張榮彬，戴志勇，李夢(mèng)怡，陳振桂，任國(guó)譜*

（1 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 長(zhǎng)沙 410004 2 英氏控股集團(tuán)股份有限公司 長(zhǎng)沙 410000）

嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉是以大米為主要原料，以白砂糖、蔬菜、水果、蛋類、肉類等為輔料，或加入鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)及維生素等食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，經(jīng)加工制成的供斷奶期嬰幼兒的輔助或補(bǔ)充食品[1-2]。嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉中含有12 種維生素，7 種礦物質(zhì)以及國(guó)家允許在嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉中可選擇添加的其它營(yíng)養(yǎng)成分。米粉在貯存過(guò)程中受到溫度、濕度、光照、微生物等的影響，不可避免地影響食品的理化、感官、營(yíng)養(yǎng)特性等[3]。添加營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑產(chǎn)品中的部分礦質(zhì)元素、維生素也隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)[4]。

目前，關(guān)于嬰幼兒米粉的研究主要集中在污染物研究[5-7]、配方設(shè)計(jì)[8-10]、工藝改進(jìn)[11-13]以及加工過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分損失[14]等方面，而按照化學(xué)動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉配方，對(duì)其營(yíng)養(yǎng)素的穩(wěn)定性研究少之又少。鑒于此，本試驗(yàn)選取3 種米粉樣品（罐裝）置于恒溫恒濕箱內(nèi)，溫度（37±2）℃，濕度RH（75±5）%，進(jìn)行為期6 個(gè)月的穩(wěn)定性加速試驗(yàn)，并檢測(cè)其感官、理化（能量、碳水化合物、水分、蛋白質(zhì)、脂肪）、DHA、維生素（VA、VD、VE、VC、VB1、VB2、VB6、VB7、VB9、VB12、煙酸、泛酸）、礦物質(zhì)元素（鈣、鐵、鋅、鉀、鈉、磷）和安全指標(biāo)。考察點(diǎn)設(shè)為0，1，3，5，6 個(gè)月，通過(guò)數(shù)據(jù)分析營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)在加速試驗(yàn)過(guò)程中的變化，為預(yù)測(cè)嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉的貨架期提供支持。

1 材料與方法

1.1 材料

嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉，湖南英氏營(yíng)養(yǎng)品股份有限公司。適合7月齡以上嬰幼兒，罐（馬口鐵）裝。

1.2 儀器與設(shè)備

BSC-250 恒溫恒濕箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；WGL-125B 自動(dòng)凱氏定氮儀，上海沛歐分析儀器有限公司；WGL-05B 電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；LC-20AT 高效液相色譜儀、GC-2014C 氣相色譜儀、AA-6680 原子吸收分光譜儀、UV-1800 紫外分光光度計(jì)，日本島津公司；F-2700 型熒光分光光度計(jì)，日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)科學(xué)那珂事業(yè)所。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 加速試驗(yàn)條件及方法 溫度 （37±2）℃，空氣相對(duì)濕度（75±5）%，原罐不拆封儲(chǔ)存。

3 種米粉樣品（罐裝）放置于恒溫恒濕箱，溫度與濕度分別設(shè)置為（37±2）℃，RH（75±5）%，試驗(yàn)周期為6 個(gè)月的穩(wěn)定性加速試驗(yàn)，對(duì)感官、理化（能量、水分、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪）、DHA、維生 素（VA、VD、VE、VC、VB1、VB2、VB6、VB7、VB9、VB12、煙酸、泛酸）、礦物質(zhì)元素（鈣、鐵、鋅、鉀、鈉、磷）和安全指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，考察點(diǎn)為0，1，3，5，6 個(gè)月。

1.3.2 檢測(cè)方法 所用試驗(yàn)檢測(cè)方法均為食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法，具體檢測(cè)方法及精密度見(jiàn)表1。

表1 國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法Table 1 National standard test method

