母乳營養補充劑貨架期內營養素穩定性分析

孔迎　華家才　馬雯　趙文星　樓佳佳　康巧娟　李琳瑤

摘 要：母乳營養補充劑是為補充早產/低出生體重嬰兒母乳中能量、蛋白質、維生素和礦物質不足而特別設計的、需加入到母乳中使用的液態或粉狀特殊醫學用途嬰兒配方食品。在母乳喂養的同時，為早產/低出生體重嬰兒提供充足的能量和營養素。本文研究了母乳營養補充劑貨架期內營養素的穩定性，從試驗數據進行分析，貨架期內，母乳營養補充劑中礦物質僅碘、鋅和鐵有一定的衰減，衰減率分別為16.86%、15.59%和13.19%，維生素僅煙酸有輕微的衰減，衰減率為13.07%，其他營養素均無明顯的衰減。該研究驗證了母乳營養補充劑貨架期制定的合理性，并為母乳營養補充劑今后的營養素設計及工藝優化提供理論依據。

關鍵詞：母乳營養補充劑;貨架期;營養素;衰減率

Abstract：Human milk fortifier is specially designed to supplement the lack of energy， protein， vitamins and minerals in the breast milk of premature / low-birth-weight infants， which need to be added to the breast milk for special medical purposes. To provide sufficient energy and nutrients for premature / low-birth-weight infants while promoting breastfeeding. This paper studies the stability of nutrients in the shelf-life of human milk fortifier. Based on the analysis of experimental data， only iodine， zinc and iron of minerals in human milk fortifier have a certain attenuation， with the attenuation rates of 16.86%， 15.59% and 13.19%， respectively. Only niacin in vitamin has a slight attenuation， with the attenuation rate of 13.07%， and other nutrients have no obvious attenuation. This study verified the rationality of shelf life of Human milk fortifier and provided theoretical basis for nutrient design and process optimization of b Human milk fortifier in the future.

Key words：Human milk fortifier; Shelf-life; Nutrients; Attenuation

中圖分類號：TS252.51

國外權威學術機構如美國兒科委員會營養學會（American Academy of Pediatrics Committee on Nutrition，AAP）一貫強調母乳喂養對早產兒的重要性。早產兒母乳在營養、免疫和代謝方面有諸多優勢，但隨著泌乳期的延長，母乳中蛋白質、鈣、磷等營養素的水平明顯降低，不再滿足早產兒生長的需求。早產兒喂養的最終目標是改善預后，達到相當于健康足月兒的水平。即讓早產兒出生后的生長速度近似于足月兒同期胎內生長的速度，并達到類似于健康足月兒的組織構成和功能預后。為更好地滿足早產/低出生體重嬰兒生長發育的需求，目前提倡使用強化的母乳喂養。美國兒科學會（AAP）和歐洲兒科胃腸病學、肝病學和營養協會（European Society for pediatric Gastroe nterology，Hepatology，and Nutrition，ESPGHAN）推薦，母乳喂養的早產/低出生體重嬰兒，使用含蛋白質、礦物質和維生素的母乳營養補充劑（Human milk fortifier，HMF），以確保滿足預期的營養需求。我國《早產/低出生體重兒喂養建議》中也指出胎齡<34周、出生體重<2 000 g的早產兒應首選強化母乳喂養[1]。

母乳營養補充劑是根據早產兒的營養需求和早產兒的母乳數據進行配方設計，以達到母乳營養補充劑與母乳配合使用可滿足早產/低出生體重嬰兒的生長發育需求。對母乳中含量水平尚不足以滿足早產/低出生體重嬰兒快速生長需求的營養成分，則需額外添加，主要體現在能量、蛋白質、部分維生素和礦物質方面[2]。目前常見的母乳營養補充劑有粉狀和液態兩種形態，本文研究的母乳營養補充劑為粉狀制劑，粉狀母乳營養補充劑的優點是不會大量稀釋母乳造成不必要的過多液體攝入，且攜帶使用方便，受到早產/低出生體重嬰兒父母、醫護人員的喜愛，對母乳喂養時間持續有促進作用。

母乳營養補充劑中的脂肪、蛋白質、維生素和礦物質在貯藏過程中有可能發生一系列物理化學反應而衰減，因此研究其在貨架期內的穩定性是非常必要的。食品貨架期是指食品被貯藏在推薦條件下，能保持理想的感官、理化和微生物特性，并保留標簽聲明的任何營養值的一段時間。食品貨架期內營養成分良好的穩定性是其質量保證的關鍵。研究產品貨架期的常規分析法是指在產品貨架期內，通過大量留樣，在一定規律的時間周期內進行取樣和檢測，考察產品的感官、理化和微生物指標。這種方法能真實反映貨架期內產品的感官、理化及微生物指標變化情況[3]。本文通過常規分析法研究母乳營養補充劑中營養成分在貨架期內的變化。

1 材料與方法

1.1 材料

杭州貝因美母嬰營養品有限公司正常商業化條件下生產的3批次粉狀母乳營養補充劑（內包裝為PET12μm/AI9μm/PE80μm卷膜條包，外包裝為紙盒），干法生產，充氮包裝。

