包装形式和储藏温度对婴幼儿配方乳粉中益生菌活菌数的影响研究

曹文海，周必耀，李小英，罗 君，邓 银

湖南展辉食品有限公司，湖南长沙 410200

0 引言

母乳是婴儿出生后最好的食物，富含优质蛋白质、丰富的必需脂肪酸、乳糖和免疫物质，且易于消化吸收[1]。随着实验技术的发展，人们发现母乳中存在丰富的微生物菌群，含有高达数百种的菌株[2]。

众所周知，婴幼儿属于肠道弱势群体，新生儿刚出生时肠道内是完全无菌的状态，在出生后肠道内的细菌量便开始突飞猛进[3]。在婴幼儿配方乳粉（以下简称“婴配粉”）中添加了益生菌，其主要好处是提高婴配粉喂养婴儿肠道菌群与健康之间的平衡。这为母乳不足或无法进行母乳喂养的婴儿的健康发展提供了可能。益生菌定义是：“当给予足够的剂量时，会给宿主的健康带来益处的活的微生物”[4]，益生菌不但可以调节肠道免疫，预防和治疗腹泻，也可以促进婴儿的生长发育，还参与机体营养物质代谢并维护肠壁吸收、分泌功能，能够合成机体必需的维生素和微量元素并且在预防疾病发生等方面发挥重要作用[5，6]。在卫生部2011年第25号公告中动物双歧杆菌Bb-12被批准为《可用于婴幼儿配方食品的菌种名单》中[7，8]。

益生菌中的活菌数指标即益生菌的活性是添加益生菌的婴配粉所面临的技术瓶颈，整个货架期间所含的益生菌活菌数不能低于其对宿主发挥有益健康作用的最低数值[9]。本文就包装形式和储藏温度对婴配粉中益生菌活性进行了研究，为开发益生菌奶粉提供了依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验原料

动物双歧杆菌（B b-1 2）：购自丹麦科汉森公司；全脂奶粉：购自新西兰恒天然公司；高油乳清粉：购自国内著名厂家；乳糖、复配营养强化剂（矿物质）、复配营养强化剂（维生素）均购自国内外著名厂家。以上所有原料均为食品级 ，各项指标均符合《G B 1 0 7 6 5-2 0 2 1 食品安全国家标准 婴儿配方食品》的要求。

1.2 试验仪器

干混机：长沙步源制药机械设备有限公司；气调包装机：江苏仅一包装技术有限公司；无菌操作台：上海化科实验器材有限公司；电热恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；电子天平：长沙谱润仪器有限公司等。

1.3 培养基

莫匹罗星锂盐（Li-Mupirocin）、半胱氨酸盐酸盐（CysteineHydrochloride）、改良MRS培养基均购自广州环凯生物科技有限公司；具体配料见《GB 4789.35-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验乳酸菌检验》。

1.4 试制样品的制备

按照婴配粉干法工艺，将全脂奶粉、高油乳清粉、乳糖、复配营养强化剂（矿物质）、复配营养强化剂（维生素）和动物双歧杆菌（Bb-12）进行干法混合，转速60 r/min，时间为30 min；将混合均匀后的样品分别进行充CO2、氮气和空气包装，产品配方见表1。

表1 婴幼儿配方奶粉配料

1.5 动物双歧杆菌（Bb-12）的培养和计数

1.5.1 样品制备

准确量取添加益生菌的奶粉样品25.00 g，置于无菌均质杯中，均质杯中预先装有225 mL生理盐水，以转速8 000 r/min 的条件均质处理1 min，制成1∶10 样品匀液。

1.5.2 试验过程

样品匀液做10 倍梯度稀释。选择适宜的连续稀释度样品，均匀涂布于莫匹罗星锂盐（Li-Mupirocin）和半胱氨酸盐酸盐改良MRS琼脂平板上，使用灭菌涂布棒涂布均匀，按每稀释度平行3 次，（36±1） ℃厌氧培养48 h后活菌计数。

