儿童“护目”液态奶的研究

陈倩红，张建佩，王瑞云，张 峰

（酒钢集团甘肃祁牧乳业有限责任公司，甘肃嘉峪关 735100）

随着社会经济的快速发展，我国儿童群体的学习压力加剧，外加电子产品的普及化，使儿童近距离用眼时长增加而户外活动时间减少。相关调查显示，中国儿童的近视呈现低龄化、高发病率、发展速度快及高度近视比例高的发展趋势，因此从小预防视疲劳，保护儿童视力尤为重要。

近视主要是由于视细胞过度消耗，导致视网膜黄斑色素的叶黄素和玉米黄质等能降低视网膜光损伤的营养物质供应不及时，造成黄斑及视网膜恢复时间延长，最终导致视疲劳所引起[1]。因此可以通过摄入叶黄素酯提高血液和视网膜黄斑中的叶黄素水平，及时补充眼睛所需营养物质[2]。牡丹籽油中高含量的α-亚麻酸是营养和保健功能的重要物质基础[3]。α-亚麻酸可在人体内经多种酶反应合成二十碳五烯酸（EPA），再经过β-氧化转换成二十二碳六烯酸（DHA），其合成物DHA是大脑、视网膜等神经系统磷脂的主要成分[4]。维生素A可促进眼内感光色素的形成，适量补充能防止出现夜盲症、眼睛疲劳等眼部问题。因此补充叶黄素酯、牡丹籽油及维生素A是预防儿童视疲劳的一种有效措施。

近年来，国内外市场出现了一些护目饮料、护目发酵乳等，而护目液态奶的产品较少，为了让儿童在日常饮用牛奶的同时，改善眼睛健康，开发一种既有益于儿童眼睛健康，又能满足儿童生理特点及营养需求的“护目”液态奶。本次研究通过单因素试验与正交试验，优化儿童“护目”液态奶配方，可为乳制品加工相关液态奶产品提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

特优级原料乳（甘肃祁牧乳业有限责任公司）、增稠剂、白砂糖、脱酸脱色浓缩苹果清汁、浓缩枸杞汁、小苏打、山药粉、牡丹籽油、5%叶黄素酯CWS微胶囊粉、复合维生素（本文选择维生素A和维生素D进行复配）、奶油香精、牛奶香精及纯净水。

1.2 仪器与设备

UHT灭菌机、灌装机。

1.3 试验方法

1.3.1 “护目”液态奶制作方法

将部分牛奶升温至70～75 ℃，加入稳定剂、白砂糖、山药粉、叶黄素酯、维生素D及醋酸维生素A，高速剪切溶解15～20 min，直至稳定剂完全溶解，再加入浓缩苹果汁（使用10%碳酸氢钠溶液，调节pH值至6.8）和枸杞汁（使用10%碳酸氢钠溶液，调节pH值至6.8），加入牡丹籽油，再高速剪切搅拌 5 min待用，再经定容、调香（完全溶解的料液加入香精，搅拌10～15 min）、均质（65～75 ℃，18～20 MPa）、UHT灭菌（137～139 ℃、3～5 s）、冷却（冷却至25 ℃以下）及无菌灌装等操作，制得“护目”液态奶成品。

1.3.2 感官评定

由甘肃祁牧乳业有限责任公司技术人员组成感官小组，男性15人，女性15人。对新型儿童护目液态奶感官品质打分。满分为100分，评分标准见表1。

表1 新型儿童护目液态感官评分表

2 结果与分析

2.1 营养强化物的添加量对儿童“护目”液态奶的影响

2.1.1 复合维生素的添加量对儿童“护目”液态奶的影响

选取复合维生素添加量为50 mg/kg、80 mg/kg、100 mg/kg和150 mg/kg进行试验，添加量符合 GB 14880—2012[6]的要求，其余成分不变，进行儿童“护目”液态奶试制生产，试验结果见图1。由图1可知，当添加量为50 mg/kg，成品中维生素A的含量为52.3 μg/100 g，达不到用于强化营养的日摄入量，因此在正交试验中，复合维生素添加量宜选择80～150 mg/kg进行试验。

图1 复合维生素添加量对成品中维生素A的影响

复合维生素添加量符合GB 14880—2012[6]的要求情况下，添加量选取50 mg/kg、80 mg/kg、100 mg/kg和150 mg/kg进行儿童“护目”液态奶的试制生产，其余成分不变，试验结果见图2。由图2可以看出当添加量为50 mg/kg时，成品中维生素D的含量为 1.16 μg/100 g，无法满足强化营养的日摄入量，因此最终正交试验中，宜选择80～150 mg/kg添加量进行试验。

