嬰兒配方食品開罐存放期間和運輸過程營養素變化的研究

樓佳佳, 華家才, 熊麗娜, 儲雪, 儲小軍

（貝因美（杭州）食品研究院有限公司, 杭州 311106）

0 引言

嬰兒配方食品組成成分復雜, 營養素種類多且含量低, 易受到產品本身配方特點、包裝材料以及溫度、濕度、光照、氧氣等外界環境因素的影響而發生一定程度的變化, 包括感官指標、理化性狀、營養成分等, 由此產品的感官品質、營養性和安全性無法得到保證。因此, 對嬰兒配方食品整個生命周期內各個方面的穩定性情況進行深入研究具有重大的現實意義。

國內外針對特殊醫學用途嬰兒配方食品的開罐后存放期間產品穩定性研究目前為止尚未見報道。與產品密封儲藏期間相比, 特殊醫學用途嬰兒配方食品在開啟包裝后食用期間更易與空氣中的水分、氧氣等接觸而影響產品營養品質。因此, 研究開啟包裝后模擬消費者食用期間營養成分的穩定性情況對保證產品品質很有必要。

其次, 目前配方奶粉的生產加工方式主要有3種, 分別為干法生產工藝、濕法生產工藝以及干濕復合生產工藝。其中干法生產工藝過程中, 原輔料的顆粒度、流動性等物性均會對終產品營養素混合均勻性產生影響。據此, 運輸過程中可能也會發生原料顆粒分層現象, 從而影響產品營養素均一性, 降低產品品質。因此, 考察運輸過程中配方食品的營養素均一性情況對保證產品質量也有一定參考意義。

本試驗主要參照《特殊醫學用途配方食品穩定性研究要求》（2017修訂試行版）的相關要求與方法[1], 選取市售某品牌特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品開展了產品開啟包裝后室溫儲存穩定性試驗和運輸試驗, 旨在研究乳蛋白部分水解配方食品在貯存和使用過程中可能產生的變化情況, 為特殊醫學用途嬰兒配方食品的配方設計、貯存條件和開封后使用期限等提供確定依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

選取市售某品牌特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品, 鍍錫薄鋼板（馬口鐵）罐充氮包裝, 殘氧在3%以內, 規格400 g/罐。

Memmert HPP750恒溫恒濕箱, 美墨爾特（上海）貿易有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 開啟包裝后室溫儲存穩定性試驗

采用模擬消費者的方式, 將3批次包裝樣品開封, 置于常溫環境中, 每天2次打開奶粉罐, 每次開罐時間保持1 min, 每次開罐時間結束后用馬口鐵蓋蓋好, 保證密封, 30 d后取樣檢測。

1.2.2 運輸試驗

將3批次包裝樣品, 以箱為單位, 按照外包裝圖標要求向上放置, 從地址A以物流的方式運輸到地址B, 再從地址B運回地址A, 往返路程達到至少3 000 km, 取上下層樣品進行檢測。

取樣方法：從5罐樣品的表層各取40 g樣品, 混成200 g混合樣, 該200 g樣品即為上層樣, 再每罐樣品棄去320 g, 每罐樣品下層各取40 g, 混成200 g混合樣, 該200 g樣品即為下層樣, 若樣品量不夠, 則增加取樣罐數。

1.3 營養素檢測方法

營養素檢測方法為現行有效的相應食品安全國家標準方法, 參照GB 25596-2010。

1.4 營養素衰減率計算方法[2]

營養素衰減率（%）=（穩定性試驗開始前的檢測結果-穩定性試驗結束后的檢測結果）/穩定性試驗開始前的檢測結果×100%。

2 結果與討論

2.1 開啟包裝后室溫儲存期間營養素變化情況

特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品在室溫試驗環境下, 在開罐30 d后取樣進行檢測, 檢測指標包括感官、脂肪酸（DHA、ARA）、脂溶性維生素（VA、VD、VK1）、水溶性維生素（VB1、VB6）、礦物質（錳、碘、硒）、其他營養素（葉黃素）以及水分。具體檢測結果及衰減率分析詳見表1。

表1 開罐試驗營養素指標檢測結果及衰減率

表1檢測結果顯示, 開啟包裝后室溫儲存30 d后, 3批次樣品的13個考察營養素指標檢測結果均在要求（GB 25596+標簽值80%）范圍內, 產品質量符合國家標準要求。

