撒劑貨架期內(nèi)營養(yǎng)素的穩(wěn)定性

張志超，王婧，黃遠英，張旭光*

湯臣倍健股份有限公司（廣州 510663）

輔食營養(yǎng)素撒劑是由多種微量營養(yǎng)素混合成的粉狀或顆粒狀輔食營養(yǎng)補充品，可含或不含食物基質(zhì)，屬于輔食營養(yǎng)補充品的一類，適用于6～36月齡嬰幼兒及37～60月齡兒童食用，新的GB 22570《食品安全國家標準 輔食營養(yǎng)補充品》（征求意見稿）將產(chǎn)品的適齡人群放寬至72月齡，這充分說明我國嬰幼兒及兒童營養(yǎng)素補充的標準得到實時更新，結(jié)合國際組織和其他國家、地區(qū)的標準法規(guī)和指南，全面考慮我國嬰幼兒營養(yǎng)膳食現(xiàn)狀。不同國家和地區(qū)的干預(yù)試驗已經(jīng)證實，添加輔食營養(yǎng)補充品可以使嬰幼兒的生長發(fā)育得到保障，并且24月齡之前進行營養(yǎng)素強化補充對兒童及青少年后期的智力發(fā)育也具有一定積極作用[1-6]。早在5·12汶川地震發(fā)生后4個月，中國疾病預(yù)防控制中心食物強化辦公室先后在四川省理縣、北川、茂縣應(yīng)用營養(yǎng)包對6～24月齡嬰幼兒進行營養(yǎng)改善，取得良好效果，顯著降低干預(yù)縣的貧血率[7]。

貨架期即為從產(chǎn)品生產(chǎn)到銷售階段保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的一個重要期限，貨架期內(nèi)的各項影響因素會對產(chǎn)品感官與品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。為了更加合理、精確地制定合適貨架期，完善產(chǎn)品的配方設(shè)計，需要對產(chǎn)品中的各項營養(yǎng)素變化波動全面熟知，制定科學的配方。鑒于營養(yǎng)素在空氣、光照、高溫、高濕等因素下，易發(fā)生一定的氧化分解反應(yīng)而發(fā)生變化[8-9]，為保障嬰幼兒、兒童攝入的安全性和科學性，研究產(chǎn)品在貨架期及不同因素條件下的變化具有重要意義。

通過參考《特殊醫(yī)學用途配方食品穩(wěn)定性研究要求（試行）》（2017修訂版）、馬雯等[10]所使用的穩(wěn)定性試驗方法，采用加速試驗、因素試驗研究鈣鐵鋅多種維生素撒劑中維生素、礦物質(zhì)的衰減及其穩(wěn)定性情況，從而指導(dǎo)產(chǎn)品配方設(shè)計、標簽值的設(shè)計及產(chǎn)品的貯存方式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗樣品

鈣鐵鋅多種維生素撒劑（湯臣倍健股份有限公司），產(chǎn)品為淡黃色至黃色粉末，具有產(chǎn)品應(yīng)有的氣味和滋味，無異臭，無異味，手感疏松，無正常視力可見外來異物。

1.1.2 儀器與設(shè)備

THA-8100步入式恒溫恒濕實驗室（陜西歐凱機電科技有限公司）；光照箱、高濕箱型號；7890A氣相色譜儀（安捷倫）；1260高效液相色譜儀（安捷倫）；液質(zhì)聯(lián)用儀（美國AB）；Z-2000原子吸收光譜儀（日本日立）；XP205電子天平（梅特勒）；MARS6微波消解儀（美國CEM）；UV-2600紫外分光光度計（島津）；綜合藥品穩(wěn)定性試驗箱（重慶市永生實驗儀器）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗條件及周期

