特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品，是為了滿足進(jìn)食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)人群對營養(yǎng)素或膳食的特殊需要，專門工配制而成的一類配方食品。研究證明，合理應(yīng)用FSMP能夠有效補充病患營養(yǎng)，利于身體機能恢復(fù)，并縮短住院時間和節(jié)省住院費用。盡管FSMP在國內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用了30余年，但發(fā)展一直較為緩慢。近年來，隨著對FSMP臨床應(yīng)用的逐漸重視，我國出臺了一系列針對特醫(yī)食品備案、注冊、生產(chǎn)和監(jiān)管的相關(guān)政策，形成了該類產(chǎn)品越來越專業(yè)化的發(fā)展趨勢。

腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑是目前應(yīng)用最為廣泛的一款FSMP產(chǎn)品，其優(yōu)越性體現(xiàn)在營養(yǎng)素直接經(jīng)腸吸收利用，符合生理特點、使用方便、費用低，有助于維持腸黏膜結(jié)構(gòu)和屏障功能。但因其組方、臨床驗證和生產(chǎn)技術(shù)、成本及質(zhì)量管理的復(fù)雜性，導(dǎo)致了許多國內(nèi)企業(yè)的謹(jǐn)慎投入，使得一些國際公司仍保持著在這一領(lǐng)域內(nèi)絕對的競爭優(yōu)勢，這種現(xiàn)狀不利于該產(chǎn)業(yè)的均衡發(fā)展。

響應(yīng)面分析法，即響應(yīng)曲面設(shè)計方法，是利用合理的試驗設(shè)計方法并通過實驗得到一定數(shù)據(jù)，采用多元二次回歸方程來擬合因素與響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，通過對回歸方程的分析來尋求最優(yōu)工藝參數(shù)，解決多變量問題的一種統(tǒng)計方法。本文采用RSM方法對腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑制備過程中重要的剪切過程工藝參數(shù)進(jìn)行了研究，旨在探索通過這種方法開發(fā)出腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑產(chǎn)品生產(chǎn)的合理工藝，以期為腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑的產(chǎn)業(yè)化提供依據(jù)，為相關(guān)患者的臨床營養(yǎng)支持提供品種選擇。

酪蛋白酸鈉含有8種必需氨基酸，是一類牛奶來源的優(yōu)質(zhì)蛋白，營養(yǎng)價值高，同時作為一種常見的食品添加劑，具有乳化性、持水性，增加體系黏性的特點。乳清蛋白也是一種蛋白質(zhì)乳化劑，并且在食品中應(yīng)用也很廣泛。本實驗的乳劑組方選擇了酪蛋白酸鈉和乳清蛋白和作為蛋白質(zhì)來源，不僅利用了這兩種蛋白質(zhì)的營養(yǎng)功能，同時也應(yīng)用了兩者的乳化特性，改善體系的黏性以及穩(wěn)定性，有助于增加全營養(yǎng)乳劑體系的穩(wěn)定性。

一、儀器和試劑

1、儀器

萬分之一天平：美國奧豪斯公司L5實驗室高剪切混合器：深圳市利康工程設(shè)備貿(mào)易有限公司；D-3L型高壓均質(zhì)機：美國PhDTech公司；Malvern3000激光粒度儀、MalvemNano-ZSP納米粒度儀：英國馬爾文公司；UV5200紫外-可見分光光度計：上海原析儀器有限公司；恒溫油水浴鍋：上海予華儀器設(shè)備有限公司；臺式冷凍離心機：德國Eppendorf。

2、試劑

大豆油：新興(鐵嶺)藥業(yè)股份有限公司；中鏈甘油三酸酯(液體)MCT：廣州市升彤貿(mào)易有限公司；中鏈甘油三酸酯(粉末)MCT：南京捷諾生物制品有限公司；紫蘇籽油：河北家豐植物油有限公司；酪蛋白酸鈉：河南盛之德商貿(mào)有限公司；乳清蛋白：美國AGROPUR公司；大豆磷脂(PC-50)：北京美亞斯磷脂技術(shù)有限公司，麥芽糊精：保齡寶生物股份有限公司；蔗糖：北京福潤品源商貿(mào)有限公司，菊粉：卡爾迪克(上海)貿(mào)易有限公司；大豆多糖：山東聚源生物科技有限公司，維生素、礦物質(zhì)預(yù)混料：帝斯曼(中國)有限公司；二次純化水、超純水：實驗室純水系統(tǒng)制備。