2 結(jié)果與分析

2.1 各營(yíng)養(yǎng)素標(biāo)簽明示值與檢測(cè)實(shí)際值

通過(guò)檢測(cè)結(jié)果得知，樣品標(biāo)示值低于各樣品的實(shí)際檢測(cè)值，為了彌補(bǔ)貨物在生產(chǎn)過(guò)程中、貨架貯存以及商品運(yùn)輸及銷(xiāo)售過(guò)程中的損失，生產(chǎn)商往往會(huì)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)對(duì)嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉中的營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行足量強(qiáng)化，從而保證其營(yíng)養(yǎng)素水平達(dá)到國(guó)家法律法規(guī)的規(guī)定，本試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了這一點(diǎn)。

2.2 感官和理化

加速試驗(yàn)中的感官和理化指標(biāo)見(jiàn)表3和表4。在溫度（37±2）℃，相對(duì)濕度（75±5）%的條件下，樣品的感官指標(biāo)在5 個(gè)月和6 個(gè)月時(shí)產(chǎn)生氧化氣味，其余時(shí)間均保持穩(wěn)定。樣品DHA 含量保持穩(wěn)定；理化指標(biāo)中，水分含量先增加后趨于穩(wěn)定，脂肪含量發(fā)生小幅度的降低后變得趨于平穩(wěn)，其余指標(biāo)均保持穩(wěn)定。

表3 樣品感官指標(biāo)結(jié)果Table 3 Sample sensory indicators

美拉德反應(yīng)是含有蛋白質(zhì)和碳水化合物的食物中最重要的修飾（反應(yīng)）之一。它是由加熱和長(zhǎng)時(shí)間貯存所引起的，會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失[42]。在貯藏過(guò)程中，嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉發(fā)生美拉德反應(yīng)可產(chǎn)生不良?xì)馕?，顏色逐漸變成棕褐色。棕色是在褐變反應(yīng)的高級(jí)階段形成的，因此顏色測(cè)量為評(píng)估褐變反應(yīng)的強(qiáng)度提供了一個(gè)有用的指標(biāo)[43]。

表2 各營(yíng)養(yǎng)素標(biāo)簽明示值與檢測(cè)實(shí)際值Table 2 Specific nutrient label values and actual values

在嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉加速試驗(yàn)中，前4 個(gè)月未發(fā)生明顯的美拉德反應(yīng)變化。隨著加速試驗(yàn)周期的延長(zhǎng)，樣品A 和樣品C 從輕微氧化味變?yōu)檠趸?，樣品B 在6 個(gè)月出現(xiàn)輕微氧化味。樣品中的DHA 來(lái)源為DHA 藻油粉劑，微膠囊包埋制成粉末，粉末狀態(tài)可以防止溫度、氧氣、光照和酸堿等化學(xué)因素對(duì)其穩(wěn)定性造成破壞，且不易氧化酸敗。通過(guò)表4和表5得知，DHA 含量和理化指標(biāo)中脂肪含量在試驗(yàn)過(guò)程中處于穩(wěn)定狀態(tài)，表明油脂并未發(fā)生氧化酸敗，因此，氧化氣味的產(chǎn)生需要可能與游離油脂的氧化酸敗及產(chǎn)品配方中其它物質(zhì)變化有關(guān)。

表4 樣品理化指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Experimental results of physical and chemical indexes of samples

表5 營(yíng)養(yǎng)素（DHA）加速試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Nutrients （DHA） accelerated experimental results

水分含量發(fā)生小幅的增加后趨于穩(wěn)定，姜艷喜等[44]的研究也證實(shí)阻隔性良好的包裝材料內(nèi)樣品水分含量增加，可能是由于基質(zhì)內(nèi)結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水所致。脂肪含量發(fā)生小幅度的降低后，變得趨于平穩(wěn)，這與García-Martínez 等[45]對(duì)粉狀嬰兒配方奶粉在不同溫度下脂質(zhì)穩(wěn)定性的檢測(cè)結(jié)果相似。除此之外，樣品中的碳水化合物和蛋白質(zhì)含量保持穩(wěn)定。

