鐵路運輸?shù)蜏丨h(huán)境對奶粉品質(zhì)影響分析

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摘要：為研究冷凍低溫環(huán)境運輸（＜-20℃）對聽裝商業(yè)奶粉品質(zhì)的影響，對利用低溫環(huán)境運輸?shù)膵胗變号浞疆a(chǎn)品的物理性質(zhì)和化學(xué)指標進行了分析。結(jié)果表明，在經(jīng)過低溫環(huán)境的運輸后，產(chǎn)品的感官、真空度無明顯變化，DHA、ARA無大的影響，但表面油指標有上升的趨勢。整體而言，低溫環(huán)境的運輸對奶粉品質(zhì)的影響極小，甚至無明顯影響。

關(guān)鍵詞：冷凍低溫；水分活度；沉降速度；表面油

引言

目前，歐洲嬰配奶粉主要由航空或海路運輸進入中國，其中空運周期短，但費用高且承載量??；海運承載量大，但周期長。因國家“一帶一路”的發(fā)展，現(xiàn)開設(shè)了承載量大且周期較短的中歐專列，便利了企業(yè)。中歐專列從歐洲用2~3周，經(jīng)中歐大陸和新疆入境。冬季運輸中，會經(jīng)過-20℃，甚至-40℃的高寒地帶。且短時間（約24h）內(nèi)能有10°C左右的溫差波動，因此，不能排除溫度變化的影響。關(guān)于溫度升高，Brittany[1]，張怡[2]等提出羊奶粉品質(zhì)因此而降低；田少君[3]等也提出豆奶粉品質(zhì)因此變差。然而，關(guān)于運輸?shù)蜏丨h(huán)境對奶粉品質(zhì)影響的相關(guān)研究極為少見。本文以低溫條件下運輸?shù)膵肱淠谭蹫檠芯繉ο?，取部分理化的指標為研究方向，來探究低溫環(huán)境是否會對奶粉品質(zhì)產(chǎn)生影響。

1實驗

1.1材料

空運及鐵運樣品：嬰兒配方羊奶粉1段（樣品A），A品牌幼兒配方牛奶粉3段（樣品B），B品牌幼兒配方牛奶粉3段（樣品C），幼兒配方羊奶粉3段（樣品D）。

1.2儀器

培養(yǎng)皿；奶瓶、200目篩網(wǎng)；計時器；量杯；溫度計；MAPY4.0型頂空分析儀，上海眾林機電設(shè)備有限公司；7890型氣相色譜分析儀，安捷倫科技有限公司。

1.3實驗設(shè)計

2018年11月，奶粉(樣品A和樣品B)通過中歐專列運輸至中國，運輸段的最低溫度是-16℃，考察鐵路運輸方式中實際運輸中的低溫及溫差對產(chǎn)品真空度的影響。2019年1月，奶粉(樣品C和樣品D)通過中歐專列運輸至中國，運輸段的最低溫度是-24℃，考察不同運輸方式對產(chǎn)品物理指標及化學(xué)指標等的影響。運輸奶粉的車廂內(nèi)設(shè)置GPS跟蹤設(shè)備，同時監(jiān)控運輸途中的溫度和對應(yīng)的時間同時，同品項的奶粉通過空運的方式運輸至中國，作為對照，空運產(chǎn)品運輸溫度波動范圍在10~15℃之間。

1.4檢測項目及方法

（1）真空度的測定。測試樣品隨機分成兩組，選用頂空分析儀測試完整密封的產(chǎn)品，記錄真空度。一組到貨后立即進行測試，測試結(jié)果記錄為基準數(shù)據(jù)，另一組在37℃條件下儲存1個月后再測試。（2）沉降速度。在奶瓶中加入180mL，45~50℃的飲用水，量取一平勺奶粉，快速投入至水中，測定從樣品加入至樣品完全沒入水中所需要的時間。（3）溶解性。在100mL燒杯中加入30mL、45~50℃的飲用水，將1g奶粉加入到水中，充分攪拌均后，吸取1mL奶液滴入干凈的培養(yǎng)皿，輕微搖晃震動使得奶液均勻分布在培養(yǎng)皿上，觀察并記錄不溶解小白點的數(shù)量。（4）表面油。采用石油醚萃取的方式進行提取，參考NZTM3.6.7的方法。（5）二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳四烯酸（ARA）的測定。采用GB5009.168-2016第一法，測定奶粉中DHA和ARA的含量。（6）水分質(zhì)量分數(shù)和水分活度。采用GB5009.3-2016第一法食品中水份的測定和GB5009.238-2016第一法，食品水分活度的測定來測定樣品的水分和水分活度。

