營養品的“玄學”:同一款維生素,檢測結果天差地別?
中國食品安全網訊(記者劉延正)近年來,營養品、保健品行業一直爭議不斷,雖然現在的消費者對基礎營養補充的認知在提升,但依然對產品有效性保持懷疑態度。尤其是“敏感又脆弱又活躍”維生素類,它們覆蓋是最廣的,食品、護膚品中都有它們的身影。
嬌氣但不得不用,維生素讓營養品、保健品行業多年來面臨着一個難題:配方不同、劑型不同,甚至檢測方法也不同,在種種環境下,它們如何保持穩定?檢測標準依據又該如何界定?
眾所周知,維生素種類繁多,它們是維持生命活動必不可少的微量有機物質,但它們的化學結構卻異常脆弱。
根據物理性質分類,維生素可分為脂溶性(A、D、E、K)、水溶性( C、B1、B2、B6、B12、泛酸、PP、生物素、葉酸)兩類。水溶性維生素(如B1和C)通常比脂溶性維生素更不穩定。因為它們更容易溶解於加工過程中的水相環境,還會和其他成分發生相互作用,而且水溶性維生素,普遍對熱、光、氧氣和鹼性環境敏感,尤其在高温(約70℃)下易分解;脂溶性維生素的熱穩定性相對好點(可耐120℃左右),但對光、氧氣和金屬離子又敏感,尤其在油脂酸敗時很容易被破壞。
不穩定的典型代表——維生素B1
在所有維生素中,維生素B1(硫胺素)可以算是不穩定的典型代表,它是由嘧啶環和噻唑環通過亞甲基橋連接組成,其分子結構對多種環境因素敏感。
站在化學不穩定性角度來説,就是對水解敏感——維生素B1在鹼性或中性環境中易水解為嘧啶和噻唑衍生物;氧化分解——氧、金屬離子(如銅、鐵)和紫外線可加速其降解,生成無活性的硫胺素二硫化物;對熱敏感:加工温度>80℃時,損失率可達20%~50%。
在加工環節,高温滅菌可能導致維生素B1損失率達20%~40%;壓片工藝的普通壓片過程中摩擦產熱會加速降解,而低温壓片技術可保留93%活性;在配方中與碳酸鹽、亞硫酸鹽、高pH成分(如某些礦物質)共存時,分解速率倍增;儲存環境中水分含量>7%時,21天后保留率降至48%;25℃儲存時每月平均損失14%,30℃以上破壞加劇。
即便在看似温和的室温儲存條件下,維生素也會緩慢降解。研究表明,複合維生素片劑在一年內可能損失10%~30%的活性成分,尤其是當包裝密封性不佳時。濕度則會加速這一過程,使維生素分子水解失效。
除此之外,市面上含有維生素B1的產品,光劑型就有常見的口服片劑/膠囊、液體劑型、粉劑、凝膠/軟糖類等,產品的配方也有所不同,有複合配方、B1+能量代謝成分、B1+消化系統成分、B1+神經系統支持成分等。
甚至,它的應用範圍幾乎可以覆蓋整個食品行業,比如奶粉中也會有維生素B1,並且奶粉中天然含有微量礦物質(金屬離子),無法規避,品牌只能在耐高温原料選擇、抗氧化配方、温和工藝、嚴格包裝等方面下功夫,但面對奶粉的維生素B1檢測時,複雜的基質(如蛋白質、脂肪、礦物質)依舊會成為一種干擾,也是一種特殊挑戰。
這些因素的疊加效應使得維生素B1的穩定性問題變得異常複雜。
從生產到檢測,行業面臨的挑戰和困境
極不穩定的特性+環境敏感+多樣化的劑型、配方、基質,在“不合格”與“合格”之間反覆橫跳,幾乎讓含有維生素的產品成了檢測屆的複檢常客。
尤其是維生素B1,國內外檢測“戰績可查”。曾經某國產嬰幼兒配方奶粉,標籤標示維生素B1為1.2mg/100g,而在市場監管初檢時,B1的檢測結果為不合格(0.9mg/100g,低於國標要求的80%標示值,即<0.96mg/100g),複檢時又合格了,原因是受奶粉基質干擾,初檢與複檢的檢測方法不一樣導致的結果不一樣。
在美國保健品產品中,某複合維生素片中的B1因使用FDA抽檢,直接檢測遊離B1,未進行鹼水解(產品含硝酸硫胺素,需水解後檢測)導致初檢不合格,複檢改用USP標準方法,並委託第三方檢測,結果為達標合格。
除了此之外,就算在生產中,原料、配方均合格合規,出廠檢測也合格,但儲運環境或檢測環境變化,pH也會從酸性逐漸變為鹼性。
為了解決各環節都會出現的不穩定、失活等問題,食品、營養品乃至保健品行業,選擇圍繞產品本身着手,採用了各種辦法:比如在含有B1的配方中,使用抗氧化劑複合體系,添加維生素C、E、牛磺酸等,還可以添加檸檬酸鹽、磷酸等,提供穩定的酸性環境,減少B1降解。
在技術上,使用微膠囊化、抗氧化劑、惰性氣體包裝等,但這些方法成本高,且無法完全避免活性損失。比如微膠囊化是當前的主流解決方案,通過將維生素包裹在碳水化合物、蛋白質或脂質材料中隔離環境因素。然而,這項技術的包埋率(通常70%~90%)和負載量(一般10%~30%)難以兼顧,且加工過程中的高温、有機溶劑可能破壞維生素活性。更復雜的是,不同維生素需要不同的壁材和工藝參數,缺乏通用解決方案。
不同的產品,配方無法通用,技術也無法通用,背後檢測的“不合格”更直接影響消費者信任。
時至今日,能否找到通用解決方案?找到產品與檢測之間的平衡點?其中的挑戰和難點,一時間讓行業陷入了僵局。
行業在創新,檢測標準體系也要“升級”?
