編者按：

益生菌生產(chǎn)和消費(fèi)的兩個(gè)最關(guān)鍵方面是保持產(chǎn)品的效力和穩(wěn)定性。多種因素會(huì)影響益生菌的完整性，并最終影響其功效。

今天我們特別編譯了發(fā)表在 Nutritional Outlook 雜志上關(guān)于益生菌包裝的文章。該文探討了與生產(chǎn)益生菌產(chǎn)品所需的各種過(guò)程相關(guān)的特定挑戰(zhàn)，并提供了關(guān)于包裝設(shè)計(jì)的最新范例。希望本文能夠?yàn)橄嚓P(guān)的產(chǎn)業(yè)人士和諸位讀者帶來(lái)一些啟發(fā)和幫助。

菌株提供者、配方師和最終包裝都與益生菌產(chǎn)品的完整性緊密相關(guān)。而包裝是維持益生菌產(chǎn)品活力的最后一步。無(wú)效的包裝會(huì)導(dǎo)致降解，破壞配方的穩(wěn)定性，反過(guò)來(lái)影響性能。這是品牌必須解決的挑戰(zhàn)，以確保產(chǎn)品保持其治療價(jià)值并在功效方面滿(mǎn)足其聲明的標(biāo)簽要求。

制造商會(huì)竭盡全力來(lái)減輕這種效能損失，當(dāng)前的做法通常是通過(guò)提供更多數(shù)量的活菌來(lái)解決，這可能會(huì)造成高昂的成本，因?yàn)槊縿┝扛嗟漠a(chǎn)品意味著更多的制造成本。

在美國(guó)，截至 2012 年的五年中，益生菌的使用量翻了兩番1，并且全球市場(chǎng)都保持了上升的勢(shì)頭。在全球范圍內(nèi)，根據(jù) 7％的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）估算，到 2024 年，益生菌的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 730 億美元左右2。

消費(fèi)者繼續(xù)相信益生菌的前景，特別是在胃腸道健康，保持心臟健康，減輕某些過(guò)敏和濕疹的癥狀，控制乳糖不耐癥以及增強(qiáng)免疫系統(tǒng)方面。大量研究正在進(jìn)行探索益生菌在不同人群中的其他用途和潛在地預(yù)防疾病的發(fā)作或發(fā)展的作用。

隨著需求的不斷增長(zhǎng)，消費(fèi)者已經(jīng)對(duì)特定益生菌的質(zhì)量和特性有了更多的了解，因?yàn)樗麄兿Ｍ@得最大的益處。像菌落形成單位（CFUs）這樣的術(shù)語(yǔ)，曾經(jīng)是一個(gè)專(zhuān)門(mén)的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，但如今對(duì)于越來(lái)越多的益生菌使用者來(lái)說(shuō)，它們已經(jīng)變得越來(lái)越熟悉。

隨著市場(chǎng)的成熟，這些消費(fèi)者渴望從他們選擇的補(bǔ)品的標(biāo)簽聲明上知道可獲得的活微生物細(xì)胞數(shù)量。他們希望這些信息不僅要準(zhǔn)確，而且要在產(chǎn)品的整個(gè)保質(zhì)期內(nèi)都所有保障。

為了使益生菌制造商及其供應(yīng)鏈中的合作伙伴實(shí)現(xiàn)這些標(biāo)簽上的聲明，他們必須要綜合考慮科學(xué)、環(huán)境和商業(yè)等復(fù)雜因素。在處理活微生物時(shí)，他們必須將產(chǎn)品因暴露于熱氣和濕氣而導(dǎo)致的降解降至最低。這需要專(zhuān)業(yè)的知識(shí)以及一套獨(dú)特的技能和經(jīng)驗(yàn)才能讓其在一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的框架內(nèi)運(yùn)作。

益生菌產(chǎn)品的穩(wěn)定性是從菌株選擇和配制初期就要開(kāi)始考慮的關(guān)鍵因素。在制造階段，公司必須在滿(mǎn)足生產(chǎn)特定菌株相關(guān)的要求的同時(shí)，確保能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的產(chǎn)品，并能長(zhǎng)期保持效能。