2結(jié)果與討論

2.1鐵路運輸方式對真空度的影響

二氧化碳和氮氣的混合氣體一般被用作產(chǎn)品的填充保質(zhì)氣體。因二氧化碳會與奶粉中成分形成物理結(jié)合[4]，從而產(chǎn)品包裝內(nèi)會形成真空度。此物理結(jié)合受溫度的影響，較低的溫度能促使二氧化碳與產(chǎn)品中的水分結(jié)合[5]，如果溫度上升，二氧化碳將被釋放，平衡會被打破，真空度形成可能不理想，從而造成產(chǎn)品錫箔紙鼓起的狀態(tài)[6]，對產(chǎn)品外觀品質(zhì)產(chǎn)生影響。因此，將低溫運輸后聽裝奶粉，在相對高溫的環(huán)境條件下的儲存，隨后真空度進行了分析，如表1所示。由表1可知，在經(jīng)歷低溫鐵路運輸過程和短期內(nèi)的溫度大幅度波動情況后，即使在相對較高的溫度（37℃）下儲存1個月，2組奶粉樣品的真空度仍均呈現(xiàn)上升的趨勢，與未長時間儲存的產(chǎn)品相比，未出現(xiàn)差異顯著（P＜0.05）。因此，尚未觀察到冷凍低溫和短期內(nèi)大幅度的溫度變化對真空度的形成會有影響。

2.2不同運輸方式對水分度和水分活度的影響

影響奶粉品質(zhì)的另一個重要因素是水分含量和水分活度。為確保產(chǎn)品的品質(zhì)，全脂奶粉一般采用噴霧干燥工藝，并建議達到水分活度范圍(aw)為0.25~0.35[7]，并確保水分含量越低越好[8]。進而對低溫鐵路和航空常溫運輸后的聽裝奶粉的水分含量和水分活度進行了對比分析，如表2所示。由表2可知，低溫鐵路運輸和常溫航空運輸?shù)臉悠?，水分質(zhì)量分數(shù)和水分活度無明顯變化，兩組數(shù)據(jù)無明顯差異。因為商業(yè)聽裝奶粉具有良好密閉的儲存環(huán)境，同時內(nèi)部填充有干燥無水的混合氣體，因此，樣品即使在經(jīng)歷了可能達到了大氣冷凍干燥的條件的溫度（-5~-20℃）[9-10]，奶粉仍能在聽罐的中保持良好的水分平衡，所以低溫鐵路運輸后，未觀察到產(chǎn)品水分質(zhì)量分數(shù)和水分活度的明顯影響。

2.3不同運輸方式對沉降速度和溶解性的影響

奶粉中的兩種主要蛋白質(zhì)乳清蛋白和酪蛋白，在高溫條件下容易變性。奶粉在高溫干燥過程中，蛋白質(zhì)容易受熱變性從而影響到溶解度，因此可能影響到奶粉的沉降速度[11]，而沉降速度又是嬰配奶粉速溶關(guān)注的重要指標。目前暫時沒有相關(guān)研究表明冷凍條件會影響蛋白質(zhì)變性，或者影響奶粉的沉降速度和溶解性，因此，實驗設(shè)計測試鐵路運輸后和航空運輸后產(chǎn)品的沉降速度，同時觀察兩組樣品的溶解度的對比，如表3和表4所示。由表3和表4可知，經(jīng)鐵路運輸和航空運輸?shù)臉悠稤，沉降速度無明顯變化，溶解度無明顯區(qū)別，兩組之間無顯著性差異（P＞0.05）。經(jīng)鐵路運輸方式的樣品C，相比航空運輸后的樣品C，沉降速度變慢，兩組之間有顯著性差異（P＜0.05），但溶解度無明顯區(qū)別。綜上情況，低溫鐵路運輸后，部分產(chǎn)品出現(xiàn)沉降速度降低的情況，但結(jié)合整體溶解情況，并未觀察到對產(chǎn)品有明顯影響。沉降速度降低可作為后續(xù)關(guān)注點，設(shè)計相關(guān)實驗進一步測試其與運輸環(huán)境影響的關(guān)聯(lián)性。

