嬰幼兒配方奶粉貨架期內(nèi)營養(yǎng)成分變化規(guī)律

姜艷喜，華家才 ，張建友，樓佳佳，馬雯，儲小軍

（1.貝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州311106；2.浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院，杭州310058；3.浙江工業(yè)大學海洋學院，杭州310004）

0　引 言

1974年美國食品工藝師協(xié)會定義食品貨架期為：食品從生產(chǎn)出來之日起，至食品營養(yǎng)、風味、質(zhì)構(gòu)和外觀等指標仍處于能夠滿足消費者要求的某零售之日止；1993年食品科學與技術(shù)協(xié)會發(fā)布關(guān)于食品貨架期預測與指引的文件，認為食品貨架期應該包括：安全；保持良好的感官特性和物理、化學、微生物以及功能特性；在推薦的貯藏條件下，食品營養(yǎng)指標與包裝標簽指標一致；2000年歐盟委員會定義食品貨架期是食品在規(guī)定的貯藏條件下，能夠滿足確定需要的最短期限[1]。

綜上，食品貨架期內(nèi)營養(yǎng)成分良好的穩(wěn)定性是其質(zhì)量保證的關(guān)鍵。本文旨在研究A系列嬰幼兒配方奶粉中營養(yǎng)成分貨架期內(nèi)的變化，為嬰幼兒配方奶粉中營養(yǎng)成分設(shè)計以及其貨架期的制定提供理論依據(jù)。

1　實 驗

1.1　材料

市售A系列嬰兒配方奶粉（1段），充氮包裝，聽裝計20批次。

市售A系列較大嬰兒配方奶粉（2段），充氮包裝，聽裝計8批次。

市售A系列幼兒配方奶粉（3段），充氮包裝，聽裝計7批次。

1.2　實驗條件

室內(nèi)、常溫、不控濕度、不避光、通風、原罐未拆封保存。

1.3　檢測周期與檢測方法

出廠檢測值以生產(chǎn)廠家出廠檢測報告數(shù)據(jù)為準；

貨架期結(jié)束檢測值為試驗樣品存放于試驗條件下，待存放至產(chǎn)品包裝明示保質(zhì)期（聽裝保質(zhì)期24個月）結(jié)束時送上海質(zhì)檢院進行檢測所得數(shù)據(jù)。

所用檢測方法為嬰幼兒配方食品各營養(yǎng)成分對應的食品安全國家標準分析方法。

1.4　計算方法

衰減率計算方法參照劉平等[2]對保健食品及營養(yǎng)補充劑中維生素C穩(wěn)定性研究中維生素C衰減率的計算方法，即某營養(yǎng)成分衰減率=（貨架期結(jié)束檢測值-出廠檢測值）/出廠檢測值×100%。

考慮各個營養(yǎng)成分的檢測方法有一定的精密度要求，當營養(yǎng)成分衰減率絕對值小于檢測方法精密度時，認為貨架期結(jié)束檢測值與出廠檢測值無顯著差異。

2　結(jié)果與討論

2.1　蛋白質(zhì)、脂肪與脂肪酸

蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物三大產(chǎn)能營養(yǎng)素是嬰幼兒配方奶粉中的重要的主體營養(yǎng)成分，其中蛋白質(zhì)是一切生命活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是組成一切細胞和組織結(jié)構(gòu)的基本材料，還是合成一些重要生物活性物質(zhì)的原料；嬰幼兒處于生長發(fā)育階段，蛋白質(zhì)不僅用于補充日常代謝的丟失，而且用以供給生長發(fā)育中不斷增加新組織的需要[3]。充足的能量、特別是高能量密度脂肪的供給，為嬰兒生長發(fā)育所必需，也是適應嬰兒胃腸道及滲透壓的最佳選擇，F(xiàn)AO推薦0～6月嬰兒所需能量高達40%～60%由脂肪提供[4]。亞油酸、α-亞麻酸、二十二碳六烯酸（DHA）和花生四烯酸（ARA）是4種人體重要的不飽和脂肪酸。許多研究表明，不飽和脂肪酸是嬰幼兒成長發(fā)育的重要物質(zhì)，尤其對腦部發(fā)育十分關(guān)鍵。作為大腦和腦神經(jīng)的重要營養(yǎng)成分，不飽和脂肪酸能提升嬰兒智力發(fā)育指數(shù)、視力敏銳度，如攝入不足將有可能影響記憶力和思維力[5]。以下討論貨架期內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪和4種脂肪酸的衰減變化情況（表1）。

