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母乳是最适合婴幼儿的天然食品,但在母乳不足或无母乳时需要提供比较好的母乳代用品。婴幼儿配方乳粉是以牛乳或乳制品为主要原料,通过添加其他食品原料和营养强化剂来调节成分的婴幼儿配方食品。母乳化奶粉就是按母乳营养成分和婴儿对营养素需要量对奶粉进行调配,以使其营养尽可能接近母乳,并强化多种维生素和矿物质,适合婴儿食用的代母乳产品。
货架期(shelf- life),又称货架寿命、保质期、有效期等。食品货架期是指当食品被贮藏在推荐的条件下,能够保持安全;确保理想的感官、理化和微生物特性;保留标签声明的任何营养值的一段时间。货架期的影响因素主要有以下几个方面:(1)产品本身及其功能。产品货架期受产品本身的微生物、酶类和生化反应的影响。微生物自身产生的一些有害物质或微生物利用了产品中的某些营养成分生成其它物质,从而影响了产品的货架期。大量的资料显示酶的作用是导致货架期问题的重要原因,而生物化学方面的变化着重表现在氧化反应上,生化反应主要影响产品的外观,风味和口感。(2)環境。影响产品货架期的环境因素有:保存温度,相对湿度,水分含量,水分活度,气体浓度,pH值,金属离子,氧化还原电势,压力和辐射等。其中最重要的环境影响因素是温度。温度会影响反应速度,一般来说,反应速度随着温度的升高而加快。产品的储存温度高,货架期缩短。(3)包装材料。不同的包装材料其透气性、密封性、透光性、阻湿性等都不同,从而影响产品的货架期。
货架期的研究方法一般分为长期试验、加速试验及二者相结合三种。长期试验是指在奶粉货架期内,通过留样,在一定规律的时间周期内进行取样和检测。考察奶粉产品的感官、理化和微生物指标。这种方法的优点是能真实反映货架期内奶粉的感官、理化及微生物指标变化情况;缺点是周期太长。
加速破坏性试验(Arrhenius模型)常用于新产品研发、配方改良或工艺改进,其原理是利用食品营养学范畴的化学动力学原理,将试验产品存储在多个外在因素高于正常水平的环境中(高温、高湿度等),通过加快营养素衰减变质及定期检测营养素指标、微生物指标等的变化来确定该条件下营养物质稳定性,以此推测产品在正常存储条件下的货架期。
婴儿配方奶粉货架期稳定性研究是基于对配方的系统研究和理解,本文通过加速稳定试验考察婴儿配方奶粉中各类维生素、矿物质及基础性营养物质脂肪、蛋白质,选择性添加营养素胆碱、肌醇等在温度、湿度等环境影响因素的影响下随时间变化的规律,为配方的科学性和安全性提供支持性信息。
材料与方法
试验材料。美庐臻睿婴儿配方奶粉:900克,铁听充氮包装,美庐生物科技股份有限公司生产。
试验依据。根据产品保质期试验操作规程及食品药品监管总局办公厅关于印发保健食品稳定性试验指导原则的通知的规定。
加速试验条件。温度40℃±2℃,相对湿度75%±5%。
检测方法。按照国标方法进行检测。
计算方法。衰减率的计算方法:【(首次检测结果-末次检测结果)/首次检测结果】*100%。
结果与分析
