孔迎，儲(chǔ)小軍，趙文星，馬雯，儲(chǔ)雪，曹斌，華家才

（貝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州 311106）

0 引言

胎齡在37足周之前出生的嬰兒被稱為早產(chǎn)兒。早產(chǎn)兒母乳是早產(chǎn)兒最適宜的早期營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，但是早產(chǎn)兒母乳中的蛋白質(zhì)、鈣、磷等營(yíng)養(yǎng)素的含量會(huì)隨著泌乳時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，不再能滿足早產(chǎn)兒追趕性生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需要。因此提倡將母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑加入早產(chǎn)兒母乳中來(lái)提高部分營(yíng)養(yǎng)素的含量和能量密度，以滿足早產(chǎn)兒的生長(zhǎng)發(fā)育需求。

本文通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和加速實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，考察母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑在保質(zhì)期內(nèi)（設(shè)計(jì)產(chǎn)品保質(zhì)期為18個(gè)月）的營(yíng)養(yǎng)素穩(wěn)定性，同時(shí)研究了母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中營(yíng)養(yǎng)素在溫度、濕度、光線的影響下隨時(shí)間變化的規(guī)律，為母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的生產(chǎn)、包裝和儲(chǔ)存條件提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

貝因美母嬰營(yíng)養(yǎng)品有限公司商業(yè)化條件下生產(chǎn)的3批次母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑（內(nèi)包裝為PET12μm/AI9μm/PE80μm卷膜條包，外包裝為紙盒），干法工藝生產(chǎn)，充氮?dú)獍b。

1.2 方法

1.2.1 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行3批次實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)考察時(shí)間為18個(gè)月，考察時(shí)間點(diǎn)設(shè)置為0，3，6，9，12，18個(gè)月；0月和結(jié)束月對(duì)全部項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，中間月選取能靈敏反映產(chǎn)品穩(wěn)定性的考察項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)條件為溫度（25±2）℃，RH為60%±10%。

1.2.2 加速實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行3批次實(shí)驗(yàn)，依據(jù)《特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品穩(wěn)定性研究要求（試行）》規(guī)定加速實(shí)驗(yàn)考察時(shí)間為產(chǎn)品保質(zhì)期的四分之一，因此加速實(shí)驗(yàn)考察時(shí)間為4.5個(gè)月，考察時(shí)間點(diǎn)設(shè)置為0，1，2，3，4.5個(gè)月；0月和結(jié)束月對(duì)全部項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，中間月選取能靈敏反映產(chǎn)品穩(wěn)定性的考察項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)條件為溫度（37±2）℃，RH為75%±5%。

1.2.3 影響因素實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行3個(gè)批次實(shí)驗(yàn)

（1）高溫實(shí)驗(yàn)。將原包裝的樣品放置在60℃的烘箱中，5 d和10 d分別取樣，選取對(duì)溫度敏感的營(yíng)養(yǎng)素作為考察項(xiàng)目；如樣品發(fā)生明顯變化，則在40℃下同法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）高濕實(shí)驗(yàn)。將樣品暴露于25℃、RH（90±5）%的恒溫恒濕箱內(nèi)攤成≤5 mm厚的薄層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，5 d和10 d取樣；若樣品吸濕增重5%以上，則在溫度25℃，RH在75%±5%條件下同法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）光照實(shí)驗(yàn)。將樣品敞開放置于玻璃平皿上，攤成≤5 mm厚的薄層，置于照度為4 500±500 Lx的恒溫恒濕箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，溫濕度參照GB 29923《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品良好生產(chǎn)規(guī)范》，分別設(shè)置為25℃，RH在60%±5%條件下，5 d和10 d分別取樣，選取對(duì)光照敏感的營(yíng)養(yǎng)素作為考察項(xiàng)目。

1.3 檢測(cè)方法

所用檢測(cè)方法為特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方食品各營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)應(yīng)的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法。

1.4 計(jì)算方法

營(yíng)養(yǎng)素的衰減率（%）=（0月檢測(cè)值-結(jié)束月檢測(cè)值）/0月檢測(cè)值×100%，衰減率為正表示營(yíng)養(yǎng)素發(fā)生了衰減，衰減率為負(fù)表示營(yíng)養(yǎng)素未發(fā)生衰減。

1.5 判定原則

若營(yíng)養(yǎng)素的衰減率小于檢測(cè)精密度，認(rèn)為該營(yíng)養(yǎng)素在實(shí)驗(yàn)期之內(nèi)基本無(wú)衰減。