由表1對特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品在開啟包裝后室溫儲存期間的營養成分衰減率分析可得, 穩定性影響最大的營養素主要是葉黃素和VD, 其余營養素項目在開罐試驗過程中均保持穩定, 基本無衰減或衰減不明顯。其中部分營養素指標分析結果呈現出的負衰減率, 可能是檢測偏差引起波動導致的[3-5]。VB1指標結果呈現出了較大的負衰減率, 這與嬰配奶粉相關文獻報道的分析結果類似[6], 后續在開展此類穩定性試驗研究時, 應通過多方面改進措施（比如樣品批次數增加、每批次樣品檢測樣本量增加、保證試驗過程檢測機構檢測人員的一致性等）來將此類偏差降到最低, 從而可以更好地分析營養素變化情況。

開啟包裝后室溫儲存期間最敏感的營養成分是葉黃素。葉黃素, 作為微克級別可選擇性營養成分, 在開啟包裝后室溫儲存期間衰減率達到30%以上, 衰減明顯。葉黃素分子結構中含有多個共軛雙鍵, 是一種高度不飽和結構, 作為α-胡蘿卜素的衍生物, 對光、熱和紫外線都不太穩定。以往研究也表明, 葉黃素在影響因素試驗（高溫試驗、光照試驗）以及加速試驗中均表現出較差的穩定性, 對溫度、光照均比較敏感, 極易受外界環境因素的影響[3]。這與本次研究結果基本一致, 樣品在開封狀態下更易與空氣中的水分、氧氣等接觸, 且接受日光或燈光的照射, 由此多方面因素影響使得葉黃素在消費者實際食用奶粉過程中易發生衰減。

脂溶性維生素D在開啟包裝后室溫儲存期間發生了一定程度的衰減, 衰減率約為10%。VD是光照敏感型營養素, 樊垚[7]以嬰幼兒配方奶粉中VD作為研究對象, 研究了光照條件下的含量波動規律, 結果表明, 光照對VD含量具有較大影響。因此, 開罐狀態下, 缺少了鍍錫馬口鐵罐對光照的阻隔作用, 樣品易受到日光或燈光的照射, 從而使得VD發生一定的衰減。

同時, 樣品中的DHA、ARA等多不飽和脂肪酸和VA、VK1等脂溶性維生素在開啟包裝后室溫儲存期間均未發生明顯衰減, 可能是這幾個營養素來源原料均是采用微膠囊包埋的形式加入終產品中, 能夠有效隔絕外界條件影響, 保證原料及產品的穩定性。Chávez-Servín J L[8]等通過對20個嬰兒配方奶粉樣品進行開罐試驗, 試驗條件為25℃（23～25.5℃）, 分別于第0天和第30天檢測VA含量, 結果表明, 試驗周期30 d時VA幾乎無衰減或衰減不明顯, 衰減率在0.3%～18.5%之間, 與本研究VA結果基本一致。同時, Chávez-Servín J L[9]還對以上20個開封30 d后的嬰幼兒配方奶粉樣品進行了脂肪酸組成的測定, 結果表明, 部分奶粉樣品的十八碳二烯酸和十八碳三烯酸發生了明顯衰減, 而其余脂肪酸, 包括二十二碳六烯酸和二十碳四烯酸, 均基本無衰減或衰減不明顯, 與本試驗DHA、ARA分析結果類似。

另外, 表1還列出了13個考察營養素指標檢測結果與樣品包裝所示標簽值的比值, 可以看出各營養素指標實際檢測結果均明顯高于包裝所示標簽值, 實際含量為標簽標示值的106.67%～372.22%, 其中微克級別礦物質（錳、硒）和選擇性營養成分葉黃素的實際含量達到了標簽標示值的200%以上。這是因為為了彌補加工過程和儲藏期間（開罐前和開罐后）的損失, 生產廠家通常會在標準要求范圍內添加更多的營養素。而配方食品中的營養素過量強化是否真的需要以及合理的強化量都有待通過更深入的研究來驗證。

2.2 運輸過程營養素變化情況

特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品在運輸試驗結束后取樣進行檢測, 檢測指標包括脂肪酸（DHA）、脂溶性維生素（VD、VK1）、水溶性維生素（VB6、VC）及礦物質（鐵）, 涵蓋了不同營養素類別（維生素、礦物質）、不同添加量級別（毫克級、微克級）, 具體檢測結果及均一性分析詳見表2。

