包裝形式和儲藏溫度對嬰幼兒配方乳粉中益生菌活菌數(shù)的影響研究

曹文海，周必耀，李小英，羅 君，鄧 銀

湖南展輝食品有限公司，湖南長沙 410200

0 引言

母乳是嬰兒出生后最好的食物，富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、豐富的必需脂肪酸、乳糖和免疫物質(zhì)，且易于消化吸收[1]。隨著實驗技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)母乳中存在豐富的微生物菌群，含有高達數(shù)百種的菌株[2]。

眾所周知，嬰幼兒屬于腸道弱勢群體，新生兒剛出生時腸道內(nèi)是完全無菌的狀態(tài)，在出生后腸道內(nèi)的細菌量便開始突飛猛進[3]。在嬰幼兒配方乳粉（以下簡稱“嬰配粉”）中添加了益生菌，其主要好處是提高嬰配粉喂養(yǎng)嬰兒腸道菌群與健康之間的平衡。這為母乳不足或無法進行母乳喂養(yǎng)的嬰兒的健康發(fā)展提供了可能。益生菌定義是：“當給予足夠的劑量時，會給宿主的健康帶來益處的活的微生物”[4]，益生菌不但可以調(diào)節(jié)腸道免疫，預防和治療腹瀉，也可以促進嬰兒的生長發(fā)育，還參與機體營養(yǎng)物質(zhì)代謝并維護腸壁吸收、分泌功能，能夠合成機體必需的維生素和微量元素并且在預防疾病發(fā)生等方面發(fā)揮重要作用[5，6]。在衛(wèi)生部2011年第25號公告中動物雙歧桿菌Bb-12被批準為《可用于嬰幼兒配方食品的菌種名單》中[7，8]。

益生菌中的活菌數(shù)指標即益生菌的活性是添加益生菌的嬰配粉所面臨的技術(shù)瓶頸，整個貨架期間所含的益生菌活菌數(shù)不能低于其對宿主發(fā)揮有益健康作用的最低數(shù)值[9]。本文就包裝形式和儲藏溫度對嬰配粉中益生菌活性進行了研究，為開發(fā)益生菌奶粉提供了依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗原料

動物雙歧桿菌（B b-1 2）：購自丹麥科漢森公司；全脂奶粉：購自新西蘭恒天然公司；高油乳清粉：購自國內(nèi)著名廠家；乳糖、復配營養(yǎng)強化劑（礦物質(zhì)）、復配營養(yǎng)強化劑（維生素）均購自國內(nèi)外著名廠家。以上所有原料均為食品級 ，各項指標均符合《G B 1 0 7 6 5-2 0 2 1 食品安全國家標準 嬰兒配方食品》的要求。

1.2 試驗儀器

干混機：長沙步源制藥機械設備有限公司；氣調(diào)包裝機：江蘇僅一包裝技術(shù)有限公司；無菌操作臺：上?；茖嶒炂鞑挠邢薰?；電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海一恒科學儀器有限公司；電子天平：長沙譜潤儀器有限公司等。

1.3 培養(yǎng)基

莫匹羅星鋰鹽（Li-Mupirocin）、半胱氨酸鹽酸鹽（CysteineHydrochloride）、改良MRS培養(yǎng)基均購自廣州環(huán)凱生物科技有限公司；具體配料見《GB 4789.35-2016 食品安全國家標準 食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》。

1.4 試制樣品的制備

按照嬰配粉干法工藝，將全脂奶粉、高油乳清粉、乳糖、復配營養(yǎng)強化劑（礦物質(zhì)）、復配營養(yǎng)強化劑（維生素）和動物雙歧桿菌（Bb-12）進行干法混合，轉(zhuǎn)速60 r/min，時間為30 min；將混合均勻后的樣品分別進行充CO2、氮氣和空氣包裝，產(chǎn)品配方見表1。

表1 嬰幼兒配方奶粉配料

1.5 動物雙歧桿菌（Bb-12）的培養(yǎng)和計數(shù)

1.5.1 樣品制備

準確量取添加益生菌的奶粉樣品25.00 g，置于無菌均質(zhì)杯中，均質(zhì)杯中預先裝有225 mL生理鹽水，以轉(zhuǎn)速8 000 r/min 的條件均質(zhì)處理1 min，制成1∶10 樣品勻液。

1.5.2 試驗過程

樣品勻液做10 倍梯度稀釋。選擇適宜的連續(xù)稀釋度樣品，均勻涂布于莫匹羅星鋰鹽（Li-Mupirocin）和半胱氨酸鹽酸鹽改良MRS瓊脂平板上，使用滅菌涂布棒涂布均勻，按每稀釋度平行3 次，（36±1） ℃厭氧培養(yǎng)48 h后活菌計數(shù)。

