特殊医学用途全营养配方食品湿法和干法工艺对比

本文对全营养配方食品的干法工艺和湿法工艺进行对比研究, 旨在为配方设计提供依据以及生产线建设和商 业化生产提供理论基础。依据GB 29922—2013《特殊医学用途配方食品通则》设计配方, 考察干法和湿法2种制备 工艺对感官及营养素的影响。

结果显示, 干法工艺营养素基本无损耗, 湿法工艺制备的样品性状、冲调性及营养素 含量均匀度较好, 但对维生素造成一定程度损失, 其中以维生素C、A、D、B1、B2、K1和B12损失较为明显, 损耗率 分别为42.50%, 28.03%, 23.20%, 20.80%, 17.20%, 15.40%和15.40%, 配方设计时需要适当提高这些营养素的强化值, 以 确保符合国家标准要求, 其余营养素未引起明显损耗。2种工艺制备的产品各营养素均可满足GB 29922—2013《特 殊医学用途配方食品通则》要求, 表明2种工艺均可以为商业化放大生产提供理论基础。

据统计，2013年全球特医食品市场规模为700亿 元，年复合增长率约6%，但中国仅占全球的1%。营 养不良患者特医食品的使用率方面，中国与发达国 家也存在较大差距，美国的使用率约65%，英国约 27%，而中国仅为1.6%。预计到2030年，国内特医食 品市场份额将达5 000亿元，面对这一巨大的市场需 求，国内特医食品企业和相关的研究机构，要加强研 发投入，加快研究进度，才能有所突破[8-9]。

粉状特医食品的工艺主要有干法、湿法、干-湿复合法[10]。湿法工艺的特点是能耗大，产品均匀性相对较好，生产期间对热敏性营养素造成一定程度损失；干法工艺的特点是能耗低、工艺设备简单，不会造成营养素损失。国外多采用干法工艺，但其缺点就是某些微量元素不易在产品中混匀，影响产品的质量。基于前期已对干法、湿法及干-湿复合工艺中营养素的均匀性进行了研究，表明干法工艺也可以达到混合性的要求[11-12]。

《特殊医学用途配方食品通则》及其问答对特医食品中的营养成分限值有严格限定，除了满足混合均匀性要求外，营养成分符合性更是判定产品质量的关键指标，因此重点进行粉状全营养特医食品的干法和湿法工艺对比研究，考察2种工艺过程中营养成分的损耗率，旨在为特医食品的配方设计提供数据支持，为商业化生产线建设及设备选型提供理论基础和实践依据。

01

材料与方法

1.1　材料与试剂 

速溶乳清蛋白粉（德国Sachsennilch）；MCT粉、 植物脂肪粉Omega157（均为马来西亚kerry）；复合 维生素；复合矿物质；胆碱（复配食品添加剂，上 海励成生物工程有限公司）；低聚半乳糖57S[量子 高科（中国）生物股份有限公司]；麦芽糊精（保龄 宝生物股份有限公司）；谷氨酰胺（河南金润食品 添加剂有限公司）；胶原蛋白肽（F）；鱼油微囊粉 （OMAX FLOW 50%，上海普洛钦国际贸易有限公 司）；甜菊糖苷（河南省所以化工有限公司）。

1.2　仪器与设备 

三维运动混合机（SYH-10，常州市高强干燥 设备有限公司）；高效液相色谱仪（waters e2695、 2489UV/Vis Detector）；电热鼓风干燥箱（GZX- 9070MBE，上海博迅医疗生物仪器股份有限公司）；C18柱（Luna®5 μm C18，250 mm×4.6 mm）；电子天 平（PL1001-L，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公 司）；pH计[FE20，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公 司]；小型喷雾干燥仪（B-290，瑞士步琦有限公司）。

1.3　试验方法 

1.3.1　加工工艺

1.3.1.1　 干法混合工艺流程（图1）

1.3.1.2　湿法混合工艺（图2）

1.3.2　感官评定 

以粉状全营养配方食品的色泽与组织状态、滋味 与气味、冲调性为指标，进行感官评价。评定参考RHB 204—2004《婴儿配方乳粉感官评鉴细则》[13]， 详见表1。

1.3.3　理化指标测定 

按照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》进行 水分测定；按照GB 5009.4—2016《食品中灰分的测 定》进行灰分测定；按照BJS 202102《特殊食品渗透 压测定》进行渗透压测定。 

1.3.4　营养成分测定 

1.3.4.1　能量及宏量营养素测定 

按照GB 29922—2013《特殊医学用途配方食品通 则》进行能量检测；按照GB 5009.5—2016《食品中蛋 白质的测定》进行蛋白质含量检测；按照GB 5009.6— 2016《中脂肪的测定》进行脂肪含量检测；按照GB 28050—2011《预包装食品营养标签通则》问答（减 法）进行碳水化合物检测。 

1.3.4.2　维生素和矿物质测定 

根据GB 29922—2013《特殊医学用途配方食品通 则》及问答要求，特殊医学用途全营养配方食品必 须添加的13种维生素类和12种，其中大部分维生素类 对温度、湿度、光、氧及pH等敏感[21]。据报道：维 生素A对外界理化因素都很敏感，在高温高湿条件贮 存3个月只有2%的保留率，维生素B1在高湿条件下贮存21d后仅剩48%[14]；在45 ℃、75%相对湿度下保存 20 d，维生素D3保留率为80.27%[15]；在40 ℃恒温储存 20 d后维生素K保留率为39.84%，维生素C保留率为79.78%[16]；维生素B12在喷雾干燥的奶粉中损失率为 20%~35%[17]。试验以干法工艺及湿法工艺制备得到的 产品中各维生素的检测值与初始理论值比较考察工艺 中维生素的损耗率。矿物质元素较稳定，一般不易引 起损耗，因此选取含量最高的钾、含量最低的硒及中 间含量的钙、铁进行验证。方法参照GB 29922—2013 《特殊医学用途配方食品通则》中表2规定的检测方 法进行测定。 