2 結(jié)果與討論

2.1 敏感性指標(biāo)分析

2.1.1 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中考察指標(biāo)的確定

母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敏感性考察指標(biāo)的確定主要依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料及產(chǎn)品前期中試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

感官指標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量重要指標(biāo)，感官變化直接反映了產(chǎn)品穩(wěn)定性。因此，選取感官為敏感性考察指標(biāo)。根據(jù)胡君榮等[1]的研究，乳基嬰幼兒配方食品中維生素A在24個(gè)月的衰減率為32.26%，衰減明顯；根據(jù)孫本風(fēng)等[2]的研究，嬰幼兒配方奶粉24個(gè)月維生素K1的衰減率為12.73%；產(chǎn)品中試批次中曾有泛酸的衰減率超過(guò)檢測(cè)方法精密度的情況。綜上，維生素類選取維生素A、維生素K1和泛酸為敏感性考察指標(biāo)。

根據(jù)孫本風(fēng)等[2]的研究，嬰兒配方奶粉中24個(gè)月碘的衰減率達(dá)到33.0%，胡君榮等[1]的研究，乳基嬰幼兒配方食品中A（干法）工藝碘的變異系數(shù)為15.1，存在顯著變化；產(chǎn)品中試批次中曾有硒的衰減率超過(guò)檢測(cè)方法精密度的情況。綜上，礦物質(zhì)類選取碘和硒為敏感性考察指標(biāo)。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敏感性指標(biāo)的衰減率

由表1和表2可以看出，長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，碘有一定程度的衰減，并且隨時(shí)間延長(zhǎng)衰減率逐漸升高，其它營(yíng)養(yǎng)素的衰減率均在檢測(cè)精密度范圍內(nèi)，可認(rèn)為基本未發(fā)生衰減。加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，結(jié)合營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)精密度分析，所有營(yíng)養(yǎng)素幾乎未發(fā)生衰減。另外，長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，維生素A和維生素K1存在較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差，分析原因可能是母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑采用干法工藝添加脂溶性維生素，干法混合均勻性會(huì)給檢測(cè)偏差帶來(lái)疊加影響。

表1 加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敏感性營(yíng)養(yǎng)素的衰減率(n=3,) %

表1 加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敏感性營(yíng)養(yǎng)素的衰減率(n=3,) %

項(xiàng)目 3個(gè)月衰減率 6個(gè)月衰減率 9個(gè)月衰減率 12個(gè)月衰減率 18個(gè)月衰減率 檢測(cè)精密度感官 符合要求 符合要求 符合要求 符合要求 符合要求 -維生素A 1.92±13.11 2.11±8.55 1.46±16.06 1.75±18.31 1.16±5.10 10維生素K1 2.84±13.59 4.32±10.97 -1.46±16.28 -8.67±13.79 -3.52±19.63 10泛酸 2.17±4.04 0.72±3.29 6.68±4.71 4.59±5.64 5.63±4.08 10碘8.18±2.35 11.91±4.38 12.19±2.44 12.94±6.91 16.86±3.65 10硒-1.77±1.63 -4.90±9.96 5.76±3.99 9.90±8.07 -5.93±8.46 20

表2 加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敏感性營(yíng)養(yǎng)素的衰減率(n=3,) %

表2 加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敏感性營(yíng)養(yǎng)素的衰減率(n=3,) %

項(xiàng)目 1個(gè)月衰減率 2個(gè)月衰減率 3個(gè)月衰減率 4.5個(gè)月衰減率 檢測(cè)精密度感官 符合要求 符合要求 符合要求 符合要求 -維生素A -4.13±23.13 3.40±5.87 8.53±12.15 6.88±19.37 10維生素K1 6.03±15.31 7.82±14.25 6.04±13.37 6.22±14.55 10泛酸 -1.36±4.04 2.29±3.71 2.24±4.44 2.10±5.51 10碘7.04±2.10 8.98±0.60 9.71±3.55 8.81±3.85 10硒0.01±16.39 -5.44±2.19 -4.95±2.76 -1.54±8.10 20

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)營(yíng)養(yǎng)素衰減率對(duì)比分析