2.3 脂溶性維生素

樣品中VA、VD 和VE 含量變化在加速試驗(yàn)中呈不同變化趨勢(shì)。VA 表現(xiàn)出極不穩(wěn)定性，樣品A、樣品B 和樣品C 衰減率分別為51.9%，42.3%，48.6%，平均衰減率達(dá)47.6%。高文明等[46]在對(duì)貨架期的研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，其試驗(yàn)結(jié)果中VA 的最大衰減速率達(dá)到45.19%以上，與本文研究結(jié)果相似。VD 的性質(zhì)較穩(wěn)定，耐高溫，抗氧化，不耐酸堿，對(duì)光線比較敏感，將其密閉貯存于罐中，除受溫度和自身因素影響外，不受其它因素影響，因此其含量不會(huì)發(fā)生明顯變化。本試驗(yàn)結(jié)果顯示VD 在小范圍內(nèi)的變化，可能由于檢測(cè)時(shí)受到外界環(huán)境影響，或與檢測(cè)方法存在誤差有關(guān)。VE 在空氣中相對(duì)穩(wěn)定，只有在堿和強(qiáng)酸條件下才被水解，Albalá-Hurtado 等[47]對(duì)粉狀嬰兒配方食品與液態(tài)嬰兒配方食品進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，VE 與初始結(jié)果幾乎無(wú)差異，與本文結(jié)果相似。

表6 樣品營(yíng)養(yǎng)素（脂溶性維生素） 的試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Experimental results of nutrients （liposoluble vitamins） in samples

2.4 水溶性維生素

水溶性維生素中VC、VB1和泛酸在加速穩(wěn)定性試驗(yàn)中表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，均有不同程度的衰減。

VC 對(duì)機(jī)體正常生長(zhǎng)發(fā)育和代謝功能有著非常重要的影響，企業(yè)一般使用L-抗壞血酸鈉作為VC 的來(lái)源對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化。表7中，VC 衰減達(dá)到了41.13%，42.34%，44.31%，平均衰減率為42.59%。VC 對(duì)溫度、光照強(qiáng)度、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和金屬離子比較敏感，造成衰減的原因可能是嬰幼兒米粉在加工過(guò)程中，米漿進(jìn)行精磨和剪切時(shí)受到剪切力的作用或滾筒干燥時(shí)溫度過(guò)高，破壞了VC 微膠囊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉中存在金屬離子也加速了VC 的氧化，導(dǎo)致其穩(wěn)定性下降。

表7 樣品水溶性維生素的試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Experimental results of water soluble vitamins in samples

VB1俗稱硫胺素，可以構(gòu)成輔酶，維持體內(nèi)正常代謝，抑制膽堿醋酶的活性，促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，對(duì)神經(jīng)組織和心臟具有保護(hù)作用[48]。VB1衰減率分別為25.2%，26.6%，28.5%，平均衰減率達(dá)到26.7%。維生素B1在高溫、強(qiáng)光和強(qiáng)酸、堿條件下具有穩(wěn)定性，然而在實(shí)驗(yàn)室條件下的嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉貯存在密封鐵罐，具有隔氧、避光和隔濕的作用，且溫度也達(dá)不到破壞其穩(wěn)定性的條件，因此造成其衰減原因需要進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。

嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉中泛酸的主要來(lái)源為D-泛酸鈣，干燥條件下對(duì)氧和光較為穩(wěn)定，本試驗(yàn)中的泛酸平均衰減率為28.3%。汪新潔等[49]在輔食營(yíng)養(yǎng)素撒劑中對(duì)各營(yíng)養(yǎng)素衰減進(jìn)行加速試驗(yàn)研究時(shí)測(cè)得泛酸衰減率為25.00%，與本文結(jié)果相似，然而在水分得到控制的密閉罐內(nèi)產(chǎn)生衰減，其原因需要進(jìn)一步探究。

煙酸一般具有較好的穩(wěn)定性，在固、液相體系中均能保持較好的穩(wěn)定性，不易被光照、氧和溫度所破壞，雖然煙酸在試驗(yàn)結(jié)果中有小幅度衰減，但其損失均低于檢測(cè)方法的精密度（10%），綜合考慮工藝流程和物質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中存在的損失與誤差，判定煙酸在加速試驗(yàn)中并無(wú)太明顯的衰減，因此企業(yè)在對(duì)其進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化時(shí)，無(wú)需過(guò)量添加。

VB2、VB6、VB12和VB7在脂溶性維生素中都屬于穩(wěn)定營(yíng)養(yǎng)素，耐堿與強(qiáng)酸，普通加熱條件下也不易被破壞，雖然對(duì)光照敏感，但其化合物來(lái)源特性穩(wěn)定，并且嬰幼兒米粉貯存在密封的鐵罐中，避光保存，因此含量不會(huì)發(fā)生明顯變化，并無(wú)明顯衰減。

