铁营养强化剂对奶粉品质的影响_魏峰

DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.07.106

魏峰1，霍军生2，孙静2

（1. 黄山学院分析测试中心，安徽黄山245041；2. 中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京100050）

摘

要：检测了四种铁营养强化剂对奶粉感官和理化指标的影响。通过“三点检验”实验发现，乙二胺四乙酸铁钠

而对含糖奶粉没有显著影响（α＞0.05）。采用“量值估计”（NaFeEDTA ）会对无糖奶粉在感官上产生影响（α＜0.01），

实验考察了NaFeEDTA 、乳酸亚铁、硫酸亚铁和焦磷酸铁对含糖和无糖奶粉的感官影响。结果表明：不同铁强化剂对无滋味和冲调性的糖奶粉和含糖奶粉的外观颜色和组织状态影响无显著差异，添加NaFeEDTA 及焦磷酸铁奶粉的气味、评价得分明显高于乳酸亚铁和硫酸亚铁。四种铁强化剂对奶粉的酸度和含水量几乎无影响。关键词：铁营养强化剂，奶粉，感官，理化指标

Effect of iron nutrition fortifiers on the quality of milk powder

WEI Feng 1，HUO Jun －sheng 2，SUN Jing 2

（1.Huangshan University ，Analysis and Testing Center ，Huangshan 245041，China ；

2.Institute of Nutrition and food Safety ，Chinese Center for Disease Control and Prevention ，Beijing 100050，China ）Abstract ：This study measured the impacts of four kinds of iron fortifiers on the sensory ，physical and chemical indicators of milk powder . It used the ‘three －point test ’to detect the effects of sodium iron （III ）ethylenediaminetetraacetate （NaFeEDTA ）on the sensory of the milk powder . The results showed that the sugar －free but there were not milk powder with and without NaFeEDTA had significant differences in sensory （α＜0.01），

significant differences of sensory between the sugar milk powder with and without NaFeEDTA （α＞0.05）. It used the ‘magnitude estimation method ’to observe the effects of NaFeEDTA ，ferrous lactate ，ferrous sulfate and pyrophosphate ferric on the sensory of milk powder . The results showed that all the iron fortifiers did not significantly effect in appearance ，color ，organize state and solubility of milk powder . NaFeEDTA and pyrophosphate ferric got much higher score than ferrous sulfate and ferrous lactate in taste . And the experiment suggested that all these iron fortificants did not show significant influence on pH and water of the milk powder . Key words ：iron nutrition fortifiers ；milk powder ；sensory ；physical and chemical indicators 中图分类号：TS202.3

文献标识码：A

文章编号：1002－0306（2011）07－0349－04

的加入会使婴幼儿配方奶粉产生铁腥味，从而直接影响婴儿对奶粉的偏好程度。奶粉中铁强化剂和鱼油的添加量越高，可能会引起奶粉的腥味越重［9］，从而使奶粉产生不良的口味，以致婴儿对奶粉的接受程度降低。因此，研究不同铁强化剂对奶粉感官性状的影响是很有必要的。本实验将通过感官实验对几种常用铁营养强化剂对奶粉的感官差异进行研究，并对奶粉的酸度和含水量等理化指标进行检测，以考察不同强化剂对奶粉的感官和理化指标的影响。

缺铁性贫血是全球性的尚待解决的营养问题，我国也是缺铁性贫血的高发地区［1］。铁缺乏除了可导致缺铁性贫血外，还可导致认知能力和学习能力减退，补充铁则可以明显改善铁缺乏人群出现的上述状况

［2］

。摄食铁强化食品是廉价的减少缺铁性贫

［3－4］

血的最有效途径之一。奶粉是重要的营养强化

［5］

载体，有研究表明，孕妇补充铁强化奶粉可使其血浆转铁蛋白含量恢复正常水平，改善铁缺乏状况

。如

“冲泡之果能够让6 18 个月大的婴儿食用含铁量为

后浓度为每升4 12mg ”的婴儿奶粉，不但可以避免贫血问题，也能够帮助智力正常发展

［6］

。但有些铁强

1

1.1

材料与方法

材料与仪器

雀巢含蔗糖奶粉

400g /袋；雀巢无糖奶粉

购自北京维他营养保健

购自国家钢铁

基均为分

化剂有强烈的金属味，会对强化食品的感官造成影响，从而影响消费者（尤其是婴幼儿）的接受性［7］。胎儿在4个月左右的时候，味蕾已经开始发育；婴儿在出生的时候，味觉已经发育完成［8］。某些铁强化剂