1.3.5　损耗率的计算 

损耗率按式（1）计算。损耗率负值越小，表示 营养素损耗越多。损耗率=（检测值-初始理论值）/理论值×100% （1）

02

结果与分析

2.1　感官结果分析 

根据全营养配方食品感官评分标准（见表1）， 对2种工艺获得的产品进行感官评分。总分为100分， 即总分最高分100分，单项最高不超过单项规定的分 数，最低是0分。总分计算时在全部总得分中去掉1个 最高分和1个最低分，按式（2）计算，结果取整。单 项得分计算时，在全部单项得分中去掉1个最高分和1 个最低分，按式（3）计算，结果取整。

总分=剩余总得分之和/（全部评鉴员数-2）（2）单项分=剩余单项得分之和/（全部评鉴员数-2）（3）

根据评分结果绘制感官雷达图，见图3。湿法工艺样品的感官总体优于干法工艺，喷雾干燥产品的溶解性、颗粒度和冲调性较好[18]，除滋味及气味外，湿法工艺制备的样品其色泽、组织状态、冲调性均优于干法工艺样品。

2.2　理化指标测定结果分析 

2种工艺制备的样品水分、灰分、渗透压检测结 果见表2。 

结果表明：2种工艺制备的产品水分、灰分≤5%， 符合同类产品要求[19]；渗透压指标与同类产品接近[20]， 2种工艺制备的产品此3个指标无明显差异。

2.3　营养成分测定结果分析 

2.3.1　能量及宏量营养素 

2种工艺制备的样品宏量营养素及能量的测定值 见表3，损耗率见图4。

从表3和图4可以看出，2种工 艺制备的产品能量及宏量营养素检测结果与初始理论 值比较无明显变化，在检测精密度范围之内，与王玉 萍等[22]的研究结果一致，可认为2种工艺中宏量营养 素均未引起明显损耗。

2.3.2　维生素 

2.3.2.1　脂溶性维生素 

2种工艺制备的样品脂溶性维生素损耗率见图5。干法工艺脂溶性维生素的损耗率均在10%以内，在检 测精密度范围之内，可认为未引起明显损耗。而湿法 工艺的脂溶性维生素损耗率明显大于干法工艺，其中 维生素A的损耗率最大，为28.03%，其次为维生素D （23.20%）、维生素K1（15.40%），而维生素E未引 起明显损耗，与孙健等[23]的研究结果一致。

2.3.2.2　水溶性维生素

2种工艺制备的样品水溶性维生素损耗率见图6。

干法工艺中水溶性维生素的损耗率均在10%以内，在检测精密度范围之内，可认为未引起明显损耗。而湿法工艺的水溶性维生素损耗率明显大于干法工艺，其中维生素C的损耗率最大，为42.50%，其次为维生 素B1（20.80%）、维生素B2（17.20%）、维生素B12 （15.40%）和维生素B6（13.60%），其余5种维生素 在检测精密度范围之内，可认为在该工艺下未引起明 显损耗。维生素对外界因素如光照、温度、湿度、氧 气等条件较敏感，尤其以维生素C热敏性强，且具有 强还原性，在金属离子如铜、铁存在下可加速其氧 化，所以维生素C的损耗率最大，此次研究中湿法工 艺中损耗率达到42.50%，进一步验证与已报道[23-25]研 究结果相似。

2.3.3　矿物质 

2种工艺制备的样品矿物质损耗率见图7。2种工 艺制备的样品矿物质营养素损耗率均在10%以内，其 中以湿法工艺中铁的损耗率最大，为8.80%，但在检 测精密度范围之内，可认为未引起明显损耗。矿物质 本身性质较为稳定，对空气、温度、光照等外界因素 的耐受性比维生素强，损耗率相对维生素也低[24]。

03

结论与讨论

干法工艺基本不会引起营养素的损耗。湿法工艺 制备的产品性状、冲调性及营养素的含量均匀度较 好，但对维生素造成一定程度的损失，其中以维生 素C、维生素A、维生素D、维生素B1、维生素B2、维 生素K1、维生素B12较为明显，损耗率分别为42.50%， 28.03%，23.20%，20.80%，17.20%，15.40%和15.40%。因此，在配方设计时，需要考虑适当提高这些营养素 的强化值，以确保产品含量符合GB 29922—2013《特 殊医学用途配方食品通则》要求。

其余营养素均未引 起明显损耗。2种工艺制备的样品各营养素检测结果符合GB 29922—2013《特殊医学用途配方食品通则》要求， 试验表明2种工艺均可以为商业化放大生产提供实践 依据和理论基础，但干法和湿法工艺各有优缺点，而 干-湿复合工艺可以结合二者的优点。因此后期可对 湿法工艺相关参数进一步优化及进行干-湿复合工艺 的研究，以期为商业化生产线建设及设备选型提供更 全面的理论基础和实践依据。

作者：麻开香1 *，孙瑞芬1 ，吴帅2 ，李安平2 ，王立峰3 ，张庆芝1 1. 云南中医药大学；2. 山西振东制药股份有限公司；3. 北京沣瑞医药科技有限公司

来源： 特医食品研发前沿动态

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