婴儿配方食品开罐存放期间和运输过程营养素变化的研究

楼佳佳, 华家才, 熊丽娜, 储雪, 储小军

（贝因美（杭州）食品研究院有限公司, 杭州 311106）

0 引言

婴儿配方食品组成成分复杂, 营养素种类多且含量低, 易受到产品本身配方特点、包装材料以及温度、湿度、光照、氧气等外界环境因素的影响而发生一定程度的变化, 包括感官指标、理化性状、营养成分等, 由此产品的感官品质、营养性和安全性无法得到保证。因此, 对婴儿配方食品整个生命周期内各个方面的稳定性情况进行深入研究具有重大的现实意义。

国内外针对特殊医学用途婴儿配方食品的开罐后存放期间产品稳定性研究目前为止尚未见报道。与产品密封储藏期间相比, 特殊医学用途婴儿配方食品在开启包装后食用期间更易与空气中的水分、氧气等接触而影响产品营养品质。因此, 研究开启包装后模拟消费者食用期间营养成分的稳定性情况对保证产品品质很有必要。

其次, 目前配方奶粉的生产加工方式主要有3种, 分别为干法生产工艺、湿法生产工艺以及干湿复合生产工艺。其中干法生产工艺过程中, 原辅料的颗粒度、流动性等物性均会对终产品营养素混合均匀性产生影响。据此, 运输过程中可能也会发生原料颗粒分层现象, 从而影响产品营养素均一性, 降低产品品质。因此, 考察运输过程中配方食品的营养素均一性情况对保证产品质量也有一定参考意义。

本试验主要参照《特殊医学用途配方食品稳定性研究要求》（2017修订试行版）的相关要求与方法[1], 选取市售某品牌特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品开展了产品开启包装后室温储存稳定性试验和运输试验, 旨在研究乳蛋白部分水解配方食品在贮存和使用过程中可能产生的变化情况, 为特殊医学用途婴儿配方食品的配方设计、贮存条件和开封后使用期限等提供确定依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

选取市售某品牌特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品, 镀锡薄钢板（马口铁）罐充氮包装, 残氧在3%以内, 规格400 g/罐。

Memmert HPP750恒温恒湿箱, 美墨尔特（上海）贸易有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 开启包装后室温储存稳定性试验

采用模拟消费者的方式, 将3批次包装样品开封, 置于常温环境中, 每天2次打开奶粉罐, 每次开罐时间保持1 min, 每次开罐时间结束后用马口铁盖盖好, 保证密封, 30 d后取样检测。

1.2.2 运输试验

将3批次包装样品, 以箱为单位, 按照外包装图标要求向上放置, 从地址A以物流的方式运输到地址B, 再从地址B运回地址A, 往返路程达到至少3 000 km, 取上下层样品进行检测。

取样方法：从5罐样品的表层各取40 g样品, 混成200 g混合样, 该200 g样品即为上层样, 再每罐样品弃去320 g, 每罐样品下层各取40 g, 混成200 g混合样, 该200 g样品即为下层样, 若样品量不够, 则增加取样罐数。

1.3 营养素检测方法

营养素检测方法为现行有效的相应食品安全国家标准方法, 参照GB 25596-2010。

1.4 营养素衰减率计算方法[2]

营养素衰减率（%）=（稳定性试验开始前的检测结果-稳定性试验结束后的检测结果）/稳定性试验开始前的检测结果×100%。

2 结果与讨论

2.1 开启包装后室温储存期间营养素变化情况

特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品在室温试验环境下, 在开罐30 d后取样进行检测, 检测指标包括感官、脂肪酸（DHA、ARA）、脂溶性维生素（VA、VD、VK1）、水溶性维生素（VB1、VB6）、矿物质（锰、碘、硒）、其他营养素（叶黄素）以及水分。具体检测结果及衰减率分析详见表1。

表1 开罐试验营养素指标检测结果及衰减率

表1检测结果显示, 开启包装后室温储存30 d后, 3批次样品的13个考察营养素指标检测结果均在要求（GB 25596+标签值80%）范围内, 产品质量符合国家标准要求。

