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摘 要:婴幼儿配方奶粉作为母乳替代食品,为人工喂养婴儿的生长发育提供了良好的营养支持。分析了同款婴幼儿配方奶粉中各种脂肪酸含量在加速试验条件下随时间的变化情况。结果表明,在高温(40 ℃)加速试验条件下,经过6 个月的试验期,花生四烯酸(ARA)衰减率最高,达到了13.7%;其次是α-亚麻酸(ALA)和二十二碳六烯酸(DHA),衰减率分别为8.0%和7.1%,衰减率较接近;总脂肪及亚油酸(LA)相对稳定,加速试验后未发现明显衰减。
关键词:婴幼儿配方;奶粉;脂肪酸
配方乳粉已经成为儿童食品工业中最重要的成员之一。婴幼儿在其成长过程中,因为其自身的代谢系统并没有完善,而且智力发展非常快,因此,这个时期是婴幼儿营养摄入的关键时期,一定要保证足够的、均衡的营养。因此,研究婴幼儿配方奶粉中各类不饱和脂肪酸在货架期内的稳定性,直接关系到人工喂养婴儿的脂肪酸摄入水平和质量。
一、材料与方法
1、材料与设备。婴幼儿配方奶粉规格900g,马口铁罐,电热恒温箱(LRH-800-S),气相色谱仪(安捷伦GC 7890A,带FID檢测器)。
2、试验方法。根据阿伦尼乌斯公式,对于常规化学反应,在一定温度范围内,反应温度每升高10 ℃,反应速度升高1倍,即K[T+10℃]/K[T]=2(K为反应速度)。而对于食品,反应速度与食品货架期寿命成反比,因此有Q[T+10℃]/Q[T]=2(Q为食品货架寿命)。据此推论,将婴幼儿配方奶粉在40 ℃恒定温度下贮藏6 个月,相当于20 ℃下贮藏2 年。本文通过40 ℃条件下高温加速试验,研究24 个月货架期婴幼儿配方奶粉中脂肪酸的衰减变化规律。
试验样品采用1-3 段婴幼儿配方奶粉,每个阶段选取3 批次产品,以减少批次差异影响。将样品放入电热恒温箱中,设定加速试验温度为40 ℃,分别测定样品在不同时间点(0、1、2、3、6 个月)脂肪酸的含量变化。总脂肪含量采用《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中脂肪的测定》进行检测,亚油酸(LA)、α-亚麻酸(ALA)、二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸(ARA)含量采用《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定》进行检测。
3、数据分析。试验开始前,分别测定每批次样品中脂肪酸含量,作为初始值。在加速试验中,分别取不同加速试验时间点的样品进行检测,并将检测结果与初始值作对比,按照式1计算衰减率。
二、结果
1、总脂肪含量衰减情况。婴幼儿配方奶粉中的脂肪主要来自植物油及部分乳脂肪。在试验样品中,植物油的主要原料为棕榈仁油、菜籽油和葵花籽油,奶粉中总脂肪含量高达22%-27%。加速试验过程中总脂肪含量的衰减率变化情况见图。
在整个加速试验过程中,总脂肪衰减率基本在零值附近呈现小范围浮动,加速试验6个月后,衰减率为-0.74%,考虑到衰减率的定义以及检测方法所带来的偏差,可以认为总脂肪含量在整个加速试验过程中没有出现衰减现象,婴幼儿配方奶粉中的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,在适宜的温度、湿度等条件下容易发生氧化反应产生过氧化物[2];同时,由于生鲜乳中微生物产生的脂肪酶具有一定耐热性,因而会在产品中有一定的残留,使奶粉脂肪在贮藏过程中易于水解。另外,产品在封罐时会严格控制罐内的残氧量及奶粉的水分含量,而在低氧浓度、低水分活度条件下,脂肪酸的氧化或脂肪的水解很难形成完整的链式反应,使得脂肪酸的饱和度提高或短链脂肪酸增加,在本试验中,这些产物的检测结果仍会计入总脂肪含量,因此,近似地认为在加速试验过程中总脂肪没有出现衰减。
2、n-3 多不饱和脂肪酸衰减情况。n -3 多不饱和脂肪酸包括α - 亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。其中ALA是膳食中最主要的n-3 PUFA,属于必需脂肪酸,而EPA和DHA则可由ALA通过体内代谢衍生,但其转化效率尤其是在婴幼儿体内的转化效率有限。ALA及DHA对婴儿神经组织的发育及功能完善具有重要的作用,因此它们在婴幼儿配方奶粉货架期中的含量变化规律,是质量控制研究中的重要指标,加速试验1个月和6个月后,ALA的衰减率分别为4.2%和8.0%,DHA的衰减率分别为3.2%和7.1%,可以看出,加速试验过程中n-3 PUFA都发生了较为明显的衰减。整体来看,n-3 PUFA在加速试验过程中的衰减都呈现了较好的线性规律,特别是DHA的衰减率变化曲线线性回归相关系数R2为0.9966。在设定的试验条件下,可以认为ALA和DHA的衰减,主要是由于脂解反应所引起的。