表1　嬰幼兒配方奶粉中宏量營養(yǎng)素衰減率 %

由表1可見：貨架期結(jié)束時，Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段配方奶粉的蛋白質(zhì)、脂肪、亞油酸和α-亞麻酸的衰減率在檢測方法精密度范圍內(nèi)，無顯著差異，這與胡君榮等[6]的研究成果一致。DHA與ARA則呈現(xiàn)出比較大的波動，貨架期結(jié)束時，出現(xiàn)了一些正偏差的樣品點，這可能是因為干法混合添加的DHA粉末與ARA粉末受到工藝混合均勻性的影響，另微膠囊包埋的DHA粉末與ARA粉末在檢測處理時，破壁是否完全，也會給檢測帶來一定影響。

2.2　維生素

GB 10765與GB 10767規(guī)定了嬰幼兒配方奶粉必須添加的13種維生素。維生素是維持人體正常生命過程所必需的一類小分子有機化合物。在體內(nèi)含量很少，但對維持機體健康起重要作用。維生素作為非機體結(jié)構(gòu)成分，不提供能量，其主要功能是通過作為輔酶的成分來調(diào)節(jié)機體代謝。而大多數(shù)維生素，不能在體內(nèi)合成或合成量太少，必須從食物中攝取[7]。根據(jù)溶解性，維生素一般可分為兩類，即脂溶性維生素和水溶性維生素。

2.2.1脂溶性維生素

脂溶性維生素主要有維生素A、維生素D、維生素E和維生素K。脂溶性維生素能夠調(diào)節(jié)人體的各種生理功能，增強免疫力，促進骨骼的生長發(fā)育，調(diào)節(jié)體內(nèi)各方面的代謝等。

由表2可以看出，Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段的脂溶性維生素表現(xiàn)出相似的變化趨勢。但是標準偏差比較大，這可能是因為該系列配方奶粉采用的干法工藝添加脂溶性維生素，干法混合均勻性會帶來疊加影響。

維生素A其酯的形式比醇的形式穩(wěn)定，視黃醇乙酸酯和棕櫚酸酯與非酯化視黃醇的吸收效率相同[8]，目前絕大多數(shù)的嬰幼兒配方奶粉生產(chǎn)企業(yè)選擇微膠囊化的醋酸視黃酯粉劑作為維生素A的來源。由表2可以看出，維生素A在24個月后最高會有34.07%的衰減，這與孫本風等[9]的研究成果一致。另顏景超[10]研究兩種嬰兒配方奶粉中維生素A的穩(wěn)定性研究，20℃下儲存12個月，維生素A的損失率分別為13.59%和18.87%；而40℃時，損失率分別上升至31.46%和36.62%，可見維生素A對溫度不穩(wěn)定。另日光中的紫外線會使視黃醇及其酯失去活性，帶來更大的檢測偏差。

表2　嬰幼兒配方奶粉中脂溶性維生素衰減率 %

一般選擇獲得更為便利的動物來源的膽鈣化醇作為維生素D的化合物來源形式，維生素D在光照、溫度及空氣條件下容易發(fā)生降解和變質(zhì)。由表2可以看出，維生素D的衰減變化比維生素A的波動范圍更大，這可能是因為維生素D在嬰幼兒配方奶粉中的強化量比較低，偏差被放大。

天然存在的α-生育酚構(gòu)型具有最高的維生素E活性，乙酸酯形式極大地改善了化合物的穩(wěn)定性，所以d l-α-醋酸生育酚被廣泛用于食品強化中。由表2可以看出，24個月結(jié)束時，維生素E的衰減很低，貨架期內(nèi)基本穩(wěn)定，這與孫本風等[9]的研究成果接近。這可能是因為在不存在氧及氧化脂肪的條件下，維生素E類物質(zhì)的穩(wěn)定性相當高[8]。研究用嬰幼兒配方奶粉采用鐵罐密封充氮包裝保持了這種穩(wěn)定性。

