婴儿配方奶粉营养强化剂衰减率研究

婴儿配方奶粉营养强化剂衰减率研究

婴儿配方奶粉是指以乳和乳液为主要原料。添加13种必要的维生素、12种必要的矿物和其他可选营养强化剂，仅通过物理方法生产和加工粉末产品。其适合婴儿使用,能量和营养成分能够满足0～6个月婴儿的正常需要。对于婴儿配方奶粉中的营养素设计,不但要了解该营养素在标签中的标示值,测定结果的精密度,而且要掌握食品营养强化剂的使用标准,卫生部公告中规定的使用范围和使用量,配方中原料本底值含量。光、热、酸、碱、氧等都能引起营养强化剂中天然维生素的损失,所以要熟知加工过程中的损失量。如维生素A几乎是维生素家族中最不稳定的一员,加工过程中均质压力的升高会导致维生素A的损失率升高,维生素A的添加方式对其稳定性也有影响[4～7],矿物质中铁、铜、锌对维生素A的氧化也具有促进作用。目前,针对配方奶粉在货架期内贮存过程中营养强化剂损失的研究较少。因此,了解婴儿配方粉在货架期内营养强化剂的衰减情况尤为重要,可为营养强化剂设计的准确性提供参考,合理控制其在产品中的含量。1材料和方法1.1试验材料飞鹤星飞帆婴儿配方奶粉:规格为900g/听,充氮包装,由黑龙江飞鹤乳业有限公司生产。1.2试验条件室内常温;采光、通风良好。1.3试验周期婴儿配方奶粉按照24个月保质期进行计算,具体检测周期见表1。1.4设备气相色谱仪、高效液相色谱仪、原子吸收分光光度计、紫外可见分光光度计、分子荧光分光光度计等。1.5检测方法按照国标方法进行27项营养素含量的检测,用于货架期内稳定性分析,具体见表2。1.6计算方法采用衰减率的方法进行计算,衰减率(%)=(当月测定值-原始值)/原始值×100%。2结果与讨论2.1补充营养的补充维生素是维持人体生命活动所必需的一类有机物质,天然存在于食物中,在体内含量极微,但在机体的代谢、生长发育等过程中起重要作用。大多数维生素,人体不能合成或合成数量不足,不能满足机体的需要,必须由外界补充。在营养学上,维生素一般按其溶解性分为两类,即脂溶性维生素和水溶性维生素。水溶性维生素摄入过多时,会从尿液排出体外,几乎无毒性,但过高(非生理)剂量时,常干扰其它营养素的代谢;脂溶性维生素大量摄入时,由于排出较少,可致体内超负荷积存而中毒。一般长期摄入5～10倍的膳食营养素参考摄入量(BasicPrinciplePercentageofTotalDietaryEnergy,DRIs)以上时,即可出现中毒症状。因此,在婴儿配方奶粉中维生素的强化,必须遵循国家标准等相关规定,不宜盲目加大剂量。2.1.1加速脂溶性维生素的释放脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K。它们的共同特点是:(1)化学组成仅含有碳、氢、氧元素;(2)溶于脂肪及脂溶剂;(3)在肠道吸收时随脂肪经淋巴系统吸收,从胆汁少量排出;(4)摄入后,大部分储存在脂肪组织中;(5)营养状况不能用尿液进行评价;(6)大剂量摄入时易引起中毒。因此在婴儿配方奶粉中进行脂溶性维生素强化时,应严格控制强化量。表3为脂溶性维生素经过24个月以后的衰减率。它们的平均衰减率为14.88%,其中维生素A的衰减率为32.26%;维生素K衰减率不明显;维生素E基本没有衰减。2.1.2新生儿及其他水溶液生物量b的衰减率水溶性维生素在婴儿发育中发挥着重要作用,它是中间代谢中酶反应的辅助因子,其含量与食物中的能量和蛋白成分有关,同时也与婴儿生长及能量利用的速度有关。在婴儿早期发育阶段,水溶性维生素尤为重要。表4为水溶性维生素的衰减率。水溶性维生素经过24个月以后,出现不同程度的衰减,平均衰减率为11.69%,其中维生素B12的衰减率最高,达到48.44%。其次是维生素B2,衰减率为17.87%。其它按照衰减递减排列分别为生物素、维生素B6。维生素C、叶酸、烟酸、维生素B1的衰减率不明显。2.2蛋白质微量元素的测定根据人体每天需要量的多少,可以将矿物质分为两大类,即常量元素和微量元素。在人体中有20余种必需的无机盐,约占人体重量的4%～5%,其中含量较多的有钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫等7种,每日膳食需要量都在100mg以上,称为常量元素。人体中某些化学元素存在数量极少,甚至仅有痕量,但有一定生理功能,且必须通过食物摄入,称之为必需微量元素。2.2.1常模的元素衰减率常量元素主要包括钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁等7种,它们占人体总成分的60%～80%,大部分存在于骨骼和牙齿中,是人体的重要塑形成分,对机体起着重要的支柱作用。表5为常量元素的衰减率。