二、實驗方法

1、樣品制備

根據(jù)全營養(yǎng)乳劑應(yīng)滿足的能量和營養(yǎng)素的要求，稱取所需的油相(10％)、乳化劑(2％)、營養(yǎng)素(碳水化合物1l％，蛋白質(zhì)5.8％，維生素和礦物質(zhì)2.3％)，量取所需水的體積。根據(jù)乳劑的基本制備工藝，PC-50攪拌分散在油相中，營養(yǎng)素溶解在水相中，將油相、水相加熱到實驗所需溫度并用水浴鍋保持在恒定溫度，用實驗室高剪切混合器剪切，得到初乳；然后使用高壓均質(zhì)機均質(zhì)，均質(zhì)條件為：均質(zhì)壓力70MPa，均質(zhì)2次，制得口服納米乳劑。

2、剪切工藝的響應(yīng)面實驗設(shè)計

響應(yīng)面法是一種統(tǒng)計的方法，能夠確定因變量的變化或者不確定之后的最理想響應(yīng)值。本研究中使用Design—Expert軟件，采用BBD(Box-BehnkenDesign)模型，用于考察三個重要的剪切工藝因素對初乳制備效果的影響。將剪切工藝過程中涉及到的剪切轉(zhuǎn)速(r／min)、剪切時間(min)和剪切溫度(℃)三個因素作為實驗考察因素，以初乳粒徑D₅₀和跨距作為響應(yīng)值，三因素三水平，共17組實驗。因素及編碼水平如表1所示。

3、粒徑及粒度分布測定

粒徑和跨距直接影響體系的穩(wěn)定狀態(tài)，從而反映產(chǎn)品的安全性和有效性。通常認(rèn)為，粒徑和跨距越小，說明乳劑產(chǎn)品具有更好的穩(wěn)定性。所制備初乳用激光粒度儀測定粒徑，得到樣品粒徑分布D₉₀、D₅₀和D₁₀，每個樣品測量三次。此方法測定準(zhǔn)確、重復(fù)性好，根據(jù)下列公式計算粒徑的跨距：

跨距=(D₉₀一D₁₀)／D₅₀

4、稀釋穩(wěn)定性測定

使用移液槍精確移取一定量均質(zhì)后的納米乳劑，稀釋倍數(shù)分別為200倍、400倍、500倍，然后使用納米粒度儀測定粒徑、PDI和zeta-電位，測試溫度設(shè)定為25℃。每個樣品測量三次。

5、離心穩(wěn)定性測定

離心穩(wěn)定性(Ke值)能夠直接反映乳劑體系的穩(wěn)定狀態(tài)，Ke值越小，乳劑穩(wěn)定性越好。取均質(zhì)后的納米乳劑約2.5mL于離心管中，4000r／min離心15min。取50止離心管下層樣品，超純水稀釋，定容到10mL容量瓶中，在500nm處測得吸光度A₀同樣的方法測定未離心的樣品吸光度A₀，并根據(jù)下列公式計算樣品離心穩(wěn)定性。

Ke=（Ao—A)／Ao×100％

三、結(jié)果與討論

1、剪切條件的RSM實驗研究

（1）實驗設(shè)計與結(jié)果

運用Design-Expert軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和線性擬合以及回歸分析，得到的最終方程是：

D₅₀=+3.42-1.5A-1.12B-1.17C+0.28AB+O.63AC+O.36BC-0.024A²+0.57B²-1.04C²

跨距=+8.75+2.61A+2.99B+3.44C-0.13AB+0.50AC+3.08BC-0.30A²+0.51B²-1.29C²根據(jù)表3，二次回歸預(yù)測模型的方差分析結(jié)果表明，模型預(yù)測有顯著性(P＜0.05)，說明此回歸預(yù)測模型能描述響應(yīng)值的變化規(guī)律，而且與實際實驗具有較好的擬合程度。因此可以使用此預(yù)測模型對腸內(nèi)營養(yǎng)乳劑的剪切工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

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