撒劑貨架期內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素的穩(wěn)定性

張志超，王婧，黃遠(yuǎn)英，張旭光*

湯臣倍健股份有限公司（廣州 510663）

輔食營(yíng)養(yǎng)素撒劑是由多種微量營(yíng)養(yǎng)素混合成的粉狀或顆粒狀輔食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品，可含或不含食物基質(zhì)，屬于輔食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品的一類，適用于6～36月齡嬰幼兒及37～60月齡兒童食用，新的GB 22570《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 輔食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品》（征求意見(jiàn)稿）將產(chǎn)品的適齡人群放寬至72月齡，這充分說(shuō)明我國(guó)嬰幼兒及兒童營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充的標(biāo)準(zhǔn)得到實(shí)時(shí)更新，結(jié)合國(guó)際組織和其他國(guó)家、地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和指南，全面考慮我國(guó)嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)膳食現(xiàn)狀。不同國(guó)家和地區(qū)的干預(yù)試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，添加輔食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品可以使嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育得到保障，并且24月齡之前進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化補(bǔ)充對(duì)兒童及青少年后期的智力發(fā)育也具有一定積極作用[1-6]。早在5·12汶川地震發(fā)生后4個(gè)月，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心食物強(qiáng)化辦公室先后在四川省理縣、北川、茂縣應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)包對(duì)6～24月齡嬰幼兒進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)改善，取得良好效果，顯著降低干預(yù)縣的貧血率[7]。

貨架期即為從產(chǎn)品生產(chǎn)到銷售階段保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的一個(gè)重要期限，貨架期內(nèi)的各項(xiàng)影響因素會(huì)對(duì)產(chǎn)品感官與品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。為了更加合理、精確地制定合適貨架期，完善產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)，需要對(duì)產(chǎn)品中的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)素變化波動(dòng)全面熟知，制定科學(xué)的配方。鑒于營(yíng)養(yǎng)素在空氣、光照、高溫、高濕等因素下，易發(fā)生一定的氧化分解反應(yīng)而發(fā)生變化[8-9]，為保障嬰幼兒、兒童攝入的安全性和科學(xué)性，研究產(chǎn)品在貨架期及不同因素條件下的變化具有重要意義。

通過(guò)參考《特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品穩(wěn)定性研究要求（試行）》（2017修訂版）、馬雯等[10]所使用的穩(wěn)定性試驗(yàn)方法，采用加速試驗(yàn)、因素試驗(yàn)研究鈣鐵鋅多種維生素撒劑中維生素、礦物質(zhì)的衰減及其穩(wěn)定性情況，從而指導(dǎo)產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)、標(biāo)簽值的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品的貯存方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)樣品

鈣鐵鋅多種維生素撒劑（湯臣倍健股份有限公司），產(chǎn)品為淡黃色至黃色粉末，具有產(chǎn)品應(yīng)有的氣味和滋味，無(wú)異臭，無(wú)異味，手感疏松，無(wú)正常視力可見(jiàn)外來(lái)異物。

1.1.2 儀器與設(shè)備

THA-8100步入式恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室（陜西歐凱機(jī)電科技有限公司）；光照箱、高濕箱型號(hào)；7890A氣相色譜儀（安捷倫）；1260高效液相色譜儀（安捷倫）；液質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)AB）；Z-2000原子吸收光譜儀（日本日立）；XP205電子天平（梅特勒）；MARS6微波消解儀（美國(guó)CEM）；UV-2600紫外分光光度計(jì)（島津）；綜合藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱（重慶市永生實(shí)驗(yàn)儀器）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)條件及周期

加速試驗(yàn)采用37±2 ℃，濕度RH 75%±5%條件下進(jìn)行測(cè)試，鈣、鐵、鋅多種維生素撒劑貨架期為24個(gè)月，設(shè)定加速試驗(yàn)周期為6個(gè)月，分別于加速的第1，第2，第3和第6個(gè)月進(jìn)行取樣檢測(cè)。因素試驗(yàn)分為：高溫試驗(yàn)，樣品置密封潔凈容器中，溫度60 ℃條件下放置10 d，分別于第5和第10天取樣，檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，如樣品性狀發(fā)生顯著變化，則在溫度40 ℃下同法進(jìn)行試驗(yàn)；高濕試驗(yàn)，樣品置恒濕密閉容器中，溫度25 ℃、濕度RH 90%±5%下放置10 d，與第5和第10天取樣檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)。如吸濕增重5%以上，則在溫度25 ℃、濕度RH 75%±5%下同法進(jìn)行試驗(yàn)；光照試驗(yàn)，樣品置光照箱，一般在4 500±500 Lx條件下放置10 d，分別于第5和第10天取樣，檢測(cè)有關(guān)項(xiàng)目。