1.5.3 菌落计数

选取菌落数在30～300 CFU之间、无蔓延菌落生长的平板计数菌落总数。低于30 CFU的平板记录具体菌落数，大于300 CFU的可记录为多不可计。每个稀释度的菌落数应采用2 个平板的平均数。

1.6 试验方法

分别将CO2包装、氮气包装和普通包装的样品，分别储藏在室温以及常温30 ℃，高温50 ℃恒温箱中，间隔测定活菌数。

2 结果与分析

2.1 高温试验与结果分析

2.1.1 试验过程

将CO2包装、氮气包装和普通包装的样品，储藏在高温50 ℃恒温箱中15 天，间隔测样品中的动物双歧杆菌数量。

2.1.2 益生菌检测结果

从表2可以看出，在50 ℃高温条件下，储藏15天，婴配粉中益生菌活力下降很快。其中氮气包装的益生菌对数下降21.00%，CO2包装的益生菌对数下降43.00%，普通包装的奶粉中益生菌对数下降了56.00%。试验结果表明，在50 ℃高温条件，普通包装的益生菌婴配粉储藏3 天，CO2包装的益生菌婴配粉储藏5 天，氮气包装的益生菌婴配粉储藏10 天，其活菌数大于1.0×106CFU/g，符合国标《GB 10765—2021 食品安全国家标准 婴儿配方食品》的要求。

2.2 常温试验及结果分析

2.2.1 试验过程

将CO2包装、氮气包装和普通包装的样品，储藏在30 ℃恒温箱中180 天，每隔15 天检测样品中的动物双歧杆菌数量。

2.2.2 益生菌检测结果

从表3可以看出，在30 ℃条件下，储藏15 天，婴配粉中益生菌活力缓慢下降。其中氮气包装的益生菌对数下降0.04%，CO2包装的益生菌对数下降1.10%，普通包装的益生菌对数下降了1.10%；试验结束（储藏180 天）后，氮气包装的奶粉益生菌下降8.80%，CO2包装的益生菌对数下降37.20%，普通包装的益生菌对数下降45.90%。试验结果表明，在30 ℃条件下，普通包装的益生菌婴配粉放置75 天，CO2包装的益生菌婴配粉放置105 天，氮气包装的益生菌婴配粉放置180 天，其活菌数大于1.0×106CFU/g，均符合国标《GB 10765—2021 食品安全国家标准婴儿配方食品》要求。

2.3 货架期试验及结果分析（室温试验）

2.3.1 试验过程

将CO2包装、氮气包装和普通包装的样品，放置室温条件24 个月，每间隔一段时间测其样品中的动物双歧杆菌数量。

2.3.2 益生菌数检测结果

从表4可以看出，在室温条件，储藏15 天，婴配粉中益生菌活力几乎没有下降。货架期试验结束后（放置室温24 个月），其中氮气包装的婴配粉中益生菌对数下降12.70%，CO2包装的婴配粉中益生菌对数下降20.00%，普通包装的婴配粉中益生菌对数下降32.00%；相对于CO2和普通包装的婴配粉，氮气包装的益生菌对数分别提高9.00%和28.00%。货架期结果表明，在室温条件下，普通包装的益生菌婴配粉放置18 个月，CO2包装的益生菌婴配粉放置20 个月，氮气包装的益生菌婴配粉放置24 个月，其活菌数大于1.0×106CFU/g，均符合符合国标《GB 10765—2021 食品安全国家标准婴儿配方食品》要求。

表2 50 ℃储藏条件下婴配粉中益生菌数

表3 30 ℃储藏条件下婴配粉益生菌数

表4 室温储藏条件下婴配粉益生菌数

3 结论

综上所述，储藏温度是影响婴配粉中益生菌活性的关键因素，室温条件可较好维持产品品质，当储藏温度升高30 ℃及以上时，益生菌活性则随温度的升高显著降低。通过改变包装方式，可以提高婴配粉中益生菌稳定性，试验证明了氮气包装有利于益生菌奶粉储藏。益生菌婴配粉在室温氮气包装下可存放2 年，活菌数大于1.0×106CFU/g。