撒剂货架期内营养素的稳定性

张志超，王婧，黄远英，张旭光*

汤臣倍健股份有限公司（广州 510663）

辅食营养素撒剂是由多种微量营养素混合成的粉状或颗粒状辅食营养补充品，可含或不含食物基质，属于辅食营养补充品的一类，适用于6～36月龄婴幼儿及37～60月龄儿童食用，新的GB 22570《食品安全国家标准 辅食营养补充品》（征求意见稿）将产品的适龄人群放宽至72月龄，这充分说明我国婴幼儿及儿童营养素补充的标准得到实时更新，结合国际组织和其他国家、地区的标准法规和指南，全面考虑我国婴幼儿营养膳食现状。不同国家和地区的干预试验已经证实，添加辅食营养补充品可以使婴幼儿的生长发育得到保障，并且24月龄之前进行营养素强化补充对儿童及青少年后期的智力发育也具有一定积极作用[1-6]。早在5·12汶川地震发生后4个月，中国疾病预防控制中心食物强化办公室先后在四川省理县、北川、茂县应用营养包对6～24月龄婴幼儿进行营养改善，取得良好效果，显著降低干预县的贫血率[7]。

货架期即为从产品生产到销售阶段保持产品质量稳定的一个重要期限，货架期内的各项影响因素会对产品感官与品质产生重要影响。为了更加合理、精确地制定合适货架期，完善产品的配方设计，需要对产品中的各项营养素变化波动全面熟知，制定科学的配方。鉴于营养素在空气、光照、高温、高湿等因素下，易发生一定的氧化分解反应而发生变化[8-9]，为保障婴幼儿、儿童摄入的安全性和科学性，研究产品在货架期及不同因素条件下的变化具有重要意义。

通过参考《特殊医学用途配方食品稳定性研究要求（试行）》（2017修订版）、马雯等[10]所使用的稳定性试验方法，采用加速试验、因素试验研究钙铁锌多种维生素撒剂中维生素、矿物质的衰减及其稳定性情况，从而指导产品配方设计、标签值的设计及产品的贮存方式。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验样品

钙铁锌多种维生素撒剂（汤臣倍健股份有限公司），产品为淡黄色至黄色粉末，具有产品应有的气味和滋味，无异臭，无异味，手感疏松，无正常视力可见外来异物。

1.1.2 仪器与设备

THA-8100步入式恒温恒湿实验室（陕西欧凯机电科技有限公司）；光照箱、高湿箱型号；7890A气相色谱仪（安捷伦）；1260高效液相色谱仪（安捷伦）；液质联用仪（美国AB）；Z-2000原子吸收光谱仪（日本日立）；XP205电子天平（梅特勒）；MARS6微波消解仪（美国CEM）；UV-2600紫外分光光度计（岛津）；综合药品稳定性试验箱（重庆市永生实验仪器）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验条件及周期

加速试验采用37±2 ℃，湿度RH 75%±5%条件下进行测试，钙、铁、锌多种维生素撒剂货架期为24个月，设定加速试验周期为6个月，分别于加速的第1，第2，第3和第6个月进行取样检测。因素试验分为：高温试验，样品置密封洁净容器中，温度60 ℃条件下放置10 d，分别于第5和第10天取样，检测相关指标，如样品性状发生显著变化，则在温度40 ℃下同法进行试验；高湿试验，样品置恒湿密闭容器中，温度25 ℃、湿度RH 90%±5%下放置10 d，与第5和第10天取样检测相关指标。如吸湿增重5%以上，则在温度25 ℃、湿度RH 75%±5%下同法进行试验；光照试验，样品置光照箱，一般在4 500±500 Lx条件下放置10 d，分别于第5和第10天取样，检测有关项目。

1.2.2 检测方法

根据GB 22570《食品安全国家标准 辅食营养补充品》中规定的检测方法对试验样品维生素、矿物质进行检测，如有检测方法更新则使用最新标准进行检测。

1.2.3 衰减率的计算

以试验开始前即0月的检测数值为初始值，将加速试验的第1，第2，第3和第6个月的检测数值分别与0月初始值进行衰减率计算；将因素试验的第5和第10天的数值分别与0月初始值进行衰减率计算，按式（1）计算。

1.3 数据处理

以不同加速节点的衰减率作为研究对象，将3批次产品的数据进行汇总分析。通过采用标准偏差与检测精密度对比的方法考察3批次间加速试验、影响因素试验的稳定性，当标准偏差在不大于其检测方法所允许的精密度要求时，则认为无显著差异[11]。

2 结果与分析

2.1 货架期内加速试验衰减稳定性情况分析

针对3个批次钙铁锌多种维生素撒剂配方中的维生素、矿物质敏感功效成分指标进行检测分析后发现，各个批次不同加速节点衰减率的标准偏差均小于检测方法所允许的精密度要求，说明不同批次的产品在加速试验中，衰减情况较为稳定，衰减率之间的标准偏差较小（见表1）。