蛋白质、脂肪及脂肪酸的衰减率。研究表明,蛋白质在体内同时具有多种功能形态及生物学功能,如酶的催化作用,激素的生理调节作用,血红蛋白的运载作用及肌体的免疫作用等。脂肪是人体重要的组成部分,同时为婴儿生长发育提供能量。脂肪占婴儿期摄入能量的15%- 23%,可用于肌体的生长发育。研究表明,母乳脂肪在婴幼儿的发育过程中可提供超过50%的能量,同时对多种维生素和矿物质的吸收起到促进作用。婴儿配方奶粉大多以牛乳为乳基原料,牛乳和母乳在乳脂肪含量上接近,但在脂肪酸组成上差异很大。研究表明,母乳中总饱和脂肪酸含量约为4%- 4.5%,其中甘油三酯约占98%。同时,母乳中40%饱和脂肪酸分布在Sn- 2位,棕榈酸60% - 70%分布在Sn- 2位,远高于其他动植物油含量。DHA、ARA对婴幼儿的营养至关中重要,引起了世界各国专家组的重视。DHA占视网膜 n- 3LCPUFAs总量的93%,DHA可增加视杆细胞膜的可塑性,易化胞膜弯曲性,以更好适应视紫质构象的改变。但是DHA本身含有6个碳碳双键,不饱和程度较高,容易发生氧化还原反应。婴儿配方乳粉中DHA的添加形式一般为DHA微胶囊,通过微胶囊化后,DHA变成流散性更好的粉末,可以与奶粉更好的接触混合。
表1为蛋白质、脂肪及脂肪酸经过加速90天后的衰减率。从结果可以看出,蛋白质和脂肪稳定性好,衰减率较小,听装奶粉蛋白质衰减率分别为- 1.53%,脂肪衰减率分别为1.90%,属于检测方法范围内,可认定其在货架期内不存在衰减。不饱和脂肪酸稳定性较差,α-亚麻酸衰减率20.97%,DHA和AA衰减率分别为21.10%和18.75%。
维生素的衰减率。维生素是维持动物生命活动必需的一类有机物质,也是保持动物健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少,但在机体生长、代谢、发育过程中却发挥着重要的作用。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。
(1)脂溶性维生素的衰减率。脂溶性维生素包括类维生素A、维生素D、维生素E和维生素K,其共同特点是化学组成主要是由碳、氢、氧构成,溶于脂肪及脂溶剂,而不溶于水,需要随脂肪经淋巴系统被吸收;脂溶性维生素不能提供能量,一般不能在体内合成(例外的是维生素D和维生素K),必须由食物提供。大多数脂溶性维生素若长期大量摄入易发生中毒;如果存在脂类吸收不良,容易出现缺乏症。
由表2可知,脂溶性维生素平均衰减率12.66%,维生素A衰减率最高,达到19.21%;其次维生素D和维生素E、维生素K1衰减率最低为7.97%。
(2)水溶性维生素的衰减率。水溶性维生素代表了一组在中间代谢中发挥重要生理功能的多样化低分子量有机化合物。人乳中水溶性维生素是婴儿生长发育所必需的微量营养素,它们大多数以辅酶形式参与体内诸多生命攸关的新陈代谢。
由表3可知,水溶性维生素平均衰减率11.62%,维生素C、维生素B12、生物素衰减率均较高,分别达到17.73%、15.91%、15.62%,其他水溶性维生素衰减率较低。
矿物质的衰减率。矿物质是人乳中的重要营养素,对维持婴儿的正常生理功能和生长发育发挥重要作用。人乳中矿物质种类众多,包括常量元素(钠、镁、磷、钾、钙、氯和硫)、必须微量元素(铁、锌、铜、硒、钴、铬、氟、碘、锰、钼等)。
由表4可知,加速三个月常量矿物质基本无,衰减。
由表5可知,微量元素中锰衰减率最高8.72%,其次是碘和铁,衰减率分别达到8.37%和8.26%;铜和硒基本无衰减。
结论与建议
结论。婴儿配方奶粉经过3个月加速试验,蛋白质、脂肪稳定,基本无衰减;不饱和脂肪酸衰减率较高,这个主要是与其自身的不饱和双键结构容易被氧化有关,常见的氧化因素包括氧气、高温、光照、水分含量及工艺等;维生素的平均衰减率为11.9%,见图1,脂溶性及水溶性维生素均有不同程度衰减,脂溶性维生素平均衰减率略高于水溶性维生素;矿物质的平均衰减率4.34%,见图2,矿物质基本无衰减,微量元素的衰减率略高于常量元素的衰减率。
