马志远，路旭辉，宫可心，韩张鹏，郝越，王向红

1.河北农业大学食品科技学院（保定 071001）；2.今麦郎面品有限公司（邢台 054000）

居民的营养健康状况是衡量一个国家国民素质的标准之一，也是社会经济发展的基础和目标[1-2]。随着经济的发展和生活水平提高，人们对饮食的要求越来越高，逐渐从食品温饱型向食品营养型转变。蛋白质、脂肪和碳水化合物的摄入量已达到中国营养学会推荐的日摄入量标准，但部分微量元素较为缺乏，如VA边缘缺乏率为45.1%，其中城市为29.0%，农村为49.6%，并且3～12岁儿童VA缺乏达9.3%；全国城乡居民钙的摄入量是391 mg，仅相当于营养学会推荐摄入量的41%[3]。为满足人们对健康的需求，营养健康食品颇受青睐，各类营养强化食品逐渐涌现出来。

食品的营养强化是指为保持食品中原有的营养成分或为补充食品中缺乏的营养素，向食品中添加营养强化剂以满足人体营养需求的一种食品加工过程。营养强化方式有直接添加法、浸吸法、挤压强化法、涂抹法等。营养强化原则要求营养强化剂易被机体吸收利用，并且营养强化剂加入后不得影响食品原本的营养成分及感官品质[4]，营养素添加量必须根据中国历年来的营养调查情况和个别地区已暴露出营养缺乏问题，或满足特殊人群对某些营养素供给量需要的原则来确定，尤其是对一些脂溶性营养素，必须保证人体长期食用而不会引起蓄积性副作用。

但由于大多数营养强化剂具有本身专有的颜色、气味或化学性质，其应用受到极大限制，微胶囊技术在营养强化食品中的应用，不但很好地解决了这一类问题，而且提高了微量元素的稳定性。

小麦粉是为中国居民提供所需能量的主要食物来源，也是众多加工食品的基础原料。以小麦粉制成的食品种类繁多，风味各异，具有其他粮食作物不可代替的优势，深受各地区居民的喜爱。但面粉中某些营养素的缺乏或在食品加工中极易损失，不能满足人体所需营养素的多样性。因此，面粉成为营养强化剂首选的食品载体之一[5]。中国已实施“7+1”营养强化面粉方案，覆盖人群广泛，利用强化手段使面粉中大部分微量营养素得到补充。

在发展中国家，95%以上的主食都来自于面粉、谷物和薯类等，它们价格相对低廉，种植和消费范围广，因此被认为是营养强化的首选载体[6]。杂粮通常是指水稻、小麦、大豆、玉米和薯类五大作物以外的粮豆作物，常见的有荞麦、高粱、燕麦、谷子、大麦、绿豆、菜豆、黑豆等。杂粮食品具有“天然、绿色、营养、健康”的品质特征，并可以“以喝代吃”，深受现代人的喜爱[7]。古籍《黄帝内经》就有“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补精益气”的记载，这是因为杂粮含有丰富的营养素，如钾、钙、维生素E、叶酸、芦丁、黄酮等，使其在降血压、降血脂、降胆固醇、防控糖尿病、健胃、消炎、防癌等方面有良好的保健疗效，同时，杂粮含有的微量元素如铁、镁、锌、硒等也高于细粮，是一种营养丰富、价值较高的健康食品[8]。但杂粮中几乎不含VA，对于饮食结构单一或比较贫困的地区，长期食用杂粮等主食制品极易出现视力下降、免疫力下降、发育滞后等症状，故对杂粮的VA营养强化具有实际研究意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

普通小麦全粉、普通荞麦面、普通燕麦面、普通土豆全粉、植物油（市售）；VA标准品（保定市万科实验仪器贸易有限公司）；抗坏血酸（科密欧公司）；无水乙醇（天津天力公司）；石油醚（天津天力公司）；氢氧化钾（天津天力公司）；淀粉酶（诺维信生物技术有限公司）；甲醇（色谱纯，RCI Labscan limited公司）；植物油（惠州恒生缘实业有限公司）；酵母粉（安琪酵母股份有限公司）。