表1 3个批次钙铁锌多种维生素撒剂加速试验维生素、矿物质的衰减稳定性情况分析 单位：%

2.2 货架期内加速试验衰减情况分析

加速试验过程中不同节点，3个批次的钙铁锌多种维生素撒剂中各维生素矿物质的平均衰减率见表2。通过表2可见，在维生素方面，脂溶性维生素衰减率最高的为维生素A，加速6个月后，不同批次的衰减率均达到15%以上，这与相关文献报道相一致[11]，这可能因为维生素A为脂溶性，粉末产品中使用需要将其包埋成微囊粉，与空气的接触面积增大，较容易被氧化从而衰减。水溶性维生素中，加速1～6个月，维生素B12的衰减率超过10%，根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》（2013版）中显示，维生素B12遇热会有一定程度破坏，这符合在37±2 ℃下加速情况的趋势。而叶酸对热、光线、酸性溶液均不稳定，检测结果发现加速前3个月降解较少，而加速6个月时，降解较多，这提示产品研发时，一些稳定持续下降的营养素需要格外注意，这类营养素的降解速率可能会随着特殊环境下的时间增加降解速率增加。除了维生素A、维生素B12外，维生素D、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B9（叶酸）、钙、铁、锌在加速6个月时，衰减率均在10%以内，含量较为稳定。同时对表2各时间节点、批次的产品，与常温样品进行产品外观、冲调后产品状态的比对，发现加速各节点下，产品的外观、冲调后状态均与常温无明显差异，产品感官方面无变化，另外，表2中所有营养素在不同加速节点的含量，均在产品的标准范围内。

表2 3个批次钙铁锌多种维生素撒剂加速试验维生素、矿物质的衰减情况分析 单位：%

2.3 货架期加速试验内重点营养素衰减规律分析

从表2、图1可看出，维生素A、维生素B12、叶酸的衰减情况较为严重，而分析这3种营养素的不同时间节点的含量可以看出，维生素A的衰减在加速2个月的时候达到平稳，随着加速时间延长，衰减率不再有较明显变化，分析可能因为第1个月内，完整铝箔袋中的氧自由基造成部分维生素A的氧化，而随着时间增加，由于包装密封完整，氧透过率低，故不再有明显降解。

图1 试验各阶段维生素A、维生素B12平均衰减率

维生素B12的衰减随着加速时间增加，其衰减率逐步上升，这充分说明维生素B12受热影响明显，在高温下随着时间延长逐步衰减。

2.4 不同环境条件下货架期内衰减情况分析

影响因素试验中，参考不同因素、时间节点，产品与0月对比计算的衰减率见表3。维生素中，维生素A、维生素B12在高温条件下降解均较高，衰减率超过15%，这与加速试验的结果基本一致。维生素D、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B9（叶酸）、钙、铁、锌在不同高温条件下均较为稳定。所有维生素、矿物质在高湿、光照因素考察下均无明显衰减，说明产品在考察时所使用包材都能有效遮光、防水，有助于产品货架期内的质量稳定性，有助于产品的货架期内的储存。除了表3指标的含量检测，将各个考察节点的样品与常温样品进行产品外观、冲调后产品状态进行比对，发现除60 ℃条件外，其余不同影响条件的各时间节点下，产品的外观、冲调后状态均与常温无明显差异，产品感官方面无变化。而60 ℃条件下，产品外观出现小的结块，说明该产品在货架期期间，储存温度不得超过60 ℃，避免高温对产品外观的影响。表3中所有营养素在不同加速节点的含量均在产品的标准范围内。

表3 钙铁锌多种维生素撒剂加速试验维生素、矿物质的衰减情况分析 单位：%

3 结论

维生素、矿物质对婴幼儿的生长发育具有深远的影响，其摄入量应满足目标人群的成长需要，并应保证整个货架期期间营养素含量的有效性。通过模拟产品的加速试验、多影响因素试验，研究钙铁锌多种维生素撒剂在货架期内营养素的损失与波动，对于指导产品的配方设计、产品贮存方式等方面具有重要意义。

通过开展稳定性试验，发现维生素A、维生素B12在37±2 ℃的温度考察中，出现不同程度衰减，这与营养素的生产工艺、包埋特性有关，产品配方研发时需要考虑货架期内的损耗，制定更为科学的产品配方。通过产品的影响因素试验发现，针对富含维生素、矿物质的产品配方，在货架期的贮存中，需要尽量避免高温运输、存放，而完整的产品包装，能够有效隔绝水分、氧气，有助于产品的品质稳定。试验揭示产品中各营养素的6个月加速情况，以及婴幼儿辅食营养素撒剂的影响因素试验下的产品状态，为产品的贮存条件提供数据支持。