維生素K的各種形式對熱相當穩(wěn)定，在多數(shù)熱加工過程中都能保留；該維生素可以被光照破壞，也可在堿性條件下降解；在有氧氣的環(huán)境下，維生素K1只發(fā)生緩慢的降解[11]。但是由表2可以看出，維生素K1出現(xiàn)了很大的衰減，這與孫本風等的研究也出現(xiàn)了很大偏差。初步分析可能是由于干法工藝混合均勻度以及植物甲萘醌粉劑顆粒度的原因?qū)е隆：罄m(xù)將會進一步對濕法工藝生產(chǎn)的嬰幼兒配方奶粉的維生素K 1衰減開展研究，以便佐證這一觀點是否成立。

2.2.2水溶性維生素

水溶性維生素是維生素類重要組成部分，主要包括VB1，VB2，VB6，VB12，煙酸（VB3），葉酸（VB9），泛酸（VB5），生物素（VB8/VH）和VC等。常以輔酶或輔基的形式存在，一般性質(zhì)不穩(wěn)定，對光、氧、熱、pH值等非常敏感。嬰幼兒配方奶粉在加工、儲存、運輸、銷售等一系列環(huán)節(jié)都有可能造成維生素的損失[12]。

由表3可以看出，Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段的水溶性維生素表現(xiàn)出基本相似的變化趨勢。但是標準偏差同樣比較大，與脂溶性維生素相似?？赡苁且驗楦煞üに囂砑铀苄跃S生素，混合均勻性會帶來疊加影響。

表3　嬰幼兒配方奶粉中水溶性維生素衰減率 %

由表3可以看出，VB1、VB2、煙酸、葉酸和生物素呈現(xiàn)相似的變化，顯示24個月結(jié)束后，基本穩(wěn)定。這與化合物來源穩(wěn)定的特性不無關(guān)系。鹽酸硫胺素在避光和干燥的條件下，在氧氣中都是比較穩(wěn)定的；核黃素耐熱和氧，但對光敏感；煙酸一般具有較好的穩(wěn)定性，在液相和固相體系中都不被光、氧及熱破壞；商業(yè)用葉酸對氧和熱較穩(wěn)定，光特別是紫外光線會對葉酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴重影響；一般認為生物素具有較高的穩(wěn)定性，在空氣、加熱和光照條件下相當穩(wěn)定，但在紫外線照射下，它能逐漸降解[11]。對照試驗用嬰幼兒配方奶粉的包裝形式，出現(xiàn)這一結(jié)果是合理的。

VB6和VB12出現(xiàn)了不同程度的衰減。VB6在空氣和加熱的條件下是穩(wěn)定的，但是金屬離子會催化其降解，光照一般是其衰減的重要因素。氰鈷胺素是具有VB12活性的重要化合物，對光敏感，對氧氣和受熱一般穩(wěn)定。VB6的衰減可能是由于嬰幼兒配方奶粉體系中金屬離子的影響，VB12的衰減可能是因為配方奶粉中允許的強化量比較低，偏差被放大。

泛酸表現(xiàn)出一定的衰減，但商業(yè)化廣泛使用的D-泛酸鈣在干燥條件下對氧和光較穩(wěn)定，雖然具有吸濕性，但是在水分得到控制的密閉充氮鐵罐內(nèi)，顯示出的衰減，還有待進一步研究。

VC一般被認為是最易衰減的水溶性維生素，但在這項研究中其衰減并不明顯，與孫本風等的研究成果一致。這可能是因為抗壞血酸鹽在干燥的空氣中的穩(wěn)定性是相當高的，僅在有水分存在時不穩(wěn)定。

2.3　礦物質(zhì)

人體內(nèi)含有的60多種元素中，對維持機體正常生理功能所必需的元素，稱為必需元素，計有20多種。這些生命必需元素中，除碳、氫、氧、氮主要以有機物質(zhì)形式存在外，其余各元素均為無機的礦物質(zhì)[7]。礦物質(zhì)是維持體內(nèi)滲透壓平衡的重要因素。因為嬰幼兒的腎臟排泄和濃縮能力較弱，礦物質(zhì)過多或過少都不適于嬰兒的腎臟及腸道對滲透壓的耐受[13]。所以，在嬰幼兒配方奶粉中礦物質(zhì)的強化，必須遵循國家標準等相關(guān)規(guī)定，適量添加。