加速試驗采用37±2 ℃，濕度RH 75%±5%條件下進行測試，鈣、鐵、鋅多種維生素撒劑貨架期為24個月，設(shè)定加速試驗周期為6個月，分別于加速的第1，第2，第3和第6個月進行取樣檢測。因素試驗分為：高溫試驗，樣品置密封潔凈容器中，溫度60 ℃條件下放置10 d，分別于第5和第10天取樣，檢測相關(guān)指標，如樣品性狀發(fā)生顯著變化，則在溫度40 ℃下同法進行試驗；高濕試驗，樣品置恒濕密閉容器中，溫度25 ℃、濕度RH 90%±5%下放置10 d，與第5和第10天取樣檢測相關(guān)指標。如吸濕增重5%以上，則在溫度25 ℃、濕度RH 75%±5%下同法進行試驗；光照試驗，樣品置光照箱，一般在4 500±500 Lx條件下放置10 d，分別于第5和第10天取樣，檢測有關(guān)項目。

1.2.2 檢測方法

根據(jù)GB 22570《食品安全國家標準 輔食營養(yǎng)補充品》中規(guī)定的檢測方法對試驗樣品維生素、礦物質(zhì)進行檢測，如有檢測方法更新則使用最新標準進行檢測。

1.2.3 衰減率的計算

以試驗開始前即0月的檢測數(shù)值為初始值，將加速試驗的第1，第2，第3和第6個月的檢測數(shù)值分別與0月初始值進行衰減率計算；將因素試驗的第5和第10天的數(shù)值分別與0月初始值進行衰減率計算，按式（1）計算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

以不同加速節(jié)點的衰減率作為研究對象，將3批次產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進行匯總分析。通過采用標準偏差與檢測精密度對比的方法考察3批次間加速試驗、影響因素試驗的穩(wěn)定性，當標準偏差在不大于其檢測方法所允許的精密度要求時，則認為無顯著差異[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 貨架期內(nèi)加速試驗衰減穩(wěn)定性情況分析

針對3個批次鈣鐵鋅多種維生素撒劑配方中的維生素、礦物質(zhì)敏感功效成分指標進行檢測分析后發(fā)現(xiàn)，各個批次不同加速節(jié)點衰減率的標準偏差均小于檢測方法所允許的精密度要求，說明不同批次的產(chǎn)品在加速試驗中，衰減情況較為穩(wěn)定，衰減率之間的標準偏差較小（見表1）。

表1 3個批次鈣鐵鋅多種維生素撒劑加速試驗維生素、礦物質(zhì)的衰減穩(wěn)定性情況分析 單位：%

2.2 貨架期內(nèi)加速試驗衰減情況分析

加速試驗過程中不同節(jié)點，3個批次的鈣鐵鋅多種維生素撒劑中各維生素礦物質(zhì)的平均衰減率見表2。通過表2可見，在維生素方面，脂溶性維生素衰減率最高的為維生素A，加速6個月后，不同批次的衰減率均達到15%以上，這與相關(guān)文獻報道相一致[11]，這可能因為維生素A為脂溶性，粉末產(chǎn)品中使用需要將其包埋成微囊粉，與空氣的接觸面積增大，較容易被氧化從而衰減。水溶性維生素中，加速1～6個月，維生素B12的衰減率超過10%，根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》（2013版）中顯示，維生素B12遇熱會有一定程度破壞，這符合在37±2 ℃下加速情況的趨勢。而葉酸對熱、光線、酸性溶液均不穩(wěn)定，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)加速前3個月降解較少，而加速6個月時，降解較多，這提示產(chǎn)品研發(fā)時，一些穩(wěn)定持續(xù)下降的營養(yǎng)素需要格外注意，這類營養(yǎng)素的降解速率可能會隨著特殊環(huán)境下的時間增加降解速率增加。除了維生素A、維生素B12外，維生素D、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B9（葉酸）、鈣、鐵、鋅在加速6個月時，衰減率均在10%以內(nèi)，含量較為穩(wěn)定。同時對表2各時間節(jié)點、批次的產(chǎn)品，與常溫樣品進行產(chǎn)品外觀、沖調(diào)后產(chǎn)品狀態(tài)的比對，發(fā)現(xiàn)加速各節(jié)點下，產(chǎn)品的外觀、沖調(diào)后狀態(tài)均與常溫無明顯差異，產(chǎn)品感官方面無變化，另外，表2中所有營養(yǎng)素在不同加速節(jié)點的含量，均在產(chǎn)品的標準范圍內(nèi)。

