全營養乳劑貨架期營養素變化規律的研究

來燕 ,錢啟軍 ,趙婭柔 ,金永洋 ,宮平 ,毛周瑩 ,陳新峰,何承斌,王博,何光華

（1.浙江益元素營養科技有限公司,浙江衢州 324000;2.浙江科技學院生物與化學工程學院，杭州 310023;3.浙江省農產品化學與生物加工技術重點實驗室，杭州 310023）

0 引言

特殊醫學用途配方食品（Food for special medical purpose,FSMP）（以下簡稱特醫食品）指的是為滿足進食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態人群對營養素或膳食的特殊需要，專門加工配制而成的配方食品[1]，營養治療在臨床中的應用使特醫食品得到了快速發展。目前臨床試驗已證實了病人在醫院治療期間，配合食用特醫食品可以改善營養狀況、縮短住院時間、減少并發癥[2-3]。特醫食品源于國外，從上世紀五、六十年代起至今已進行了充分的發展和臨床應用驗證[4-5]，我國于2013 年頒布了GB 29922—2013《食品安全國家標準特殊醫學用途配方食品通則》（以下簡稱GB 29922）和GB 29923—2013《食品安全國家標準特殊醫學用途配方食品良好生產規范》（以下簡稱GB 29923），為特醫產品的研發及生產提供了法規依據。

根據產品形態特醫食品分為粉劑產品和乳劑產品，粉劑產品從工藝上又可分為濕法工藝和干法工藝，乳劑產品從殺菌方式上又可分為UHT 滅菌工藝和二次滅菌工藝。目前從全球范圍來看，乳劑的占比最高約為80%，在國內市場上乳劑產品以外資品牌為主[6],而中國的特醫食品是基于嬰幼兒配方奶粉的研發基礎，因此絕大多數企業選擇了粉劑的產品形式，目前已批復特醫食品中80%以上為粉劑，但從產品的使用角度來看，乳劑產品無復水操作，使用更加便捷。

不管是全營養配方食品還是特定全營養配方食品，均為單一營養攝入源，故對產品中各營養成分的穩定性要求極高。全營養配方乳劑產品是由全脂奶粉、濃縮牛奶蛋白粉、麥芽糊精、精煉植物油、復合維生素和礦物質以及一些添加劑通過溶解、乳化、均質、滅菌等工藝加工形成的乳液，由于組成的原料性質以及溶解后的體系復雜、營養素種類多，產品在儲藏過程中易發生營養素損失[7]。全營養配方食品一般在醫院使用，其流通要求則需要保質期至少超過半年，故對乳劑產品營養素穩定性的研究可以為國產全營養乳劑產品的研發提供依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

經特醫工業化乳劑生產線制備的全營養配方乳劑產品，包裝形式為3 片罐，凈含量為250 mL。

1.2 實驗條件

放置恒溫恒濕培養箱內，溫度范圍（25±2）℃、濕度（50%±10%）RH。

1.3 檢驗周期

檢測周期為0、3、6、9、12 個月。

1.4 檢驗方法

檢測方法采用GB 29922 中規定的食品安全國家標準分析方法。

1.5 損失率計算方法

L 為營養素損失率；Ts為實驗開始前某營養素檢測值；T0為實驗結束后某營養素的檢測值；損失率為正表示營養素發生衰減，損失率為負表示營養素未發生衰減。

1.6 數據統計

數據采用平均值±標準差（mean±SD）表示，各數據間的顯著性差異采用單因素方差分析（ANOVA）方法得出，所用統計都在SPSS Statistics 22.0 軟件中實現。

2 結果與分析

2.1 常溫保存中宏量營養素的損失率

由表1 可知，在0～12 個月常溫條件下，宏量營養素中，脂肪在保質期內不同時間段損失率＜2%，且無顯著性差異；蛋白質和α-亞麻酸在保質期0～9 個月隨保存時間延長損失率逐漸增加，9～12 個月趨于穩定（蛋白質的損失率＜2%，α-亞麻酸的損失率＜5%）；而亞油酸在保質期內損失率隨保存時間延長持續增加，第12 個月時損失率達到12.45%±1.14%。

表1 常溫保存中宏量營養素損失率

2.2 常溫保存中維生素的損失率

由表2 可知，在0～12 個月常溫條件下，脂溶性維生素中，維生素E 在保質期內不同時間段損失率無顯著性差異（損失率＜5%）；維生素D 和維生素K1損失率有波動，但相對穩定（損失率＜15%）；而維生素A 損失率隨保存時間延長顯著增加，在12 個月時損失率達到28.39%±0.37%。水溶性維生素中，維生素B1、B2、葉酸、泛酸、生物素和維生素C 其損失率隨保存時間延長顯著增加，12 個月時的損失率分別31.05%±0.90%、14.28%±1.15%、14.70%±0.44%、13.98%±0.31%、20.88%±0.14%、46.18%±0.59%，其中維生素C 損失率最大；維生素B6在0～9 個月內比較穩定，到12 個月損失率顯著增加到19.55%±5.35%。

