婴儿配方奶粉中蛋白质科学设计范围的研究
时间：2023-06-24 21:45:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
刘 瑛，赵亮军，刘 璟，姚天臻，张轶轩
1 临夏州燎原乳业有限公司，甘肃临夏 731800
2 会宁县柴家门镇卫生院，甘肃会宁 730700
蛋白质是婴儿配方奶粉（简称“婴配粉”）中最重要的营养成分之一，婴儿的生长和发育需要氮和氨基酸，而这些物质由母乳或者婴配粉中的蛋白质组分来提供[1，2]。母乳蛋白质是婴儿最佳的蛋白质来源。婴儿期母乳喂养可降低其生命后期超重和肥胖的风险，基于配方粉和人乳蛋白质含量的差异产生了“早期蛋白质假说”[3]，认为降低早期蛋白质摄入量是预防肥胖的关键因素[4]。我国6岁以下儿童和6~17岁儿童青少年超重肥胖率分别达到10.4%和19.0%[5]，且随着居民生活方式的巨大转变和社会经济的快速发展，我国儿童超重率和肥胖率呈增长趋势[6]。因此，确保婴配粉中蛋白质含量的科学合理，对控制儿童肥胖以及超重的增长具有重要的意义。关于婴配粉中微量元素、维生素如何设计的报道较多，但关于宏量营养素蛋白质如何科学设计鲜有报道。本文以婴配粉中的蛋白质为对象，首先通过母乳数据，0～6月龄宝宝蛋白质的适宜摄入量（Adequate intake，AI）以及《GB 10765—2021 食品安全国家标准 婴儿配方食品》中蛋白质的范围，确定蛋白质的目标值；
其次，根据7个实验室对同批次婴配粉中蛋白质的检测，来确定蛋白质用于婴配粉设计的检测偏差；
最后，根据已确定的目标值，结合蛋白质货架期衰减率和检测偏差计算出婴配粉中蛋白质的科学设计范围，以期为婴配粉中蛋白质的科学设计提供参考依据。
1.1 研究对象
蛋白质目标值：在符合GB 10765—2021要求的前提下，能满足0～6月龄正常婴儿蛋白质营养需要的参考值，即标签标示值，是由母乳数据、AI综合确定。
蛋白质设计值及范围：蛋白质的理论值减去蛋白质的生产损失即为设计值。其中，理论值是指婴配粉中各蛋白质来源原料中蛋白质的检测值加权求和×0.98。因为纯乳与纯乳制品氮折算成蛋白质的折算系数为6.38，复合配方食品氮折算成蛋白质的折算系数为6.25[7]，故蛋白质理论值计算时需要乘以0.98；
根据蛋白质的目标值，结合货架期衰减率和检测偏差计算出设计值的范围。
1.2 蛋白质配方设计的方法
1.2.1 蛋白质目标值的确定方法
（1）根据母乳浓度，确定每日摄入婴配粉的量
0～6月龄婴儿摄入母乳量为750 mL/d（按照质量计算采用780 g/d）[8]，母乳中水分为85%～90%[9]，即每日从母乳中摄入干物质为78～117 g，取范围的中间值97.5 g/d，考虑到婴配粉中含有一定水分（≤4%[10]），即每日需要摄入婴配粉的量约为100 g。（2）每100 kJ婴配粉中的蛋白质
公式1：婴配粉中蛋白质的目标值（g/100 g）=[AI×100÷每日摄入奶粉的量（g/d）]×[1＋（100－牛乳蛋白生物价）%]
公式2：婴配粉中蛋白质的目标值（g/100 kJ）=蛋白质的目标值（g/100 g）×100÷每100 g奶粉中的能量值（kJ）
1.2.2 蛋白质检测偏差的确定方法
将同一批次的婴配粉送至不同的7个实验室，按照《GB 5009.5—2016食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》第一法[7]进行蛋白质的检测，通过相对标准偏差来确定配方设计时蛋白质的检测偏差。