VB9是機(jī)體運(yùn)行所必需的一種營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)紅細(xì)胞的生成具有促進(jìn)作用，對(duì)人體所需微量元素的攝入具有提高作用。葉酸會(huì)參與人體新陳代謝和重要物質(zhì)的合成過(guò)程。在加速穩(wěn)定性試驗(yàn)條件下，葉酸含量增加，李學(xué)敏[50]在對(duì)泛酸進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，泛酸含量會(huì)略有增長(zhǎng)，而含量符合規(guī)定。

2.5 礦物質(zhì)

嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉中常以碳酸鈣、富馬酸亞鐵、葡萄糖酸鋅、碘酸鉀和磷酸氫二鉀作為鈣、鐵、鋅、鉀和磷的強(qiáng)化劑。鈣、鐵、鋅、鉀和磷，這5 種礦物質(zhì)元素在溫度、光照、強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿條件下，性狀穩(wěn)定，這與其含量在加速試驗(yàn)中非常穩(wěn)定、無(wú)明顯變化的結(jié)果相匹配。

鈉在嬰幼兒米粉中的含量呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)，何梅等[51]對(duì)中國(guó)包裝食品中鈉含量進(jìn)行分析和研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，谷物類食品（麥片、蔬菜米粉）在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)條件下，鈉變異系數(shù)≥45%，與本文鈉元素衰減40.0%的結(jié)果相似。鈉元素在嬰幼兒米粉中無(wú)強(qiáng)化添加，究其原因可能是食品原料本身鈉的差異及實(shí)驗(yàn)室分析的不確定因素所導(dǎo)致。

2.6 安全性

安全性指標(biāo)中，黃曲霉毒素B1、沙門(mén)氏菌、大腸桿菌群都未檢出，表明密封罐裝貯存的嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉樣品在其貨架期內(nèi)，能夠保護(hù)嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)米粉不受致病菌的污染，更好的維持米粉的品質(zhì)。

食品加工中接觸材料也是造成污染的來(lái)源之一，因此選擇錫、鉛和鎘作為考察指標(biāo)。樣品加速貯存的6 個(gè)月內(nèi)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示錫、鉛和鎘均未檢出。

表8 樣品礦物質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Experimental results of minerals in samples

3 結(jié)論

溫度與濕度分別設(shè)置為（37±2）℃，RH（75±5）%，進(jìn)行試驗(yàn)周期為6 個(gè)月的穩(wěn)定性加速試驗(yàn)，對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。感官指標(biāo)中氧化氣味的產(chǎn)生，可能與游離油脂的氧化酸敗及產(chǎn)品配方中其它物質(zhì)變化有關(guān)；理化指標(biāo)中水分含量先增加后趨于穩(wěn)定，可能是基質(zhì)結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水所致；蛋白質(zhì)和碳水化合物保持穩(wěn)定。脂溶性維生素中，VD和VE 穩(wěn)定，VA 發(fā)生衰減，平均衰減度為47.6%，水溶性維生素VC 衰減程度最大，平均衰減為42.59%，究其兩者可能是由于光照、金屬離子（銅、鐵和磷）、加工工藝、加工過(guò)程中的高溫和機(jī)械外力破壞了VA 和VC 微囊包埋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致穩(wěn)定性下降。一般被認(rèn)為具有穩(wěn)定性的VB1和泛酸，在試驗(yàn)中呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)，平均衰減率為26.7%和28.3%，造成衰減的原因還需要進(jìn)一步研究。VB2、VB6、VB12、生物素、煙酸和葉酸保持穩(wěn)定，可能與它們化合物的來(lái)源形式穩(wěn)定性有關(guān)。礦物質(zhì)元素中的鈣、鐵、鋅、鉀和磷保持穩(wěn)定，鈉元素衰減最大為40.0%，食品原料本身鈉的差異及實(shí)驗(yàn)室分析的不確定因素可能是其原因。安全性指標(biāo)在加速實(shí)驗(yàn)中保持穩(wěn)定，無(wú)危害風(fēng)險(xiǎn)增加趨勢(shì)。