婴幼儿配方乳粉中脂溶性维生素的稳定性探究

贾宏信

（乳业生物技术国家重点实验室，上海乳业生物工程技术研究中心，光明乳业股份有限公司乳业研究院，上海200436）

0 引言

维生素是维持人体生命活动所必须的一类有机物质，在机体的代谢、生长发育等过程中起着非常重要的作用[1]。牛乳中的维生素和母乳中的维生素存在着差异，且婴幼儿配方乳粉在生产加工及贮存过程中会损失一部分维生素，所以婴幼儿配方乳粉的生产都会额外添加维生素以满足婴幼儿的需要[2-3]。但，脂溶性维生素A、D、E、K1可以贮存于体脂，长期过量摄入又可导致在组织中堆积并产生不良反应，因此设计婴幼儿配方乳粉时，应避免脂溶性维生素的添加量过低或过高[4]。研究婴幼儿配方乳粉中脂溶性维生素的稳定性，可以了解婴幼儿配方乳粉中各脂溶性维生素的损失情况，有利于指导婴幼儿配方乳粉的设计与开发。本文采用42℃和50℃的加速实验，验证婴幼儿配方乳粉中脂溶性维生素A,D,E,K1贮存6个月的质量分数变化及损失情况。

1 实验

1.1 材料

婴儿配方乳粉（Ⅰ段典型指标为：蛋白质12.6%，脂肪26.5%，亚油酸3.25%，碳水化合物53.8%，维生素C 200 m g/100g，均为质量分数（下同）），较大婴儿配方乳粉（Ⅱ段典型指标为：蛋白质18.5%，脂肪20.0%，亚油酸2.38%，碳水化合物52.4%，维生素C 130 m g/100g，均为质量分数（下同））；配方中所强化的维生素A为醋酸视黄酯、维生素D为胆钙化醇、维生素E为dl-α-醋酸生育酚、维生素K1为植物甲萘醌。α-淀粉酶（酶活力≥2.0 U/m g），脂肪酶（酶活力≥700U/m g）；无水硫酸钠，氢氧化钠，氯化钠，冰醋酸，氯化锌，无水乙酸钠（分析纯），维生素A，D2，D3，E，C，K1标准品，二氯甲烷，异丙醇，乙醇，氢氧化钾，石油醚，甲醇，正己烷和环己烷（均为色谱纯）。实验过程中所用的水如无特殊要求，均为去离子水。

1.2 仪器与设备

S25型磁力搅拌器；高效液相色谱仪（1260）；4000型旋转蒸发仪；TE612-L型电子天平；F-301I型离心机；美墨尔特培养箱（HPP110）；氮吹仪。

1.3 方法

把用铝箔充氮包装的婴幼儿配方乳粉分别放置于相对湿度（RH）为75%，温度为42℃和50℃的恒温恒湿培养箱内。以加速试验的第0天为起点设置为第0个月，以后分别于第1，2，3，4，5和6个月取样检测婴幼儿配方乳粉内维生素A，D，E，K1的质量分数。维生素A、D、E的测定依据GB 5413.9-2010，维生素K1测定依据GB 5413.10-2010。每组数据平行测定两次。维生素的损失率计算公式为：损失率=(0天某一维生素的检出值（g）-加速过程中某一维生素的检出值（g）)/0天某一维生素的检出值（g）×100%。

1.4 数据处理

不同时间节点维生素的显著性分析用SPSS 21.0处理软件进行单因素方差分析。显著性差异（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 加速条件下维生素A的稳定性

婴幼儿配方乳粉中维生素A随贮存时间的延长其质量分数的变化如图1所示。从图1可知，同种乳粉储存的温度越高，维生素A的稳定性越差，在乳粉内的下降幅度越快。如Ⅰ段乳粉在42℃条件下贮存到第6个月，维生素A的质量分数表现为显著下降；在50℃条件下贮存到第4个月，维生素A的质量分数表现为显著下降。Ⅰ段乳粉在42℃和50℃条件下贮存到6个月维生素A的损失率分别为7.2%和8.2%。这一结果与A lbalá-hurtad等[3]研究液态和粉状的婴幼儿配方食品中维生素A的稳定性结果一致，即同种配方贮存的温度越高其稳定性越差。

Ⅱ段乳粉与Ⅰ段乳粉相比，其维生素A的稳定性相对较差，在42℃和50℃条件下贮存，维生素A质量分数的显著降低分别发生于乳粉贮存的第4个月和第3个月（图1），且到第6个月维生素A的损失率分别为13.4%和14.8%。研究表明，维生素A的稳定性受各种因素如加工工艺、光照、氧气、储存条件、脂肪质量分数、抗氧化剂等的影响[5-6]。本研究结果显示Ⅱ段乳粉相比于Ⅰ段乳粉维生素A的稳定性较差，在相同的贮存条件下损失率更高，可能与两种配方的脂肪质量分数，抗氧化剂（维生素C）质量分数等不同有关。Wh ited[7]曾研究表明，乳粉脂肪质量分数越高维生素A的损失越少，如脱脂乳粉的维生素A损失率在相同条件下是全脂乳粉的3.5倍。