3、n-6多不饱和脂肪酸衰减情况。n-6多不饱和脂肪酸包括亚油酸(LA)、γ-亚麻酸(GLA)和花生四烯酸(ARA)。其中,LA是膳食中最主要的n-6 PUFA,也是必需脂肪酸,ARA与DHA有着类似的功能,是脑、神经组织及视网膜中含量最高的脂肪酸,对脑及视觉功能发育有重要的作用。本文研究LA和ARA在加速试验过程中的衰减规律。ARA在加速试验过程中呈现了非常明显的衰减趋势,加速试验1个月和6 个月的衰减率分别为4.8%和13.7%,其衰减率在本研究的不饱和脂肪酸中是最高的。LA在整个加速试验过程中未发现明显的衰减现象。与DHA在试验过程中所呈现的线性衰减规律不同,ARA的衰减规律更接近于二次方程曲线,在罐内残氧量控制良好且密封的情况下,由脂解反应为主所引起的脂肪酸衰减现象更接近于线性规律,因此,ARA在加速试验过程中发生了氧化反应。
结论
婴幼儿配方奶粉是婴幼儿的主要营养来源,其对婴幼儿的生长发育影响很大,因此,在营养成分方面一定要得到保证,才能促进婴幼儿的成长发育。将婴幼儿配方奶粉在40 ℃恒定温度下进行贮藏试验,研究不同加速试验贮藏时间点脂肪酸的衰减规律。结果表明:婴幼儿配方奶粉中脂肪酸的不饱和度越高,越容易产生衰减现象;采用微胶囊化及包埋技术,可提高不饱和脂肪酸的稳定性,降低其衰减率;脂解反应是脂肪酸产生衰减的重要原因,因此,生产过程中应合理优化生产工艺,减少脂解酶的产生及带入,降低脂解反应所带来的产品质量影响;在试验条件下,总脂肪含量未发生明显衰减,说明现有的生产工艺和质量控制参数下,脂肪酸的氧化或脂解反应不太可能形成完整的链式反应。
参考文献:
[1]何平,汪志明. 婴幼儿配方奶粉的发展趋势和最新动态[J].中国供销商情: 乳业导刊,2015,8( 1) : 25-27.
[2]王峰,杨晓波,孙健. 婴幼儿配方奶粉的研究[J].中国乳业,2016( 3) : 52-54.
[3]方芳,安颖,云战友.全球婴幼儿配方奶粉的配方发展趋势[C].中国乳制品工业协会. 北京:中国乳制品工业协会,2015,61-63.
[4]许崇辉,潘芳,易蓉.国产和进口奶源婴儿配方奶营养效应的比较[J]. 食品科学,2015,35(9): 73
关键词:婴幼儿配方;奶粉;脂肪酸
配方乳粉已经成为儿童食品工业中最重要的成员之一。婴幼儿在其成长过程中,因为其自身的代谢系统并没有完善,而且智力发展非常快,因此,这个时期是婴幼儿营养摄入的关键时期,一定要保证足够的、均衡的营养。因此,研究婴幼儿配方奶粉中各类不饱和脂肪酸在货架期内的稳定性,直接关系到人工喂养婴儿的脂肪酸摄入水平和质量。
一、材料与方法
1、材料与设备。婴幼儿配方奶粉规格900g,马口铁罐,电热恒温箱(LRH-800-S),气相色谱仪(安捷伦GC 7890A,带FID檢测器)。
2、试验方法。根据阿伦尼乌斯公式,对于常规化学反应,在一定温度范围内,反应温度每升高10 ℃,反应速度升高1倍,即K[T+10℃]/K[T]=2(K为反应速度)。而对于食品,反应速度与食品货架期寿命成反比,因此有Q[T+10℃]/Q[T]=2(Q为食品货架寿命)。据此推论,将婴幼儿配方奶粉在40 ℃恒定温度下贮藏6 个月,相当于20 ℃下贮藏2 年。本文通过40 ℃条件下高温加速试验,研究24 个月货架期婴幼儿配方奶粉中脂肪酸的衰减变化规律。
试验样品采用1-3 段婴幼儿配方奶粉,每个阶段选取3 批次产品,以减少批次差异影响。将样品放入电热恒温箱中,设定加速试验温度为40 ℃,分别测定样品在不同时间点(0、1、2、3、6 个月)脂肪酸的含量变化。总脂肪含量采用《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中脂肪的测定》进行检测,亚油酸(LA)、α-亚麻酸(ALA)、二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸(ARA)含量采用《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定》进行检测。