2.2.1 維生素的衰減率對(duì)比

觀察圖1，結(jié)合維生素檢測(cè)精密度分析，加速實(shí)驗(yàn)中維生素均未發(fā)生明顯的衰減，但維生素D和維生素K1出現(xiàn)了較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差，長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)中僅煙酸有輕微衰減，但維生素B6和維生素C的衰減率出現(xiàn)了負(fù)偏差，且維生素D、維生素K1和維生素B6有較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差，分析原因可能是母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑采用干法工藝生產(chǎn)，其工藝優(yōu)勢(shì)在于添加的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損耗小，缺點(diǎn)是混合的均勻度不易控制，故干法工藝生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)素的混合均勻性會(huì)給檢測(cè)偏差帶來(lái)疊加影響。

圖1 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和加速實(shí)驗(yàn)中維生素的衰減率

維生素的穩(wěn)定性受空氣、溫度、光照、水分等因素的影響。食品生產(chǎn)工藝中，抽真空及充氮（或二氧化碳）非常重要，可以有效降低維生素的損失。母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑包裝采用充氮卷膜條包，可以有效的避光隔氧隔濕。因此在長(zhǎng)期和加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，維生素幾乎未發(fā)生衰減。

2.2.2 礦物質(zhì)的衰減率對(duì)比

觀察圖2，結(jié)合礦物質(zhì)檢測(cè)精密度分析，加速實(shí)驗(yàn)中礦物質(zhì)幾乎未發(fā)生衰減，長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)中僅有碘、鋅和鐵發(fā)生一定程度的衰減，衰減率從大到小分別為16.86%，15.59%和13.19%，其他礦物質(zhì)基本無(wú)衰減，其中鎂的衰減率出現(xiàn)了較大負(fù)偏差，這可能是由檢測(cè)偏差引起的，較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差可能是干法工藝造成了產(chǎn)品中的營(yíng)養(yǎng)素混合不均勻，后續(xù)可以通過(guò)調(diào)整微量營(yíng)養(yǎng)素的擴(kuò)倍數(shù)量級(jí)或采取更長(zhǎng)的混合時(shí)間及改變混合方式，來(lái)提高產(chǎn)品的混合均勻度，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的均一穩(wěn)定。

圖2 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和加速實(shí)驗(yàn)中礦物質(zhì)的衰減率

礦物質(zhì)整體較穩(wěn)定，熱、光、氧化劑、極端pH值或其他能影響營(yíng)養(yǎng)素的因素一般不會(huì)破壞礦物質(zhì)元素[3]。生產(chǎn)工藝方面，母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中的礦物質(zhì)通過(guò)干法工藝加入，生產(chǎn)過(guò)程中未經(jīng)過(guò)高溫過(guò)程，有效保護(hù)了礦物質(zhì)的穩(wěn)定性；成分性質(zhì)方面，食品中礦物質(zhì)本身較穩(wěn)定，對(duì)空氣、溫度、光照等因素均有一定程度的耐受性；包裝形式方面，母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的包裝為充氮包裝，國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)研究表明，食品在充氮或者二氧化碳的密封環(huán)境內(nèi)，貨架期內(nèi)礦物質(zhì)無(wú)明顯衰減（衰減率在國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法允許的偏差范圍之內(nèi)），與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果相似。

2.3 高溫、高濕、光照實(shí)驗(yàn)

2.3.1 敏感性考察指標(biāo)的確定

高溫實(shí)驗(yàn)主要考察高溫對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，尤其是高溫對(duì)蛋白變性、脂肪氧化、維生素衰減的影響。根據(jù)蔭士安[4]的研究，加熱、光照以及長(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中都能導(dǎo)致維生素E水平降低；根據(jù)葛可佑[5]的研究，維生素C遇氧、熱、光、堿性物質(zhì)易氧化破壞。綜上，高溫實(shí)驗(yàn)選取感官、維生素E、維生素C和水分作為敏感性考察指標(biāo)。

光照實(shí)驗(yàn)主要考察光照對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的影響，尤其是光照對(duì)維生素的影響。根據(jù)王璋等[3]的研究，維生素A化合物的光化學(xué)異構(gòu)化直接或間接地接收光敏物質(zhì)的作用；維生素D易見光分解；維生素K可發(fā)生光化學(xué)降解；所有維生素B6均易見光分解；核黃素（維生素B2）的典型降解機(jī)制為光化學(xué)過(guò)程，根據(jù)蔭士安[4]的研究，核黃素及其輔酶對(duì)酸、堿敏感，特別是在有光的情況下；根據(jù)葛可佑[5]的研究，維生素C遇氧、熱、光、堿性物質(zhì)易氧化破壞；根據(jù)申泮文等[6]的研究，光和濕可加速碘化鉀氧化變黃。綜上，光照實(shí)驗(yàn)選取感官、維生素A、維生素D、維生素K1、維生素B2、維生素B6、維生素C、碘和水分作為敏感性考察指標(biāo)。

