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硒化卡拉胶预混料在面粉中的添加技术与混合均匀性探讨

我国是世界上缺硒较严重的地区,我国22个省市的部分地区,约7亿人口生活在低硒地区。
我国是世界上缺硒较严重的地区,我国22个省市的部分地区,约7亿人口生活在低硒地区。目前,我国人群膳食中尚达不到中国营养学会推荐的每天每人50μg以上的标准硒摄入水平。据我国13个省市营养调查结果显示,我国成人每天硒的摄入量仅为26.63μg,缺硒现象是普遍存在。缺硒地区人群,由于粮食等天然食物硒含量较低,很难从食物中摄取足够的硒,因此在粮食(尤其是面粉)中进行硒营养强化有重要的现实意义。




1硒的生理功能



硒(Se)是人体必需的微量元素,硒在疾病防治和维护人体健康上有着及其重要的作用。硒作为抗氧化剂可以清除自由基,使血清总胆固醇、甘油三酯和脂质过氧化物降低,降低冠心病、高血脂、脑血栓病等疾病的发病率,有效地保护好肝脏;硒对各种原因引起的高血压均有调节作用,还可阻止血栓形成并有抗心率失常的作用;硒在睫状体和虹膜内含量丰富,与人体眼组织生物活动有密切关系,硒对提高视力及防治老年性白内障有积极作用;硒与金属有很强的亲和力,它在人体内同金属结合形成金属硒-蛋白质复合物,使有毒的金属元素如铅、镉、铝、砷、汞等排出体外;硒能直接刺激机体免疫功能,有助于人体维持正常的免疫力。硒摄入量的不足是引起肿瘤、心脑血管疾病、肝病、糖尿病、克山病、大骨节病、白内障及近视眼等40余种疾病的病因之一。


2硒营养强化剂的选择



我国的硒强化剂包括无机硒强化剂和有机硒强化剂2类,无机硒强化剂主要有亚硒酸钠和硒酸钠;有机硒强化剂主要有硒蛋白、富硒酵母、硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)等。
硒化卡拉胶与其它硒制品理化指标对照表见表1。



硒化卡拉胶集有机硒与多糖诸多生理功能于一身,具有多种重要的保健价值。无机硒强化剂具有含硒量高和价格低廉的优点,但无机硒(亚硒酸钠)的吸收和利用不很理想,其生物有效性低。此外,无机硒毒性较大,中毒量与需要量之间范围小,因而被严格限制其使用量。发达国家已不用简单的无机盐形式作为硒的营养补剂。目前,日本、美国等发达国家已经禁止在食品中添加亚硒酸钠等无机硒。同无机硒强化剂相比,有机硒强化剂具有毒性小、吸收和生物利用率高等优点。因此,面粉中的硒营养强化一般选择硒化卡拉胶作为硒源强化剂。


3硒化卡拉胶添加量的确定



根据GB14880-94《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,硒化卡拉胶可作为谷类及其制品强化微量元素硒的原料,以元素硒计强化量为140~280微克/公斤。一般而言,硒化卡拉胶原料产品含硒量为2%~10%,两者浓度相差太大,不便直接添加,因此,必须对硒化卡拉胶原料产品进行稀释,制备成便于添加的预混料,以保证硒元素在小麦粉中的添加均匀度达到要求。考虑安全因素,在小麦粉中所采用的硒添加量以其下限为依据,即硒的添加量为0.140mg/kg(百万分之0.14),硒化卡拉胶原料(上海泰运公司产品,含硒量3.22%)需4.348mg/kg。如硒化卡拉胶强化剂预混料在小麦粉中的使用量为1‰,则生产1t强化小麦粉所需的预混料为1kg(其中含硒化卡拉胶原料4.348g),硒化卡拉胶则应稀释230倍,这需要营养素生产公司预先精确稀释,生产出能让面粉企业放心使用的硒化卡拉胶预混料。