1.5.3 菌落計數(shù)

選取菌落數(shù)在30～300 CFU之間、無蔓延菌落生長的平板計數(shù)菌落總數(shù)。低于30 CFU的平板記錄具體菌落數(shù)，大于300 CFU的可記錄為多不可計。每個稀釋度的菌落數(shù)應采用2 個平板的平均數(shù)。

1.6 試驗方法

分別將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，分別儲藏在室溫以及常溫30 ℃，高溫50 ℃恒溫箱中，間隔測定活菌數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫試驗與結(jié)果分析

2.1.1 試驗過程

將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，儲藏在高溫50 ℃恒溫箱中15 天，間隔測樣品中的動物雙歧桿菌數(shù)量。

2.1.2 益生菌檢測結(jié)果

從表2可以看出，在50 ℃高溫條件下，儲藏15天，嬰配粉中益生菌活力下降很快。其中氮氣包裝的益生菌對數(shù)下降21.00%，CO2包裝的益生菌對數(shù)下降43.00%，普通包裝的奶粉中益生菌對數(shù)下降了56.00%。試驗結(jié)果表明，在50 ℃高溫條件，普通包裝的益生菌嬰配粉儲藏3 天，CO2包裝的益生菌嬰配粉儲藏5 天，氮氣包裝的益生菌嬰配粉儲藏10 天，其活菌數(shù)大于1.0×106CFU/g，符合國標《GB 10765—2021 食品安全國家標準 嬰兒配方食品》的要求。

2.2 常溫試驗及結(jié)果分析

2.2.1 試驗過程

將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，儲藏在30 ℃恒溫箱中180 天，每隔15 天檢測樣品中的動物雙歧桿菌數(shù)量。

2.2.2 益生菌檢測結(jié)果

從表3可以看出，在30 ℃條件下，儲藏15 天，嬰配粉中益生菌活力緩慢下降。其中氮氣包裝的益生菌對數(shù)下降0.04%，CO2包裝的益生菌對數(shù)下降1.10%，普通包裝的益生菌對數(shù)下降了1.10%；試驗結(jié)束（儲藏180 天）后，氮氣包裝的奶粉益生菌下降8.80%，CO2包裝的益生菌對數(shù)下降37.20%，普通包裝的益生菌對數(shù)下降45.90%。試驗結(jié)果表明，在30 ℃條件下，普通包裝的益生菌嬰配粉放置75 天，CO2包裝的益生菌嬰配粉放置105 天，氮氣包裝的益生菌嬰配粉放置180 天，其活菌數(shù)大于1.0×106CFU/g，均符合國標《GB 10765—2021 食品安全國家標準嬰兒配方食品》要求。

2.3 貨架期試驗及結(jié)果分析（室溫試驗）

2.3.1 試驗過程

將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，放置室溫條件24 個月，每間隔一段時間測其樣品中的動物雙歧桿菌數(shù)量。

2.3.2 益生菌數(shù)檢測結(jié)果

從表4可以看出，在室溫條件，儲藏15 天，嬰配粉中益生菌活力幾乎沒有下降。貨架期試驗結(jié)束后（放置室溫24 個月），其中氮氣包裝的嬰配粉中益生菌對數(shù)下降12.70%，CO2包裝的嬰配粉中益生菌對數(shù)下降20.00%，普通包裝的嬰配粉中益生菌對數(shù)下降32.00%；相對于CO2和普通包裝的嬰配粉，氮氣包裝的益生菌對數(shù)分別提高9.00%和28.00%。貨架期結(jié)果表明，在室溫條件下，普通包裝的益生菌嬰配粉放置18 個月，CO2包裝的益生菌嬰配粉放置20 個月，氮氣包裝的益生菌嬰配粉放置24 個月，其活菌數(shù)大于1.0×106CFU/g，均符合符合國標《GB 10765—2021 食品安全國家標準嬰兒配方食品》要求。

表2 50 ℃儲藏條件下嬰配粉中益生菌數(shù)

表3 30 ℃儲藏條件下嬰配粉益生菌數(shù)

表4 室溫儲藏條件下嬰配粉益生菌數(shù)

3 結(jié)論

綜上所述，儲藏溫度是影響嬰配粉中益生菌活性的關鍵因素，室溫條件可較好維持產(chǎn)品品質(zhì)，當儲藏溫度升高30 ℃及以上時，益生菌活性則隨溫度的升高顯著降低。通過改變包裝方式，可以提高嬰配粉中益生菌穩(wěn)定性，試驗證明了氮氣包裝有利于益生菌奶粉儲藏。益生菌嬰配粉在室溫氮氣包裝下可存放2 年，活菌數(shù)大于1.0×106CFU/g。