500g /袋；食品级NaFeEDTA 、乳酸亚铁、硫酸亚铁（FeSO 4·7H 2O ）、焦磷酸铁

品公司；铁标准储备液（1000mg /L ）

收稿日期：2010－07－08

作者简介：魏峰（1979－），男，讲师，研究方向：食品营养分析。

材料测试中心钢铁研究总院；邻苯二甲酸氢钾准试剂；硝酸、高氯酸

优级纯；其他试剂

析纯。

AUY220电子分析天平用混合机吸收光谱仪

日本岛津公司；小型药

吉首市中诚制药机械厂；WFX－210原子北京瑞利公司。

1.3.3检测不同铁强化剂对感官的影响实验本实

《GB /T 16290－1996感官分验采用量值估计法，参照

［15］

析方法学使用标度评价食品》和《GB /T 19547－［16］

进行。步骤如2004感官分析方法学量值估计法》

1.2铁强化奶粉的制备

按照GB14880的规定，奶粉中铁的添加量为60

下：取无糖奶粉，往4个杯子中分别加入A 1、A 2、A 3、A 4奶粉样品，根据表2的标度，让评价员就样品的色泽和组织状态，气味和滋味，冲调性等三方面内容进各项内容行评分。打分的标度（表2）实行9分法则，

的评价方法参照《GB 5410－1999全脂乳粉、脱脂乳

［17］

粉、全脂加糖乳粉和调味乳粉》，具体过程如下：

100mg /kg （以铁计）［10］。因此本实验在普通市售奶粉中分别加入NaFeEDTA 、乳酸亚铁、硫酸亚铁、焦磷酸铁等四种铁强化剂，采用小型药用混合机混匀，制成铁含量为80mg /kg 的强化奶粉样品。对制备好的显示其强化奶粉采用原子吸收法［11］检测总铁含量，混合均匀度的变异系数小于4.3%（n =6）。

实验中，将无糖奶粉编号为A ；含糖奶粉编号为B 。用编号A 0和B 0分别表示市售的普通无糖奶粉和含糖奶粉；编号A 1和B 1分别表示加入NaFeEDTA 的无糖奶粉和含糖奶粉；编号A 2和B 2分别表示加入乳酸亚铁的无糖和含糖奶粉；编号A 3和B 3分别表示加入硫酸亚铁的无糖和含糖奶粉；编号A 4和B 4分别表示加入焦磷酸铁的无糖和含糖奶粉。

色泽和组织状态：将10g 试样散放在白色的杯子中，在自然光下观察色泽、外观和组织状态。

冲调性：将盛有10g 试样的杯子中加入开水70mL ，用吸管搅拌均匀后观察样品溶解状况。

滋味和气味：待观察完色泽、外观和组织状态，再闻气味，然后用温开水漱口，再品尝样品的滋味。

含糖奶粉样品B 1、B 2、B 3、B 4的评价过程与无糖奶粉相同。

表2

项目

量值估计法评分的标准

特性评分

1.3

1.3.1

感官评价方法

评价员的选择和培训

评价员的选择和培训

［12］

《GB /T 10220－1988感官分析方法总论》及参照

《GB /T 14195－1993感官分析选拨与培训感官分析

［13］

进行。本实验的评价员共54优选评价员导则》

色泽及

组织状态

名，为在校大学生志愿者，年龄为18 24岁，其中男女性别比例为33ʒ21 ，以下感官实验均由这54名评三点检验实验与量值价员完成。考虑到疲劳因素，估计检验实验不在同一天进行。1.3.2

