雙歧桿菌在嬰兒配方奶粉中的穩(wěn)定性研究

文/蕭婷婷 吳 穎 陳方圓 劉 內(nèi)

（湖南歐比佳營(yíng)養(yǎng)食品有限公司）

雙歧桿菌是從嬰兒糞便中分離出來的一種革蘭氏陽性專性厭氧菌，是人體重要的益生菌，可以有效調(diào)節(jié)嬰幼兒腸道微生態(tài)，具有改善喂養(yǎng)不耐受，增強(qiáng)嬰幼兒機(jī)體免疫力的功能，能有效預(yù)防和治療腹瀉并緩解過敏癥狀[1～5]。

嬰兒配方奶粉中雙歧桿菌活菌存活率受溫度、水分活度等因素影響，活菌數(shù)會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增長(zhǎng)而下降[6～8]，從而影響產(chǎn)品貨架期?！禛B 10765—2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》規(guī)定添加益生菌的嬰幼兒配方食品在貨架期內(nèi)活菌數(shù)要≥1.0×106CFU/g[9]。現(xiàn)市售奶粉貨架期大多為兩年，目前對(duì)于雙歧桿菌在奶粉中的穩(wěn)定性研究試驗(yàn)周期均較短[6～8，10]，對(duì)于雙歧桿菌奶粉產(chǎn)品貨架期內(nèi)產(chǎn)品穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步的研究。本文將添加定量動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12的嬰兒配方奶粉放置在不同的存儲(chǔ)環(huán)境中進(jìn)行6 個(gè)月的加速試驗(yàn)和24 個(gè)月的長(zhǎng)期試驗(yàn)，通過測(cè)定水分含量、水分活度和活菌數(shù)，研究貨架期內(nèi)活菌數(shù)的穩(wěn)定性情況，為添加雙歧桿菌的產(chǎn)品貨架期的確認(rèn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料

菌種：動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12購(gòu)自丹麥科·漢森有限公司，活菌數(shù)≥3.0×1010CFU/g。

嬰兒配方奶粉：800 g充氮罐裝（殘氧量≤3%），其中動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12添加量為500 mg/kg。

培養(yǎng)基：MRS培養(yǎng)基。

1.2 主要儀器設(shè)備

恒溫恒濕箱、電子天平、厭氧培養(yǎng)箱、無菌超凈工作臺(tái)、水分活度測(cè)定儀、電熱恒溫干燥箱。

1.3 檢測(cè)方法

1.3.1 活菌數(shù)的測(cè)定

取25 g奶粉到225 mL無菌稀釋液混勻，制成1：10的樣品勻液。取1 mL之前配制的1：10樣品勻液到9 mL無菌稀釋液中，混勻成1：100的樣品勻液，如此制備10 倍系列稀釋樣品勻液。選擇2～3 個(gè)連續(xù)稀釋度，每個(gè)稀釋度吸取1 mL樣品勻液于兩個(gè)滅菌平皿內(nèi)，同時(shí)做稀釋液的空白對(duì)照，然后及時(shí)將46℃的培養(yǎng)基傾注平皿混勻。凝固后于（36±1）℃培養(yǎng)箱厭氧培養(yǎng)48～72 h。培養(yǎng)后計(jì)數(shù)平板上的所有菌落數(shù)。

1.3.2 水分活度的測(cè)定

稱取約1 g（精確至0.01 g）試樣，迅速放入樣品皿中，封閉測(cè)量倉(cāng)，在20～25 ℃，相對(duì)濕度50%～80%的條件下測(cè)定，每隔5 min記錄水分活度儀的響應(yīng)值。當(dāng)相鄰兩次響應(yīng)值之差小于0.005 Aw時(shí)，即為測(cè)定值，儀器充分平衡后，同一樣品重復(fù)測(cè)定3 次。當(dāng)符合精密度所規(guī)定的要求時(shí)，取兩次平行測(cè)定的算術(shù)平均值作為結(jié)果。

表1 長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)過程中水分含量的變化

1.3.3 水分含量的測(cè)定

取潔凈的稱量瓶， 置于101～105 ℃的干燥箱中，平蓋斜支于瓶邊，加熱1 h，取出蓋好，置于干燥器內(nèi)冷卻0.5 h，稱量，并重復(fù)干燥至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg，恒重。稱取3 g奶粉（精確至0.0001 g），放入此稱量瓶中，試樣厚度不超過5 mm，如為疏松試樣，厚度不超過1 0 mm，再將稱量瓶放入101～105℃干燥相中，瓶蓋斜支于瓶邊，干燥2～4 h后，蓋好取出，放入干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后稱量。然后再放入101～105 ℃干燥箱中干燥1 h作用，取出，放入干燥器內(nèi)冷卻0.5 h后再稱量。并重復(fù)以上操作至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg，恒重。

1.4 試驗(yàn)原理及方法

1.4.1 長(zhǎng)期試驗(yàn)方法

將添加動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12的真空充氮包裝（殘氧≤3%）的8 0 0 g 聽罐試驗(yàn)樣品放置常溫常濕實(shí)驗(yàn)室。在放置0 個(gè)，3個(gè)，6 個(gè)，9 個(gè)，12 個(gè)，18 個(gè)和24 個(gè)月后，取樣檢測(cè)分析樣品的水分含量、水分活度和雙歧桿菌活菌數(shù)。

