一种改善老年营养补充品稳定性的气调工艺

技术领域

技术领域：本发明属于老年营养补充品创制的技术领域，涉及一种通过调整气调工艺中惰性气体比例改善老年营养补充品稳定性的气调工艺。

背景技术

营养问题是老年人面临的主要问题之一。造成这一现象的主要原因是，低蛋白、低热量的不合理饮食习惯，以及机体随着年龄增长对营养素消化吸收下降两方面。高效提高老年人的营养状况及质量成为了当前亟待解决的首要问题。

“营养包”是目前已上市且效果较好的改善营养问题营养补充品。其中添加了对应人群所需的多种维生素和矿物质，以及高含量优质蛋白。为达到老年人提升营养的要求，老年营养补充品中需添加大量的大豆、乳类及相关制品与多种维生素、矿物质等成分。但以上成分长期共同储存会发生脂肪氧化酸败，出现明显的哈喇味，严重影响了产品的感官品质及营养素的稳定性，导致大幅度降低了产品的货架期。

脂肪氧化分为酶促氧化、光氧化、热氧化及自然氧化，氧化过程分为三个阶段，首先称为起始阶段，不需要与氧气发生反应，不饱和脂肪酸双键脱氢，生成自由基(R·)。其次为传递阶段，与氧气和氢离子(H·)反应，生成自由基(R·) 和氢过氧化物(ROOH)。最后为终止阶段，大量自由基发生碰撞反应，生成稳定的化合物，氧气耗尽时代表氧化反应终止。在老年营养补充品中脂肪主要来源于配方中的速溶豆粉和脱脂乳粉，速溶豆粉富含多不饱和脂肪酸，其自动氧化需要大量的氧气参与，因此国内外老年营养补充品行业逐渐引进气体调整包装技术的理念，即在产品生产过程中充入惰性气体，并根据不同产品调整惰性气体的比例，充入惰性气体后，有助于抑制油脂在货架期中氧化，延长保质期。

目前常用的惰性气体主要为氮气(N

发明内容

本发明以双层微胶囊化技术制备的叶黄素微囊粉等为原料，通过对气调工艺中所用惰性气体比例进行调整，提高产品稳定性及解决高海拔地区胀袋问题。通过加速试验证明产品稳定性提高；通过低压实验发现，氮气与二氧化碳的比例为2-5:2时可以平衡高海拔地区的气压差，小袋不会发生较严重的胀袋情况。为改善老年营养补充品的稳定性工艺技术发展奠定基础。

申请发明的技术方案：

1.一种改善老年营养补充品稳定性的气调工艺，其特征在于，分别称取分别称取复合维生素(维生素A、维生素D、维生素B1、维生素B2、叶酸、维生素B12)0.24-0.6kg、复合矿物质(焦磷酸铁、氧化锌)0.28-0.5kg、碳酸钙 1.5-5kg、速溶豆粉88-135kg、脱脂乳粉13-46kg、复合益生元20-41kg、浓缩乳清蛋白6.5-10kg、胶原蛋白2-5kg、叶黄素微囊粉0.096-0.2kg、木糖醇补齐，共计200kg；将复合维生素、复合矿物质、碳酸钙、胶原蛋白、叶黄素微囊粉与等量速溶豆粉混合，得到混合物Ⅰ；将混合物Ⅰ与等量的速溶豆粉混合，得到混合物Ⅱ；将混合物Ⅱ与脱脂乳粉、复合益生元、木糖醇、浓缩乳清蛋白及剩余速溶豆粉混合，得到老年营养补充品。通过控制包装机控制系统的人机界面设定惰性气体各组分的比例:氮气、二氧化碳复合惰性气体2-5:2，待气体总压力达到2 种气体设定的压力后，气体充入储气罐，将得到的老年营养补充品经混合气体介导混合再经全自动包装机包装得到的老年营养补充品。制得产品的残氧量 <0.25％，优品率≥99％；经贮藏温度为37±2℃、相对湿度为75±5％的条件下加速试验6个月及低压实验确认可以改善老年营养补充品的稳定性。