表2 運輸試驗營養素指標檢測結果及均一性

由表2可見, 運輸試驗結束后, 3批次樣品的6個考察營養素指標檢測結果均在要求（GB 25596+標簽值80%）范圍內, 產品質量符合國家標準要求。同時, 上層樣品和下層樣品的同一營養素均一性均超過85%, 說明遠距離的輸送對特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品營養素的混合均一性幾乎沒有影響或影響不明顯, 產品品質穩定。

2.3 國內外研究情況

根據國家標準GB 25596-2010, 特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品的設計目標人群就是對乳蛋白過敏有高風險因素的嬰幼兒, 主要通過加熱或酶水解手段, 將配方中的乳蛋白分子加工變成易消化的物質, 包括小分子乳蛋白、肽段和氨基酸, 從而一方面可以降低原大分子乳蛋白的致敏性, 另一方面利用小分子乳蛋白可以幫助建立耐受性, 進而提高消化率[10]。

根據國家市場監督管理總局特殊食品安全監督管理司特殊食品信息查詢平臺顯示, 截至2021年8月31日, 通過了產品配方注冊審批的特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品共有6款, 其中有2款國產品牌產品, 其余4款均為進口品牌產品。將這6款乳蛋白部分水解配方食品配料表和營養成分表標簽信息進行匯總, 對其主要配方組成及可選擇性成分添加情況進行梳理和分析, 詳見表3、表4。

表3 國內外注冊獲批品牌特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品標簽配料組成比較

表4 國內外注冊獲批品牌特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品標簽可選擇性成分比較

（續表3）

由表3、表4可見, 這6款產品碳水化合物的來源主要有乳糖、麥芽糊精、葡萄糖漿、白砂糖、固體淀粉糖；脂肪主要來源于植物油, 其中椰子油、葵花籽油、大豆油是產品選用較多的油種；有5款產品的蛋白質均來源于水解乳清蛋白粉, 只有1款產品選用了水解牛奶蛋白作為蛋白質來源。同時, 以上6款產品均添加了膽堿、肌醇、牛磺酸和左旋肉堿, 添加比例為100%, 但不同產品在其他營養素設計上各有特點。6款產品中僅產品-3未添加DHA和ARA；除產品-4外, 其他產品均強化了核苷酸, 強化比例為83%；僅3款產品（產品-1、產品-3、產品-6）強化了低聚糖成分（低聚果糖或低聚半乳糖）, 以促進腸道菌群代謝活性, 改善腸道功能, 提高嬰兒腸道舒適度[11-12]；有3款產品（產品-1、產品-2、產品-6）配方中添加了葉黃素或β-胡蘿卜素, 以促進嬰兒視力發育和VA合成[13-15]；僅產品-6強化了乳鐵蛋白營養成分, 強化比例只有17%, 乳鐵蛋白具有廣譜抗菌、調節鐵吸收、抗氧化、免疫調節等多方面功能作用[16-17]。

相對于嬰兒配方食品在密封狀態下儲藏存放期間的穩定性已有較多系統性的研究而言[3,5,7,18-23], 有關開啟包裝后產品食用期間穩定性和運輸過程穩定性的文獻報道就顯得寥寥無幾[8-9,24-28], 表5總結了目前國內外嬰兒配方食品關于開啟包裝后產品食用期間穩定性的研究情況。從表5匯總的開罐穩定性概況可以看出, 目前開罐試驗研究對象都是嬰幼兒配方乳粉, 且考察指標主要集中在安全性方面, 包括脂肪氧化、美拉德反應等, 而營養性方面的關注指標較少, 主要為VA、VC、VE等營養素。

表5 國內外嬰兒配方食品開啟包裝后產品食用期間穩定性的研究情況

3 結論

開啟包裝后室溫儲存期間穩定性研究結果表明, 對特殊醫學用途嬰兒乳蛋白部分水解配方食品而言, 開罐存放期間產品營養成分葉黃素和VD的穩定性會遭到破壞, 產生不同程度的衰減, 其中葉黃素衰減程度最高, 但所有營養素在樣品開封使用一個月的過程中均符合標準要求；運輸過程營養素均一性良好, 產品品質穩定。因此, 建議消費者遵循包裝標識“開封后必須保證密封, 建議在一個月內用完”, 保證產品質量, 確保嬰幼兒攝入營養的安全性和充足性。