由表1对特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品在开启包装后室温储存期间的营养成分衰减率分析可得, 稳定性影响最大的营养素主要是叶黄素和VD, 其余营养素项目在开罐试验过程中均保持稳定, 基本无衰减或衰减不明显。其中部分营养素指标分析结果呈现出的负衰减率, 可能是检测偏差引起波动导致的[3-5]。VB1指标结果呈现出了较大的负衰减率, 这与婴配奶粉相关文献报道的分析结果类似[6], 后续在开展此类稳定性试验研究时, 应通过多方面改进措施（比如样品批次数增加、每批次样品检测样本量增加、保证试验过程检测机构检测人员的一致性等）来将此类偏差降到最低, 从而可以更好地分析营养素变化情况。

开启包装后室温储存期间最敏感的营养成分是叶黄素。叶黄素, 作为微克级别可选择性营养成分, 在开启包装后室温储存期间衰减率达到30%以上, 衰减明显。叶黄素分子结构中含有多个共轭双键, 是一种高度不饱和结构, 作为α-胡萝卜素的衍生物, 对光、热和紫外线都不太稳定。以往研究也表明, 叶黄素在影响因素试验（高温试验、光照试验）以及加速试验中均表现出较差的稳定性, 对温度、光照均比较敏感, 极易受外界环境因素的影响[3]。这与本次研究结果基本一致, 样品在开封状态下更易与空气中的水分、氧气等接触, 且接受日光或灯光的照射, 由此多方面因素影响使得叶黄素在消费者实际食用奶粉过程中易发生衰减。

脂溶性维生素D在开启包装后室温储存期间发生了一定程度的衰减, 衰减率约为10%。VD是光照敏感型营养素, 樊垚[7]以婴幼儿配方奶粉中VD作为研究对象, 研究了光照条件下的含量波动规律, 结果表明, 光照对VD含量具有较大影响。因此, 开罐状态下, 缺少了镀锡马口铁罐对光照的阻隔作用, 样品易受到日光或灯光的照射, 从而使得VD发生一定的衰减。

同时, 样品中的DHA、ARA等多不饱和脂肪酸和VA、VK1等脂溶性维生素在开启包装后室温储存期间均未发生明显衰减, 可能是这几个营养素来源原料均是采用微胶囊包埋的形式加入终产品中, 能够有效隔绝外界条件影响, 保证原料及产品的稳定性。Chávez-Servín J L[8]等通过对20个婴儿配方奶粉样品进行开罐试验, 试验条件为25℃（23～25.5℃）, 分别于第0天和第30天检测VA含量, 结果表明, 试验周期30 d时VA几乎无衰减或衰减不明显, 衰减率在0.3%～18.5%之间, 与本研究VA结果基本一致。同时, Chávez-Servín J L[9]还对以上20个开封30 d后的婴幼儿配方奶粉样品进行了脂肪酸组成的测定, 结果表明, 部分奶粉样品的十八碳二烯酸和十八碳三烯酸发生了明显衰减, 而其余脂肪酸, 包括二十二碳六烯酸和二十碳四烯酸, 均基本无衰减或衰减不明显, 与本试验DHA、ARA分析结果类似。

另外, 表1还列出了13个考察营养素指标检测结果与样品包装所示标签值的比值, 可以看出各营养素指标实际检测结果均明显高于包装所示标签值, 实际含量为标签标示值的106.67%～372.22%, 其中微克级别矿物质（锰、硒）和选择性营养成分叶黄素的实际含量达到了标签标示值的200%以上。这是因为为了弥补加工过程和储藏期间（开罐前和开罐后）的损失, 生产厂家通常会在标准要求范围内添加更多的营养素。而配方食品中的营养素过量强化是否真的需要以及合理的强化量都有待通过更深入的研究来验证。

2.2 运输过程营养素变化情况

特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品在运输试验结束后取样进行检测, 检测指标包括脂肪酸（DHA）、脂溶性维生素（VD、VK1）、水溶性维生素（VB6、VC）及矿物质（铁）, 涵盖了不同营养素类别（维生素、矿物质）、不同添加量级别（毫克级、微克级）, 具体检测结果及均一性分析详见表2。