1.2 试剂与仪器

平底烧瓶、分液漏斗、冷凝管（北京博美玻璃有限公司）；FA2004电子天平（上海舜宇恒平科技仪器有限公司）；HW·SY21-K电热恒温水浴锅（北京市长风仪器有限公司）；101-0电热恒温鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；RE-52A旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；电磁炉（九阳股份有限公司）；高效液相色谱仪（安捷伦科技有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 原料的营养强化

《食物营养成分表》中显示普通的小麦全粉、荞麦粉、燕麦粉、马铃薯全粉中VA含量均为0，且经液相测定也是VA未检出。

根据我国营养强化推荐配方，即“7+1”方案[9]，推荐VA添加量2 mg/kg。故通过物理添加方式将36 mg微胶囊（微胶囊中VA含量5 632 μg/g）分别加入到100 g小麦粉、100 g荞麦面、100 g燕麦面和100 g马铃薯全粉中，混合均匀，得到4种VA营养强化谷物粉。

1.3.2 保水力测定[10]

分别称取1 g主食原料和营养强化后样品，放入到称好的离心管中，加入25 mL蒸馏水，在25 ℃摇床里振荡摇动1 h以后，以5 000 r/min转速离心20 min，去除上清液后称其质量，测其保水力，保水力表示每克样品所吸附的水量。

保水力表示食品中淀粉与水的结合程度，对面粉、杂粮粉或马铃薯全粉制作时的商品性、成品的成型性等有重要影响。保水力越大，持水力越强，品质越好。

1.3.3 膨胀率与溶解度测定[10]

分别称取1 g营养强化前后主食原料，置于事先称好的10 cm带刻度的离心管（两个平行样品），加入5 mL蒸馏水后在25 ℃下平衡10 min，加热到92.5 ℃并保持30 min后放在冰水中静置2 min，随即在25 ℃下平衡10 min，离心（3 000 r/min，10 min）。把上清液倒在事先称好质量的铝盒里，铝盒先在烘箱中干燥（105℃，1 h），然后把铝盒放在烘箱中干燥（105 ℃，1 h），干燥完成后分别称干燥好的离心管及铝盒的质量，测量凝胶体积。

膨胀率和溶解度反映淀粉与水之间相互作用的大小。膨胀率高，说明面粉组织疏松，吸湿性强；而溶解度高，说明面粉具有良好弹性。

1.3.4 烹调加工处理

蒸煎煮为主食制品加工制作的重要工序，例如馒头、油炸制品及面条等，也是在食品加工过程中最易造成VA损失或破坏的关键因素[12]。因蒸、煎、煮加工处理分别是馒头、油炸制品和面条制作工艺中的一道重要工序，故试验以面粉、杂粮粉和马铃薯全粉为原料制成馒头、油炸制品和面条等食品，来探究蒸煎煮对营养强化主食制品中VA的影响。

强化小麦全粉分别与强化荞麦粉3∶1混合，与强化燕麦粉3∶1混合，与强化马铃薯全粉7∶3混合。分别取14 g强化小麦全粉和上述3种混合粉（含VA约20 μg），揉成面团，经蒸、煎、煮烹调加工处理后测其VA保留率。

馒头的制作方法：向原料中加入发酵粉揉成面团，在30 ℃下发酵1 h，成型，醒发，汽蒸20 min得到馒头成品。

油炸制品的制作方法：向原料加水揉成面团，成型后经煎炸制得油炸面制品。

面条制作过程：将原料加水揉成面团，擀压制成片，经剪切或者搓、拉、捏等手段，制成条状，最后在开水中煮制得面条。

将等量的未包埋VA油直接加入到小麦全粉、荞麦粉、燕麦粉和马铃薯全粉中，按上述方法制成主食制品，作为上述样品的对照组。

1.3.5 HPLC法测定VA[11]

含有VA的主食制品成分比较复杂，若仍采用紫外分光光度计的方法来测定VA，产生的误差相对较大，故试验采用高效液相色谱法来对营养强化食品中VA进行测定。

标准曲线绘制：3 mg VA标品经皂化反应后，用石油醚提取VA，挥尽石油醚，溶于3 mL甲醇溶液，分别取0.2，0.4，0.6，0.8和1.0 mL标准原液稀释至10 mL，即得到20，40，60，80和100 μg/mL不同梯度的标准液，进液相，绘制标准曲线。