建议。本研究对婴儿配方奶粉加速试验中各营养素衰减率进行分析,为配方设计和产品货架期制定提供理论依据。为保证婴儿配方奶粉货架期内营养素的稳定性,需要进一步开展货架期长期试验进行验证。
货架期(shelf- life),又称货架寿命、保质期、有效期等。食品货架期是指当食品被贮藏在推荐的条件下,能够保持安全;确保理想的感官、理化和微生物特性;保留标签声明的任何营养值的一段时间。货架期的影响因素主要有以下几个方面:(1)产品本身及其功能。产品货架期受产品本身的微生物、酶类和生化反应的影响。微生物自身产生的一些有害物质或微生物利用了产品中的某些营养成分生成其它物质,从而影响了产品的货架期。大量的资料显示酶的作用是导致货架期问题的重要原因,而生物化学方面的变化着重表现在氧化反应上,生化反应主要影响产品的外观,风味和口感。(2)環境。影响产品货架期的环境因素有:保存温度,相对湿度,水分含量,水分活度,气体浓度,pH值,金属离子,氧化还原电势,压力和辐射等。其中最重要的环境影响因素是温度。温度会影响反应速度,一般来说,反应速度随着温度的升高而加快。产品的储存温度高,货架期缩短。(3)包装材料。不同的包装材料其透气性、密封性、透光性、阻湿性等都不同,从而影响产品的货架期。
货架期的研究方法一般分为长期试验、加速试验及二者相结合三种。长期试验是指在奶粉货架期内,通过留样,在一定规律的时间周期内进行取样和检测。考察奶粉产品的感官、理化和微生物指标。这种方法的优点是能真实反映货架期内奶粉的感官、理化及微生物指标变化情况;缺点是周期太长。
加速破坏性试验(Arrhenius模型)常用于新产品研发、配方改良或工艺改进,其原理是利用食品营养学范畴的化学动力学原理,将试验产品存储在多个外在因素高于正常水平的环境中(高温、高湿度等),通过加快营养素衰减变质及定期检测营养素指标、微生物指标等的变化来确定该条件下营养物质稳定性,以此推测产品在正常存储条件下的货架期。
婴儿配方奶粉货架期稳定性研究是基于对配方的系统研究和理解,本文通过加速稳定试验考察婴儿配方奶粉中各类维生素、矿物质及基础性营养物质脂肪、蛋白质,选择性添加营养素胆碱、肌醇等在温度、湿度等环境影响因素的影响下随时间变化的规律,为配方的科学性和安全性提供支持性信息。
材料与方法
试验材料。美庐臻睿婴儿配方奶粉:900克,铁听充氮包装,美庐生物科技股份有限公司生产。
试验依据。根据产品保质期试验操作规程及食品药品监管总局办公厅关于印发保健食品稳定性试验指导原则的通知的规定。
加速试验条件。温度40℃±2℃,相对湿度75%±5%。
检测方法。按照国标方法进行检测。
计算方法。衰减率的计算方法:【(首次检测结果-末次检测结果)/首次检测结果】*100%。
结果与分析
蛋白质、脂肪及脂肪酸的衰减率。研究表明,蛋白质在体内同时具有多种功能形态及生物学功能,如酶的催化作用,激素的生理调节作用,血红蛋白的运载作用及肌体的免疫作用等。脂肪是人体重要的组成部分,同时为婴儿生长发育提供能量。脂肪占婴儿期摄入能量的15%- 23%,可用于肌体的生长发育。研究表明,母乳脂肪在婴幼儿的发育过程中可提供超过50%的能量,同时对多种维生素和矿物质的吸收起到促进作用。婴儿配方奶粉大多以牛乳为乳基原料,牛乳和母乳在乳脂肪含量上接近,但在脂肪酸组成上差异很大。研究表明,母乳中总饱和脂肪酸含量约为4%- 4.5%,其中甘油三酯约占98%。同时,母乳中40%饱和脂肪酸分布在Sn- 2位,棕榈酸60% - 70%分布在Sn- 2位,远高于其他动植物油含量。DHA、ARA对婴幼儿的营养至关中重要,引起了世界各国专家组的重视。DHA占视网膜 n- 3LCPUFAs总量的93%,DHA可增加视杆细胞膜的可塑性,易化胞膜弯曲性,以更好适应视紫质构象的改变。但是DHA本身含有6个碳碳双键,不饱和程度较高,容易发生氧化还原反应。婴儿配方乳粉中DHA的添加形式一般为DHA微胶囊,通过微胶囊化后,DHA变成流散性更好的粉末,可以与奶粉更好的接触混合。