1.2.3 蛋白质设计值范围的确定方法
根据1.2.1确定的蛋白质目标值，参考已报道的蛋白质货架期衰减率数值，取最大值，并结合检测偏差，确定蛋白质设计值的上限和下限。
公式3：蛋白质设计值的下限（g/100 kJ）=蛋白质的目标值（g/100 kJ）×（1－检测偏差%+货架期衰减率最大值%）
公式4：蛋白质设计值的上限（g/100 kJ）=蛋白质的目标值（g/100 kJ）×（1＋检测偏差%+货架期衰减率最大值%）
2.1 蛋白质目标值的确定
为更好地适应我国婴儿营养健康需求，保障婴配粉安全性、营养充足性，加强标准引领和创新驱动，2010—2021年国家相关部门共发布了两版关于婴配粉的国家标准，其中对蛋白质的要求见表1。
表 1 两个版本国标中对蛋白质的要求
从表1可知，国标中蛋白质范围（乳基）的下限呈现下降趋势。蛋白质降低是考虑到过多摄入蛋白质会增大婴儿生命后期超重与肥胖的风险。通常认为国标上限值是出于安全和技术方面的因素确定的，下限值是经过评估后认为可以满足绝大多数0～6月龄婴儿的适宜摄入水平而确定的值，可理解为目标值。高蛋白摄入（0.69 g/100 kJ和1.05 g/100 kJ）会导致2岁内婴儿体重的过快增长，而低蛋白摄入（0.42 g/100 kJ和0.53 g/100 kJ）可能会降低其生命后期肥胖和超重的风险[11]。多项随机对照双盲试验表明，0.43 g/100 kJ蛋白质就能满足4月龄内婴儿的生长需要量[12，13]，GB 10765—2021下限修订为0.43 g/100 kJ。因此，0~6月龄婴儿蛋白质推荐量不宜过高。但降低蛋白质含量的前提是提升蛋白质的质量，如果不选用优质蛋白，只是降低蛋白质的含量，会增加婴儿营养不良的风险。在本研究中，配方设计时使用GB 10765—2021范围进行设计，以乳基为例。
人乳中蛋白质含量及其组分构成变化较大，受泌乳期、不同城市、分娩方式、乳母膳食蛋白质摄入量等[14~18]因素的影响，母乳中蛋白质浓度在产后0～6个月处于变化状态，初乳＞过渡乳＞成熟乳[14，16]。中国营养学会研究认为，1.16 g/100 g（按照母乳密度1.04 g/mL换算可得1.12 g/100 mL）可作为我国母乳中蛋白质的参考值[9]。EFSA专家组认为，成熟乳（＞14 天）中蛋白质的平均含量为1.3 g/100 mL[19]，该值略高于我国母乳中蛋白质参考值。
按照中国母乳中蛋白质参考值1.16 g/100 g，平均每日摄入纯母乳780 g计算，可以得到0～6月龄婴儿蛋白质的AI为9 g/d，对于非母乳喂养的婴儿，考虑到婴配粉中蛋白质的质量低于母乳，非母乳喂养儿蛋白质的AI应适当增加[9]。牛乳蛋白质的生物价为85%[20]。
按照公式1计算可得蛋白质的目标值为10.35 g/100 g；
0～6月龄婴儿平均需摄入能量500 kcal/d[19]，即2 092 kJ/d。按照公式2计算可得蛋白质的目标值为0.49 g/100 kJ，该目标值符合GB 10765—2021的要求。章肇敏等[21]统计分析了按照GB 10765—2010版国标组织生产，且获得配方注册的395个婴配粉中蛋白质的标签值，结果显示，2个产品标签值为9.7 g/100 g，389个产品标签值集中在10.5～12.0 g/100 g之间，4个产品标签值为13.6 g/100 g。若上述395个产品的能量值均按照2 092 kJ/100 g估算，则蛋白质的标签值分别为：0.46 g/100 kJ、0.50～0.57 g/100 kJ、0.65 g/100 kJ，与国标范围比对可知，市面上的多数产品蛋白质标签值（目标值）集中在国标范围的下限和中间值之间，且极个别产品的蛋白质目标值偏高（0.65 g/100 kJ），研究表明，婴儿摄入0.69 g/100 kJ蛋白质就可能会增大后续肥胖以及超重的风险[11]。