1.2 試驗條件

溫度（25±2）℃，RH（60±10）%的留樣室，原條包不拆封儲存。

1.3 試驗方法

3批次原包裝樣品（卷膜條包，殘氧≤3.0%）直接置于留樣室中進行試驗，根據常規卷膜包裝奶粉的保質期為18個月，設計母乳營養補充劑的試驗周期（保質期）為18個月，試驗開始時和試驗結束時，對樣品的營養素進行全檢。

1.4 檢測方法

所用檢測方法為特殊醫學用途嬰兒配方食品各營養成分對應的食品安全國家標準分析方法。各營養成分的檢測方法及方法的精密度見表1。

1.5 計算方法

營養素的衰減率（%）=（試驗開始時檢測值-試驗結束時檢測值）/試驗開始時檢測值×100%，衰減率為正值表示營養素發生了衰減，衰減率為負值表示營養素未發生衰減。

1.6 判定原則

若營養素的衰減率小于檢測精密度，則認為該營養素指標在試驗期之內基本無衰減。

2 結果與分析

2.1 宏量營養素

由表2知，宏量營養素蛋白質和碳水化合物幾乎不發生衰減，脂肪的衰減率在檢測精密度范圍內，可認為其在貨架期內未發生衰減。國內外相關文獻表明，在整個貨架期內，食品中脂肪易受空氣作用發生氧化變質[4]。但母乳營養補充劑未開封前處于充氮及密封條件下，因此脂肪衰減的程度可不考慮在內。

2.2 維生素

維生素是維持身體健康所必需的一類有機化合物。這類物質在體內既不是構成身體組織的原料，也不是能量的來源，而是一類調節物質，在物質代謝中起重要作用。這類物質由于體內不能合成或合成量不足，雖然需求量較少，但必需由食物供給[5]。在營養學上，維生素按其溶解性可分為脂溶性維生素和水溶性維生素。

2.2.1 脂溶性維生素

脂溶性維生素是指不溶于水而溶于脂肪及非有機溶劑的一類維生素，主要包括維生素A、維生素D、維生素E和維生素K。脂溶性維生素對嬰兒生長發育具有重要的生理作用，是人體骨骼、視力發育的重要營養物質[6-8]。脂溶性維生素攝入后大部分累計儲存于體內，因此大劑量攝入易引起中毒。脂溶性維生素的穩定性受空氣、溫度、光照等因素的影響。

由表3知，結合脂溶性維生素檢測精密度分析，脂溶性維生素沒有發生明顯的衰減，但維生素D和維生素K1有較大的標準偏差，這可能是因為母乳營養補充劑采用干法工藝生產，干法工藝的主要優勢在于加工過程中避免了熱處理，營養物質添加量易于控制，故添加的營養物質損耗小，缺點是營養素混合的均勻性不好控制，故干法混合均勻性會給營養素的檢測偏差帶來疊加影響。

母乳營養補充劑中維生素A的化合物來源為醋酸視黃酯。研究表明[9]，酯化形式的維生素A穩定性較高，在低溫且有氮氣保護的情況下很穩定。但在曝光或者紫外線照射下非常容易被氧化破壞，可降解產生多種環氧化物并可誘導脂肪氧化[10]。維生素D對光敏感易分解，也易發生氧化降解，避光缺氧貯存時食品中的維生素D比較穩定[11]。在該試驗過程中，維生素A和維生素D未發生明顯衰減，可能是因為母乳營養補充劑包裝采用充氮的卷膜條包，可有效遮光隔氧，且樣品儲存環境的溫濕度恒定，故在試驗過程中維生素A和維生素D幾乎不發生衰減。

維生素E在試驗過程中衰減率為10.20%，結合維生素E檢測精密度分析，維生素E未發生明顯衰減。主要原因是母乳營養補充劑中維生素E的劑型為dl-α-生育酚醋酸酯，它在空氣中相對穩定，只有在堿和強酸存在條件下才會被水解[12]。

母乳營養補充劑中維生素K1的化合物來源為植物甲萘醌。它對氧化劑和熱環境相對穩定，但對堿性環境和光比較敏感[13]。根據母乳營養補充劑的光照試驗數據，無包裝條件下光照（4 500±500）Lx，光照5 d維生素K1的衰減率達到77.64%，光照10 d維生素K1的衰減率達到81.37%。該試驗過程中，維生素K1未發生明顯衰減，應該是由于該產品包裝采用的卷膜條包可有效避免光照對母乳營養補充劑的影響。

2.2.2 水溶性維生素

水溶性維生素是可溶于水而不溶于非極性有機溶劑的一類維生素，包括維生素B族和維生素C。與脂溶性維生素不同，水溶性維生素在人體內儲存較少，從腸道吸收后進入人體的多余的水溶性維生素大多從尿中排出。水溶性維生素幾乎無毒性，攝入量偏高一般不會引起中毒現象，若攝入量過少則較快出現缺乏癥狀[14]。水溶性維生素的性質不穩定，對光、氧、熱、pH值等非常敏感。