NaFeEDTA 对奶粉的感官影响实验———三点

采用《GB 12311－1990感官分析方

检验实验

干燥、均匀的粉末，呈均匀一致的

9分乳黄（白）色，

稍不均匀的粉末，有颜色变化，6分

3分不均匀的粉末，颜色变化明显，不均匀，乳香味纯正，无异味，9分8分乳香味基本纯正，无异味，

有乳香味，无异味，7分

6分有乳香味，稍有铁腥味，

较不纯正乳香味，稍有铁腥味，5分

4分不纯正乳香味，有铁腥味，

铁腥味较浓，几乎无乳香味，3分

2分铁腥味明显，无乳香味，1分铁腥味强烈，无乳香味，

经搅拌可迅速溶解于水中，不结块，9分

有轻微的结块或沉淀，6分

有结块或沉淀，3分

采用SPSS 软件进行感官评价实

滋味和

气味

［14］

法———三点检验》中的三点检验法，对添加了

NaFeEDTA 的奶粉和未添加任何铁强化剂奶粉的感官差异进行检测。具体步骤为：取加NaFeEDTA 的无糖奶粉（A 1）和市售普通无糖奶粉（A 0），每三个样品为一组；选择下述六种组合：A 1A 0A 0、A 1A 1A 0、A 1A 0A 1、A 0A 1A 1、A 0A 0A 1、A 0A 1A 0中的一种，对每个评价员进行测试。每个杯子放10g 奶粉，先让评价员观评价员察它们的外观和色泽，然后加70mL 的开水，可以用吸管搅拌奶粉，待奶粉溶解后，尝试奶粉，区别所提供的样品的差别，并找出三个样品中认为有差异的一个样品，写出具体差异情况。本实验为强迫选择三点检测法，即如果评价员声明没有差异时，也要求评价员必须指出其中有差异的样品。待所有评价员检测完成后，对正确答案数进行统计，再参考表1，确定样品间有无显著差异。

另取加NaFeEDTA 的含糖奶粉（B 1）和市售普通含糖奶粉（B 0），依上述方法，对每个评价员进行测试，确定样品间有无显著差异。

冲调性1.3.4

数据分析

验的数据统计与显著性分析。

1.4奶粉理化指标的测定

奶粉水分的测定采用《GB /T 5413.8－1997婴幼

［18］

中的方法；酸度的儿配方食品和乳粉水分的测定》

测定采用《GB /T 5413.28－1997乳粉－滴定酸度的测

［19］

定》的方法。

2

2.1

结果与讨论

三点检验实验

在无糖奶粉中，根据统计，54个评价员的答案，

其中有28个人的答案是正确的（即28个评价员能从三个样品中识别出种类不同的样品）。根据表1，在1%显著水平上最少需27个正确答案，即这两个样品存在显著性差异（α＜0.01），无糖奶粉中加入了NaFeEDTA 对奶粉的感官的影响是存在的。在正确答案中，6名评价员表示添加NaFeEDTA 的奶粉与空白奶粉相比稍有腥味。而对含糖奶粉，在54个答案中，有23个答案是正确的（根据表1，在5%显著水平

表1在不同显著水平上确定三点实验显著差别所需正确答案的最少数目表

［14］

答案数54

不同显著水平所需正确答案的最少数目

5%1%0.10%252730

表3

奶粉编号色泽及组织状态滋味和气味冲调性

铁强化剂样品含水量（%）样品的乳酸含量（g /100g）

量值估法的实验评分结果

A 4

7.76ʃ 1.957.41ʃ 1.868.35ʃ 1.23

A 3

A 4

A 1

7.78ʃ 1.636.94ʃ 1.468.06ʃ 1.53

A 0

A 2

7.52ʃ 1.486.22ʃ 1.878.11ʃ 1.31

A 1

A 3

7.41ʃ 1.515.54ʃ 1.987.96ʃ 1.35表4

A 2

B 1

7.93ʃ 1.336.87ʃ 1.938.11ʃ 1.14

B 09.2ʃ 0.4

B 2

7.56ʃ 1.366.50ʃ 1.768.11ʃ 1.44

B 110.0ʃ 0.3

B 3

7.56ʃ 1.535.89ʃ 2.358.11ʃ 1.22

B 2

B 3

B 4

7.69ʃ 1.537.39ʃ 1.657.94ʃ 1.11

B 49.8ʃ 0.6

物理指标的测定结果

2.90ʃ 0.122.88ʃ 0.103.01ʃ 0.092.79ʃ 0.142.86ʃ 0.102.45ʃ 0.112.41ʃ 0.152.56ʃ 0.102.56ʃ 0.152.78ʃ 0.1414.5ʃ 0.513.3ʃ 0.513.1ʃ 0.712.9ʃ 0.813.1ʃ 0.4