2.所述的双层微胶囊化叶黄素，是以叶黄素为原料，以牛奶蛋白为内层包埋剂，壳聚糖和阿拉伯胶为外层包埋剂，经喷雾干燥法制得的，叶黄素微胶囊包埋率达90％。

3.所述的混合惰性气体比例，氮气与二氧化碳的比例为2-5:2。

4.所述的混合气体介导下混合，是将混合好的内容物原料进行氮气、二氧化碳混合气体介导下的混合处理，混合气体的压力为0.4-0.6MPa、流量为300～ 1000L/h，温度为20～25℃，混合时间为5-10分钟，制得老年营养补充品；

5.所述的混合气体介导下的老年营养补充品制备，是将老年营养补充品粉剂，经氮气、二氧化碳混合气体介导下定量包装与热封合处理工艺过程制得；

6.所述定量包装与热封合处理是在混合气体流量为500～1000L/h，混合气体压力为0.6-1.0MPa的混合气体介导下进行全自动包装机的定量包装，控制装量为12±0.2g/袋，定量包装精准度为99.9％以上，制得老年营养补充品产品；其残氧量<0.25％，优品率≥99％；经贮藏温度为37±2℃、相对湿度为75±5％加速实验6个月证明产品中营养素稳定性提高，且氮气与二氧化碳为2-5:2的填充比例可以平衡海拔地区的气压差，小袋不会发生较严重的胀袋情况。

7.所述的双层微胶囊化叶黄素微囊粉制备，将叶黄素注入到牛奶蛋白溶液中搅拌均匀形成第一层包埋，以第一次包埋混合液为壁芯，再将第二层壁材按照种类与其质量比为壳聚糖：阿拉伯胶＝1-2：1，壁材质量浓度为2～4％，壁芯质量比为1.2～2.0:1进行叶黄素微胶囊化，经喷雾干燥制得双层微胶囊化叶黄素微囊粉，叶黄素微胶囊包埋率达90％。

8.所述的复配维生素，是将六种维生素类强化剂按照质量比复配制得，其种类与比例为：维生素A醋酸酯0.015-0.037kg、维生素D

9.所述的复合矿物质，是将两种矿物质按照质量比复配制得，其种类与比例为：焦磷酸铁0.15-0.25kg、氧化锌0.038-0.078kg。

10.所述的复合益生元，是将三种益生元按照质量比复配制得，其种类与比例为：低聚异麦芽糖10-25kg、菊粉3-7kg、低聚果糖5-10kg。

附图说明：

图1是加速期间不同气调比例下钙元素衰减情况图；

图2是加速期间不同气调比例下钙元素衰减率图；

图3是加速期间不同气调比例下铁元素衰减情况图；

图4是加速期间不同气调比例下铁元素衰减率图；

图5是加速期间不同气调比例下锌元素衰减情况图；

图6是加速期间不同气调比例下锌元素衰减率图；

图7是加速期间不同气调比例下维生素A衰减情况图；

图8是加速期间不同气调比例下维生素A衰减率图；

图9是加速期间不同气调比例下维生素D衰减情况图；

图10是加速期间不同气调比例下维生素D衰减率图；

图11是加速期间不同气调比例下维生素B1衰减情况图；

图12是加速期间不同气调比例下维生素B1衰减率图；

图13是加速期间不同气调比例下维生素B2衰减情况图；

图14是加速期间不同气调比例下维生素B2衰减率图；

图15是加速期间不同气调比例下维生素B12衰减情况图；

图16是加速期间不同气调比例下维生素B12衰减率图；

图17是加速期间不同气调比例下叶酸衰减情况图；

图18是加速期间不同气调比例下叶酸衰减率图；

图19是加速期间不同气调比例下叶黄素衰减情况图；

图20是加速期间不同气调比例下叶黄素衰减率图；

图21是加速期间不同气调比例下脂肪氧化情况图。

具体实施方式

实施例1双层微胶囊化叶黄素制备：将叶黄素注入到牛奶蛋白溶液中搅拌均匀形成第一层包埋，以第一次包埋混合液为壁芯，再将第二层壁材按照种类与其质量比为壳聚糖：阿拉伯胶＝1：1，壁材质量浓度为2％，壁芯质量比为1.2:1 进行叶黄素微胶囊化，经喷雾干燥制得双层微胶囊化叶黄素，叶黄素微胶囊包埋率达91.2％以上。