样品测定：将经烹调处理后14 g主食制品碾碎，分别转移至250 mL平底烧瓶中。加入1 g淀粉酶混匀，用N2赶走瓶中空气，盖紧瓶塞置于45 ℃烘箱中保持30 min。取出后加入50 mL抗坏血酸乙醇溶液（15 g/L）浸湿混匀，加入10 mL KOH溶液（500 g/L），回流30 min，立即冷却至室温。然后将皂化液转移至分液漏斗中，加入60 mL石油醚剧烈摇振2 min，静置，放出水相。按上述步骤重复萃取2次，合并石油醚液，用蒸馏水洗涤至中性，经无水硫酸钠过滤后于旋转蒸发仪上蒸至近干，用甲醇定容，进高效液相色谱仪[15]。

液相条件：色谱柱Hypersil BDS-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），RID检测器，流速1.0 mL/min，柱温25 ℃，检测波长327 nm，流动相为甲醇和水98∶2，进样体积10 μL。

2 结果与分析

2.1 强化主食原料粉质的品质状态

小麦粉、荞麦面、燕麦面、马铃薯全粉经VA微胶囊营养强化后的品质状态如表1所示。

结果表明，VA微胶囊的加入并未使主食原料的感官品质受到影响，仍保持其原本的主食色泽、气味和组织状态。

表1 VA微胶囊营养强化后产品品质状态

2.2 保水力、膨胀率及溶解度的测定

营养强化后的小麦粉、荞麦粉、燕麦粉及马铃薯全粉的保水力均稍有增加，可能是因为微胶囊壁材中的阿拉伯胶易于吸水膨胀，增加了其持水特性。对于膨胀率及溶解度，强化前后相差不大，说明少量微胶囊的加入，并未对原料品质带来不良影响，初步断定VA微胶囊是一种优良的强化剂。

表2 原料的几种粉质指标

2.3 HPLC色谱图

采用高效液相色谱法进行VA检测，检测时间较短，VA标准品的色谱图如图1所示，目标物出峰时间在11.5 min左右。

2.4 标准曲线的绘制

如图2所示，标准曲线以VA浓度为横坐标，峰面积为纵坐标建立标准曲线。标准曲线为y=77.045x-73.97，所建立的标准曲线在20～100 μg/mL的范围内线性关系良好。

2.5 烹调加工对营养强化主食制品中VA含量影响

由图3对照组表明，经VA油直接营养强化的主食原料经烹调加工后，VA损失较为严重，尤其是经煎处理后，VA保留率仅10%左右，这是由于VA为脂溶性维生素，没有壁材的阻隔，极易向植物油中流失。

图1 VA标准品的HPLC色谱图

图2 VA标准曲线图

图3 烹调加工对对照组VA含量影响

从图4可看出，经过热加工处理后，各类微胶囊营养强化食品中VA保留率均可达到75%以上，远远高于对照组，说明VA微胶囊在食品中起到了很好的营养强化效果，VA得到很好保护，免于热加工对其造成破坏。但在烹调加工中VA稍稍有所损失，是因为在加工过程中温度、湿度、添加剂加入量等因素均会影响食品中VA，尤其是温度和水，温度和水分过高会加速VA的氧化降解及壁材的破裂，造成VA破坏或流失。

不同的烹调加工方式，加工条件各不相同，因此不同的加工方式对VA微胶囊的破坏程度也各有不同。由图4可看出，蒸处理对微胶囊中VA的破坏性最小，煎、煮次之。可能是因为煮处理过程中，VA营养强化食品环境中水分高，加速壁材溶解，使VA易被破坏；对于煎处理来说，一方面，环境中温度过高，对VA有一定破坏；另一方面，VA为脂溶性维生素，极易转移到植物油中，造成食品中VA损失严重。

3 结论

试验发现小麦粉、荞麦面、燕麦面、马铃薯全粉经VA微胶囊营养强化后，其原料组织状态、气味及色泽并未改变。VA营养强化后的小麦粉、荞麦粉、燕麦粉及马铃薯全粉的保水力均稍有增加，膨胀率及溶解度相差不大，说明少量微胶囊的加入，并未对原料品质带来不良影响，初步断定VA微胶囊是一种优良的强化剂。VA营养强化食品经过热加工处理后，VA保留率均可达75%以上，VA在食品加工中未产生较大损失，微胶囊技术对VA起到良好保护效果。复凝聚法所制备VA微胶囊是一种较优的营养强化剂，为VA营养强化食品的深入研究奠定重要基础。