9.1ʃ 0.5

9.5ʃ 0.4

上最少需25个正确答案），即在5%显著水平上两个样品没有显著差异，NaFeEDTA 对含糖奶粉在感官上没有显著影响，而在正确答案中，仍有4名评价员表示添加NaFeEDTA 的奶粉与空白奶粉相比稍有腥味。上述结果说明甜味对NaFeEDTA 有一定的掩盖作用，NaFeEDTA 更适合在甜奶粉中使用。

后奶粉的含水量都符合国家标准。根据国家标准规全脂加糖奶定，全脂无糖奶粉乳酸度应小于18.0ʎT ，粉的乳酸度小于16.0ʎT ，由表4中可以看出，奶粉的乳酸度均符合国家标准。无糖奶粉加铁营养强化剂使奶粉乳酸度稍微减小，但差异程度基本小于10%，因此加入铁强化剂后对奶粉的酸度影响较小。

2.2

2.2.1

量值估计实验

色泽和组织形态评分

色泽和组织形态的评

3结论

通过“三点检验”发现，加NaFeEDTA 和不加

根据总分和平均值可以看出，在分结果如表3所示，

外观和色泽方面无糖奶粉和含糖奶粉各样品的评分为7.89 7.41 ，样品间没有显著差异，说明奶粉中加入不同铁营养试剂不会带来色泽和组织形态的显著影响。添加乳酸亚铁和硫酸亚铁的奶粉样品评分较低，可能是乳酸亚铁和硫酸亚铁的颗粒较大对奶粉的色泽稍有影响引起的，但从评分来看没有显著差异。2.2.2

气味和滋味评分

气味和滋味评分结果如表

3所示，无糖奶粉中A 1、A 2、A 3、A 4平均值分别为6.94、6.22、5.54、7.41，即各强化剂对气味和滋味的影响从大到小的顺序依次为：硫酸亚铁＞乳酸亚铁＞NaFeEDTA ＞焦磷酸铁。一般认为NaFeEDTA 和焦磷酸铁对口感影响较小。NaFeEDTA 和焦磷酸铁均与其他两个二价铁盐间的评分存在显著差异（P ＜0.027），多数评价员表示乳酸亚铁和硫酸亚铁样品有铁腥味。而乳酸亚铁的评分要高于硫酸亚铁（P ＜0.001）可能与乳酸根与铁的络合减少了二价铁离子的影响有关。对于含糖奶粉B 1、B 2、B 3、B 4平均值分6.50、5.89、7.39，各强化剂对奶粉的影响顺别为6.87、

序与无糖奶粉一致：硫酸亚铁＞乳酸亚铁＞NaFeEDTA ＞焦磷酸铁，但之间的差异有所减小，表明奶粉中的糖可能会缩小各强化剂间的感官差异，这也可能和评价员的年龄有关，本实验评价员年龄其中多数人表示比较偏爱甜奶粉。为18 24 岁，2.2.3

冲调性评分

冲调性的评分结果见表3，四种

无糖奶粉的平均值分别为8.06、8.11、7.96、8.35，含糖奶粉B 1、B 2、B 3、B 4平均值分别为8.11、8.11、8.11、7.94，几种强化剂对奶粉的冲调性没有显著影响，在几种强化剂中焦磷酸铁的溶解性最差，但由于奶粉冲调后为乳浊液，没有观察到沉淀现象。