表2 3個批次鈣鐵鋅多種維生素撒劑加速試驗維生素、礦物質(zhì)的衰減情況分析 單位：%

2.3 貨架期加速試驗內(nèi)重點營養(yǎng)素衰減規(guī)律分析

從表2、圖1可看出，維生素A、維生素B12、葉酸的衰減情況較為嚴重，而分析這3種營養(yǎng)素的不同時間節(jié)點的含量可以看出，維生素A的衰減在加速2個月的時候達到平穩(wěn)，隨著加速時間延長，衰減率不再有較明顯變化，分析可能因為第1個月內(nèi)，完整鋁箔袋中的氧自由基造成部分維生素A的氧化，而隨著時間增加，由于包裝密封完整，氧透過率低，故不再有明顯降解。

圖1 試驗各階段維生素A、維生素B12平均衰減率

維生素B12的衰減隨著加速時間增加，其衰減率逐步上升，這充分說明維生素B12受熱影響明顯，在高溫下隨著時間延長逐步衰減。

2.4 不同環(huán)境條件下貨架期內(nèi)衰減情況分析

影響因素試驗中，參考不同因素、時間節(jié)點，產(chǎn)品與0月對比計算的衰減率見表3。維生素中，維生素A、維生素B12在高溫條件下降解均較高，衰減率超過15%，這與加速試驗的結(jié)果基本一致。維生素D、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B9（葉酸）、鈣、鐵、鋅在不同高溫條件下均較為穩(wěn)定。所有維生素、礦物質(zhì)在高濕、光照因素考察下均無明顯衰減，說明產(chǎn)品在考察時所使用包材都能有效遮光、防水，有助于產(chǎn)品貨架期內(nèi)的質(zhì)量穩(wěn)定性，有助于產(chǎn)品的貨架期內(nèi)的儲存。除了表3指標的含量檢測，將各個考察節(jié)點的樣品與常溫樣品進行產(chǎn)品外觀、沖調(diào)后產(chǎn)品狀態(tài)進行比對，發(fā)現(xiàn)除60 ℃條件外，其余不同影響條件的各時間節(jié)點下，產(chǎn)品的外觀、沖調(diào)后狀態(tài)均與常溫無明顯差異，產(chǎn)品感官方面無變化。而60 ℃條件下，產(chǎn)品外觀出現(xiàn)小的結(jié)塊，說明該產(chǎn)品在貨架期期間，儲存溫度不得超過60 ℃，避免高溫對產(chǎn)品外觀的影響。表3中所有營養(yǎng)素在不同加速節(jié)點的含量均在產(chǎn)品的標準范圍內(nèi)。

表3 鈣鐵鋅多種維生素撒劑加速試驗維生素、礦物質(zhì)的衰減情況分析 單位：%

3 結(jié)論

維生素、礦物質(zhì)對嬰幼兒的生長發(fā)育具有深遠的影響，其攝入量應(yīng)滿足目標人群的成長需要，并應(yīng)保證整個貨架期期間營養(yǎng)素含量的有效性。通過模擬產(chǎn)品的加速試驗、多影響因素試驗，研究鈣鐵鋅多種維生素撒劑在貨架期內(nèi)營養(yǎng)素的損失與波動，對于指導(dǎo)產(chǎn)品的配方設(shè)計、產(chǎn)品貯存方式等方面具有重要意義。

通過開展穩(wěn)定性試驗，發(fā)現(xiàn)維生素A、維生素B12在37±2 ℃的溫度考察中，出現(xiàn)不同程度衰減，這與營養(yǎng)素的生產(chǎn)工藝、包埋特性有關(guān)，產(chǎn)品配方研發(fā)時需要考慮貨架期內(nèi)的損耗，制定更為科學的產(chǎn)品配方。通過產(chǎn)品的影響因素試驗發(fā)現(xiàn)，針對富含維生素、礦物質(zhì)的產(chǎn)品配方，在貨架期的貯存中，需要盡量避免高溫運輸、存放，而完整的產(chǎn)品包裝，能夠有效隔絕水分、氧氣，有助于產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定。試驗揭示產(chǎn)品中各營養(yǎng)素的6個月加速情況，以及嬰幼兒輔食營養(yǎng)素撒劑的影響因素試驗下的產(chǎn)品狀態(tài)，為產(chǎn)品的貯存條件提供數(shù)據(jù)支持。