3、数据分析。试验开始前,分别测定每批次样品中脂肪酸含量,作为初始值。在加速试验中,分别取不同加速试验时间点的样品进行检测,并将检测结果与初始值作对比,按照式1计算衰减率。
二、结果
1、总脂肪含量衰减情况。婴幼儿配方奶粉中的脂肪主要来自植物油及部分乳脂肪。在试验样品中,植物油的主要原料为棕榈仁油、菜籽油和葵花籽油,奶粉中总脂肪含量高达22%-27%。加速试验过程中总脂肪含量的衰减率变化情况见图。
在整个加速试验过程中,总脂肪衰减率基本在零值附近呈现小范围浮动,加速试验6个月后,衰减率为-0.74%,考虑到衰减率的定义以及检测方法所带来的偏差,可以认为总脂肪含量在整个加速试验过程中没有出现衰减现象,婴幼儿配方奶粉中的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,在适宜的温度、湿度等条件下容易发生氧化反应产生过氧化物[2];同时,由于生鲜乳中微生物产生的脂肪酶具有一定耐热性,因而会在产品中有一定的残留,使奶粉脂肪在贮藏过程中易于水解。另外,产品在封罐时会严格控制罐内的残氧量及奶粉的水分含量,而在低氧浓度、低水分活度条件下,脂肪酸的氧化或脂肪的水解很难形成完整的链式反应,使得脂肪酸的饱和度提高或短链脂肪酸增加,在本试验中,这些产物的检测结果仍会计入总脂肪含量,因此,近似地认为在加速试验过程中总脂肪没有出现衰减。
2、n-3 多不饱和脂肪酸衰减情况。n -3 多不饱和脂肪酸包括α - 亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。其中ALA是膳食中最主要的n-3 PUFA,属于必需脂肪酸,而EPA和DHA则可由ALA通过体内代谢衍生,但其转化效率尤其是在婴幼儿体内的转化效率有限。ALA及DHA对婴儿神经组织的发育及功能完善具有重要的作用,因此它们在婴幼儿配方奶粉货架期中的含量变化规律,是质量控制研究中的重要指标,加速试验1个月和6个月后,ALA的衰减率分别为4.2%和8.0%,DHA的衰减率分别为3.2%和7.1%,可以看出,加速试验过程中n-3 PUFA都发生了较为明显的衰减。整体来看,n-3 PUFA在加速试验过程中的衰减都呈现了较好的线性规律,特别是DHA的衰减率变化曲线线性回归相关系数R2为0.9966。在设定的试验条件下,可以认为ALA和DHA的衰减,主要是由于脂解反应所引起的。
3、n-6多不饱和脂肪酸衰减情况。n-6多不饱和脂肪酸包括亚油酸(LA)、γ-亚麻酸(GLA)和花生四烯酸(ARA)。其中,LA是膳食中最主要的n-6 PUFA,也是必需脂肪酸,ARA与DHA有着类似的功能,是脑、神经组织及视网膜中含量最高的脂肪酸,对脑及视觉功能发育有重要的作用。本文研究LA和ARA在加速试验过程中的衰减规律。ARA在加速试验过程中呈现了非常明显的衰减趋势,加速试验1个月和6 个月的衰减率分别为4.8%和13.7%,其衰减率在本研究的不饱和脂肪酸中是最高的。LA在整个加速试验过程中未发现明显的衰减现象。与DHA在试验过程中所呈现的线性衰减规律不同,ARA的衰减规律更接近于二次方程曲线,在罐内残氧量控制良好且密封的情况下,由脂解反应为主所引起的脂肪酸衰减现象更接近于线性规律,因此,ARA在加速试验过程中发生了氧化反应。
结论
婴幼儿配方奶粉是婴幼儿的主要营养来源,其对婴幼儿的生长发育影响很大,因此,在营养成分方面一定要得到保证,才能促进婴幼儿的成长发育。将婴幼儿配方奶粉在40 ℃恒定温度下进行贮藏试验,研究不同加速试验贮藏时间点脂肪酸的衰减规律。结果表明:婴幼儿配方奶粉中脂肪酸的不饱和度越高,越容易产生衰减现象;采用微胶囊化及包埋技术,可提高不饱和脂肪酸的稳定性,降低其衰减率;脂解反应是脂肪酸产生衰减的重要原因,因此,生产过程中应合理优化生产工艺,减少脂解酶的产生及带入,降低脂解反应所带来的产品质量影响;在试验条件下,总脂肪含量未发生明显衰减,说明现有的生产工艺和质量控制参数下,脂肪酸的氧化或脂解反应不太可能形成完整的链式反应。
参考文献:
[1]何平,汪志明. 婴幼儿配方奶粉的发展趋势和最新动态[J].中国供销商情: 乳业导刊,2015,8( 1) : 25-27.
[2]王峰,杨晓波,孙健. 婴幼儿配方奶粉的研究[J].中国乳业,2016( 3) : 52-54.
[3]方芳,安颖,云战友.全球婴幼儿配方奶粉的配方发展趋势[C].中国乳制品工业协会. 北京:中国乳制品工业协会,2015,61-63.
[4]许崇辉,潘芳,易蓉.国产和进口奶源婴儿配方奶营养效应的比较[J]. 食品科学,2015,35(9): 73