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        不同鈣鎂條件對維生素K2穩(wěn)定性的影響

        2023-06-29 02:14:20趙靜孫明紅宋冠軍田慧麗段黎輝王寶心
        中國食品 2023年8期

        趙靜 孫明紅 宋冠軍 田慧麗 段黎輝 王寶心

        鈣作為骨骼的重要組成成分,可以維持人體骨密度、增強骨骼健康,使骨骼和牙齒更堅固。鎂在人體中可以起到能量代謝、促進組織形成和骨骼發(fā)育的重要作用。維生素K2可以促進鈣、鎂在人體中的吸收,能夠預(yù)防60%椎體骨折、77%髖部骨折和81%非錐體骨折。因此,越來越多的保健食品企業(yè)開始在鈣鎂片中添加維生素K2,從而促進人體對鈣、鎂的吸收。但一項調(diào)查研究表明,維生素K2在堿性條件下不穩(wěn)定,而鈣鎂片尤其是碳酸鈣、氧化鎂等產(chǎn)品的pH一般在10左右,堿性強烈,對維生素K2的破壞性極強,導致維生素K2損失嚴重,影響維生素K2在保健食品中的穩(wěn)定性,因此亟需解決鈣、鎂以及維生素K2在產(chǎn)品中的共存問題。本文主要驗證維生素K2在鎂條件下以及鈣鎂條件下的穩(wěn)定性情況。

        一、材料與方法

        1.材料與儀器。碳酸鈣,鄭州瑞普;氧化鎂,鄭州瑞普;維生素K2,廣東雙駿;山梨糖醇,羅蓋特;食用玉米淀粉,山東六佳;聚維酮K30,博愛新開源;硬脂酸鎂,山東六佳;MS205DU電子天平,梅特勒托利多公司;LHH-1000SDP藥品穩(wěn)定性試驗箱,上海一恒科技有限公司;高效液相色譜1260,安捷倫。

        2.實驗方法。(1)維生素K2原料的穩(wěn)定性情況。分別將常規(guī)維生素K2粉、維生素K2微囊粉放入穩(wěn)定性實驗箱中,兩種原料的含量均為2000-2200ppm,測定原料維生素K2的穩(wěn)定性。以下實驗中所使用的維生素K2粉、維生素K2微囊粉均為該批次樣品。

        (2)單一維生素K2的穩(wěn)定性情況。原料分別為常規(guī)維生素K2粉、維生素K2微囊粉,含量均為32ug/g,輔料為食用玉米淀粉、聚維酮K30、山梨糖醇、硬脂酸鎂。將食用玉米淀粉、聚維酮K30制粒干燥后,與其他原輔料混合均勻,壓片,測定維生素K2加速0-3個月的穩(wěn)定性情況。

        (3)氧化鎂對不同維生素K2形式穩(wěn)定性的影響。原料為氧化鎂,鎂含量為62.5mg/g,維生素K2分別為常規(guī)維生素K2粉、維生素K2微囊粉,含量為32ug/g,輔料為山梨糖醇、聚維酮K30、食用玉米淀粉、硬脂酸鎂。將氧化鎂、食用玉米淀粉與聚維酮K30制粒干燥后,與其他原輔料混合均勻,壓片,測定維生素K2加速0-3個月的穩(wěn)定性情況。

        (4)不同氧化鎂含量對維生素K2微囊粉穩(wěn)定性的影響。原料為維生素K2微囊粉,維生素K2含量為32ug/g,鎂為氧化鎂,分別按照27.5mg/g、45mg/g、62.5mg/g進行梯度實驗,輔料為山梨糖醇、聚維酮K30、食用玉米淀粉、硬脂酸鎂。將氧化鎂、食用玉米淀粉與聚維酮K30制粒干燥后,與其他原輔料混合均勻,壓片,測定維生素K2加速0-3個月的穩(wěn)定性情況。

        (5)氧化鎂對不同維生素K2微囊粉含量穩(wěn)定性的影響。原料為氧化鎂,鎂含量為62.5mg/g,維生素K2微囊粉分別按照20ug/g、32ug/g、44ug/g進行梯度實驗,輔料為山梨糖醇、聚維酮K30、食用玉米淀粉、硬脂酸鎂。將氧化鎂、食用玉米淀粉與聚維酮K30制粒干燥后,與其他原輔料混合均勻,壓片,測定維生素K2加速0-3個月的穩(wěn)定性情況。

