特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方乳粉營(yíng)養(yǎng)素穩(wěn)定性研究

鄭華艷，姜艷喜，華家才，儲(chǔ)小軍

（1.貝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州 311106；2.貝因美股份有限公司，杭州 310058）

0 引言

特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方奶粉是指針對(duì)患有特殊紊亂、疾病或醫(yī)療狀況等特殊醫(yī)學(xué)狀況嬰兒的營(yíng)養(yǎng)需求而設(shè)計(jì)制成的粉狀配方食品。在醫(yī)生或臨床營(yíng)養(yǎng)師的指導(dǎo)下，單獨(dú)食用或與其它食物配合食用時(shí)，其能量和營(yíng)養(yǎng)成分能夠滿足特殊醫(yī)學(xué)狀況嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育需求[1]。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 25596-2010[1]定義，無(wú)乳糖配方是以其他碳水化合物完全代替乳糖特殊配方。水解蛋白配方可分部分水解、大量水解、完全水解配方[2-3]。對(duì)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 25596-2010與GB 10765-2010[4]，特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方與傳統(tǒng)的嬰兒配方奶粉的主要營(yíng)養(yǎng)素組成類(lèi)似，通常由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)和其他特殊成分組合而成，在模擬母乳成分的同時(shí)，考慮到特殊醫(yī)學(xué)狀況嬰兒的營(yíng)養(yǎng)需求，調(diào)整配方以適應(yīng)特殊醫(yī)學(xué)狀況嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育需求。根據(jù)Ferrer等[5]研究發(fā)現(xiàn)，配方中的一些組分可能在存儲(chǔ)期間發(fā)生變化，不穩(wěn)定性是由各種因素造成的，包括使用富含賴(lài)氨酸的蛋白質(zhì)、pH值、水分活度、配方中的中二價(jià)陽(yáng)離子的濃度和較長(zhǎng)的貯藏期等。

利用加速穩(wěn)定性試驗(yàn)來(lái)預(yù)測(cè)特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方奶粉的保質(zhì)期，加速穩(wěn)定性試驗(yàn)相對(duì)于長(zhǎng)期儲(chǔ)藏試驗(yàn)，可快速預(yù)測(cè)貨架期，節(jié)省時(shí)間[6]。對(duì)特殊醫(yī)學(xué)嬰兒配方乳粉開(kāi)展了加速儲(chǔ)藏試驗(yàn)，旨在為特殊醫(yī)學(xué)嬰兒配方乳粉的配方設(shè)計(jì)、營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的制定、穩(wěn)定性研究及貨架期評(píng)估提供參考。

目前針對(duì)常規(guī)嬰幼兒配方奶粉已有相關(guān)儲(chǔ)藏研究[7-9]，但對(duì)特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方奶粉的研究較少，這可能與特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方奶粉的特殊基質(zhì)有關(guān)，是為適應(yīng)特殊需求的臨床嬰幼兒特別研發(fā)，故研究該類(lèi)產(chǎn)品穩(wěn)定性有一定必要性。

1 材料與方法

1.1 材料

市售特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方奶粉無(wú)乳糖配方，共3批次樣品，包裝形式為鍍錫馬口鐵罐，充氮?dú)獍b，罐內(nèi)氧氣殘留量小于3.0%。

1.2 設(shè)備與試驗(yàn)條件

德國(guó)美墨爾特HPP750恒溫恒濕箱。本試驗(yàn)參照《特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品穩(wěn)定性研究要求》（2017修訂版）的相關(guān)要求與方法，設(shè)置試驗(yàn)溫度37℃±2℃，RH 75%±5%條件下加速儲(chǔ)藏6個(gè)月，加速0月和加速6月時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行全項(xiàng)目檢測(cè)。按照特醫(yī)穩(wěn)定性研究要求，試驗(yàn)中間增加1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月考察點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究[7,9]，乳粉富含對(duì)光照、氧氣、濕度敏感的維生素，以及DHA、ARA等成分易衰減，而礦物質(zhì)大多較穩(wěn)定。綜合以上因素，對(duì)產(chǎn)品的宏量營(yíng)養(yǎng)素、DHA、ARA、維生素、礦物質(zhì)微量元素，及部分可選擇成分進(jìn)行了中間考察點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)。

1.3 檢測(cè)方法

試驗(yàn)中的各營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)方法依據(jù)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。詳細(xì)檢測(cè)方法及檢測(cè)精密度見(jiàn)表1。

