嬰幼兒配方乳粉中脂溶性維生素的穩(wěn)定性探究

賈宏信

（乳業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海200436）

0 引言

維生素是維持人體生命活動(dòng)所必須的一類(lèi)有機(jī)物質(zhì)，在機(jī)體的代謝、生長(zhǎng)發(fā)育等過(guò)程中起著非常重要的作用[1]。牛乳中的維生素和母乳中的維生素存在著差異，且嬰幼兒配方乳粉在生產(chǎn)加工及貯存過(guò)程中會(huì)損失一部分維生素，所以嬰幼兒配方乳粉的生產(chǎn)都會(huì)額外添加維生素以滿足嬰幼兒的需要[2-3]。但，脂溶性維生素A、D、E、K1可以貯存于體脂，長(zhǎng)期過(guò)量攝入又可導(dǎo)致在組織中堆積并產(chǎn)生不良反應(yīng)，因此設(shè)計(jì)嬰幼兒配方乳粉時(shí)，應(yīng)避免脂溶性維生素的添加量過(guò)低或過(guò)高[4]。研究嬰幼兒配方乳粉中脂溶性維生素的穩(wěn)定性，可以了解嬰幼兒配方乳粉中各脂溶性維生素的損失情況，有利于指導(dǎo)嬰幼兒配方乳粉的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。本文采用42℃和50℃的加速實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證嬰幼兒配方乳粉中脂溶性維生素A,D,E,K1貯存6個(gè)月的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化及損失情況。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

嬰兒配方乳粉（Ⅰ段典型指標(biāo)為：蛋白質(zhì)12.6%，脂肪26.5%，亞油酸3.25%，碳水化合物53.8%，維生素C 200 m g/100g，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)（下同）），較大嬰兒配方乳粉（Ⅱ段典型指標(biāo)為：蛋白質(zhì)18.5%，脂肪20.0%，亞油酸2.38%，碳水化合物52.4%，維生素C 130 m g/100g，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)（下同））；配方中所強(qiáng)化的維生素A為醋酸視黃酯、維生素D為膽鈣化醇、維生素E為dl-α-醋酸生育酚、維生素K1為植物甲萘醌。α-淀粉酶（酶活力≥2.0 U/m g），脂肪酶（酶活力≥700U/m g）；無(wú)水硫酸鈉，氫氧化鈉，氯化鈉，冰醋酸，氯化鋅，無(wú)水乙酸鈉（分析純），維生素A，D2，D3，E，C，K1標(biāo)準(zhǔn)品，二氯甲烷，異丙醇，乙醇，氫氧化鉀，石油醚，甲醇，正己烷和環(huán)己烷（均為色譜純）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用的水如無(wú)特殊要求，均為去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

S25型磁力攪拌器；高效液相色譜儀（1260）；4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；TE612-L型電子天平；F-301I型離心機(jī)；美墨爾特培養(yǎng)箱（HPP110）；氮吹儀。

1.3 方法

把用鋁箔充氮包裝的嬰幼兒配方乳粉分別放置于相對(duì)濕度（RH）為75%，溫度為42℃和50℃的恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)。以加速試驗(yàn)的第0天為起點(diǎn)設(shè)置為第0個(gè)月，以后分別于第1，2，3，4，5和6個(gè)月取樣檢測(cè)嬰幼兒配方乳粉內(nèi)維生素A，D，E，K1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。維生素A、D、E的測(cè)定依據(jù)GB 5413.9-2010，維生素K1測(cè)定依據(jù)GB 5413.10-2010。每組數(shù)據(jù)平行測(cè)定兩次。維生素的損失率計(jì)算公式為：損失率=(0天某一維生素的檢出值（g）-加速過(guò)程中某一維生素的檢出值（g）)/0天某一維生素的檢出值（g）×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)維生素的顯著性分析用SPSS 21.0處理軟件進(jìn)行單因素方差分析。顯著性差異（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 加速條件下維生素A的穩(wěn)定性

嬰幼兒配方乳粉中維生素A隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化如圖1所示。從圖1可知，同種乳粉儲(chǔ)存的溫度越高，維生素A的穩(wěn)定性越差，在乳粉內(nèi)的下降幅度越快。如Ⅰ段乳粉在42℃條件下貯存到第6個(gè)月，維生素A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為顯著下降；在50℃條件下貯存到第4個(gè)月，維生素A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為顯著下降。Ⅰ段乳粉在42℃和50℃條件下貯存到6個(gè)月維生素A的損失率分別為7.2%和8.2%。這一結(jié)果與A lbalá-hurtad等[3]研究液態(tài)和粉狀的嬰幼兒配方食品中維生素A的穩(wěn)定性結(jié)果一致，即同種配方貯存的溫度越高其穩(wěn)定性越差。

Ⅱ段乳粉與Ⅰ段乳粉相比，其維生素A的穩(wěn)定性相對(duì)較差，在42℃和50℃條件下貯存，維生素A質(zhì)量分?jǐn)?shù)的顯著降低分別發(fā)生于乳粉貯存的第4個(gè)月和第3個(gè)月（圖1），且到第6個(gè)月維生素A的損失率分別為13.4%和14.8%。研究表明，維生素A的穩(wěn)定性受各種因素如加工工藝、光照、氧氣、儲(chǔ)存條件、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)、抗氧化劑等的影響[5-6]。本研究結(jié)果顯示Ⅱ段乳粉相比于Ⅰ段乳粉維生素A的穩(wěn)定性較差，在相同的貯存條件下?lián)p失率更高，可能與兩種配方的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)，抗氧化劑（維生素C）質(zhì)量分?jǐn)?shù)等不同有關(guān)。Wh ited[7]曾研究表明，乳粉脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高維生素A的損失越少，如脫脂乳粉的維生素A損失率在相同條件下是全脂乳粉的3.5倍。

