嬰兒配方奶粉加速穩定性試驗營養素衰減率的研究

龔志清 黃小暉 夏祖祥

母乳是最適合嬰幼兒的天然食品，但在母乳不足或無母乳時需要提供比較好的母乳代用品。嬰幼兒配方乳粉是以牛乳或乳制品為主要原料，通過添加其他食品原料和營養強化劑來調節成分的嬰幼兒配方食品。母乳化奶粉就是按母乳營養成分和嬰兒對營養素需要量對奶粉進行調配，以使其營養盡可能接近母乳，并強化多種維生素和礦物質，適合嬰兒食用的代母乳產品。

貨架期（shelf- life），又稱貨架壽命、保質期、有效期等。食品貨架期是指當食品被貯藏在推薦的條件下，能夠保持安全；確保理想的感官、理化和微生物特性；保留標簽聲明的任何營養值的一段時間。貨架期的影響因素主要有以下幾個方面：（1）產品本身及其功能。產品貨架期受產品本身的微生物、酶類和生化反應的影響。微生物自身產生的一些有害物質或微生物利用了產品中的某些營養成分生成其它物質，從而影響了產品的貨架期。大量的資料顯示酶的作用是導致貨架期問題的重要原因，而生物化學方面的變化著重表現在氧化反應上，生化反應主要影響產品的外觀，風味和口感。（2）環境。影響產品貨架期的環境因素有：保存溫度，相對濕度，水分含量，水分活度，氣體濃度，pH值，金屬離子，氧化還原電勢，壓力和輻射等。其中最重要的環境影響因素是溫度。溫度會影響反應速度，一般來說，反應速度隨著溫度的升高而加快。產品的儲存溫度高，貨架期縮短。（3）包裝材料。不同的包裝材料其透氣性、密封性、透光性、阻濕性等都不同，從而影響產品的貨架期。

貨架期的研究方法一般分為長期試驗、加速試驗及二者相結合三種。長期試驗是指在奶粉貨架期內，通過留樣，在一定規律的時間周期內進行取樣和檢測。考察奶粉產品的感官、理化和微生物指標。這種方法的優點是能真實反映貨架期內奶粉的感官、理化及微生物指標變化情況；缺點是周期太長。

加速破壞性試驗（Arrhenius模型）常用于新產品研發、配方改良或工藝改進，其原理是利用食品營養學范疇的化學動力學原理，將試驗產品存儲在多個外在因素高于正常水平的環境中（高溫、高濕度等），通過加快營養素衰減變質及定期檢測營養素指標、微生物指標等的變化來確定該條件下營養物質穩定性，以此推測產品在正常存儲條件下的貨架期。

嬰兒配方奶粉貨架期穩定性研究是基于對配方的系統研究和理解，本文通過加速穩定試驗考察嬰兒配方奶粉中各類維生素、礦物質及基礎性營養物質脂肪、蛋白質，選擇性添加營養素膽堿、肌醇等在溫度、濕度等環境影響因素的影響下隨時間變化的規律，為配方的科學性和安全性提供支持性信息。