在良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）的嚴(yán)格控制下，并結(jié)合國(guó)際益生菌協(xié)會(huì)（IPA）提出的最佳實(shí)踐，益生菌公司必須考慮可能影響產(chǎn)品性能的幾個(gè)變量。IPA 積極倡導(dǎo)在全世界范圍內(nèi)安全有效地使用益生菌，其既定目標(biāo)之一是促進(jìn)益生菌背后的最高制造標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)。

從混合、封裝到包裝的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)商必須嚴(yán)格控制環(huán)境溫度（<25°C）和相對(duì)濕度（<50％，優(yōu)選<40％）。環(huán)境溫度和相對(duì)濕度要求可能會(huì)根據(jù)所執(zhí)行的過(guò)程而有所不同（例如，混合與包裝）。制造商必須先完成對(duì)成品的一系列質(zhì)量控制測(cè)試，并擁有可用于支持穩(wěn)定性和確定保質(zhì)期的數(shù)據(jù)后，才能將其投入到供應(yīng)鏈中。這些測(cè)試還應(yīng)表明產(chǎn)品符合微生物純度的質(zhì)量控制要求。

水活度（Aw）水平直接影響 CFU 計(jì)數(shù)，制造商使用 Aw 模型來(lái)模擬產(chǎn)品質(zhì)量隨時(shí)間變化的模型。水蒸氣與產(chǎn)物反應(yīng)，并充當(dāng)催化劑以開(kāi)始降解過(guò)程。有效地管理包裝中的 Aw 對(duì)于維持從運(yùn)輸、存儲(chǔ)到零售貨架以及最終到消費(fèi)者家的整個(gè)供應(yīng)鏈中的產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

制造商可以采取多種措施來(lái)減輕降解并維持在整個(gè)分銷(xiāo)渠道中的產(chǎn)品質(zhì)量。一種措施是添加超出所宣傳的 CFU 的“過(guò)度”微生物菌株，以解決和管理整個(gè)貨架期內(nèi)產(chǎn)品穩(wěn)定性和質(zhì)量的預(yù)期下降。

該解決方案可能是有效的，但顯然效率不高且可能不劃算。更重要的是，隨著監(jiān)管機(jī)構(gòu)提高保護(hù)消費(fèi)者利益的門(mén)檻，這種方法可能引起監(jiān)管部門(mén)的關(guān)注。此變通辦法強(qiáng)調(diào)了聲明的 CFU 水平與實(shí)際 CFU 水平之間的明顯差異，盡管這對(duì)消費(fèi)者無(wú)害，但不一定與標(biāo)簽上所述的產(chǎn)品理解相符。從商業(yè)角度來(lái)看，這也有非常重大的負(fù)面影響，因?yàn)楦咚降幕钚援a(chǎn)品被有效地“贈(zèng)送”，以彌補(bǔ)相對(duì)較高的下降率。因此，有必要用新的思維來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

現(xiàn)在，制造商可以通過(guò)尋找先進(jìn)的保護(hù)性包裝解決方案，提供強(qiáng)有力的標(biāo)簽聲明依據(jù)并確保符合現(xiàn)有的 GMP 制造流程，從而對(duì)其產(chǎn)品的貨架期穩(wěn)定性進(jìn)行更有效的控制。

以下是這類(lèi)方法的其中一個(gè)例子，是一種材料科學(xué)驅(qū)動(dòng)的活性包裝解決方案，該解決方案利用了專(zhuān)有的三相活性聚合物技術(shù)。該技術(shù)由 Aptar CSP Technologies 公司開(kāi)發(fā)。這項(xiàng)技術(shù)可以控制水分吸收的動(dòng)力學(xué)，從而保護(hù)益生菌制劑免受殘留和外部水分的影響，并減輕水活度升高的有害影響。（圖 1）

活性包裝與當(dāng)前的益生菌包裝類(lèi)似，但是又有所不同。比如，包含了一個(gè)工程化的、不可拆卸的三相活性聚合物套管（可以將其應(yīng)用于小瓶、瓶子等）。該解決方案降低了初始水活度水平，并提供了一種主動(dòng)控制水分的機(jī)制，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性并最大程度地減少隨時(shí)間產(chǎn)生的效能損失。（圖 2） 

