包裝形式和儲藏溫度對嬰幼兒配方乳粉中益生菌活菌數的影響研究

曹文海，周必耀，李小英，羅 君，鄧 銀

湖南展輝食品有限公司，湖南長沙 410200

0 引言

母乳是嬰兒出生后最好的食物，富含優質蛋白質、豐富的必需脂肪酸、乳糖和免疫物質，且易于消化吸收[1]。隨著實驗技術的發展，人們發現母乳中存在豐富的微生物菌群，含有高達數百種的菌株[2]。

眾所周知，嬰幼兒屬于腸道弱勢群體，新生兒剛出生時腸道內是完全無菌的狀態，在出生后腸道內的細菌量便開始突飛猛進[3]。在嬰幼兒配方乳粉（以下簡稱“嬰配粉”）中添加了益生菌，其主要好處是提高嬰配粉喂養嬰兒腸道菌群與健康之間的平衡。這為母乳不足或無法進行母乳喂養的嬰兒的健康發展提供了可能。益生菌定義是：“當給予足夠的劑量時，會給宿主的健康帶來益處的活的微生物”[4]，益生菌不但可以調節腸道免疫，預防和治療腹瀉，也可以促進嬰兒的生長發育，還參與機體營養物質代謝并維護腸壁吸收、分泌功能，能夠合成機體必需的維生素和微量元素并且在預防疾病發生等方面發揮重要作用[5，6]。在衛生部2011年第25號公告中動物雙歧桿菌Bb-12被批準為《可用于嬰幼兒配方食品的菌種名單》中[7，8]。

益生菌中的活菌數指標即益生菌的活性是添加益生菌的嬰配粉所面臨的技術瓶頸，整個貨架期間所含的益生菌活菌數不能低于其對宿主發揮有益健康作用的最低數值[9]。本文就包裝形式和儲藏溫度對嬰配粉中益生菌活性進行了研究，為開發益生菌奶粉提供了依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗原料

動物雙歧桿菌（B b-1 2）：購自丹麥科漢森公司；全脂奶粉：購自新西蘭恒天然公司；高油乳清粉：購自國內著名廠家；乳糖、復配營養強化劑（礦物質）、復配營養強化劑（維生素）均購自國內外著名廠家。以上所有原料均為食品級 ，各項指標均符合《G B 1 0 7 6 5-2 0 2 1 食品安全國家標準 嬰兒配方食品》的要求。

1.2 試驗儀器

干混機：長沙步源制藥機械設備有限公司；氣調包裝機：江蘇僅一包裝技術有限公司；無菌操作臺：上海化科實驗器材有限公司；電熱恒溫培養箱：上海一恒科學儀器有限公司；電子天平：長沙譜潤儀器有限公司等。

1.3 培養基

莫匹羅星鋰鹽（Li-Mupirocin）、半胱氨酸鹽酸鹽（CysteineHydrochloride）、改良MRS培養基均購自廣州環凱生物科技有限公司；具體配料見《GB 4789.35-2016 食品安全國家標準 食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》。

1.4 試制樣品的制備

按照嬰配粉干法工藝，將全脂奶粉、高油乳清粉、乳糖、復配營養強化劑（礦物質）、復配營養強化劑（維生素）和動物雙歧桿菌（Bb-12）進行干法混合，轉速60 r/min，時間為30 min；將混合均勻后的樣品分別進行充CO2、氮氣和空氣包裝，產品配方見表1。

表1 嬰幼兒配方奶粉配料

1.5 動物雙歧桿菌（Bb-12）的培養和計數

1.5.1 樣品制備

準確量取添加益生菌的奶粉樣品25.00 g，置于無菌均質杯中，均質杯中預先裝有225 mL生理鹽水，以轉速8 000 r/min 的條件均質處理1 min，制成1∶10 樣品勻液。

1.5.2 試驗過程

樣品勻液做10 倍梯度稀釋。選擇適宜的連續稀釋度樣品，均勻涂布于莫匹羅星鋰鹽（Li-Mupirocin）和半胱氨酸鹽酸鹽改良MRS瓊脂平板上，使用滅菌涂布棒涂布均勻，按每稀釋度平行3 次，（36±1） ℃厭氧培養48 h后活菌計數。