NaFeEDTA 的无糖奶粉在感官上存在差异（α＜

0.01），而NaFeEDTA 对含糖奶粉在感官上没有显著焦磷酸铁、乳酸亚铁、影响（α＞0.05）。NaFeEDTA 、

硫酸亚铁等铁强化剂对奶粉的色泽及组织状态和冲调性的影响较小，而加NaFeEDTA 或焦磷酸铁的奶粉在气味和滋味方面的评分明显高于乳酸亚铁或硫酸亚铁，这说明NaFeEDTA 和焦磷酸铁对奶粉的感官品质影响较小。各种铁强化剂对奶粉的含水量和酸度的影响都在国家标准允许的范围以内。

参考文献

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2.3物理指标的测定结果

奶粉中水分的测定结果见表4，无糖奶粉的含水

含糖奶粉的含水量为2.41% 量为2.79% 3.01%，

2.56%，根据国家标准GB /T5410－1999

［17］

，奶粉的水

分含量应小于5%，由表4可以看出，添加铁强化剂

［10］GB 14880－1994食品营养强化剂使用卫生标准［S ］. ［11］GB /T5009.90－2003食品中铁、镁、锰的测定［S ］. ［12］GB /T10220－1988感官分析方法总论［S ］.

［13］GB /T14195－1993感官分析选拨与培训感官分析优选评价员导则［S ］.

［14］GB 12311－1990感官分析方法———三点检验［S ］. ［15］GB /T16290－1996感官分析方法学使用标度评价食品（上接第173页）

［S ］.

［16］GB /T19547－2004感官分析方法学量值估计法［S ］. ［17］GB 5410－1999全脂乳粉、脱脂乳粉、全脂加糖乳粉和调味乳粉［S ］.

［18］GB /T5413.8－1997婴幼儿配方食品和乳粉水分的测定S ］. ［

［19］GB /T5413.28－1997乳粉－滴定酸度的测定［S ］.

檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾

表5

不同淀粉/离子液体溶液浓度的Arrhenius 方程参数值

［BMIM ］Cl 溶液的流体特性指数n 最接近1，故其最接近牛顿流体，而淀粉浓度较高的溶液则相对偏离BMIM ］Cl 溶液均能了牛顿流体；不同浓度的淀粉/［

较好地拟合Arrhenius 方程，同时随着温度的升高，淀BMIM ］Cl 溶液的粘度逐渐下降，但在淀粉浓度粉/［

较高时，温度对粘度的影响减小；淀粉浓度对溶液粘度的影响显著，随着淀粉浓度的提高，溶液粘度明显增加。

K 0（Pa ·s ，淀粉浓度Ea

R 2

（%，w /w）（kJ /kmol）ˑ 10000）

10.001346.01050.99650.2642.26160.987990.4334.79660.9993110.7334.11730.9789由表5可以看出，常数K 0随浓度的增加而明显增加，同时溶液的活化能Ea 逐渐下降，因而可知在浓度较高时，温度对粘度的影响减小。线性相关系数R 均大于0.97，表明理论值与实测值有较好的一致性，因而可以利用所得的回归方程在以后的实际生产中快速准确地预测淀粉/离子液体溶液的粘度。

2

参考文献

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2.3

示

［12］

浓度对淀粉/［BMIM ］Cl 溶液粘度的影响

浓度对粘度的影响可以用以下数学模型来表

：η=Kexp （AC ）。将两边取对数，得到：ln η=lnK +AC

式中：A 、K 为常数；C 为浓度。

以C （%）为横坐标，ln η为纵坐标，得到浓度对粘度的影响，见图6

。

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综合图6和表6，淀粉/离子液体溶液随着淀粉浓度的增加，粘度明显提高，原因可能是溶解的淀粉分子之间相互勾挂缠结，浓度越大，淀粉大分子之间的缠结作用就表现得越为显著，表现为溶液粘度的提高。

表6温度（ħ ）708090100

不同温度下浓度和粘度的指数模型参数

K 0.35670.22630.15550.115

A 0.33470.33970.34820.3547

R 20.98660.97780.97810.9758

3结论

不同温度和质量分数的淀粉/［BMIM ］Cl 溶液

都表现出假塑性流体的流动特征，低浓度的淀粉/