由表4可以看出，礦物質(zhì)經(jīng)過24個月后，出現(xiàn)不同程度的衰減，其中碘的衰減率最高，分別達到了-37.46%，-20.50%，-18.08%。其次，在1段配方奶粉中，鐵、氯的衰減率分別為-10.31%和-9.72%，其他礦物質(zhì)衰減不明顯或基本沒有衰減；在2段配方奶粉中，鋅、氯的衰減率分別為-9.20%和-9.45%，其他礦物質(zhì)衰減不明顯或基本沒有衰減；在3段配方奶粉中，鐵、鋅、氯的衰減率分別為-9.79%，-10.79%，-9.54%，其他礦物質(zhì)衰減不明顯或基本沒有衰減。整體分析，礦物質(zhì)平均衰減率為-5.59%，與維生素相比，礦物質(zhì)在貯存期間相對較穩(wěn)定。

表4　嬰幼兒配方奶粉中礦物質(zhì)衰減率 %

2.4　其他營養(yǎng)素

膽堿、肌醇、?；撬?、左旋肉堿、葉黃素可選擇性添加到嬰幼兒配方奶粉中。其中葉黃素通過有效地過濾藍光，抵抗DHA氧化，減少脂褐素累積，從而對嬰幼兒眼睛的發(fā)育和黃斑的成熟起到重要的保護作用，同時還與嬰幼兒的腦部發(fā)育，尤其是認知記憶能力息息相關(guān)。另研究顯示，母乳中也含有葉黃素，所以它常被添加到嬰幼兒配方奶粉中。

由表5可以看出，經(jīng)過24個月以后，除?；撬峄緵]有衰減外，膽堿、肌醇、左旋肉堿和葉黃素均出現(xiàn)了不同程度的衰減，其中葉黃素衰減最為明顯，3個階段平均衰減率達到-26.63%。

表5　嬰幼兒配方奶粉中其他營養(yǎng)素衰減率 %

一般認為膽堿和左旋肉堿具有高穩(wěn)定性，在食品貯藏、處理、加工和制備工程中，無顯著損失。但在該項研究中，膽堿和左旋肉堿表現(xiàn)出的明顯的衰減，還有待進一步研究確認結(jié)果。肌醇在24個月結(jié)束后表現(xiàn)出的衰減率與孫本風等的研究成果保持一致。李大婧[14]等研究顯示：光對葉黃素的穩(wěn)定性影響很大，日光對其有明顯的破壞作用；對熱較穩(wěn)定，但隨著溫度的升高和加熱時間的延長，降解速度加快；Fe3+、Fe2+、Cu2+對葉黃素影響較大，破壞作用較強，Zn2+、mg2+、Ca2+、K+、Na+對其基本無影響。在嬰幼兒配方奶粉中，葉黃素的明顯衰減，可能與儲存溫度有關(guān)，也可能與包裝容器材質(zhì)有關(guān)，這需進一步通過不同材質(zhì)的包裝等試驗條件進一步研究確認。

3　結(jié) 論

貨架期結(jié)束后，Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段中同種營養(yǎng)素素的變化趨勢基本一致。顯示：蛋白質(zhì)、脂肪、亞油酸、α-亞麻酸貨架期內(nèi)無顯著差異；DHA與ARA則呈現(xiàn)出較大波動。脂溶性維生素以維生素E最為穩(wěn)定，貨架期內(nèi)幾乎無衰減；維生素A與維生素D貨架期內(nèi)呈現(xiàn)出的衰減，可能是干法奶粉生產(chǎn)工藝混合均勻性以及檢測操作時光線的影響導致。水溶性維生素中維生素C，VB1，VB2，煙酸，葉酸和生物素在貨架期內(nèi)表現(xiàn)出不錯的穩(wěn)定性，這可能與它們化合物來源形式的穩(wěn)定性有很大關(guān)系。VB6和VB12在貨架期內(nèi)呈現(xiàn)了不同程度的衰減，可能由于奶粉體系中金屬離子對VB6產(chǎn)生影響；另VB12添加微量，可能導致混合均勻性偏差與檢測偏差被放大。礦物質(zhì)在貨架期內(nèi)呈現(xiàn)良好的穩(wěn)定性，其中碘在整個貨架期內(nèi)衰減最嚴重。其他營養(yǎng)成分，?；撬嵩谪浖芷趦?nèi)呈現(xiàn)良好的穩(wěn)定性；葉黃素有明顯的衰減。一般被認為具有高穩(wěn)定性的維生素K1、泛酸、膽堿和左旋肉堿，在該項研究中呈現(xiàn)出了明顯的衰減，還需進一步研究。

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