輔食營養(yǎng)補充品的生產(chǎn)工藝及穩(wěn)定性研究

◎ 張曉潔，鄧穎妍，黎 婷，李嘉卿，周燕玉，韋祝娟，林小潔，程 彥

（廣州富諾營養(yǎng)科技有限公司，廣東 廣州 510700）

中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院針對嬰幼兒營養(yǎng)問題建立的“中國食物營養(yǎng)檢測系統(tǒng)”監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，造成我國嬰幼兒營養(yǎng)問題的主要原因是孕婦營養(yǎng)不良高發(fā)、母乳喂養(yǎng)率低下、輔食營養(yǎng)不足和貧困，其中輔食營養(yǎng)不足問題最為突出，主要表現(xiàn)為6 個月后輔食喂養(yǎng)期間生長發(fā)育遲緩、貧血的嬰幼兒數(shù)量大幅增加，在農(nóng)村地區(qū)尤其明顯[1]。針對這種情況，中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院和國際生命科學(xué)學(xué)會中國辦事處提出了強化早期兒童輔食營養(yǎng)的干預(yù)策略。根據(jù)我國的實際需求，提出了輔食營養(yǎng)補充品。

《食品安全國家標準 輔食營養(yǎng)補充品》（GB 22570—2014）規(guī)定，輔食營養(yǎng)素撒劑必須含有2 種礦物質(zhì)和4 種維生素，鈣為可選成分，10 種維生素也屬于可選成分。營養(yǎng)素的穩(wěn)定性與生產(chǎn)工藝、包裝材料、儲藏條件密切相關(guān)，任何一個條件的改變都會影響營養(yǎng)素的穩(wěn)定性[2]。輔食營養(yǎng)品在我國的發(fā)展時間不長，市場上的產(chǎn)品品牌也不多，食品行業(yè)對輔食營養(yǎng)素撒劑的穩(wěn)定性研究更少。汪新潔等[3]從輔食營養(yǎng)補充品貨架期的角度研究評價了營養(yǎng)素的穩(wěn)定性及疊加風險，但未見其考察研究生產(chǎn)工藝、成品穩(wěn)定性；王玉萍等[4]、孫健等[5]考察了不同生產(chǎn)工藝對配方奶粉中營養(yǎng)素穩(wěn)定性的影響，但沒有考察分析產(chǎn)品的穩(wěn)定性試驗對營養(yǎng)素的影響，上述研究均未對混合均勻度進行分析，對食品生產(chǎn)企業(yè)的參考價值有待考究。本文從生產(chǎn)工藝、穩(wěn)定性試驗的角度出發(fā)，分析生產(chǎn)工藝、穩(wěn)定性試驗對輔食營養(yǎng)素撒劑中營養(yǎng)素穩(wěn)定性的影響，為生產(chǎn)輔食營養(yǎng)素撒劑的企業(yè)提供產(chǎn)品配方研發(fā)、營養(yǎng)素設(shè)計、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等方面的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

惠優(yōu)喜旗下撒劑：2 g/袋×40 袋/盒，食用方法為每天2 g。E-PET12/AL9/PE60 鋁箔袋內(nèi)包分裝；試驗樣品在廣州富諾營養(yǎng)科技有限公司的十萬級生產(chǎn)車間生產(chǎn)，該工廠通過ISO 22000 質(zhì)量體系認證。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-20A 高效液相色譜儀，日本島津公司；GC-2010 氣相色譜儀，日本島津公司；AA-7000 原子吸收分光光度計，日本島津公司；FA1004B 電子天平，上海越平科學(xué)儀器；JJ1000 電子天平，常熟市雙杰測試儀器廠；GB-250SD 藥品穩(wěn)定性試驗箱，重慶蓋博試驗設(shè)備有限公司；MULTSKAN 熱電酶標儀，賽默飛世爾科技（上海）有限公司；752 紫外可見分光光度計，上海鳳凰光學(xué)科儀有限公司；LDZM-60KCS 立式蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械有限公司；HH·B11-500-BS 電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海博泰實驗設(shè)備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 混合均勻度研究

研究3 批次惠優(yōu)喜旗下撒劑樣品總混粉混合均勻度，原輔料經(jīng)過篩、稱量工序后混合，混合分為預(yù)混5 min 和總混20 min，生產(chǎn)過程中的最關(guān)鍵控制點為混合。以微量營養(yǎng)素為研究對象，分析其混合均勻度變異系數(shù)（Coefficient of Variation，CV），驗證混合參數(shù)的可行性。九點取樣法采集樣品檢測，分別從脂溶性維生素、水溶性維生素、礦物質(zhì)中選擇單位數(shù)量級小、含量少、穩(wěn)定的營養(yǎng)素作為混合均勻度研究對象，本文選擇維生素D3、葉酸、鋅。

1.3.2 生產(chǎn)工藝對營養(yǎng)素的影響

本產(chǎn)品為粉劑，原輔料經(jīng)過篩、稱量、混合、內(nèi)包、外包裝、檢驗和入庫一系列工序，這會對營養(yǎng)素造成一定的衰減。通過分析營養(yǎng)素的衰減程度，考察生產(chǎn)工藝對營養(yǎng)素穩(wěn)定性的影響，優(yōu)化產(chǎn)品配方及工藝。投產(chǎn)前后，分別對感官、維生素A、維生素D3、維生素B1、維生素B2、維生素B6、煙酸、維生素B12、葉酸、泛酸、鐵、鋅和鈣進行檢測，考察生產(chǎn)工藝對營養(yǎng)素穩(wěn)定性的影響。

