一般为2-3：1之间。其他的多不饱和脂肪酸的母乳化原则一般按照国家标准中亚油酸的规定或者营养学研究进行强化。,4.生物功能性设计理论,在哺乳动物的乳汁中比较常见的生物活性物质包括：免疫球蛋白、乳铁蛋白、，溶菌酶和乳过氧化物酶、转铁蛋白、维生素B12结合蛋白、叶酸结合蛋白、胰蛋白酶抑制剂和各种生长刺激因子，还有核苷酸、牛磺酸等其他生物活性物质。比较牛乳和母乳，以及不同时间段的乳汁中各种生物活性物质含量可知，母乳中的某些生物活性物质含量均高于牛乳，见下表。,根据母乳化的要求，其添加量按照母乳中的含量而设定。,5碳水化合物,母乳中碳水化合物90是乳糖，乳糖是婴儿食品中最好的碳水化合物来源。此外，新生儿也可消化吸收淀粉、葡萄糖和蔗糖等。由于蔗糖有导致婴儿龋齿的危险，果糖会对果糖不耐受的婴儿健康有危害,因此，如无特殊情况下配方应以乳糖为主，不应添加蔗糖和果糖。 牛乳中乳糖含量比人乳少得多,牛乳中主要是-型,人乳中主要是-型。,调制乳粉中通过加可溶性多糖类,如葡萄糖、麦芽糖、糊精等或平衡乳糖,来调整乳糖和蛋白质之间的比例,平衡-型和-型的比例,使其接近于人乳(:=4:6)。较高含量的乳糖能促进钙、锌和其他一些营养素的吸收。麦芽糊精可用于保持有利的渗透压,并可改善配方食品的性能。一般婴儿乳粉含有7%的碳水化合物,其中6%是乳糖,1%是麦芽糊精。,6.维生素,婴儿用调制乳粉应充分强化维生素,特别是A、C、D、K、烟酸、B1、B2、叶酸等。其中,水溶性维生素过量摄入时不会引起中毒,所以没有规定其上限。脂溶性维生素A、D长时间过量摄入时会引起中毒,因此须按规定加入。,7矿物质,牛乳中的无机盐量较人乳高3倍多。而婴幼儿的肾脏功能尚未健全，不能充分排泄体内蛋白质所分解的过剩电解质，摄入过多的微量元素会加重婴儿肾脏的负担。调制乳粉中采用脱盐办法除掉一部分无机盐。微量的铜、镁、锰、铁等元素的存在对于婴幼儿的造血效果和发育极为重要，应该适当强化。 添加微量元素时应慎重,因为微量元素之间的相互作用,以及微量元素与牛乳中的酶蛋白、豆类中植酸之间的相互作用对食品的营养性影响很大。,636个月龄婴儿,612月龄婴儿的大部分营养素的推荐摄入量很大程度上依赖于06月龄婴儿获得的数据。当前的推荐摄入量除了考虑6个月以后活动水平增加及一定程度生长速度减缓，也考虑到较小婴儿和较大婴儿的发育差别。尽管缺少1岁婴儿后半年营养素需求量的实验数据，很少有人认为这个年龄组的推荐摄入量需要进行全面修订。1236月龄婴儿断乳或较大婴儿配方乳粉在欧洲很普遍，这些配方乳粉比标准婴儿配方乳粉含蛋白质稍多一些，存在的脂肪和碳水化合物的类型与标准婴儿配方乳粉相似。,二、婴儿乳粉配方及成分标准,我国的婴儿乳粉品种也很多，但经过轻工部鉴定并在全国推广的婴儿乳粉主要是配方、配方和配方。婴儿乳粉配方是一个初级的婴儿配方乳粉，产品以乳为基础，添加了大豆蛋白粉，强化了部分维生素和微量元素等，营养成分的调整存在着不完善之处。配方的配方组成及成分标准见下表。,配方产品用脱盐乳清粉调整酪蛋白与乳清蛋白的比例为40:60，同时增加了乳糖的含量，添加植物油以增加不饱和脂肪酸含量，再加入维生素和微量元素。配方的配方组成及成分标准见下表。,三、 婴幼儿配方乳粉的生产工艺,目前婴幼儿配方乳粉的生产大多采用湿法，需要将大量的粉状配料重新溶解，然后和牛乳及营养添加剂混合喷雾干燥，生产周期长，能耗大，成本高。而干法生产则是将生产婴幼儿配方乳粉的原料用特殊的干燥设备加以混合，然后再包装出厂的一种工艺。它的优点：节约能源，生产周期短，成本低。缺点：产品感官质量欠佳，维生素和微量元素容易混不均匀，产生的微生物指标不好控制。,1.湿法生产,操作要点,（1）采用10左右经过预处理的原料乳在高速搅拌缸内溶解乳清粉、糖等配料，以及维生素和微量元素。（2）混合后的物料预热到55，在线加入脂肪部分；然后进行均质，均质压力为1520MPa。（3）杀菌温度为85，16s。（4）物料浓缩至18B。 （5）喷雾干燥进风温度为155160，排风温度为8085，塔内负压196Pa。,2.干法生产,操作要点,1.原材料的计算和检验 生产前，每种原料都必须进行感官、理化、微生物指标的检验。2.营养强化剂的预混 由于维生素和微量元素的量较小，一般1t产品只需要几千克。因此，须先和糖预混以缩小混合比例。但白砂糖应先粉碎至100目以上，以保证和其他