老年营养补充品的制备：分别称取维生素A醋酸酯0.015kg、维生素D

样品A、样品B、样品C、样品D、样品E在相对湿度75±5％的条件下于温度37±2℃恒温恒湿人工气候箱中。在加速第0、1、2、3、6个月分别取样一次，对独立样品进行基础维生素、矿物质、叶黄素含量及过氧化值的测定，所用检测方法按照食品安全国家标准规定的方法进行检测，其测定结果见表1-4。

从表1-表4结果分析可以得出，在加速期内的营养素均有一定程度的损失，钙、铁、锌在内的矿物质衰减率远低于维生素类，但加速实验结束时的检测数据均满足对应食品安全国家标准的要求，其中水溶性维生素维生素B1、维生素B12、叶酸及叶黄素最不稳定，衰减率最高，因此可将维生素B1、维生素B12、叶酸、叶黄素及过氧化值作为标志性成分来判别不同比例的气调方式。明显可知，样品B-E在加速1-6月时维生素、矿物质的衰减率均小于样品A，且过氧化值变化较小，说明充入适当比例的惰性气体具有良好抑制维生素、矿物质衰减及脂质氧化的能力；且水溶性维生素(维生素B

样品A组维生素B族及叶黄素衰减率最高，加速到6个月时样品A的维生素B1、维生素B12、叶酸及叶黄素衰减率最高为19.4％、19.6％、18.3％及17.0％，过氧化值为1.68mmol/kg，而样品B-E组各衰减率稍低，其中样品B和样品E，营养素衰减率和脂肪氧化程度相似，且较高，样品D的营养素衰减率和脂肪氧化程度为几组中最好，其维生素B1、维生素B12、叶酸及叶黄素衰减率分别为 12.9％、12.6％、11.7％及9.9％，过氧化值为1.31mmol/kg。因此可知，五组样品在加速期间营养素及脂肪稳定程度由高到低排序为：D、C、E、B、A。可较好的抑制营养素衰减和脂肪氧化的气调方式N

表1.加速第1月不同气调比例下各营养素衰减情况

表2.加速第2月不同气调比例下各营养素衰减情况

表3.加速第3月不同气调比例下各营养素衰减情况

表4.加速第6月不同气调比例下各营养素衰减情况

综上所述水溶性维生素和叶黄素，样品B-样品E(N

实施例2双层微胶囊化叶黄素制备：将叶黄素注入到牛奶蛋白溶液中搅拌均匀形成第一层包埋，以第一次包埋混合液为壁芯，再将第二层壁材按照种类与其质量比为壳聚糖：阿拉伯胶＝1.5：1，壁材质量浓度为4％，壁芯质量比为 2:1进行叶黄素微胶囊化，经喷雾干燥制得双层微胶囊化叶黄素，叶黄素微胶囊包埋率达90％以上。

老年营养补充品的制备：分别称取维生素A醋酸酯0.0368kg、维生素 D

实施例3双层微胶囊化叶黄素制备：将叶黄素注入到牛奶蛋白溶液中搅拌均匀形成第一层包埋，以第一次包埋混合液为壁芯，再将第二层壁材按照种类与其质量比为壳聚糖：阿拉伯胶＝1.5：1，壁材质量浓度为3％，壁芯质量比为 1.5:1进行DHA藻油微胶囊化，经喷雾干燥制得双层微胶囊化叶黄素，叶黄素微胶囊包埋率达90.5％。以上。

老年营养补充品的制备：分别称取维生素A醋酸酯0.036kg、维生素D

实施例4双层微胶囊化叶黄素制备：将叶黄素注入到牛奶蛋白溶液中搅拌均匀形成第一层包埋，以第一次包埋混合液为壁芯，再将第二层壁材按照种类与其质量比为壳聚糖：阿拉伯胶＝1.5：1，壁材质量浓度为4％，壁芯质量比为1.5:1 进行叶黄素微胶囊化，经喷雾干燥制得双层微胶囊化叶黄素，叶黄素微胶囊包埋率达90.8％以上。

老年营养补充品的制备：分别称取维生素A醋酸酯0.035kg、维生素D