表1为蛋白质、脂肪及脂肪酸经过加速90天后的衰减率。从结果可以看出,蛋白质和脂肪稳定性好,衰减率较小,听装奶粉蛋白质衰减率分别为- 1.53%,脂肪衰减率分别为1.90%,属于检测方法范围内,可认定其在货架期内不存在衰减。不饱和脂肪酸稳定性较差,α-亚麻酸衰减率20.97%,DHA和AA衰减率分别为21.10%和18.75%。
维生素的衰减率。维生素是维持动物生命活动必需的一类有机物质,也是保持动物健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少,但在机体生长、代谢、发育过程中却发挥着重要的作用。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。
(1)脂溶性维生素的衰减率。脂溶性维生素包括类维生素A、维生素D、维生素E和维生素K,其共同特点是化学组成主要是由碳、氢、氧构成,溶于脂肪及脂溶剂,而不溶于水,需要随脂肪经淋巴系统被吸收;脂溶性维生素不能提供能量,一般不能在体内合成(例外的是维生素D和维生素K),必须由食物提供。大多数脂溶性维生素若长期大量摄入易发生中毒;如果存在脂类吸收不良,容易出现缺乏症。
由表2可知,脂溶性维生素平均衰减率12.66%,维生素A衰减率最高,达到19.21%;其次维生素D和维生素E、维生素K1衰减率最低为7.97%。
(2)水溶性维生素的衰减率。水溶性维生素代表了一组在中间代谢中发挥重要生理功能的多样化低分子量有机化合物。人乳中水溶性维生素是婴儿生长发育所必需的微量营养素,它们大多数以辅酶形式参与体内诸多生命攸关的新陈代谢。
由表3可知,水溶性维生素平均衰减率11.62%,维生素C、维生素B12、生物素衰减率均较高,分别达到17.73%、15.91%、15.62%,其他水溶性维生素衰减率较低。
矿物质的衰减率。矿物质是人乳中的重要营养素,对维持婴儿的正常生理功能和生长发育发挥重要作用。人乳中矿物质种类众多,包括常量元素(钠、镁、磷、钾、钙、氯和硫)、必须微量元素(铁、锌、铜、硒、钴、铬、氟、碘、锰、钼等)。
由表4可知,加速三个月常量矿物质基本无,衰减。
由表5可知,微量元素中锰衰减率最高8.72%,其次是碘和铁,衰减率分别达到8.37%和8.26%;铜和硒基本无衰减。
结论与建议
结论。婴儿配方奶粉经过3个月加速试验,蛋白质、脂肪稳定,基本无衰减;不饱和脂肪酸衰减率较高,这个主要是与其自身的不饱和双键结构容易被氧化有关,常见的氧化因素包括氧气、高温、光照、水分含量及工艺等;维生素的平均衰减率为11.9%,见图1,脂溶性及水溶性维生素均有不同程度衰减,脂溶性维生素平均衰减率略高于水溶性维生素;矿物质的平均衰减率4.34%,见图2,矿物质基本无衰减,微量元素的衰减率略高于常量元素的衰减率。
建议。本研究对婴儿配方奶粉加速试验中各营养素衰减率进行分析,为配方设计和产品货架期制定提供理论依据。为保证婴儿配方奶粉货架期内营养素的稳定性,需要进一步开展货架期长期试验进行验证。