益生菌制造商 UAS Labs 對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行的一系列測(cè)試突顯了這種活性包裝隨時(shí)間推移對(duì)益生菌穩(wěn)定性的影響。對(duì)每個(gè)膠囊中數(shù)十億個(gè) CFU 的總活細(xì)胞計(jì)數(shù)（TVCC）的分析表明，包裝在這些有效包裝小瓶中的益生菌膠囊兩年后的效能下降顯著低于使用鋁制包裝存儲(chǔ)在 25°C（77°F）和 60％相對(duì)濕度，以及 30°C（86°F）和 65％相對(duì)濕度的益生菌膠囊。（圖 3）

對(duì)于這兩種包裝條件，鋁制注冊(cè)的包裝中的產(chǎn)品在前六個(gè)月的水活度都有所增加，并且總體水平在測(cè)試期更高。但是，活性包裝瓶中包含的產(chǎn)品在第一個(gè)月內(nèi)記錄到水活度急劇下降，并且在整個(gè)測(cè)試期間保持較低水平。（圖 4）

在接下來(lái)的另一系列的測(cè)試中，在不同的溫度和濕度條件下，對(duì)具有蔓越莓粉的益生菌膠囊進(jìn)行了各種包裝形式的測(cè)試（活性包裝小瓶與帶有干燥劑罐的琥珀色玻璃瓶）。在所有測(cè)試中，活性包裝瓶的性能均優(yōu)于其玻璃競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手：更有利的水蒸氣透過(guò)率（MVTR），總體下降而非上升的水活度，限制效能下降的能力（圖 5 和圖 6）。

利用新型益生菌包裝技術(shù)的瓶子為益生菌品牌提供了機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@些品牌希望通過(guò)更高的產(chǎn)品信息的透明度來(lái)增強(qiáng)消費(fèi)者的信心。上述證據(jù)為采用更智能、有效的活性包裝提供了強(qiáng)有力的理由。而且，通常來(lái)講，想要采用活性包裝系統(tǒng)十分方便：例如，活性包裝瓶相對(duì)于當(dāng)前的包裝瓶可以保持一致的包裝格式，并且可以在現(xiàn)有的包裝線上運(yùn)行，而無(wú)需花費(fèi)大量的重新配置成本。

這些解決方案也為開(kāi)發(fā)新的銷(xiāo)售渠道提供了真正的機(jī)會(huì)。品牌可以將目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)在線銷(xiāo)售和溫度控制較少的網(wǎng)點(diǎn)，將其作為新的市場(chǎng)渠道，而在過(guò)去，這些渠道都不可行，因?yàn)樵黾恿水a(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)而不是效能下降滿(mǎn)足了標(biāo)簽要求。

活性聚合物技術(shù)也可以以柔性膜形式應(yīng)用。這種形式使制造商能夠?qū)⒃摷夹g(shù)融入到傳統(tǒng)的膠囊包裝中：制造商可直接在膠囊包裝生產(chǎn)線上將活性膜材料加入到膠囊包裝的箔蓋原料上。（圖 7）

Aptar CSP 公司最近正在與益生菌合同制造商 MeriCal 合作，對(duì)有或沒(méi)有活性膜技術(shù)的熱成型膠囊包裝進(jìn)行穩(wěn)定性研究。如圖 8 和 9 所示，活性膜材料的加入使益生菌產(chǎn)品能夠降低水活度并維持多菌株益生菌產(chǎn)品的 CFU 計(jì)數(shù)（聲稱(chēng)具有 100 億 CFU）。

MeriCal 研發(fā)高級(jí)副總裁 Jeremy Bartos 博士進(jìn)行了評(píng)估，并表示：“此數(shù)據(jù)集清楚地表明了該技術(shù)能夠減少膠囊包裝中水分活度（Aw）和改善益生菌穩(wěn)定性的能力。這為產(chǎn)品配方商和品牌提供了令人興奮的機(jī)遇來(lái)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，延長(zhǎng)保質(zhì)期，并確保產(chǎn)品在不同氣候區(qū)域的完整性?！?nbsp; 

根據(jù)益生菌的預(yù)期用途的不同（藥物與膳食補(bǔ)充劑），監(jiān)管要求差異很大，這可能會(huì)成為不久后討論的關(guān)鍵問(wèn)題。2018 年 9 月，F(xiàn)DA 頒布了行業(yè)指南草案，其中討論了在補(bǔ)充劑的標(biāo)簽中增加 CFU 計(jì)數(shù)細(xì)節(jié)的可能性，以及添加法規(guī)要求的重量聲明3。