4硒化卡拉胶添加工艺的选择



硒化卡拉胶预混料的添加工艺,直接影响到最终产品硒营养强化面粉的质量。由于各小麦粉生产企业厂在工艺设备上存在区别,有的小麦粉厂有配粉车间,有的厂没有,对硒化卡拉胶预混料的添加工艺不尽一致。一般情况下,添加工艺有以下3种方式。


4.1配粉设备中添加



若生产车间配置了配粉系统,可采用如图1的工艺进行添加。



如图1所示,即在配粉搅拌机的入料口安装一台微量喂料机,在小麦粉进入搅拌机的过程中,在混合开始时通过程序控制系统控制喂料机的添加速度,并在规定时间内将该批次的预混料添加完毕。
这样可使添加物在小麦粉进入搅拌机的过程中得到初步的分散,确保营养素在整个搅拌过程中的分配均匀性。同时,也可以考虑把微量喂料机安装在配粉秤的入口处,将预混料和小麦粉一同进料。据了解,国内具有配粉车间或有配粉设备的小麦粉厂大约有200多家,他们在进行营养素添加时,在保证混合均匀性方面具有明显的优点。现在一般的作法是,在每批次进入搅拌机的小麦粉中,将营养素供应商生产的预混料按比例设定为每批次一包,一次投入到搅拌机中,搅拌5~10min,搅拌均匀后即进行包装。这种方法的优点是添加比例准确,一般而言,这种添加方法混合相对均匀。但是,由于预混料在小麦粉中的添加量很小,对于较大容量的搅拌机来说,一小包营养预混料从一个点加入到搅拌机中,是很难在较短时间内混合均匀的。我们曾采用乳酸亚铁做标记物,在几个具有配粉设备的小麦粉厂模拟预混料添加的方法,在混合机入料口采用人工一次投加的方式添加乳酸亚铁,混合时间6min,然后进行了变异系数(CV%)测定,结果发现,该添加方法还不是绝对可靠。所测定的变异系数超过10%,达不到国家公众营养与发展中心规定的要求(CV%≤10%),不能满足小麦粉中营养素添加的要求。由此可见,一次投加的方式也会影响营养素的混合均匀度。


4.2在集(总)粉绞龙中添加



若现有的面粉生产线未装备配粉系统,也可采用随动投料系统来添加营养素。见图2。



该方式添加的具体方法为:采用随动投料添加系统控制流量,将预混料投入集粉绞龙微量元素添加器中,集粉绞龙出口处安装的传感器将根据检测到的小麦粉流量,指示添加系统添加与小麦粉流量相匹配的预混料的量,如生产线上面粉流量为4t/h,(设计硒化卡拉胶预混料的添加量为1‰),则应调整微量元素粉末添加器流量约为66.7g/min,以保证达到面粉中硒化卡拉胶预混料添加量达到设计要求,确保硒营养素添加的准确性。根据前期试验结果,混合均匀度能够达到小于10%的要求。


4.3用单机混合方式添加



对于小批量生产硒营养强化面粉,可采用混合效果较好的小型混合机,如“V”型混合机等来进行生产。本研究小组前期已进行过(针对各种营养强化面粉及预混料的)大量试验,其混合效果很好,营养素混合均匀度(用铁盐示踪),变异系数一般未超过10%。
参考文献:[1]李庆龙,刘建林,王海滨,等.硒化卡拉胶在小麦粉及其制品中的应用研究[J].粮食与饲料工业,2007,(6):10-12.[2]刘建林,何新乡,陈宏.硒酸酯多糖的特性及其在食品工业中的应用[J].中国食品添加剂,2003(5):80-82.[3]李庆龙,丁文平,王尚玉.小麦粉中强化营养素的添加工艺与分配均匀性的探讨[J].粮食与饲料工业,2004,(2):1-2.

——文章转载自《粮食加工》2007年第32卷第6期




——作者:丁文平(武汉工业学院食品学院);甘平洋 (武汉大丰食品科技公司)
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