        (6)鈣、鎂同時添加對不同維生素K2形式穩(wěn)定性的影響。原料為碳酸鈣,鈣含量為200mg/g,鎂為氧化鎂,鎂含量為62.5ug/g,維生素K2分別為常規(guī)維生素K2粉與維生素K2微囊粉,含量為32ug/g,輔料為山梨糖醇、聚維酮K30、食用玉米淀粉、硬脂酸鎂。將碳酸鈣、氧化鎂、食用玉米淀粉與聚維酮K30制粒干燥后,與其他原輔料混合均勻,壓片,測定維生素K2加速0-3個月的穩(wěn)定性情況。

        3.維生素K2測定及維生素K2損失率計算方法。參照原中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會2016年公告第8號附件3進行測定,公式如下:

        二、結(jié)果與分析

        1.維生素K2原料的穩(wěn)定性情況。將常規(guī)維生素K2粉、維生素K2微囊粉用鋁箔袋進行包裝,在高溫高濕環(huán)境(溫度37℃±2℃、相對濕度75%±5%)下放置3個月,分別在0月、1月、2月和3月各取3組樣品檢測維生素K2含量,各月份平均值檢測結(jié)果及損失率見表1、圖1、圖2。

        由表1、圖1、圖2可以看出,常規(guī)維生素K2粉、維生素K2微囊粉的穩(wěn)定性良好,加速三個月后損失率分別為5.07%和4.18%。

        2.單一維生素K2的穩(wěn)定性情況。將兩組維生素K2片壓片后,用口服固體藥用聚丙烯瓶(PP)進行包裝,在高溫高濕環(huán)境(溫度37℃±2℃、相對濕度75%±5%)下放置3個月,分別在0月、1月、2月和3月各取3組樣品檢測維生素K2含量。樣品中維生素K2的理論檢出值為32ug/g,各月份平均值檢測結(jié)果及損失率見表2、圖3、圖4。

        由表2、圖3、圖4可以看出,在片劑中單一添加維生素K2穩(wěn)定性良好,常規(guī)維生素K2粉加速三個月?lián)p失率為11.13%,維生素K2微囊粉損失率較低,加速三個月?lián)p失率為7.44%。

        3.氧化鎂對常規(guī)維生素K2粉和維生素K2微囊粉穩(wěn)定性的影響。將兩組鎂維生素K2片壓片后,用口服固體藥用聚丙烯瓶(PP)進行包裝,在高溫高濕環(huán)境(溫度37℃±2℃、相對濕度75%±5%)下放置3個月,分別在0月、1月、2月和3月各取3組樣品檢測維生素K2含量。樣品中維生素K2的理論檢出值為32ug/g,各月份平均值檢測結(jié)果及損失率見表3、圖5、圖6。

        由表3、圖5、圖6可以看出,在鎂維生素K2片中,使用常規(guī)維生素K2粉和維生素K2微囊粉均損失率高,且常規(guī)維生素K2粉在加速0個月已經(jīng)出現(xiàn)39.19%的損失,加速3個月?lián)p失率為76.78%,完全無法應(yīng)用在鎂維生素K2片中。維生素K2微囊粉較常規(guī)維生素K2粉穩(wěn)定,但加速3個月?lián)p失率依舊高達40.31%。

        4.不同氧化鎂含量對維生素K2微囊粉穩(wěn)定性的影響。將三組鎂維生素K2片壓片后,用口服固體藥用聚丙烯瓶(PP)進行包裝,在高溫高濕環(huán)境(溫度37℃±2℃、相對濕度75%±5%)下放置3個月,分別在0月、1月、2月和3月各取3組樣品檢測維生素K2含量。樣品中維生素K2的理論檢出值為32ug/g,各月份平均值檢測結(jié)果及損失率見表4、圖7、圖8。