在指南中，F(xiàn)DA 承認(rèn)，如果標(biāo)簽規(guī)定了產(chǎn)品整個(gè)保質(zhì)期內(nèi)的活微生物數(shù)量，那么聲明 CFU 可以起到增強(qiáng)消費(fèi)者信心的作用。FDA 表示，如果企業(yè)要在 CFU 標(biāo)簽上標(biāo)記除重量外的活性微生物成分?jǐn)?shù)量信息，F(xiàn)DA 將行使自由裁量權(quán)4。 

益生菌監(jiān)管正在迅速發(fā)展，F(xiàn)DA 決定在標(biāo)簽上提供 CFU 數(shù)據(jù)是監(jiān)管邁出的重要一步，這很可能會(huì)推動(dòng)市場(chǎng)達(dá)到新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。FDA 在 2018 年 9 月發(fā)布的指南中明確表示該機(jī)構(gòu)將來(lái)重點(diǎn)關(guān)注這一點(diǎn)。益生菌的效能和穩(wěn)定性將是監(jiān)管者和消費(fèi)者用來(lái)判斷益生菌產(chǎn)品質(zhì)量的兩個(gè)最重要的因素。

最新的 FDA 指南還表示，消費(fèi)者將從以 CFU 為單位標(biāo)記活性微生物的標(biāo)簽受益。他們還指出，CFU 的標(biāo)簽索賠將成為其執(zhí)行的基礎(chǔ)4。

好消息是，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和消費(fèi)者群體齊心協(xié)力，共同建立起對(duì)益生菌質(zhì)量的信心并鼓勵(lì)其增長(zhǎng)。隨著益生菌品牌趨向于開(kāi)發(fā)更復(fù)雜、更有效的產(chǎn)品，行業(yè)內(nèi)和消費(fèi)者群體中越來(lái)越多的人呼吁提高與效能有關(guān)的透明度。在這種情況下，CFU 數(shù)據(jù)可以提供清晰、可靠的產(chǎn)品質(zhì)量信息和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

在加利福尼亞，政策制定者甚至在推動(dòng)監(jiān)管以達(dá)到這種目的。國(guó)會(huì)議員 Bill Quirk 博士提出了 CA AB 1178 號(hào)法案，該法案最初列出了對(duì)益生菌的要求，以說(shuō)明活體生物的估計(jì)總數(shù)，但后來(lái)簡(jiǎn)化為對(duì)屬、物種和菌株的說(shuō)明。最終，如果該法案獲得通過(guò)，該法案將使加利福尼亞州的消費(fèi)者和制造商滿(mǎn)意。

可以說(shuō)，任何產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題都有可能對(duì)益生菌品牌的強(qiáng)勁需求產(chǎn)生負(fù)面影響，這更加強(qiáng)調(diào)了對(duì)效能聲明的明確性和一致性的需求。通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品和包裝的組合，制造商可以繼續(xù)在希望積極管理自己健康狀況的消費(fèi)者中建立信任。

參考文獻(xiàn)：

（滑動(dòng)下方文章查看）

1.National Institutes of Health, National Center for Complementary and Integrative Health website. “Probiotics: What You Need to Know.” Updated August 2019.

2.PR Newswire. “The Global Probiotics Market Size Is Expected to Reach $73.8 Billion by 2024, Rising at a Market Growth of 7.7% CAGR during the Forecast Period.” Published May 2019.

3.FDA constituent update. “FDA Issues Draft Guidance on the Labeling of Dietary Supplements Containing Live Microbials.” Published September 6, 2018.

4.FDA draft guidance. “Policy Regarding Quantitative Labeling of Dietary Supplements Containing Live Microbials: Guidance for Industry.” Distributed September 2018.

原文鏈接：https://www.nutritionaloutlook.com/view/advanced-probiotic-packaging-designs-protect-potency-and-stability

作者｜Billy Abrams、Badre Hammond、Greg Leyer

編譯｜Jack Chen

審校｜617

編輯｜笑咲

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網(wǎng)址: 益生菌產(chǎn)品想維持效力和穩(wěn)定性？需要重新思考包裝 http://www.u1s5d6.cn/newsview309086.html