1.5.3 菌落計數

選取菌落數在30～300 CFU之間、無蔓延菌落生長的平板計數菌落總數。低于30 CFU的平板記錄具體菌落數，大于300 CFU的可記錄為多不可計。每個稀釋度的菌落數應采用2 個平板的平均數。

1.6 試驗方法

分別將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，分別儲藏在室溫以及常溫30 ℃，高溫50 ℃恒溫箱中，間隔測定活菌數。

2 結果與分析

2.1 高溫試驗與結果分析

2.1.1 試驗過程

將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，儲藏在高溫50 ℃恒溫箱中15 天，間隔測樣品中的動物雙歧桿菌數量。

2.1.2 益生菌檢測結果

從表2可以看出，在50 ℃高溫條件下，儲藏15天，嬰配粉中益生菌活力下降很快。其中氮氣包裝的益生菌對數下降21.00%，CO2包裝的益生菌對數下降43.00%，普通包裝的奶粉中益生菌對數下降了56.00%。試驗結果表明，在50 ℃高溫條件，普通包裝的益生菌嬰配粉儲藏3 天，CO2包裝的益生菌嬰配粉儲藏5 天，氮氣包裝的益生菌嬰配粉儲藏10 天，其活菌數大于1.0×106CFU/g，符合國標《GB 10765—2021 食品安全國家標準 嬰兒配方食品》的要求。

2.2 常溫試驗及結果分析

2.2.1 試驗過程

將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，儲藏在30 ℃恒溫箱中180 天，每隔15 天檢測樣品中的動物雙歧桿菌數量。

2.2.2 益生菌檢測結果

從表3可以看出，在30 ℃條件下，儲藏15 天，嬰配粉中益生菌活力緩慢下降。其中氮氣包裝的益生菌對數下降0.04%，CO2包裝的益生菌對數下降1.10%，普通包裝的益生菌對數下降了1.10%；試驗結束（儲藏180 天）后，氮氣包裝的奶粉益生菌下降8.80%，CO2包裝的益生菌對數下降37.20%，普通包裝的益生菌對數下降45.90%。試驗結果表明，在30 ℃條件下，普通包裝的益生菌嬰配粉放置75 天，CO2包裝的益生菌嬰配粉放置105 天，氮氣包裝的益生菌嬰配粉放置180 天，其活菌數大于1.0×106CFU/g，均符合國標《GB 10765—2021 食品安全國家標準嬰兒配方食品》要求。

2.3 貨架期試驗及結果分析（室溫試驗）

2.3.1 試驗過程

將CO2包裝、氮氣包裝和普通包裝的樣品，放置室溫條件24 個月，每間隔一段時間測其樣品中的動物雙歧桿菌數量。

2.3.2 益生菌數檢測結果

從表4可以看出，在室溫條件，儲藏15 天，嬰配粉中益生菌活力幾乎沒有下降。貨架期試驗結束后（放置室溫24 個月），其中氮氣包裝的嬰配粉中益生菌對數下降12.70%，CO2包裝的嬰配粉中益生菌對數下降20.00%，普通包裝的嬰配粉中益生菌對數下降32.00%；相對于CO2和普通包裝的嬰配粉，氮氣包裝的益生菌對數分別提高9.00%和28.00%。貨架期結果表明，在室溫條件下，普通包裝的益生菌嬰配粉放置18 個月，CO2包裝的益生菌嬰配粉放置20 個月，氮氣包裝的益生菌嬰配粉放置24 個月，其活菌數大于1.0×106CFU/g，均符合符合國標《GB 10765—2021 食品安全國家標準嬰兒配方食品》要求。

表2 50 ℃儲藏條件下嬰配粉中益生菌數

表3 30 ℃儲藏條件下嬰配粉益生菌數

表4 室溫儲藏條件下嬰配粉益生菌數

3 結論

綜上所述，儲藏溫度是影響嬰配粉中益生菌活性的關鍵因素，室溫條件可較好維持產品品質，當儲藏溫度升高30 ℃及以上時，益生菌活性則隨溫度的升高顯著降低。通過改變包裝方式，可以提高嬰配粉中益生菌穩定性，試驗證明了氮氣包裝有利于益生菌奶粉儲藏。益生菌嬰配粉在室溫氮氣包裝下可存放2 年，活菌數大于1.0×106CFU/g。