        由表4、圖7、圖8可以看出,在27.5mg/g、45mg/g、62.5mg/g三個鎂梯度條件下,相同含量的維生素K2損失率不盡相同,可以明顯地看出,隨著鎂含量越高,維生素K2損失率越高。鎂含量為27.5mg/g時,加速3個月,維生素K2損失率為11.03%,此配方含量適宜應(yīng)用于鎂維生素K2產(chǎn)品中;鎂含量為45mg/g、62.5mg/g時,加速三個月?lián)p失率為33.34%、40.31%,均損失較大,應(yīng)用在產(chǎn)品中產(chǎn)品的不合格風險較大。

        5.氧化鎂對不同維生素K2微囊粉含量穩(wěn)定性的影響。將三組鎂維生素K2片壓片后,用口服固體藥用聚丙烯瓶(PP)進行包裝,在高溫高濕環(huán)境(溫度37℃±2℃、相對濕度75%±5%)下放置3個月,分別在0月、1月、2月和3月各取3組樣品檢測維生素K2含量。3組樣品的維生素K2理論檢出值分別為20ug/g、32ug/g、44ug/g,各月份平均值檢測結(jié)果及損失率見表5、圖9、圖10。

        由表5、圖9、圖10可以看出,相同的鎂含量條件下,維生素K2添加量越低,損失率越高,維生素K2含量在32ug/g、44ug/g時,損失率相近,加速3個月均損失40%-45%;維生素K2含量為20ug/g時,損失率最高,加速3個月?lián)p失率為66.03%。

        6.鈣、鎂同時添加對不同維生素K2形式穩(wěn)定性的影響。將兩組鈣鎂維生素K2片壓片后,用口服固體藥用聚丙烯瓶(PP)進行包裝,在高溫高濕環(huán)境(溫度37℃±2℃、相對濕度5%±5%)下放置3個月,分別在0月、1月、2月和3月各取3組樣品檢測維生素K2含量。樣品中維生素K2的理論檢出值為32ug/g,各月份平均值檢測結(jié)果及損失率見表6、圖11、圖12。

        由表6、圖11、圖12可以明顯看出,在鈣鎂同時含有的條件下,維生素K2損失率急速增高,常規(guī)維生素K2粉中維生素K2在加速1個月后損失率高達83.97%,維生素K2微囊粉中維生素K2加速1個月后損失率也達59.66%;加速3個月后,常規(guī)維生素K2粉中維生素K2幾乎已完全損失,維生素K2微囊粉中維生素K2含量也已嚴重不合格。

        7.輔料的影響。在上述2-6組實驗中,我們把食用玉米淀粉、山梨糖醇、聚維酮K30、硬脂酸鎂作為稀釋劑、粘合劑和潤滑劑。通過實驗2與實驗3-6對比,輔料條件均一致,實驗2中單一維生素K2在片劑中的穩(wěn)定性良好,實驗3-6中維生素K2在不同的堿性條件下均出現(xiàn)不同情況的衰減率。因此,實驗中所用的輔料對本文中所涉及的實驗幾乎無影響。

        三、結(jié)論

        綜合上述實驗可以明顯看出,在本實驗所用的包裝材質(zhì)條件下,常規(guī)維生素K2粉、維生素K2微囊粉及在片劑中單一添加時,穩(wěn)定性均良好。單一的鎂源對維生素K2的穩(wěn)定性要優(yōu)于鈣鎂同時添加條件下維生素K2的穩(wěn)定性;維生素K2與鎂含量成正相關(guān),鎂含量越高,維生素K2損失率越高;鎂含量不變的條件下,維生素K2含量越低,損失率越高;包埋后的維生素K2微囊粉表現(xiàn)要明顯優(yōu)于常規(guī)維生素K2粉。

        總之,保健食品在制備鎂維生素K2片或鈣鎂維生素K2片時,需特別注意鈣、鎂添加量,鎂含量在27.5mg/g、維生素K2含量在32ug/g,使用維生素K2微囊粉時,產(chǎn)品的損失率最低、穩(wěn)定性最好。

        作者簡介:趙靜,助理工程師,學士學位,研究方向為備案制保健食品的開發(fā)以及相關(guān)成分配伍的協(xié)同或拮抗性。

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