2.1.2 牡丹籽油的添加量对儿童“护目”液态奶的影响

在牡丹籽油（α-亚麻酸）添加量符合中国居民膳食营养素参考摄入量2013版[5]的要求的情况下，选 择 添 加 量 为1 000 mg/kg、1 500 mg/kg、 2 000 mg/kg、2 500 mg/kg及3 000 mg/kg，其余成分不变，进行儿童“护目”液态奶的试制生产，试验结果及产品感官进行测定评分。由图3可以看出，由于牡丹籽油添加至产品后，产品会产生鱼腥味，产品的感官评价得分随着其添加量的增加反而降低，当添加量为本试验最大添加量3 000 mg/kg时，感官评分得分低至61分，通过相关性分析可知，成品感官评分和牡丹籽油添加量呈极显著负相关（P＜0.01）。根据感官评分结果分析可知，成品感官评分随着牡丹籽油添加量的增加反而降低，当试验中添加量为 3 000 mg/kg时，产品的风味令人难以接受，综合考虑牡丹籽油的添加量和产品感官品质两方面，在正交试验中牡丹籽油添加量选择1 000～2 000 mg/kg。

图3 牡丹籽油添加量对成品的影响

2.1.3 叶黄素酯的添加量对儿童“护目”液态奶的影响

选取叶黄素酯添加量为100 mg/kg、150 mg/kg、250 mg/kg进行试验，添加量符合GB 2760—2014的相关的要求，其余成分不变，试验结果见图4。由图4可知，当添加量为100 mg/kg，成品中叶黄素的含量为8.2 mg/100 g，达不到用于强化营养的日摄入量，因此在正交试验中，叶黄素添加量宜选择150～ 250 mg/kg进行试验。

图4 叶黄素酯的添加量对成品奶的影响

2.1.4 山药粉的添加量对儿童“护目”液态奶的影响

选择山药粉添加量为300 mg/kg、500 mg/kg、 1 000 mg/kg、2 000 mg/kg及3 000 mg/kg进行试验，其余成分不变，试验结果及产品感官进行测定评分，结果见图5。由图5可以看出，随着山药粉的添加产品的感官评价得分相应增加，通过相关性分析可知，成品感官评分和牡丹籽油添加量呈极显著正相关 （P＞0.01）。根据感官评分结果分析可知，成品感官评分随着山药粉添加量的增加而增加，综合考虑山药粉的添加量和产品感官品质两方面，在正交试验中牡丹籽油添加量选择1 000～3 000 mg/kg。

图5 山药粉的添加量对成品的影响

2.2 儿童“护目”液态奶配方的优化

根据单因素试验结果，选择复合维生素添加量（A）、牡丹籽油强化量（B）、叶黄素酯强化量（C）和山药粉添加量（D）4个因素，每个因素确定3个水平，进行L9(34)正交试验。正交试验因素水平表及不同强化量正交试验结果见表2、表3。

表2 正交试验因素水平表（单位：mg/kg）

表3 不同添加量正交试验结果

从表2中不同添加量正交试验结果可以看出，复合维生素、牡丹籽油添加量、叶黄素酯添加量、山药粉添加量都对液态配方奶的品质有一定的影响，由极差R得出：B＞D＞C＞A，因此牡丹籽油添加量对产品品质的影响最大，其次是山药粉，再次是叶黄素酯添加量，复合维生素添加量的影响最小，确定最优组合为A2B3C2D3，即牡丹籽油添加量为 2 000 mg/kg，山药粉添加量为3 000 mg/kg，叶黄素酯添加量为200 mg/kg，复合维生素添加量为 100 mg/kg时，此条件下生产的“护目”液态奶产品色泽鲜亮，组织状态均匀，口感适宜。

2.3 验证试验

由正交试验结果可知，A2B3C2D3为本试验最佳组合，另外选择前期试验成品感官评分最高的组合A1B3C3D3，进行了试验，验证组（A2B3C2D3）的感官评分（95分）高于前期试验成品感官评分最高的组合（A1B3C3D3）（93分），因此最终确定A2B3C2D3为最优试验组合，即牡丹籽油添加量为2 000 mg/kg，山药粉添加量为3 000 mg/kg，叶黄素酯添加量为 200 mg/kg，复合维生素添加量为100 mg/kg，即可制得儿童“护目”液态奶。

3 结论

制作儿童“护目”液态奶时，各强化物质的添加对儿童”护目”液态奶影响由大到小依次为牡丹籽油强化量＞山药粉添加量＞叶黄素酯强化量＞复合维生素添加量。当制作儿童“护目”液态奶时牡丹籽油添加量为2 000 mg/kg，山药粉添加量为3 000 mg/kg，叶黄素酯添加量为200 mg/kg，复合维生素添加量为100 mg/kg时，制得儿童“护目”液态奶品质最好。