其實,類似的問題也並非個例,曾經的特色乳產業也遇到過。
中國檢驗檢疫科學研究院張九凱研究員曾分享過一個案例:“特色乳是一個比較小眾且價格較高產業,屬於乳業的行業創新,比如羊奶、駱駝奶等,但以前很多特色乳企業檢測時總會檢出有牛奶的成分,其實因為成分裏有凝乳酶、乳糖等,這些的確是來源於‘牛’。這讓一些不良商家看到了‘機會’,為了鑽了空子,他們把特色乳兑牛奶,賣給消費者,欺騙消費者。沒有了消費者信任,對整個產業打擊很大。”
“後來,國家檢驗單位,根據特色乳的成分特性,對乳蛋白進行了研究分析升級迭代“檢測技術及標準”,才更好保障了特色乳品產業的生存發展,同時也保障了消費者的權益。”
再看目前維生素的檢測方法,尤其是能檢測最不穩定的兩大活躍分子維生素B1、維生素C的【高效液相色譜(HPLC)】,它的應用較為廣泛和普遍,可以檢測水溶性維生素(B族、C)和部分脂溶性維生素(A、D、E)。
高效液相色譜(HPLC)的檢測,可以通俗地理解為"化學偵探破案"的過程。
用做菜來比喻,維生素B1就像一羣長相相似的"嫌疑人",混在食物這個"羣體"中。檢測人員需要先把B1從食物裏"抓出來"(提取)——給它貼上"熒光標籤"(衍生化)——最後用"分子篩子"(色譜柱)把B1篩出來,用"紫外線手電筒"(熒光檢測器)照出它的真面目。
但不同產品的劑型、配方、創新技術也導致檢測有一定的侷限性,比如提取前口服片劑要研磨成粉,粉劑、液體劑型則要剝離基質中的蛋白質、脂類、礦物質等等,這些對維生素B1的中性/酸性環境都有着一定的影響和干擾,比如產品有礦物質成分,礦物質中有金屬離子,在片劑研磨或者儲運環境中,容易和其他成分發生相互作用產生鹼性物質,造成酸鹼不平衡的情況,導致產品檢測不達標;比如食品中的色素、硫化物易干擾熒光信號,導致在複合維生素產品中,其他B族維生素可能會共洗脱,就像擁擠地鐵裏挨太近的人,容易和B₁"擠在一起"分不開。
檢測的侷限性加之產品的複雜性,已顯現出了標準滯後的問題,對維生素產品的檢測標準不統一,讓部分企業甚至以“添加量”代替“實際有效量”,誤導消費者。
理想創始人李想曾説過:“問題的根源永遠在第一性原理,而不是表面現象。”
維生素不穩定性的事實一直存在,但無論是改變環境、配方還是技術,只能抑制、影響,無法改變事實。
對整個行業而言,“第一性原理”或許來源於食品(成分)本身。張九凱研究員曾提到:“行業的創新已對食品真實性檢測、溯源等提出了新的要求。新技術的應用,配套的檢測、監測等質量標準體系需要進行調整,我們需要適應新的市場需求,護航新技術的應用。”
“比如如何克服B1、B2結構和理化特性(穩定性)給應用帶來的限制,一直是行業發展有待突破的技術瓶頸。產品應用中如何通過新技術確保B1、B2在配方中、保質期內的含量穩定,以及新技術應用後,配套的檢測、監測等質量標準體系如何與時俱進調整,適應技術創新並推進新技術的應用,是非常迫切且需要的。”
“在食品真實性技術未來趨勢中,需要從高通量、精準定量做一些延伸,開展現場、無損、快速檢測方法。同時,新興技術的應用,比如AI、大數據、人工智能的方法都在促進食品真實性的檢測,突出適用性、融合性、體系性和具有時效性。食品真實性和溯源的研究永遠在路上,永遠有新的產品產出,有新的問題出現。”
無論是維生素,還是其他活性成分,他們的穩定性挑戰實質上是食品科技與自然規律的博弈。隨着檢驗技術的革新與行業創新的突破,我們正在從"被動應對失活"轉向"主動保持活性"的新階段。未來,通過前沿技術的應用,真正突破行業發展的技術瓶頸,讓每一份營養都物盡其用。這場關乎維生素活性的技術革命,不僅將重塑產業格局,更將推動整個人類營養健康水平的提升。