嬰兒配方奶粉加速穩(wěn)定性試驗營養(yǎng)素衰減率的研究

龔志清 黃小暉 夏祖祥

母乳是最適合嬰幼兒的天然食品，但在母乳不足或無母乳時需要提供比較好的母乳代用品。嬰幼兒配方乳粉是以牛乳或乳制品為主要原料，通過添加其他食品原料和營養(yǎng)強化劑來調(diào)節(jié)成分的嬰幼兒配方食品。母乳化奶粉就是按母乳營養(yǎng)成分和嬰兒對營養(yǎng)素需要量對奶粉進行調(diào)配，以使其營養(yǎng)盡可能接近母乳，并強化多種維生素和礦物質(zhì)，適合嬰兒食用的代母乳產(chǎn)品。

貨架期（shelf- life），又稱貨架壽命、保質(zhì)期、有效期等。食品貨架期是指當(dāng)食品被貯藏在推薦的條件下，能夠保持安全；確保理想的感官、理化和微生物特性；保留標簽聲明的任何營養(yǎng)值的一段時間。貨架期的影響因素主要有以下幾個方面：（1）產(chǎn)品本身及其功能。產(chǎn)品貨架期受產(chǎn)品本身的微生物、酶類和生化反應(yīng)的影響。微生物自身產(chǎn)生的一些有害物質(zhì)或微生物利用了產(chǎn)品中的某些營養(yǎng)成分生成其它物質(zhì)，從而影響了產(chǎn)品的貨架期。大量的資料顯示酶的作用是導(dǎo)致貨架期問題的重要原因，而生物化學(xué)方面的變化著重表現(xiàn)在氧化反應(yīng)上，生化反應(yīng)主要影響產(chǎn)品的外觀，風(fēng)味和口感。（2）環(huán)境。影響產(chǎn)品貨架期的環(huán)境因素有：保存溫度，相對濕度，水分含量，水分活度，氣體濃度，pH值，金屬離子，氧化還原電勢，壓力和輻射等。其中最重要的環(huán)境影響因素是溫度。溫度會影響反應(yīng)速度，一般來說，反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快。產(chǎn)品的儲存溫度高，貨架期縮短。（3）包裝材料。不同的包裝材料其透氣性、密封性、透光性、阻濕性等都不同，從而影響產(chǎn)品的貨架期。

貨架期的研究方法一般分為長期試驗、加速試驗及二者相結(jié)合三種。長期試驗是指在奶粉貨架期內(nèi)，通過留樣，在一定規(guī)律的時間周期內(nèi)進行取樣和檢測?？疾炷谭郛a(chǎn)品的感官、理化和微生物指標。這種方法的優(yōu)點是能真實反映貨架期內(nèi)奶粉的感官、理化及微生物指標變化情況；缺點是周期太長。

加速破壞性試驗（Arrhenius模型）常用于新產(chǎn)品研發(fā)、配方改良或工藝改進，其原理是利用食品營養(yǎng)學(xué)范疇的化學(xué)動力學(xué)原理，將試驗產(chǎn)品存儲在多個外在因素高于正常水平的環(huán)境中（高溫、高濕度等），通過加快營養(yǎng)素衰減變質(zhì)及定期檢測營養(yǎng)素指標、微生物指標等的變化來確定該條件下營養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)定性，以此推測產(chǎn)品在正常存儲條件下的貨架期。

嬰兒配方奶粉貨架期穩(wěn)定性研究是基于對配方的系統(tǒng)研究和理解，本文通過加速穩(wěn)定試驗考察嬰兒配方奶粉中各類維生素、礦物質(zhì)及基礎(chǔ)性營養(yǎng)物質(zhì)脂肪、蛋白質(zhì)，選擇性添加營養(yǎng)素膽堿、肌醇等在溫度、濕度等環(huán)境影響因素的影響下隨時間變化的規(guī)律，為配方的科學(xué)性和安全性提供支持性信息。

材料與方法

試驗材料。美廬臻睿嬰兒配方奶粉：900克，鐵聽充氮包裝，美廬生物科技股份有限公司生產(chǎn)。

試驗依據(jù)。根據(jù)產(chǎn)品保質(zhì)期試驗操作規(guī)程及食品藥品監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于印發(fā)保健食品穩(wěn)定性試驗指導(dǎo)原則的通知的規(guī)定。