圖1 貯存過(guò)程中嬰幼兒配方乳粉維生素A質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.2 加速條件下維生素D的穩(wěn)定性

維生素D隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化如圖2所示。由圖2可以看出，Ⅰ段乳粉中的維生素D在42℃和50℃條件下貯存6個(gè)月，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)并無(wú)顯著差異。而Ⅱ段乳粉中的維生素D穩(wěn)定性相對(duì)較差，在42℃和50℃條件下貯存，維生素D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低分別發(fā)生于乳粉貯存的第6個(gè)月和第2個(gè)月，到第6個(gè)月維生素D的損失率分別為5.6%和5.4%。綜上，可見(jiàn)維生素D在乳粉中的損失率較小。這與樊垚等[8]的研究結(jié)果一致，即嬰幼兒配方乳粉貯存過(guò)程中維生素D不易發(fā)生損失。另外通過(guò)損失率對(duì)比分析可知，Ⅰ段乳粉中維生素D（兩種溫度下?lián)p失率約3.0%）比2段乳粉中的維生素D（兩種溫度下?lián)p失率約5.5%）更穩(wěn)定，說(shuō)明配方組成也會(huì)對(duì)維生素D的損失產(chǎn)生一定的影響。

圖2 貯存過(guò)程中嬰幼兒配方乳粉維生素D質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.3 加速條件下維生素K1的穩(wěn)定性

由圖3可知，維生素K1在42℃和50℃條件下貯存6個(gè)月，隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)42℃條件下其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化不明顯，50℃條件下貯存4個(gè)月Ⅰ段乳粉和Ⅱ段乳粉的維生素K1質(zhì)量分?jǐn)?shù)都顯著降低。通過(guò)對(duì)維生素D的損失率計(jì)算可得，Ⅰ段乳粉和Ⅱ段乳粉在42℃條件下貯存6個(gè)月后，其損失率分別為：6.1%、9.2%，在50℃條件下貯存6個(gè)月后，其其損失率分別為：4.9%、9.2%。孫本風(fēng)等[9]曾跟蹤分析了維生素K1在嬰兒配方乳粉中的損失情況，結(jié)果常溫貯存24個(gè)月后維生素K1的損失率達(dá)到12.7%。而高春陽(yáng)[10]研究了嬰幼兒配方乳粉在60℃下的條件下儲(chǔ)藏30天，維生素K1的損失率為：Ⅰ段乳粉24.3%，Ⅱ段乳粉20.7%，Ⅲ段乳粉19.0%。以上結(jié)果說(shuō)明嬰幼兒配方乳粉中的維生素K1會(huì)隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生損失，同時(shí)貯存溫度會(huì)影響維生素K1的穩(wěn)定性。

圖3 貯存過(guò)程中嬰幼兒配方乳粉維生素K1質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.4 加速條件下維生素E的穩(wěn)定性

在嬰幼兒配方乳粉貯存過(guò)程中，貯存時(shí)間和貯存溫度是影響維生素E穩(wěn)定性的重要因素。由圖4可知，維生素E在42℃和50℃條件下貯存6個(gè)月，隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，Ⅰ段乳粉和2段乳粉維生素E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都有所降低，50℃貯存的Ⅰ段乳粉維生素E質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低發(fā)生在第5個(gè)月，42℃和50℃貯存的Ⅱ段乳粉維生素E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在第4個(gè)月發(fā)生顯著降低。42℃和50℃條件下，貯存6個(gè)月，Ⅰ段乳粉維生素E的損失率分別為：3.2%，5.1%；Ⅱ段乳粉的損失率分別為：和11.3%，11.6%。由此表明，Ⅱ段乳粉的維生素E穩(wěn)定性更差，同樣的貯存條件下?lián)p失率更高。這一結(jié)果與Chávez-Servín等[11]研究的乳基嬰幼兒配方粉中維生素E的穩(wěn)定性一致，即維生素E都是隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而損失，且貯存溫度越高損失變化越明顯。另外，Chávez-Servín的結(jié)果顯示，兩種配方不同的乳基嬰兒配方乳粉40℃貯存6個(gè)月后維生素E的損失率分別為6.5%和12.3%。說(shuō)明，配方的不同也會(huì)影響維生素E的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。

圖4 貯存過(guò)程中嬰幼兒配方乳粉維生素E質(zhì)量分?jǐn)?shù)

3 結(jié)論

本文對(duì)嬰幼兒配方乳粉中脂溶性維生素A，D，E，K1在不同貯存條件下的穩(wěn)定性分析。結(jié)果表明，貯存溫度是影響脂溶性維生素的重要因素，溫度越高配方乳粉中脂溶性維生素的穩(wěn)定性越差；配方的不同會(huì)影響脂溶性維生素的穩(wěn)定性，維生素A、D、E在Ⅰ段乳粉中穩(wěn)定性表現(xiàn)較好，維生素K1在Ⅱ段乳粉中的穩(wěn)定性較強(qiáng)。且嬰幼兒配方乳粉貯存過(guò)程中，維生素D和K1相比于維生素A和E穩(wěn)定性高，在42℃和50℃貯存6個(gè)月的條件下，Ⅰ段和Ⅱ段乳粉的維生素D的損失率損失率最高為5.6%，維生素K1的損失率損失率最高為9.2%，而維生素A的損失率最高為14.8%，維生素E的損失率最高為11.6%。

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