表1 營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)方法及精密度

1.4 計(jì)算方法

參照保健食品及營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中維生素C穩(wěn)定性研究[10]中的衰減率計(jì)算方法，制定營(yíng)養(yǎng)素的衰減率計(jì)算公式：衰減率（%）=（試驗(yàn)0月檢測(cè)值-試驗(yàn)考察點(diǎn)檢測(cè)值）/試驗(yàn)0月檢測(cè)值×100%。

1.5 判定原則

考慮到各個(gè)營(yíng)養(yǎng)素的檢測(cè)方法有精密度要求，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)素衰減率小于檢測(cè)精密度，則認(rèn)為該營(yíng)養(yǎng)素在試驗(yàn)期間未發(fā)生明顯衰減。

2 結(jié)果與分析

2.1 宏量營(yíng)養(yǎng)素及脂肪酸衰減情況

由表2可知，宏量營(yíng)養(yǎng)素蛋白質(zhì)、脂肪、亞油酸、α-亞麻酸、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳四烯酸（ARA）在加速試驗(yàn)6個(gè)月期間均未發(fā)生明顯衰減，衰減率在檢測(cè)精密度范圍內(nèi)，可認(rèn)為在上述營(yíng)養(yǎng)素在貨架期內(nèi)未發(fā)生明顯衰減。脂肪是嬰兒喂養(yǎng)的關(guān)鍵組分，可提供能量，更重要的是提供中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[11]。Lauritzen等[12]研究表明長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸(LCPUFAs)二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸(ARA)是胎兒大腦生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在妊娠晚期和出生后2年內(nèi)，DHA和ARA會(huì)快速在胎兒大腦中的積累。由于DHA內(nèi)源性合成相對(duì)較低[12]，所以DHA的適當(dāng)攝入可能有助于大腦發(fā)育。也有相關(guān)研究[13]發(fā)現(xiàn)DHA有助于嬰兒的視覺(jué)發(fā)育。

表2 宏量營(yíng)養(yǎng)素及脂肪酸加速儲(chǔ)藏后的衰減率（n=3，±s）%

表2 宏量營(yíng)養(yǎng)素及脂肪酸加速儲(chǔ)藏后的衰減率（n=3，±s）%

項(xiàng)目 加速1月 加速2月 加速3月 加速6月蛋白質(zhì) -0.36±1.5 2.75±1.06 1.35±2.07 -1.17±2.94 0.55±2.27脂肪 -0.02±0.7 1.19±0.8 2.5±0.68亞油酸 9.15±1.95 4.04±0.51 3.28±0.26 -5.54±1.83 α-亞麻酸-0.34±3.11 -1.7±2.17 -2.26±1.56 -7.01±2.89 DHA -8.36±4.96-7.83±7.09-11.86±3.53-27.16±3.72 ARA 3.2±9.31 -1.65±9.58-2.14±9.16-15.18±13.81

2.2 維生素衰減情況

維生素是嬰兒健康和正常生長(zhǎng)所必需的，在許多生理功能中起著重要作用，例如核黃素、維生素B6、煙酰胺、硫胺素等作為輔酶或輔酶的前體來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體代謝，參與氨基酸、碳水化合物、脂質(zhì)代謝和神經(jīng)傳導(dǎo)等，也可作為遺傳調(diào)節(jié)因子等[14]。若維生素?cái)z入量不足可能會(huì)導(dǎo)致一些疾病發(fā)生，例如缺乏維生素C可能會(huì)導(dǎo)致壞血病[15]，而缺乏維生素D可能會(huì)導(dǎo)致佝僂病[16]。由于維生素的不穩(wěn)定性，以及膳食攝入并不總是含有正常發(fā)育和維持身體機(jī)能所需的維生素量，所以需要強(qiáng)化維生素，特別是為嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)設(shè)計(jì)的食品。維生素A和維生素E是脂溶性微量營(yíng)養(yǎng)素，是正常生長(zhǎng)和細(xì)胞分化所必需的，維生素E在防止氧化損傷方面也起著關(guān)鍵作用[17]。然而，奶粉加工工藝以及儲(chǔ)存的時(shí)間和條件可能會(huì)影響終產(chǎn)品中維生素的含量，因此需要結(jié)合營(yíng)養(yǎng)素生產(chǎn)加工、儲(chǔ)藏期衰減情況、檢驗(yàn)偏差等綜合設(shè)計(jì)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化量。