加速試驗條件。溫度40℃±2℃，相對濕度75%±5%。

檢測方法。按照國標方法進行檢測。

計算方法。衰減率的計算方法：【（首次檢測結(jié)果-末次檢測結(jié)果）/首次檢測結(jié)果】*100%。

結(jié)果與分析

蛋白質(zhì)、脂肪及脂肪酸的衰減率。研究表明，蛋白質(zhì)在體內(nèi)同時具有多種功能形態(tài)及生物學(xué)功能，如酶的催化作用，激素的生理調(diào)節(jié)作用，血紅蛋白的運載作用及肌體的免疫作用等。脂肪是人體重要的組成部分，同時為嬰兒生長發(fā)育提供能量。脂肪占嬰兒期攝入能量的15%- 23%，可用于肌體的生長發(fā)育。研究表明，母乳脂肪在嬰幼兒的發(fā)育過程中可提供超過50%的能量，同時對多種維生素和礦物質(zhì)的吸收起到促進作用。嬰兒配方奶粉大多以牛乳為乳基原料，牛乳和母乳在乳脂肪含量上接近，但在脂肪酸組成上差異很大。研究表明，母乳中總飽和脂肪酸含量約為4%- 4.5%，其中甘油三酯約占98%。同時，母乳中40%飽和脂肪酸分布在Sn- 2位，棕櫚酸60% - 70%分布在Sn- 2位，遠高于其他動植物油含量。DHA、ARA對嬰幼兒的營養(yǎng)至關(guān)中重要，引起了世界各國專家組的重視。DHA占視網(wǎng)膜 n- 3LCPUFAs總量的93%，DHA可增加視桿細胞膜的可塑性，易化胞膜彎曲性，以更好適應(yīng)視紫質(zhì)構(gòu)象的改變。但是DHA本身含有6個碳碳雙鍵，不飽和程度較高，容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。嬰兒配方乳粉中DHA的添加形式一般為DHA微膠囊，通過微膠囊化后，DHA變成流散性更好的粉末，可以與奶粉更好的接觸混合。

表1為蛋白質(zhì)、脂肪及脂肪酸經(jīng)過加速90天后的衰減率。從結(jié)果可以看出，蛋白質(zhì)和脂肪穩(wěn)定性好，衰減率較小，聽裝奶粉蛋白質(zhì)衰減率分別為- 1.53%，脂肪衰減率分別為1.90%，屬于檢測方法范圍內(nèi)，可認定其在貨架期內(nèi)不存在衰減。不飽和脂肪酸穩(wěn)定性較差，α-亞麻酸衰減率20.97%，DHA和AA衰減率分別為21.10%和18.75%。

維生素的衰減率。維生素是維持動物生命活動必需的一類有機物質(zhì)，也是保持動物健康的重要活性物質(zhì)。維生素在體內(nèi)的含量很少，但在機體生長、代謝、發(fā)育過程中卻發(fā)揮著重要的作用。在營養(yǎng)學(xué)上，維生素一般按其溶解性分為兩類，即脂溶性維生素和水溶性維生素。

（1）脂溶性維生素的衰減率。脂溶性維生素包括類維生素A、維生素D、維生素E和維生素K，其共同特點是化學(xué)組成主要是由碳、氫、氧構(gòu)成，溶于脂肪及脂溶劑，而不溶于水，需要隨脂肪經(jīng)淋巴系統(tǒng)被吸收；脂溶性維生素不能提供能量，一般不能在體內(nèi)合成（例外的是維生素D和維生素K），必須由食物提供。大多數(shù)脂溶性維生素若長期大量攝入易發(fā)生中毒；如果存在脂類吸收不良，容易出現(xiàn)缺乏癥。

由表2可知，脂溶性維生素平均衰減率12.66%，維生素A衰減率最高，達到19.21%；其次維生素D和維生素E、維生素K1衰減率最低為7.97%。

（2）水溶性維生素的衰減率。水溶性維生素代表了一組在中間代謝中發(fā)揮重要生理功能的多樣化低分子量有機化合物。人乳中水溶性維生素是嬰兒生長發(fā)育所必需的微量營養(yǎng)素，它們大多數(shù)以輔酶形式參與體內(nèi)諸多生命攸關(guān)的新陳代謝。

由表3可知，水溶性維生素平均衰減率11.62%，維生素C、維生素B12、生物素衰減率均較高，分別達到17.73%、15.91%、15.62%，其他水溶性維生素衰減率較低。

礦物質(zhì)的衰減率。礦物質(zhì)是人乳中的重要營養(yǎng)素，對維持嬰兒的正常生理功能和生長發(fā)育發(fā)揮重要作用。人乳中礦物質(zhì)種類眾多，包括常量元素（鈉、鎂、磷、鉀、鈣、氯和硫）、必須微量元素（鐵、鋅、銅、硒、鈷、鉻、氟、碘、錳、鉬等）。

由表4可知，加速三個月常量礦物質(zhì)基本無，衰減。

由表5可知，微量元素中錳衰減率最高8.72%，其次是碘和鐵，衰減率分別達到8.37%和8.26%；銅和硒基本無衰減。

結(jié)論與建議

結(jié)論。嬰兒配方奶粉經(jīng)過3個月加速試驗，蛋白質(zhì)、脂肪穩(wěn)定，基本無衰減；不飽和脂肪酸衰減率較高，這個主要是與其自身的不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)容易被氧化有關(guān)，常見的氧化因素包括氧氣、高溫、光照、水分含量及工藝等；維生素的平均衰減率為11.9%，見圖1，脂溶性及水溶性維生素均有不同程度衰減，脂溶性維生素平均衰減率略高于水溶性維生素；礦物質(zhì)的平均衰減率4.34%，見圖2，礦物質(zhì)基本無衰減，微量元素的衰減率略高于常量元素的衰減率。

建議。本研究對嬰兒配方奶粉加速試驗中各營養(yǎng)素衰減率進行分析，為配方設(shè)計和產(chǎn)品貨架期制定提供理論依據(jù)。為保證嬰兒配方奶粉貨架期內(nèi)營養(yǎng)素的穩(wěn)定性，需要進一步開展貨架期長期試驗進行驗證。