1.2.2 檢測(cè)方法

根據(jù)GB 22570《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 輔食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品》中規(guī)定的檢測(cè)方法對(duì)試驗(yàn)樣品維生素、礦物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，如有檢測(cè)方法更新則使用最新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3 衰減率的計(jì)算

以試驗(yàn)開始前即0月的檢測(cè)數(shù)值為初始值，將加速試驗(yàn)的第1，第2，第3和第6個(gè)月的檢測(cè)數(shù)值分別與0月初始值進(jìn)行衰減率計(jì)算；將因素試驗(yàn)的第5和第10天的數(shù)值分別與0月初始值進(jìn)行衰減率計(jì)算，按式（1）計(jì)算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

以不同加速節(jié)點(diǎn)的衰減率作為研究對(duì)象，將3批次產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)偏差與檢測(cè)精密度對(duì)比的方法考察3批次間加速試驗(yàn)、影響因素試驗(yàn)的穩(wěn)定性，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差在不大于其檢測(cè)方法所允許的精密度要求時(shí)，則認(rèn)為無(wú)顯著差異[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 貨架期內(nèi)加速試驗(yàn)衰減穩(wěn)定性情況分析

針對(duì)3個(gè)批次鈣鐵鋅多種維生素撒劑配方中的維生素、礦物質(zhì)敏感功效成分指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析后發(fā)現(xiàn)，各個(gè)批次不同加速節(jié)點(diǎn)衰減率的標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于檢測(cè)方法所允許的精密度要求，說(shuō)明不同批次的產(chǎn)品在加速試驗(yàn)中，衰減情況較為穩(wěn)定，衰減率之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差較?。ㄒ?jiàn)表1）。

表1 3個(gè)批次鈣鐵鋅多種維生素撒劑加速試驗(yàn)維生素、礦物質(zhì)的衰減穩(wěn)定性情況分析 單位：%

2.2 貨架期內(nèi)加速試驗(yàn)衰減情況分析

加速試驗(yàn)過(guò)程中不同節(jié)點(diǎn)，3個(gè)批次的鈣鐵鋅多種維生素撒劑中各維生素礦物質(zhì)的平均衰減率見(jiàn)表2。通過(guò)表2可見(jiàn)，在維生素方面，脂溶性維生素衰減率最高的為維生素A，加速6個(gè)月后，不同批次的衰減率均達(dá)到15%以上，這與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道相一致[11]，這可能因?yàn)榫S生素A為脂溶性，粉末產(chǎn)品中使用需要將其包埋成微囊粉，與空氣的接觸面積增大，較容易被氧化從而衰減。水溶性維生素中，加速1～6個(gè)月，維生素B12的衰減率超過(guò)10%，根據(jù)《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》（2013版）中顯示，維生素B12遇熱會(huì)有一定程度破壞，這符合在37±2 ℃下加速情況的趨勢(shì)。而葉酸對(duì)熱、光線、酸性溶液均不穩(wěn)定，檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)加速前3個(gè)月降解較少，而加速6個(gè)月時(shí)，降解較多，這提示產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，一些穩(wěn)定持續(xù)下降的營(yíng)養(yǎng)素需要格外注意，這類營(yíng)養(yǎng)素的降解速率可能會(huì)隨著特殊環(huán)境下的時(shí)間增加降解速率增加。除了維生素A、維生素B12外，維生素D、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B9（葉酸）、鈣、鐵、鋅在加速6個(gè)月時(shí)，衰減率均在10%以內(nèi)，含量較為穩(wěn)定。同時(shí)對(duì)表2各時(shí)間節(jié)點(diǎn)、批次的產(chǎn)品，與常溫樣品進(jìn)行產(chǎn)品外觀、沖調(diào)后產(chǎn)品狀態(tài)的比對(duì)，發(fā)現(xiàn)加速各節(jié)點(diǎn)下，產(chǎn)品的外觀、沖調(diào)后狀態(tài)均與常溫?zé)o明顯差異，產(chǎn)品感官方面無(wú)變化，另外，表2中所有營(yíng)養(yǎng)素在不同加速節(jié)點(diǎn)的含量，均在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

表2 3個(gè)批次鈣鐵鋅多種維生素撒劑加速試驗(yàn)維生素、礦物質(zhì)的衰減情況分析 單位：%

2.3 貨架期加速試驗(yàn)內(nèi)重點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)素衰減規(guī)律分析