1.3.3 穩(wěn)定性試驗

將3 批次樣品置于GB-250SD 藥品穩(wěn)定性試驗箱中，在溫度（37±2）℃、相對濕度75%±5%的條件下，放置90 d，分別于0 d、30 d、60 d 和90 d 取樣，對感官、維生素A、維生素D3、維生素B1、維生素B2、維生素B6、煙酸、維生素B12、葉酸、泛酸、鐵、鋅和鈣進行檢測，以考察產(chǎn)品穩(wěn)定性。

1.4 計算方法

檢測各樣品中的營養(yǎng)素含量，采用平均衰減率計算各營養(yǎng)素的損失情況，采用混合均勻度CV 評估混合均勻度，公式為

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016、SPSS 19.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理分析，所有理化指標3 次平行測定，數(shù)據(jù)使用平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合均勻度研究結(jié)果

采用九點取樣法采集樣品，檢測維生素D3、葉酸、鋅，以營養(yǎng)素投產(chǎn)前的檢測值為參照，驗證營養(yǎng)素在一定條件下的混合程度。3批次樣品的維生素D3、葉酸、鋅的CV 分別是3.55%、3.69%、3.06%，均＜5%，檢測值均符合GB 22570—2014 的要求，故3 批次樣品的混合均勻度合格，混合參數(shù)可行。

2.2 生產(chǎn)工藝對營養(yǎng)素的影響

在設(shè)定好的生產(chǎn)過程中，每道工序中的器具、設(shè)備與原輔料間的摩擦?xí)I養(yǎng)素造成物理破壞，從而降低營養(yǎng)素的攝入量，結(jié)果見表1、表2，本產(chǎn)品設(shè)定的生產(chǎn)工藝對3 批次樣品的營養(yǎng)素有不同程度的影響。維生素B12、維生素B1的平均衰減率超過30%，分別為42.5%、32.65%；泛酸的平均衰減率為29.14%，接近30%；維生素D3的平均衰減率超過5%，為8.97%。3 批次樣品的數(shù)據(jù)結(jié)果說明，生產(chǎn)工藝對維生素B12、維生素B1、泛酸的影響較大；對維生素D3、維生素B6、維生素A 的影響較小，但以上項目的檢測結(jié)果均符合GB 22570—2014 的要求。

表1 必需成分指標及檢測方法表

表2 3 批次樣品生產(chǎn)前后營養(yǎng)素衰減結(jié)果表

2.3 穩(wěn)定性試驗結(jié)果

穩(wěn)定性試驗是在高于長期儲存溫度和濕度條件下，考察產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可為產(chǎn)品偏離實際貯存條件是否依然能保持質(zhì)量穩(wěn)定提供依據(jù)。分別于0 d、30 d、60 d和90 d 取樣，對感官、維生素A、維生素D3、維生素B1、維生素B2、維生素B6、煙酸、維生素B12、葉酸、泛酸、鐵、鋅和鈣進行檢測，檢測結(jié)果見表3。隨著加速試驗的進行，產(chǎn)品感官未發(fā)生明顯變化，均為淡黃色粉末。3 批次樣品的維生素、礦物質(zhì)鈣、鐵和鋅均有不同程度衰減。維生素A 的衰減程度最高，90 d 平均衰減率為29.78%；其次是煙酸，平均衰減率為16.78%；維生素B6、維生素B12、維生素D3、維生素B1、鋅、鐵、鈣、葉酸、維生素B2和泛酸的90 d 平均衰減程度依次降低，以上指標的檢測結(jié)果均符合GB 22570—2014 的要求。

表3 加速試驗90 d 后3 批次樣品的感官及營養(yǎng)素衰減結(jié)果表

3 結(jié)論與討論

穩(wěn)定性試驗結(jié)果表明，在溫度（37±2）℃、相對濕度75%±5%條件下放置90 d 的條件下，維生素A 的衰減率超過25%，為29.78%；煙酸和維生素B6的衰減率超過10%；維生素B12、維生素D3、維生素B1和鋅的衰減率超過5%；鐵、鈣、葉酸和泛酸相對穩(wěn)定。生產(chǎn)工藝對3 批次樣品的營養(yǎng)素有不同程度的影響，其中維生素B12、維生素B1的平均衰減率超過30%，分別為42.50%、32.65%；泛酸的平均衰減率為29.14%，接近30%；維生素D3的平均衰減率超過5%，為8.97%。混合均勻度研究中，3 批次樣品的維生素D3、葉酸、鋅的CV ＜5%，證明預(yù)混5 min、總混20 min 的混合參數(shù)是可行的。

許多干預(yù)試驗證明，6 ～60 月齡的嬰幼兒添加輔食營養(yǎng)補充品可以顯著改善生長發(fā)育，對后期的智力發(fā)育成長有一定的正面作用。為保證特定人群營養(yǎng)素攝入的充足性，避免營養(yǎng)素攝入過量或不足對嬰幼兒產(chǎn)生不良效應(yīng)，在產(chǎn)品研發(fā)初期，對容易衰減的營養(yǎng)素，需結(jié)合法規(guī)要求的營養(yǎng)素攝入量、營養(yǎng)素化合物來源、生產(chǎn)工藝等環(huán)節(jié)進行總和評估，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。