营养强化剂的强化方法及技术

目前,强化剂的使用还有大量基础性工作没有完成,强化剂如何用于食品,在很大程度上要取决于从事这一工作的人对强化的看法,强化方案的依据是现有营养知识的深度与广度和人们对于这些知识的掌握…

目前,强化剂的使用还有大量基础性工作没有完成,强化剂如何用于食品,在很大程度上要取决于从事这一工作的人对强化的看法,强化方案的依据是现有营养知识的深度与广度和人们对于这些知识的掌握程度。华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,最近一些年,膳食纤维几乎已成为了一种营养素,含膳食纤维食品的兴起与发展,就是如何运用新的营养知识进行食物合理营养配比的一个极好例子。强化方案的成功与否,通常取决于进行研究和加工人员的技能,所以,在对任何强化产品进行研究之前都必须进行周密考虑,如确定强化剂在人体中对新陈代谢的作用,对健康的效果和合理的用量,各种营养物质在加工后的变化等,以便达到最佳效果。 

一、强化剂的强化方法 

在原料或必要食物中添加,如面粉、谷类、米、饮用水和食盐等,凡规定添加强化剂的食品以及具有营养内容的强化,均可使用该方法,但这种强化方法中强化剂都有一定程度的损失。

1.在食品加工过程中添加  这是强化食品最普遍采用的方法,各类糖果、糕点、焙烤制品、婴儿食品、饮料和罐头等都采用这个方法,采用这一方法,要注意制定适宜的工艺,以保证强化剂稳定。

2.在成品中加入  为了减少强化剂在加工前原料的处理及加工过程中的破坏损失,可在成品的最后工序中加入,如奶粉类、压缩食品类及一些军用食品中都采用这种方法。

3.用生物学方法添加  先使强化剂被生物吸收利用,使其成为生物有机体,然后再将这类含有强化剂的有机体加工成产品或者直接食用。如碘蛋、锌乳、硒茶和有机锗等;也可利用发酵等方法获取,如高维生素发酵制品等。

4.用物理、化学方法添加  例如,用紫外线照射牛乳使其中的麦角甾醇变成维生素D;把富含强化剂的材料制成饮食器具,如餐具、饮具和茶杯等。这种方法主要用于无机盐和微量元素的强化。

二、强化剂的添加形式

1.干式混合,添加片剂、粉剂。

2.制成溶液、乳剂或分散悬浮液后添加。

3.加入饮食器具中或加入供食用的动、植物生长环境及条件中。

营养强化剂发展很快,一种营养素的强化剂会有多种产品,以钙为例,葡萄糖酸钙、磷酸氢钙等合成强化剂,为已长期使用的传统产品;其他的还有天然生物钙,是骨粉、蛋壳和贝壳制成的产品,属天然提取物;高效钙、活性钙是将天然生物钙再经过物理、化学处理的产品。另外,强化剂的科研、生产部门为了使强化剂使用方便,易储运,购买,把多种营养素配制在一起,已推出了不少复合产品,总之,强化剂有许多品种和剂型,各有其特点和应用条件,使用中要实事求是地认真选择。

 三、营养强化剂的应用量及应用范围 

维生素强化剂已有几十年历史,至今尚有许多技术问题没能很好地解决,可供参考的工艺数据很少,许多产品中维生素的实际含量与添加量相差很大,因此,还没有大规模工业生产。

维生素的强化中需要注意的问题是其稳定性,如油炸和焙烤对不耐热维生素危害很大,所以确定在哪一段工序中添加至关重要。例如:马铃薯片的强化工艺,产品的加工流程是削皮、切片、清洗、油炸、加调味剂和包装,若将维生素在油炸工序时加入,效果很差,在加调料的工序中添加才行。所以,对于不耐热的维生素应在加工的最后阶段用喷、涂和浸的方法来强化,且在配方中加入糖等成分对维生素有一定保护作用。

维生素食品强化剂不少是使用药用维生素,维生素类的制备,可以参照制药方面的知识,维生素强化剂可直接使用天然物的抽提物,如猕猴桃,酸枣抽提物中都富含维生素C, 在蔷薇果类中许多品种如刺梨、金樱子中维生素C在1%以上,鱼肝油是维生素A最丰富的来源,故其提取物的浓缩液或粉末是良好的添加剂。维生素D可从其前体物质麦角甾醇经紫外线照射转变而成,麦角甾醇可以从酱槽、酒槽等发酵食品下脚料中提取。B族维生素中维生素B12制法有两种,一种是从庆大酶素的下脚料中提取;一种是用丙酸菌进行发酵生产。酵母、谷胚芽和麸皮等是维生素B1的来源,从中可以提取维生素B1