表2 常溫保存中維生素損失率

2.3 常溫保存中礦物質的損失率

從表3 可知，在0～12 個月常溫條件下，礦物質中鈉、鈣、鎂、氯、鐵、鋅在保質期內不同時間段損失率無顯著性差異（損失率＜5%），鉀、錳的損失率略有波動，但相對穩定（損失率＜5%）；磷、硒隨著保存時間的延長，損失率顯著增加（磷的損失率＜15%，硒的損失率＜10%）；而碘元素在3 個月時損失率已達23.08%±0.80%，6 個月時顯著增加到40.80%±0.30%，12 個月時損失率為41.67%±0.42%。

表3 常溫保存中礦物質損失率

2.4 常溫保存中可選擇性成分損失率

本產品添加了膽堿、肌醇、牛磺酸和左旋肉堿4種GB 29922 中的可選擇營養成分。從表4 可知，在0～12 個月常溫條件下，4 種營養素在保質期內不同保存時間段損失率略有波動，但變化很小，到12 個月時損失率＜2%，表明這4 種營養素在乳劑產品中相對穩定。

表4 常溫保存中可選擇性成分損失率

3 討論

全營養配方乳劑產品是復雜的多相液態分散體系，營養素的穩定性受到產品原料來源、礦物質劑型、pH 值和生產工藝等因素的影響[8]。宏量營養素中，亞油酸可以在人體合成重要的花生四烯酸，有益于心血管系統[9]，亞油酸中的多不飽和分子結構使其在人體發揮抗氧化作用，但同時易被氧化而造成含量下降，目前被廣泛地應用于有一定病癥人群的營養支持及治療[10]，本研究中發現亞油酸在貯存過程中損失率較大。維生素雖然每日需求量小，但卻是維持人體正常生理功能的重要物質，長期缺失某種或某幾種維生素對人體健康會造成不良影響[11]，其中B 族維生素含量水平與老年族群中基礎慢性病指標呈相關性[12]。有研究認為，維生素A 在保質期內較其他脂溶性維生素損失大，產品的pH 值、貯存時間、氧殘留等條件都會對其穩定性產生較大的影響[13-15]，維生素C 是一種化學性極不穩定的維生素，易受熱、光、金屬等因素而發生氧化，劉增輝等[16]研究發現茶飲料中的維生素C 在5個月內含量下降顯著，倪煒華等[17]研究認為在粉劑產品中，維生素B1和維生素B6在保質期內有一定損失，生物素損失較小，而本研究發現全營養乳劑配方產品中維生素A 和維生素C 損失較大，與文獻研究結果基本一致，而維生素B1、維生素B6和生物素的損失率也比較大，分別為31.05%±0.90%、19.55%±5.35%和20.88%±0.14%，與文獻報道存在一定差異，這可能是產品體系的不同影響了這些營養素的穩定性，但從本研究的結果可以看出，脂溶性維生素的穩定性高于水溶性維生素。碘元素在食品中化學性質較不穩定，極易發生氧化[18-19]，本研究的結果與文獻報道基本一致。可選擇成分是指非必須攝入的成分，長期缺乏不會產生健康的危害，但全營養產品主要為醫學用途，可選擇性成分的添加更有利于身體恢復，其中膽堿在醫學中可用于治療神經相關疾病[20]，肌醇則用于治療肝脂肪細胞過多和肝硬化[21]，牛磺酸可以增強免疫力、抗疲勞、抗血脂等[22-23]，左旋肉堿在脂肪氧化的生理過程中起著關鍵的作用[24]，從結果來看，可選擇性成分在貯存過程中相對穩定，在強化時可重點考慮其工藝損失。劉平等[25]研究認為鈣離子和鐵離子可明顯降低維生素C 的含量，而鋅離子影響不大；張曉鳴等[26]研究認為使用甘氨酸螯合鐵與使用硫酸亞鐵相比，更能減少維生素A 的損失，這說明營養素的劑型以及體系中各營養素相互作用對營養素的穩定性有一定的影響，可考慮選擇對穩定性影響相對小的礦物質劑型來提高營養素的穩定性，目前螯合型金屬離子穩定性較好、對脂肪氧化影響較小[27]，因此可以考慮選擇螯合型礦物質作為乳劑的產品開發礦物質的來源。

4 結論

分析了二次滅菌工藝的全營養乳劑產品在12 個月保質期內營養素的變化情況，結果表明：脂肪、維生素E、鈉、鈣、鎂、氯、鐵、鋅、膽堿、肌醇、牛磺酸和左旋肉堿在保質期內損失率無顯著性差異；隨著保存時間延長，亞油酸、維生素A、維生素B1、生物素、維生素B6、維生素C 和碘的損失率顯著增加，貯存12 個月后的損失率分別為12.45%±1.14%、28.39%±0.37%、31.05%±0.90%、20.88%±0.14%、19.55%±5.35%、46.18%±0.59%和41.67%±0.42%。