表2 运输试验营养素指标检测结果及均一性

由表2可见, 运输试验结束后, 3批次样品的6个考察营养素指标检测结果均在要求（GB 25596+标签值80%）范围内, 产品质量符合国家标准要求。同时, 上层样品和下层样品的同一营养素均一性均超过85%, 说明远距离的输送对特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品营养素的混合均一性几乎没有影响或影响不明显, 产品品质稳定。

2.3 国内外研究情况

根据国家标准GB 25596-2010, 特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品的设计目标人群就是对乳蛋白过敏有高风险因素的婴幼儿, 主要通过加热或酶水解手段, 将配方中的乳蛋白分子加工变成易消化的物质, 包括小分子乳蛋白、肽段和氨基酸, 从而一方面可以降低原大分子乳蛋白的致敏性, 另一方面利用小分子乳蛋白可以帮助建立耐受性, 进而提高消化率[10]。

根据国家市场监督管理总局特殊食品安全监督管理司特殊食品信息查询平台显示, 截至2021年8月31日, 通过了产品配方注册审批的特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品共有6款, 其中有2款国产品牌产品, 其余4款均为进口品牌产品。将这6款乳蛋白部分水解配方食品配料表和营养成分表标签信息进行汇总, 对其主要配方组成及可选择性成分添加情况进行梳理和分析, 详见表3、表4。

表3 国内外注册获批品牌特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品标签配料组成比较

表4 国内外注册获批品牌特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品标签可选择性成分比较

（续表3）

由表3、表4可见, 这6款产品碳水化合物的来源主要有乳糖、麦芽糊精、葡萄糖浆、白砂糖、固体淀粉糖；脂肪主要来源于植物油, 其中椰子油、葵花籽油、大豆油是产品选用较多的油种；有5款产品的蛋白质均来源于水解乳清蛋白粉, 只有1款产品选用了水解牛奶蛋白作为蛋白质来源。同时, 以上6款产品均添加了胆碱、肌醇、牛磺酸和左旋肉碱, 添加比例为100%, 但不同产品在其他营养素设计上各有特点。6款产品中仅产品-3未添加DHA和ARA；除产品-4外, 其他产品均强化了核苷酸, 强化比例为83%；仅3款产品（产品-1、产品-3、产品-6）强化了低聚糖成分（低聚果糖或低聚半乳糖）, 以促进肠道菌群代谢活性, 改善肠道功能, 提高婴儿肠道舒适度[11-12]；有3款产品（产品-1、产品-2、产品-6）配方中添加了叶黄素或β-胡萝卜素, 以促进婴儿视力发育和VA合成[13-15]；仅产品-6强化了乳铁蛋白营养成分, 强化比例只有17%, 乳铁蛋白具有广谱抗菌、调节铁吸收、抗氧化、免疫调节等多方面功能作用[16-17]。

相对于婴儿配方食品在密封状态下储藏存放期间的稳定性已有较多系统性的研究而言[3,5,7,18-23], 有关开启包装后产品食用期间稳定性和运输过程稳定性的文献报道就显得寥寥无几[8-9,24-28], 表5总结了目前国内外婴儿配方食品关于开启包装后产品食用期间稳定性的研究情况。从表5汇总的开罐稳定性概况可以看出, 目前开罐试验研究对象都是婴幼儿配方乳粉, 且考察指标主要集中在安全性方面, 包括脂肪氧化、美拉德反应等, 而营养性方面的关注指标较少, 主要为VA、VC、VE等营养素。

表5 国内外婴儿配方食品开启包装后产品食用期间稳定性的研究情况

3 结论

开启包装后室温储存期间稳定性研究结果表明, 对特殊医学用途婴儿乳蛋白部分水解配方食品而言, 开罐存放期间产品营养成分叶黄素和VD的稳定性会遭到破坏, 产生不同程度的衰减, 其中叶黄素衰减程度最高, 但所有营养素在样品开封使用一个月的过程中均符合标准要求；运输过程营养素均一性良好, 产品品质稳定。因此, 建议消费者遵循包装标识“开封后必须保证密封, 建议在一个月内用完”, 保证产品质量, 确保婴幼儿摄入营养的安全性和充足性。