材料與方法

試驗材料。美廬臻睿嬰兒配方奶粉：900克，鐵聽充氮包裝，美廬生物科技股份有限公司生產。

試驗依據。根據產品保質期試驗操作規程及食品藥品監管總局辦公廳關于印發保健食品穩定性試驗指導原則的通知的規定。

加速試驗條件。溫度40℃±2℃，相對濕度75%±5%。

檢測方法。按照國標方法進行檢測。

計算方法。衰減率的計算方法：【（首次檢測結果-末次檢測結果）/首次檢測結果】*100%。

結果與分析

蛋白質、脂肪及脂肪酸的衰減率。研究表明，蛋白質在體內同時具有多種功能形態及生物學功能，如酶的催化作用，激素的生理調節作用，血紅蛋白的運載作用及肌體的免疫作用等。脂肪是人體重要的組成部分，同時為嬰兒生長發育提供能量。脂肪占嬰兒期攝入能量的15%- 23%，可用于肌體的生長發育。研究表明，母乳脂肪在嬰幼兒的發育過程中可提供超過50%的能量，同時對多種維生素和礦物質的吸收起到促進作用。嬰兒配方奶粉大多以牛乳為乳基原料，牛乳和母乳在乳脂肪含量上接近，但在脂肪酸組成上差異很大。研究表明，母乳中總飽和脂肪酸含量約為4%- 4.5%，其中甘油三酯約占98%。同時，母乳中40%飽和脂肪酸分布在Sn- 2位，棕櫚酸60% - 70%分布在Sn- 2位，遠高于其他動植物油含量。DHA、ARA對嬰幼兒的營養至關中重要，引起了世界各國專家組的重視。DHA占視網膜 n- 3LCPUFAs總量的93%，DHA可增加視桿細胞膜的可塑性，易化胞膜彎曲性，以更好適應視紫質構象的改變。但是DHA本身含有6個碳碳雙鍵，不飽和程度較高，容易發生氧化還原反應。嬰兒配方乳粉中DHA的添加形式一般為DHA微膠囊，通過微膠囊化后，DHA變成流散性更好的粉末，可以與奶粉更好的接觸混合。

表1為蛋白質、脂肪及脂肪酸經過加速90天后的衰減率。從結果可以看出，蛋白質和脂肪穩定性好，衰減率較小，聽裝奶粉蛋白質衰減率分別為- 1.53%，脂肪衰減率分別為1.90%，屬于檢測方法范圍內，可認定其在貨架期內不存在衰減。不飽和脂肪酸穩定性較差，α-亞麻酸衰減率20.97%，DHA和AA衰減率分別為21.10%和18.75%。

維生素的衰減率。維生素是維持動物生命活動必需的一類有機物質，也是保持動物健康的重要活性物質。維生素在體內的含量很少，但在機體生長、代謝、發育過程中卻發揮著重要的作用。在營養學上，維生素一般按其溶解性分為兩類，即脂溶性維生素和水溶性維生素。

（1）脂溶性維生素的衰減率。脂溶性維生素包括類維生素A、維生素D、維生素E和維生素K，其共同特點是化學組成主要是由碳、氫、氧構成，溶于脂肪及脂溶劑，而不溶于水，需要隨脂肪經淋巴系統被吸收；脂溶性維生素不能提供能量，一般不能在體內合成（例外的是維生素D和維生素K），必須由食物提供。大多數脂溶性維生素若長期大量攝入易發生中毒；如果存在脂類吸收不良，容易出現缺乏癥。

由表2可知，脂溶性維生素平均衰減率12.66%，維生素A衰減率最高，達到19.21%；其次維生素D和維生素E、維生素K1衰減率最低為7.97%。

（2）水溶性維生素的衰減率。水溶性維生素代表了一組在中間代謝中發揮重要生理功能的多樣化低分子量有機化合物。人乳中水溶性維生素是嬰兒生長發育所必需的微量營養素，它們大多數以輔酶形式參與體內諸多生命攸關的新陳代謝。

由表3可知，水溶性維生素平均衰減率11.62%，維生素C、維生素B12、生物素衰減率均較高，分別達到17.73%、15.91%、15.62%，其他水溶性維生素衰減率較低。

礦物質的衰減率。礦物質是人乳中的重要營養素，對維持嬰兒的正常生理功能和生長發育發揮重要作用。人乳中礦物質種類眾多，包括常量元素（鈉、鎂、磷、鉀、鈣、氯和硫）、必須微量元素（鐵、鋅、銅、硒、鈷、鉻、氟、碘、錳、鉬等）。

由表4可知，加速三個月常量礦物質基本無，衰減。

由表5可知，微量元素中錳衰減率最高8.72%，其次是碘和鐵，衰減率分別達到8.37%和8.26%；銅和硒基本無衰減。

結論與建議

結論。嬰兒配方奶粉經過3個月加速試驗，蛋白質、脂肪穩定，基本無衰減；不飽和脂肪酸衰減率較高，這個主要是與其自身的不飽和雙鍵結構容易被氧化有關，常見的氧化因素包括氧氣、高溫、光照、水分含量及工藝等；維生素的平均衰減率為11.9%，見圖1，脂溶性及水溶性維生素均有不同程度衰減，脂溶性維生素平均衰減率略高于水溶性維生素；礦物質的平均衰減率4.34%，見圖2，礦物質基本無衰減，微量元素的衰減率略高于常量元素的衰減率。

建議。本研究對嬰兒配方奶粉加速試驗中各營養素衰減率進行分析，為配方設計和產品貨架期制定提供理論依據。為保證嬰兒配方奶粉貨架期內營養素的穩定性，需要進一步開展貨架期長期試驗進行驗證。