表3 維生素衰減率（n=3，±s） %

表3 維生素衰減率（n=3，±s） %

項(xiàng)目 加速1月 加速2月 加速3月 加速6月維生素A 19.7±10.68 23.23±3.66-25.68±11.76 24.76±2.97維生素D 29.71±3.87 27.54±5.88 28.86±3.12 39.02±1維生素E-15.13±5.01-32.22±11-22.11±4.9 -13.81±3.14

（續(xù)表3）

由表3維生素的儲(chǔ)藏?cái)?shù)據(jù)可知，維生素A、維生素D、泛酸在加速儲(chǔ)藏6個(gè)月內(nèi)有較明顯的衰減趨勢(shì)，其他維生素的檢測(cè)值均小于檢測(cè)偏差，衰減不明顯。維生素A的衰減與Juana[18]研究相似，腸內(nèi)喂養(yǎng)配方儲(chǔ)存9個(gè)月（儲(chǔ)藏溫度4℃、20℃、30℃），維生素A衰減明顯，而維生素E與維生素B1衰減不明顯。也有配方奶粉穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn)，37 °C儲(chǔ)存條件下，維生素A損失(大約35%)明顯[19]。

維生素A對(duì)光及氧氣較敏感，會(huì)發(fā)生直接或間接的光化學(xué)異構(gòu)化，發(fā)生光化學(xué)降解或過(guò)氧化反應(yīng)[14]，因此樣品取樣位置對(duì)檢測(cè)結(jié)果也可能有一定影響。維生素A在加速3月時(shí)呈未衰減趨勢(shì)，但檢測(cè)偏差較大。維生素A添加量較少，該產(chǎn)品中使用的醋酸視黃酯（11.5%）的添加量?jī)H為0.005%。姜艷喜等[20]研究干法混合工藝中，粒徑對(duì)于混合均勻性影響很大，隨著檢測(cè)方法精密度提高，取樣量也影響干法工藝的混合均勻性，這可能是造成維生素A在試驗(yàn)過(guò)程中雖沒(méi)有明顯衰減，而相較于其它營(yíng)養(yǎng)素有很大標(biāo)準(zhǔn)偏差的原因。通常維生素等營(yíng)養(yǎng)素添加常采用干法后混添加，干法工藝的優(yōu)勢(shì)是未經(jīng)過(guò)高溫處理，使得營(yíng)養(yǎng)素成分較好地保留下來(lái)。

根據(jù)SHELLY[21]研究表明，在光照條件下，牛奶中維生素D會(huì)有輕微的損失。暴露在空氣中并不影響牛奶的穩(wěn)定性。姜艷喜[20]也研究發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)期間，密封在充氮鐵罐內(nèi)的嬰兒配方奶粉中的維生素D3不會(huì)發(fā)生明顯變化。嬰幼兒配方乳粉中的維生素D對(duì)光非常敏感，在光線下被破壞的速度相對(duì)較快[8]。這與本試驗(yàn)中維生素D的衰減結(jié)果不一致，表3中維生素D的在各個(gè)加速時(shí)間點(diǎn)衰減率值之間偏差小，可能與0月檢測(cè)值檢測(cè)偏差有關(guān)，后續(xù)穩(wěn)定性研究應(yīng)持續(xù)關(guān)注該指標(biāo)。

配方中的泛酸來(lái)源為泛酸鈣，泛酸鈣在空氣、日光中較穩(wěn)定，常作為泛酸的補(bǔ)充形式，在糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)代謝和乙酰轉(zhuǎn)移中起重要作用。泛酸在加速實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)，這與馬雯[9]研究結(jié)果相似，后續(xù)穩(wěn)定性研究應(yīng)持續(xù)關(guān)注該指標(biāo)衰減情況。