2.3.2 高溫、高濕、光照實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表3可以看出，在60℃高溫實(shí)驗(yàn)過(guò)程中維生素E和維生素C衰減了10%～15%，可能是溫度太高導(dǎo)致維生素發(fā)生一定衰減，高溫對(duì)于營(yíng)養(yǎng)素的衰減有一定的影響，因此產(chǎn)品應(yīng)盡量避免保存在高溫條件防止?fàn)I養(yǎng)素?fù)p失。

表3 母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑高溫實(shí)驗(yàn)敏感性營(yíng)養(yǎng)素衰減率(n=3,) %

表3 母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑高溫實(shí)驗(yàn)敏感性營(yíng)養(yǎng)素衰減率(n=3,) %

注：*為水分為負(fù)增長(zhǎng)表示水分增加，水分為正增長(zhǎng)表示水分減少。下同。

項(xiàng)目 60℃，5 d衰減率 60℃，10 d衰減率感官 符合要求 符合要求水分* 6.1±1.6 9.4±1.1維生素E -0.02±3.7 15.65±5.3維生素C 6.45±0.87 11.54±0.56

由表4可以看出，母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑在25℃，RH（90±5）%條件下，放置5 d吸濕增重為30.94%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出5%，在25℃，RH（75±5）%條件下，放置5 d吸濕增重為13.57%，仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)5%，說(shuō)明濕度對(duì)母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑影響明顯，產(chǎn)品的粉體在高濕度環(huán)境中容易吸濕，因此在選擇產(chǎn)品包裝時(shí)，應(yīng)選擇能有效隔濕的材質(zhì)，并且產(chǎn)品在使用打開包裝后，不宜長(zhǎng)時(shí)間置于潮濕空氣中，尤其是在高濕熱的季節(jié)，防止產(chǎn)品吸濕影響品質(zhì)。

表4 母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑高濕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)(n=3,)%

表4 母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑高濕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)(n=3,)%

項(xiàng)目 RH（90±5）%，25℃ RH（75±5）%，25℃吸濕增重 30.94±0.4 13.57±0.3

由表5可以看出，對(duì)于光照最敏感的維生素是維生素A和維生素K1，光照5 d維生素A的衰減率為53.48%，光照10天的衰減率為56.23%，說(shuō)明維生素A可以被光照破壞，維生素K1光照5 d的衰減率為77.64%，光照10 d的衰減率為81.37%，表明維生素K1被光照破壞更為明顯。為了產(chǎn)品在保質(zhì)期之內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素符合標(biāo)準(zhǔn)要求，母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑采用PET鋁膜復(fù)合袋，可有效避免光照。

表5 母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑光照實(shí)驗(yàn)敏感性營(yíng)養(yǎng)素衰減率(n=3,) %

表5 母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑光照實(shí)驗(yàn)敏感性營(yíng)養(yǎng)素衰減率(n=3,) %

項(xiàng)目 光照5 d衰減率 光照10 d衰減率感官 符合要求 符合要求水分* -7.5±0.47 0.78±0.39維生素A 53.48±2.86 56.23±3.77維生素D 11.85±3.97 1.56±2.51維生素C -0.75±4.77 2.12±2.89維生素K1 77.64±2.33 81.37±2.14碘10.2±3.21 18.13±4.79維生素B2 7.24±2.37 6.29±2.49維生素B6 8.04±2.7 5.12±3.1

3 結(jié)論

綜合分析，母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑在長(zhǎng)期和加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，維生素僅煙酸有輕微的衰減，礦物質(zhì)僅碘、鋅和鐵發(fā)生一定程度的衰減，其它營(yíng)養(yǎng)素表現(xiàn)出了較高的穩(wěn)定性。高溫環(huán)境下，維生素E和維生素C發(fā)生一定程度的衰減，光照環(huán)境下，維生素A和維生素K1衰減較明顯，濕度對(duì)母乳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的粉質(zhì)影響明顯。因此，在選擇產(chǎn)品包裝時(shí)，應(yīng)選擇能有效隔光隔濕的材質(zhì)，同時(shí)保證產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程和貨架期內(nèi)，儲(chǔ)存在陰涼環(huán)境中。消費(fèi)者在食用產(chǎn)品時(shí)，也應(yīng)避免產(chǎn)品開封后久置潮濕空氣中，以免吸濕影響品質(zhì)。