通过结果可以看出,常量元素经过24个月以后,基本没有衰减。2.2.2微量元素的测量1990年,FAO/IAEA/WHO3个国际组织的专家委员会重新界定了必需微量元素的定义,将必需微量元素按其生物学作用分为三类:(1)人体必需微量元素,共8种,包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴和铁;(2)人体可能必需的元素,共5种,包括锰、硅、硼、钒和镍;(3)具有潜在的毒性,但在低剂量时,可能具有人体必需功能的微量元素,共7种,包括氟、铅、镉、汞、砷、铝和锡。虽然在人体内的含量不多,但与人的生存和健康息息相关。它们的摄入过量、不足或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。表6为微量元素的衰减率。微量元素经过24个月以后,出现不同程度的衰减,其中碘的衰减率最高,达到33.07%。其次是锰、铁,衰减率分别为21.61%、20.06%,相对稳定的是铜和锌,衰减率为7.14%和7.07%。2.3性营养强化剂的衰减率牛磺酸、胆碱和肌醇对婴儿而言,属于可选择性成分,即非强制性营养强化剂。表7计算了它们的衰减率。经过24个月以后,其均出现不同程度的衰减,其中肌醇的衰减率最高,达到17.67%;其次是胆碱,衰减率为4.31%;牛磺酸基本没有衰减。3结论和建议3.1平均衰减率婴儿配方奶粉经过24个月以后,营养强化剂平均衰减率为9.38%,其中维生素平均衰减率为13.29%,矿物质平均衰减率为8.44%,牛磺酸、胆碱和肌醇的平均衰减率为6.40%。营养强化剂的整体衰减率曲线由高到低(图1)。3.1.1维生素a、维生素b、k1的衰减率婴儿配方粉在其货架期内,随着时间的延长,外界环境变化及奶粉中各成分的相互影响,脂溶性及水溶性维生素均有不同程度的损失,其中脂溶性维生素(除维生素D外),维生素A、维生素E、维生素K1平均衰减率为14.88%。水溶性维生素(除泛酸外),平均衰减率为11.69%(图2)。从衰减率分析,脂溶性维生素的衰减率高于水溶性维生素的衰减率,因此水溶性维生素的稳定性好于脂溶性维生素的稳定性。3.1.2微量元素的衰减与维生素相比,矿物质在贮存期间相对较稳定,其中常量元素基本没有衰减。微量元素的平均衰减率为17.79%(图3)。从衰减率分析,微量元素的衰减率高于常量元素的衰减率,因此常量元素的稳定性好于微量元素的稳定性。3.1.3肌肉醇、碱性和牛磺酸从衰减率分析,衰减率由高到低分别为肌醇、胆碱、牛磺酸(图4)。3.2理化指标检测国家质检总局公布的数据显示,婴幼儿配方奶粉的不合格项正由常规理化指标(如蛋白质含量不符合国家标准,菌类超标,检出阪崎肠杆菌,亚硝酸盐超标)向营养素指标(如锌超标,磷不符合国家标准要求,铁超标)转变。为确保婴儿配方奶粉检测结果符合国家规定的标准,应从以下几个方面着手提高营养素货架期内的稳定性。3.2.1其他食品添加剂使用标准婴儿配方奶粉中营养素的强化量,除了参照相应国家标准、食品添加剂使用标准、食品营养强化剂使用标准外,还要及时关注卫生部公告中有关食品添加剂和营养强化剂的使用范围和使用量,以便及时更新产品执行标准和标签标示值。3.2.2湿法和干法工艺生产工艺按照生产婴幼儿配方乳粉许可条件审查细则分类,其生产工艺分为湿法工艺和干法工艺。不同的生产工艺营养强化剂损失率不同,因此确定生产工艺后才能计算出准确的营养强化剂设计值。3.2.3一般膳食用量的设计值根据婴儿配方奶粉法规中规定的营养强化剂使用范围和使用量,允许用于特殊膳食用食品的营养强化剂及化合物来源、标签标示值、原料本底值、工艺损失率和货架期衰减率等进行计算营养素设计值。3.2.4样品的测试营养素配方设计完毕后,需要按照婴儿奶粉配方进行样品小试和中试,记录原料批次,以便追溯。3.2.5设计值的验证样品包装完毕后,建议将同一批次样品委托第三方实验室和内部实验室同时检测,通过多次检测结果进行营养素设计值的验证,以便确定营养素的配方。3.2.6长期研究资料的修订为保证婴儿配方奶粉货架期内营养素的稳定,应按照国家标准等规定的营养素项目建立原辅材料(主料、辅料、营养素等)数据库,工艺损失率数据库,成品检测数据库,货架期衰减率数据库等,同时要定期更新和分析,关注营养素指标波动曲线。当营养素指标出现偏差时应分析波动的原因,及时修订数据库,使配方中链接的数据库为有效版本。通过数据库的建立和更新,可以掌握数据变化情况,从而为婴儿奶粉的配方计算提供理论依据。另外,婴儿配方奶粉中维生素和矿物质货架期内的稳定性还受其它因素的影响,如光照、氧气、温度、水分等。但这方面研究报道较少,尚需对各种影响因素的破坏机理进行深入的研究,才能在婴儿配方奶粉中科学的使用维生素和矿物质,以提高营养素的稳定性。刘平,李强,金庆中