2.3 礦物質(zhì)衰減情況

礦物質(zhì)穩(wěn)定性較好，奶粉中礦物質(zhì)一般不會(huì)有較大損失。表4數(shù)據(jù)表明，礦物質(zhì)鈉、鉀、銅、鎂、鐵、鋅、錳、鈣、磷、氯在加速儲(chǔ)藏試驗(yàn)中較穩(wěn)定，衰減率不明顯。硒為衰減趨勢(shì)，但衰減率小于檢測(cè)偏差范圍內(nèi)，可認(rèn)為衰減不明顯。硒是人體必需的微量元素[22]，常用強(qiáng)化劑化合物來(lái)源為亞硒酸鈉。硒存在于許多功能活性蛋白中，也是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的重要組成部分，具有降低脂質(zhì)過(guò)氧化的作用[23]，可調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)及調(diào)節(jié)甲狀腺激素[24]。此外，硒和維生素E（α-生育酚）之間存在著生物化學(xué)方面相互作用[25]。

表4 礦物質(zhì)衰減率（n=3，±s） %

表4 礦物質(zhì)衰減率（n=3，±s） %

項(xiàng)目 加速1月 加速2月 加速3月 加速6月鈉 - - - 4.13±2.16鉀 - - - -6.08±2.98銅 -7.88±5.63 -9.84±9.29 -11.63±11.63-22.36±9.23鎂--- -8.51±6.15鐵 -3.96±4.21 1.28±1.39 -5.8±4.53 2.27±5.31鋅 -1.12±17.14-6.86±19.29 -8.24±8.91-16.56±16.24錳 -9.86±7.09 -13.14±1.45 -23.66±6.02 -26.61±5.3鈣--- 2.12±3.64磷----1.8±4.1碘 2.3±10.64 3.05±11.75 8.75±8.3 22±2.24氯---4.52±0.2硒 8.04±5.21 -2.47±4.42 6.15±3.5 15.9±4.93

碘在加速6月時(shí)衰減率大于檢測(cè)精密度，表明碘的衰減較明顯，這與孫本風(fēng)[7]、馬雯[9]、姜艷喜[26]等的研究一致，研究嬰幼兒配方奶粉貨架期內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素衰減率時(shí)，發(fā)現(xiàn)礦物質(zhì)中碘的衰減率較高。碘的檢測(cè)結(jié)果易出現(xiàn)重現(xiàn)性差、波動(dòng)等問(wèn)題，可能與樣品前處理步驟以及碘化鉀見(jiàn)光易分解有關(guān)[20]。后續(xù)穩(wěn)定性研究中應(yīng)關(guān)注該指標(biāo)，增加分析樣品批次，保證同一檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室同一檢測(cè)人員操作，以最大限度的減少實(shí)驗(yàn)室間偏差以及人為誤差的影響。

2.4 可選擇成分衰減情況

由表5可知，可選擇成分中，肌醇、牛磺酸、左旋肉堿衰減不明顯，而膽堿有一定衰減，總體衰減趨勢(shì)呈較規(guī)律下降趨勢(shì)，加速6月衰減率約為12.01%。有研究表明，膽堿和DHA在嬰兒大腦和眼睛發(fā)育中發(fā)揮著協(xié)同作用，攝入不足會(huì)導(dǎo)致視覺(jué)和神經(jīng)認(rèn)知障礙[27]。

表5 可選擇成分衰減率（n=3，±s） %

表5 可選擇成分衰減率（n=3，±s） %

項(xiàng)目 加速1月 加速2月 加速3月 加速6月膽堿 6.04±7.95 7.8±5.59 10.83±7.65 12.01±2.66肌醇 -0.73±5.27-20.58±4.37-14.86±4.78-15.08±5.42?；撬?24.24±35.02 0.32±3.1 5.52±20.64 0.46±7.01左旋肉堿 - - - -13.87±30.31

?；撬釋?duì)嬰兒神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育有重要作用。肌醇、左旋肉堿與代謝機(jī)制有關(guān)，可促進(jìn)磷脂、脂肪代謝，為嬰幼兒提供能量及促進(jìn)細(xì)胞新陳代謝。

3 結(jié)論

特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方奶粉經(jīng)加速儲(chǔ)藏試驗(yàn)后，宏量營(yíng)養(yǎng)素、大部分維生素和礦物質(zhì)也基本無(wú)衰減，但維生素A、維生素D、泛酸、碘、硒有不同程度的衰減。奶粉加工工藝以及儲(chǔ)存的時(shí)間和條件可能會(huì)影響終產(chǎn)品中營(yíng)養(yǎng)素的含量，因此需要結(jié)合營(yíng)養(yǎng)素生產(chǎn)加工、儲(chǔ)藏期衰減情況、檢驗(yàn)偏差等綜合設(shè)計(jì)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化量。