由表4知，結合水溶性維生素檢測精密度分析，水溶性維生素較穩定，僅煙酸有輕微衰減，衰減率為13.07%。維生素B6、維生素C和維生素B1的衰減率出現了負偏差，且維生素B6的標準偏差相對較大，分析原因可能是檢測偏差引起的，干法工藝添加也對混合均勻性帶來疊加影響。

水溶性維生素在試驗過程中基本穩定，這與化合物來源穩定的特性有很大關系。鹽酸硫胺素在低水分活度和室溫條件下穩定性相當高[14];核黃素耐熱、耐酸和氧，但對光特別是紫外線敏感;鹽酸吡哆醇具有熱穩定性，耐酸不耐堿，光照特別是紫外線是其衰減的重要因素;氰鈷胺對氧氣和受熱一般穩定，但對光敏感;煙酸具有較好的穩定性，在液態和固態體系中都不被光、氧及熱破壞;葉酸對氧和熱穩定，在酸性介質中穩定性會下降，光特別是紫外線也會對其穩定性產生嚴重影響[15];由于泛酸鈣的穩定性和不易潮解，因此它常是泛酸的補充形式，D-泛酸鈣在干燥條件下對氧和光較穩定;L-抗壞血酸鈉在干燥條件下比較穩定，但在受潮或加熱時容易發生分解，且其耐酸不耐堿;

生物素具有較高的穩定性，在空氣、加熱和光照條件下相當穩定，但在紫外線照射下，它能逐漸降解[12]。

維生素類營養物質對外界環境較為敏感，光照、空氣、水分等對其穩定性都有影響。從食品生產工藝方面來說，抽真空及充氮（或二氧化碳）極其重要，可以有效降低維生素類營養物質的損失。母乳營養補充劑的包裝采用充氮卷膜條包，有很好的阻隔性，可有效隔氧避光隔濕。故在試驗過程中，維生素幾乎不發生衰減。

2.3 礦物質

礦物質是維持體內滲透壓平衡的重要因素。因為嬰兒的腎臟排泄和濃縮能力較弱，礦物質過多或過少都不適于嬰兒的腎臟及腸道對滲透壓的耐受能力，會導致腹瀉或對腎的過高負荷[16]。所以在母乳營養補充劑中強化礦物質，需結合早產兒的需求、早產兒母乳中礦物質的含量及國家標準的相關規定適量添加。礦物質與維生素不同，熱、光、氧化劑、極端pH或其他能影響有機營養素的因素一般不會破壞礦物質元素[11]。

由表5知，在試驗過程中，碘、鋅、銅、鐵和錳的衰減率均大于10%，結合礦物質檢測精密度分析，銅的衰減率在檢測精密度20%范圍內，錳的衰減率在檢測精密度15%范圍內，故僅有碘、鋅和鐵發生一定程度的衰減，衰減率從大到小分別為16.86%、15.59%和13.19%，其他礦物質基本沒有衰減。鎂的衰減率出現了較大的負偏差，這可能是由于檢測偏差引起的，較大的標準偏差應該是干法工藝造成了產品中營養素混合不均勻，后續可通過調整微量營養素的擴倍數量級或者采取更長的混合時間及改變混合方式，以提高其混合均勻度，從而保證產品質量均一穩定。

整體分析，礦物質在試驗過程中相對較穩定，未發生明顯的衰減。從生產工藝方面看，母乳營養補充劑中的礦物質通過干法生產工藝加入，生產過程中未經過高溫的過程，有效保護了礦物質的穩定性;從成分性質方面看，食品中礦物質本身性質比較穩定，對光照、溫度、空氣等因素均有一定程度的耐受性;從包裝形式方面看，母乳營養補充劑為充氮條包，相關文獻研究表明，食品在充氮或二氧化碳的密封環境內，貨架期內礦物質未發生明顯衰減（衰減率在國標檢測方法允許的偏差范圍之內），與本試驗研究結果相似。

3 結論

綜上所述，母乳營養補充劑貨架期試驗過程中，宏量營養素未發生衰減，維生素僅煙酸有輕微的衰減，衰減率為13.07%，礦物質僅碘、鋅和鐵發生一定程度的衰減，衰減率從大到小分別為16.86%、15.59%和13.19%，其他營養素均無明顯的衰減。綜合來看，母乳營養補充劑中的營養素在貨架期內表現出了較高的穩定性，僅個別營養素發生了輕微的衰減及較大的標準偏差。該研究驗證了母乳營養補充劑貨架期制定的合理性，并為母乳營養補充劑今后的營養素設計及工藝優化提供理論依據。

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基金項目：國家重點研發計劃“現代食品加工及糧食收儲運技術與裝備”重點專項（編號：2017YFD0400600）。

作者簡介：孔 迎（1984—），女，碩士，工程師;研究方向為食品開發研究。

通信作者：華家才（1980—），男，碩士，高級工程師;研究方向為乳品科學。