图1 贮存过程中婴幼儿配方乳粉维生素A质量分数

2.2 加速条件下维生素D的稳定性

维生素D随贮存时间的延长其质量分数的变化如图2所示。由图2可以看出，Ⅰ段乳粉中的维生素D在42℃和50℃条件下贮存6个月，其质量分数并无显著差异。而Ⅱ段乳粉中的维生素D稳定性相对较差，在42℃和50℃条件下贮存，维生素D的质量分数显著降低分别发生于乳粉贮存的第6个月和第2个月，到第6个月维生素D的损失率分别为5.6%和5.4%。综上，可见维生素D在乳粉中的损失率较小。这与樊垚等[8]的研究结果一致，即婴幼儿配方乳粉贮存过程中维生素D不易发生损失。另外通过损失率对比分析可知，Ⅰ段乳粉中维生素D（两种温度下损失率约3.0%）比2段乳粉中的维生素D（两种温度下损失率约5.5%）更稳定，说明配方组成也会对维生素D的损失产生一定的影响。

图2 贮存过程中婴幼儿配方乳粉维生素D质量分数

2.3 加速条件下维生素K1的稳定性

由图3可知，维生素K1在42℃和50℃条件下贮存6个月，随贮存时间的延长42℃条件下其质量分数的变化不明显，50℃条件下贮存4个月Ⅰ段乳粉和Ⅱ段乳粉的维生素K1质量分数都显著降低。通过对维生素D的损失率计算可得，Ⅰ段乳粉和Ⅱ段乳粉在42℃条件下贮存6个月后，其损失率分别为：6.1%、9.2%，在50℃条件下贮存6个月后，其其损失率分别为：4.9%、9.2%。孙本风等[9]曾跟踪分析了维生素K1在婴儿配方乳粉中的损失情况，结果常温贮存24个月后维生素K1的损失率达到12.7%。而高春阳[10]研究了婴幼儿配方乳粉在60℃下的条件下储藏30天，维生素K1的损失率为：Ⅰ段乳粉24.3%，Ⅱ段乳粉20.7%，Ⅲ段乳粉19.0%。以上结果说明婴幼儿配方乳粉中的维生素K1会随着贮存时间的延长而发生损失，同时贮存温度会影响维生素K1的稳定性。

图3 贮存过程中婴幼儿配方乳粉维生素K1质量分数

2.4 加速条件下维生素E的稳定性

在婴幼儿配方乳粉贮存过程中，贮存时间和贮存温度是影响维生素E稳定性的重要因素。由图4可知，维生素E在42℃和50℃条件下贮存6个月，随贮存时间的延长，Ⅰ段乳粉和2段乳粉维生素E的质量分数都有所降低，50℃贮存的Ⅰ段乳粉维生素E质量分数显著降低发生在第5个月，42℃和50℃贮存的Ⅱ段乳粉维生素E的质量分数在第4个月发生显著降低。42℃和50℃条件下，贮存6个月，Ⅰ段乳粉维生素E的损失率分别为：3.2%，5.1%；Ⅱ段乳粉的损失率分别为：和11.3%，11.6%。由此表明，Ⅱ段乳粉的维生素E稳定性更差，同样的贮存条件下损失率更高。这一结果与Chávez-Servín等[11]研究的乳基婴幼儿配方粉中维生素E的稳定性一致，即维生素E都是随着贮存时间的延长而损失，且贮存温度越高损失变化越明显。另外，Chávez-Servín的结果显示，两种配方不同的乳基婴儿配方乳粉40℃贮存6个月后维生素E的损失率分别为6.5%和12.3%。说明，配方的不同也会影响维生素E的储藏稳定性。

图4 贮存过程中婴幼儿配方乳粉维生素E质量分数

3 结论

本文对婴幼儿配方乳粉中脂溶性维生素A，D，E，K1在不同贮存条件下的稳定性分析。结果表明，贮存温度是影响脂溶性维生素的重要因素，温度越高配方乳粉中脂溶性维生素的稳定性越差；配方的不同会影响脂溶性维生素的稳定性，维生素A、D、E在Ⅰ段乳粉中稳定性表现较好，维生素K1在Ⅱ段乳粉中的稳定性较强。且婴幼儿配方乳粉贮存过程中，维生素D和K1相比于维生素A和E稳定性高，在42℃和50℃贮存6个月的条件下，Ⅰ段和Ⅱ段乳粉的维生素D的损失率损失率最高为5.6%，维生素K1的损失率损失率最高为9.2%，而维生素A的损失率最高为14.8%，维生素E的损失率最高为11.6%。

参考文献：

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[3]ALBALA-HURTADO S,VECIANA-NOGUESM T,VIDALCAROU M C,et al.Stability of Vitamins A,E,and B Complex in Infant Milks Claimed to have Equal Final Composition in Liquid and Powdered Form[J].Journal of Food Science,2000,65(6):1052-1055.

[4]郭本恒.乳粉[M].化学工业出版社,2016：143-149

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[8]樊垚.婴幼儿配方奶粉中维生素D的稳定性研究[D].中南林业科技大学,2013.

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[10]高春阳.婴幼儿配方奶粉中维生素K1的稳定性研究[D].中南林业科技大学,2016.

[11]CHAVEZ-SERVIN JL,CASTELLOTE A I,R IVERO M,et al.Analysis of vitamins A,E and C,iron and selenium contents in infant milk-based powdered formula during full shelf-life[J].Food Chemistry,2008,107(3):1187-1197.