2.4不同運輸方式對表面油和DHA和ARA質(zhì)量分數(shù)影響

雖然，黃興旺[12]指出溫度對脂肪的氧化穩(wěn)定性影響較明顯,樣品分別于20，30，37℃的恒溫箱中保存1個月,脂肪的氧化程度隨溫度的遞增而增強；低于30℃貯藏,樣品脂肪氧化較慢。但奶粉中的主要成分，脂肪酸，也會因分子鏈的長度不同，其熔點范圍從-20℃到50℃都存在可能[13]。在熔點范圍內(nèi)的溫度波動影響，可能導(dǎo)致奶粉中脂肪的結(jié)構(gòu)的變化，而結(jié)構(gòu)變化最常見的情況是分子鏈斷裂。短鏈脂肪酸的形成后，最直觀的指標可能是表面油含量的變化。而DHA和ARA作為奶粉中最重要的功能性脂肪酸添加物，它們的波動是否與表面油上升有關(guān)聯(lián)值得關(guān)注。因此，實驗設(shè)計測試鐵路運輸后和航空運輸后產(chǎn)品的表面油比例和DHA和ARA質(zhì)量分數(shù)變化，如表5和表6所示。由表5和表6可知，經(jīng)鐵路運輸?shù)臉悠稢和D，相比航空運輸?shù)臉悠?，都出現(xiàn)了表面油比例上升的情況，兩組之間出現(xiàn)了顯著性差異（P＜0.05）。但經(jīng)鐵路運輸和航空運輸?shù)臉悠返腄HA和ARA質(zhì)量分數(shù)，對比下無明顯變化，兩組之間無顯著性差異（P＞0.05）兩組。綜上情況，低溫鐵路運輸后，確實出現(xiàn)表面油比例上升的情況，但初步測試來源并非產(chǎn)品中的DHA和ARA。因此，低溫運輸條件對于DHA和ARA等關(guān)鍵營養(yǎng)成分暫無觀察到影響。表面油可作為后續(xù)關(guān)注點，設(shè)計相關(guān)實驗進一步測試與運輸環(huán)境影響的關(guān)聯(lián)性和其來源。

3結(jié)論

（1）低溫鐵路運輸?shù)臉悠?，?7℃環(huán)境下儲存后，外觀未觀察到鼓脹狀態(tài)，鐵路運輸方式并未對奶粉中二氧化碳吸收產(chǎn)生明顯影響，產(chǎn)品在37℃條件下仍形成了較為滿意的真空度。（2）經(jīng)過鐵路運輸后和航空運輸兩種不同的運輸方式后，水分比例和水分活度均無明顯差異，兩者仍處于正常的產(chǎn)品的要求范圍之內(nèi)。（3）表面油的增加可能并不來源于DHA和ARA，產(chǎn)品中的重要營養(yǎng)指標并未受到影響。后續(xù)可以考慮針對表面油上升的原因和來源進行針對性研究。（4）經(jīng)過鐵路運輸后和航空運輸兩種不同的運輸方式后，沉降速度和溶解度均無明顯差異。因此，本研究結(jié)果表明，低溫鐵路運輸對產(chǎn)品的品質(zhì)并未產(chǎn)生明顯的影響，作為一種新型的運輸方式，可大大便利企業(yè)。

參考文獻：

[2]張怡.貯藏溫度對全脂羊奶粉品質(zhì)穩(wěn)定性的影響[J].食品工業(yè)科技,2017(14):276-279.

[3]田少君，盧靜，劉培成，等.謝怡斐儲藏條件對豆奶粉品質(zhì)的影響[J].大豆科學(xué)，2014（02）：269-273.

[12]黃興旺.嬰幼兒配方奶粉加工與貯藏過程中脂肪的氧化穩(wěn)定性研究[D].2011，中南林業(yè)科技大學(xué).

作者：周周 段瀟瀟 王一斐 張巖春 戴智勇 易燦 單位：澳優(yōu)乳業(yè)（中國）有限公司