從表2、圖1可看出，維生素A、維生素B12、葉酸的衰減情況較為嚴(yán)重，而分析這3種營(yíng)養(yǎng)素的不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的含量可以看出，維生素A的衰減在加速2個(gè)月的時(shí)候達(dá)到平穩(wěn)，隨著加速時(shí)間延長(zhǎng)，衰減率不再有較明顯變化，分析可能因?yàn)榈?個(gè)月內(nèi)，完整鋁箔袋中的氧自由基造成部分維生素A的氧化，而隨著時(shí)間增加，由于包裝密封完整，氧透過(guò)率低，故不再有明顯降解。

圖1 試驗(yàn)各階段維生素A、維生素B12平均衰減率

維生素B12的衰減隨著加速時(shí)間增加，其衰減率逐步上升，這充分說(shuō)明維生素B12受熱影響明顯，在高溫下隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐步衰減。

2.4 不同環(huán)境條件下貨架期內(nèi)衰減情況分析

影響因素試驗(yàn)中，參考不同因素、時(shí)間節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)品與0月對(duì)比計(jì)算的衰減率見(jiàn)表3。維生素中，維生素A、維生素B12在高溫條件下降解均較高，衰減率超過(guò)15%，這與加速試驗(yàn)的結(jié)果基本一致。維生素D、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B9（葉酸）、鈣、鐵、鋅在不同高溫條件下均較為穩(wěn)定。所有維生素、礦物質(zhì)在高濕、光照因素考察下均無(wú)明顯衰減，說(shuō)明產(chǎn)品在考察時(shí)所使用包材都能有效遮光、防水，有助于產(chǎn)品貨架期內(nèi)的質(zhì)量穩(wěn)定性，有助于產(chǎn)品的貨架期內(nèi)的儲(chǔ)存。除了表3指標(biāo)的含量檢測(cè)，將各個(gè)考察節(jié)點(diǎn)的樣品與常溫樣品進(jìn)行產(chǎn)品外觀、沖調(diào)后產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)除60 ℃條件外，其余不同影響條件的各時(shí)間節(jié)點(diǎn)下，產(chǎn)品的外觀、沖調(diào)后狀態(tài)均與常溫?zé)o明顯差異，產(chǎn)品感官方面無(wú)變化。而60 ℃條件下，產(chǎn)品外觀出現(xiàn)小的結(jié)塊，說(shuō)明該產(chǎn)品在貨架期期間，儲(chǔ)存溫度不得超過(guò)60 ℃，避免高溫對(duì)產(chǎn)品外觀的影響。表3中所有營(yíng)養(yǎng)素在不同加速節(jié)點(diǎn)的含量均在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

表3 鈣鐵鋅多種維生素撒劑加速試驗(yàn)維生素、礦物質(zhì)的衰減情況分析 單位：%

3 結(jié)論

維生素、礦物質(zhì)對(duì)嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育具有深遠(yuǎn)的影響，其攝入量應(yīng)滿足目標(biāo)人群的成長(zhǎng)需要，并應(yīng)保證整個(gè)貨架期期間營(yíng)養(yǎng)素含量的有效性。通過(guò)模擬產(chǎn)品的加速試驗(yàn)、多影響因素試驗(yàn)，研究鈣鐵鋅多種維生素撒劑在貨架期內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素的損失與波動(dòng)，對(duì)于指導(dǎo)產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)、產(chǎn)品貯存方式等方面具有重要意義。

通過(guò)開展穩(wěn)定性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)維生素A、維生素B12在37±2 ℃的溫度考察中，出現(xiàn)不同程度衰減，這與營(yíng)養(yǎng)素的生產(chǎn)工藝、包埋特性有關(guān)，產(chǎn)品配方研發(fā)時(shí)需要考慮貨架期內(nèi)的損耗，制定更為科學(xué)的產(chǎn)品配方。通過(guò)產(chǎn)品的影響因素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)富含維生素、礦物質(zhì)的產(chǎn)品配方，在貨架期的貯存中，需要盡量避免高溫運(yùn)輸、存放，而完整的產(chǎn)品包裝，能夠有效隔絕水分、氧氣，有助于產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定。試驗(yàn)揭示產(chǎn)品中各營(yíng)養(yǎng)素的6個(gè)月加速情況，以及嬰幼兒輔食營(yíng)養(yǎng)素撒劑的影響因素試驗(yàn)下的產(chǎn)品狀態(tài)，為產(chǎn)品的貯存條件提供數(shù)據(jù)支持。