蛋白质、氨基酸一类强化剂可以用于高能营养食品如乳粉、糕点和各种饮食,不仅可以提高人体的代谢基础,而且能有效地促进体内营养的吸收,故蛋白质、氨基酸类也用于强化食品原料和成品。

氨基酸强化工艺一般有以下几种:

1.直接将面粉重量的0.1~0.4%的赖氨酸加在面粉中,然后加工成面包,饼干等,添加量为:面包0.1%,饼干0.1%,面条0.15%,对含氮量2.44%的面包粉添加0.25%较佳,对含氮量1.34%的面包粉添加0.1%较佳。

2.按营养要求用量将氨基酸溶于水中,然后用水溶液调制各种食品原料,加工成各种食品。

3.在食品上洒粉末状氨基酸,可以搅拌的食品要再将其搅拌均匀。

4.将氨基酸配成水溶液,拌入各种液体食品中。

使用蛋白质或不同蛋白质含量的原料作为强化剂,要比使用氨基酸好,这样同样可获得满意的氨基酸平衡,对需要采用某些加热工艺的食品更应如此,有些也可在加热处理之后再添加强化剂,以免损失。

在食品中强化无机盐及微量元素一般都采用先将它们溶于水中或均匀地混合于原料中的方法,这类强化剂都是较稳定的化合物,一般的食品加工条件对其特性影响不大,但在确定其添加工艺时要解决以下一些问题:

1.实际效果  添加了强化剂的食品未必真正使消费者获益,在国外用铁质强化面包、谷物和面粉已有40多年的历史,但仍有很多人患缺铁性贫血,这样食品强化就失去了意义。

不同剂型不同来源的强化剂,其相对生物学价值不一样,以铁为例(如下表):

柠檬酸铁氯化铁硫酸铁硫酸亚铁铵葡萄糖酸亚铁硫酸亚铁柠檬酸铁铵
734483 9998100107

2.强化剂对食品风味的影响  添加无机盐会影响食品的色泽和味感,例如铁质会使产品的颜色变形,甚至出现令人讨厌的黑色,镁盐、钙盐会使食品产生涩味,钾盐会产生苦味等,所有这种情况都会导致产品质量下降,甚至使消费者拒绝使用。

3.强化剂对产品形态的影响  用无机盐强化食品会遇到许多物理问题,可溶性盐类可能促使流质食品或原料凝块,不溶性盐在加工和储存时又可能产生沉淀,钙、镁会与蛋白质作用使制品出现形状的变化,其他一些金属盐可使流质物料的pH值、黏度等改变而产生不良后果。

4.添加量和摄入量  食品中无机盐、微量元素对人体虽然起了非常重要的作用,但其添加量超过一定范围都会产生问题,任何一种都是少则无效,多则有毒,故选择食品载体十分重要,强化剂最好用于食用量一定的食品如食盐、主食、奶粉和佐餐食品等,若将其强化于饮料、糖果等食用量不定的食品中,尤其是微量元素,就很难掌握其摄入量了。

5.确定强化的食品  许多无机盐、微量元素强化剂在使用中要解离,其金属离子部分会与食品成分发生某些不好的作用,如与植酸形成不溶物,氧化维生素,加快油脂酸败等,所以在某些饮料、糖果和富含油的食品中不宜添加。

华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,添加工艺应尽量避免使用特殊条件,以免加重消费者负担,在食品中铁类强化剂(以元素铁计)一般每千克添加10~60mg,钙(以元素钙计)3~20g,锌(以元素锌计)10~50 mg,碘、铜、镁和锰等10 mg。

另外,在强化时还应注意,人体是一个复杂的生态系统,任何一种元素都不可能孤立地起作用,它们之间相互影响,相互依存,所以往往同时强化几种相关物质,例如维生素C能使三价铁还原成二价,并形成更易吸收的络合物,蛋白质也有促进铁吸收的作用。

我国使用的微量元素强化剂,一般是其无机或小分子的有机盐,有合成、天然两大类,现有20余种,其合成机理不复杂,路线也较简单,提取的工艺也较容易,但产品质量要求很高。

作为强化剂使用的无机盐应不吸湿,否则贮藏时会吸潮、结块,影响强化剂的均匀分布,微量元素不应与维生素混合贮存在一起,以免影响维生素的稳定性。

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作者: 中国甜味剂网

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