1.4.2 加速試驗(yàn)原理及方法

加速試驗(yàn)中，為避免溫度過高加快奶粉中蛋白質(zhì)變性、脂肪氧化、美拉德反應(yīng)等，實(shí)驗(yàn)溫度選?。?0±2） ℃。根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式，即K[T+10℃]/K[T]=2（式中K為反應(yīng)速度常數(shù)），反應(yīng)溫度每升高10 ℃，化學(xué)速率升高1 倍，且反應(yīng)速度常數(shù)與食品貨架壽命成反比，即反應(yīng)速度常數(shù)越大，貨架壽命越短。則（40±2） ℃加速6 個(gè)月相當(dāng)于（20±2） ℃條件下存放24個(gè)月。

取添加動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12的真空充氮包裝（殘氧≤3%）的800 g聽罐試驗(yàn)樣品放置在恒溫恒濕箱中，設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件為：溫度（40±2） ℃，濕度（75±5）%RH。在放置0 個(gè)，1 個(gè)，2 個(gè)，3個(gè)，6 個(gè)月后，取樣檢測(cè)分析樣品的水分含量、水分活度和雙歧桿菌活菌數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)過程中水分含量的變化

水分含量是奶粉重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求嬰配粉中水分含量必須控制在5%以下。當(dāng)奶粉中水分含量過高時(shí)，易造成奶粉結(jié)塊，引發(fā)微生物滋長(zhǎng)， 導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)。由表1 數(shù)據(jù)分析，水分含量在長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)過程中整體變化幅度不大， 含量分別為（2.5 6±0.1 3）%、（2.44±0.06）%，所有檢測(cè)數(shù)據(jù)均符合GB 10765要求。在加速試驗(yàn)的高濕（75±5）% RH環(huán)境下，水分含量與長(zhǎng)期試驗(yàn)無較大差異，側(cè)面說明該產(chǎn)品選用的馬口鐵罐包裝材料阻隔性很好，外界環(huán)境未能對(duì)罐內(nèi)奶粉產(chǎn)生影響，能更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量。

表2 長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)過程中水分活度的變化

表3 長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)儲(chǔ)存過程中活菌數(shù)的變化

2.2 長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)過程中水分活度的變化

水分活度是影響益生菌穩(wěn)定性的主要因素。水分活度越高，益生菌穩(wěn)定性越差，當(dāng)水分活度控制在0.20 Aw以下時(shí)，活菌數(shù)衰減率最低[6，7]。由表2結(jié)果可知，在儲(chǔ)存過程中水分活度隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)基本穩(wěn)定。長(zhǎng)期24 個(gè)月試驗(yàn)和加速6 個(gè)月試驗(yàn)水分活度檢測(cè)值的變異系數(shù)分別為0.56%和0.49%，說明試驗(yàn)期間水分活度相對(duì)穩(wěn)定。但試驗(yàn)中產(chǎn)品的水分活度最小為0.322，較益生菌奶粉理想水分活度（0.2以下）[10]略高，這可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品中的動(dòng)物雙岐桿菌活菌數(shù)穩(wěn)定性造成一定的影響。

2.3 長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)儲(chǔ)存過程中活菌數(shù)的變化

益生菌產(chǎn)生效果的重要保證是益生菌的活菌數(shù)量。當(dāng)益生菌的活菌數(shù)大于1.0×106CFU/g時(shí)，即可滿足嬰幼兒從產(chǎn)品中攝入的雙歧桿菌活菌有效劑量。由表3數(shù)據(jù)可知，雙歧桿菌活菌數(shù)在長(zhǎng)期試驗(yàn)和加速試驗(yàn)下有不同程度的衰減。加速試驗(yàn)期間，從原來的2.14×107CFU/g下降到了1.42×107CFU/g，雙歧桿菌活菌數(shù)衰減了33.64%，活菌數(shù)數(shù)量級(jí)沒有變化。在長(zhǎng)期試驗(yàn)中，存放12個(gè)月后雙歧桿菌活菌數(shù)衰減了40.52%，即由2.32×107CFU/g下降至1.38×107CFU/g；試驗(yàn)結(jié)束時(shí)雙歧桿菌活菌數(shù)較最初衰減了53.02%，下降趨勢(shì)較明顯，但活菌數(shù)數(shù)量級(jí)依舊沒有改變，為1.09×107CFU/g。長(zhǎng)期試驗(yàn)的最終結(jié)果與齊曉彥[6]等的研究發(fā)現(xiàn)（當(dāng)水分活度大于0.25時(shí)活菌數(shù)存活率為50%）接近。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，雙歧桿菌活菌數(shù)經(jīng)過長(zhǎng)期24 個(gè)月和加速6 個(gè)月的試驗(yàn)后，均有一定程度的衰減，但是活菌數(shù)量級(jí)保持不變，整體穩(wěn)定性良好，其活菌數(shù)仍遠(yuǎn)大于1.0×106CFU/g，符合GB 10765要求。

3 結(jié)論

動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12添加量為500 mg/kg的嬰兒配方奶粉經(jīng)干法混合，充氮罐裝（殘氧量≤3%）成800 g聽裝成品后，在加速試驗(yàn)（40±2）℃，（75±5）%RH條件下放置6個(gè)月，雙歧桿菌活菌數(shù)檢測(cè)結(jié)果由2.14×107CFU/g下降至1.42×107CFU/g，活菌數(shù)數(shù)量級(jí)沒有降低，衰減率為33.64%。長(zhǎng)期試驗(yàn)（常溫、常濕）條件下放置24 個(gè)月，雙歧桿菌活菌數(shù)檢測(cè)結(jié)果由2.32×107CFU/g下降至1.09×107CFU/g，衰減率為53.02%，活菌數(shù)數(shù)量級(jí)沒有變化，整體穩(wěn)定性良好，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。試驗(yàn)證明，動(dòng)物雙歧桿菌Bb-12在嬰兒配方奶粉保質(zhì)期（2年）內(nèi)質(zhì)量穩(wěn)定。