母乳与牛乳蛋白质组分存在差异，母乳的成熟乳中乳清蛋白和酪蛋白比例近似值为60∶40[22]，而牛乳中二者的比例为20∶80[23]，牛乳中酪蛋白作为牛奶中的主要蛋白，能够给婴儿提供大量的必需氨基酸，但与小分子的乳清蛋白相比，酪蛋白不易消化，若婴配粉中酪蛋白占比过高，会导致婴儿食欲不佳和消化不良等[24]。故在配方设计时需要调整乳清蛋白和酪蛋白的比例，国标规定乳基婴配粉中乳清蛋白含量需≥60%。同时，为了进一步提升蛋白质的质量，还可以添加乳铁蛋白、酪蛋白磷酸肽以及α-乳白蛋白粉等原料。
2.2 配方设计时蛋白质检测偏差的确定
7个实验室对同批次婴配粉检测结果见表2。
表 2 同批次婴配粉蛋白质的检测结果
从表2可知，不同实验室蛋白质检测偏差小于检验方法本身的精密度10%。为保证产品在不同实验室检测全部合格，因此，建议蛋白质按照10%的检测偏差进行配方设计。
2.3 蛋白质设计值范围的确定
汇总2017—2021年已发表的关于婴幼儿配方奶粉中蛋白质的衰减率[25~30]，从表3可知，受贮存温度、湿度、时间及包装形式的影响，不同研究报道中蛋白质货架期衰减率有一定的差异，变化范围0%～3.98%，不同研究报道中蛋白质衰减率差异小，考虑到蛋白质检测方法GB 5009.5—2016的精密度为10%[7]，故可认为蛋白质在货架期基本无衰减发生。表3中衰减率为负值时，由检测方法的系统偏差导致，并未发生衰减。
表3 婴幼儿配方乳粉中蛋白质货架期衰减率
根据2.1中确定的目标值0.49 g/100 kJ和2.2确定的蛋白质配方设计检测偏差10%，使用1.2.3的公式3和4计算可得蛋白质设计值的下限0.44 g/100 kJ，上限为0.54 g/100 kJ，即蛋白质设计值的范围为0.44～0.54 g/100 kJ，该范围符合GB 10765—2021要求。但考虑到工艺稳定性、原料中本底波动等因素，0.44～0.54 g/100 kJ范围太窄，在实际配方设计时存在一定难度，且市售产品P50值与国标（GB 10765—2010）的中间值非常接近[31]，虽然GB 10765—2021中蛋白质范围调整，但中间值与GB 10765—2010版本国标一致，均为0.58 g/100 kJ。因此建议取值0.58 g/100 kJ作为蛋白质设计值的上限，即最终确定我国婴配粉中蛋白质设计值的范围为0.44～0.58 g/100 kJ。与母乳相比，婴配粉中的蛋白质含量较高，婴配粉喂养的婴儿往往比母乳喂养的婴儿体重增加更多，这已在多项观察研究中得到证实，蛋白质也被认为是婴儿体重调节的关键因素[32]。虽然标准制定是以母乳为基础，配方设计也参考了母乳的数据，但母乳受多种因素的影响而处在动态变化之中，另外与母乳蛋白组分相似原辅料还没有完全产业化，如生物活性蛋白骨桥蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、淀粉酶等。因此，在现有条件下进行婴配粉中蛋白质的设计，一方面需要降低蛋白含量，另一方面需要提升蛋白质质量，使其更接近成熟母乳的蛋白质组成及含量，以降低婴配粉喂养儿生命后期的超重或肥胖的风险。
以婴配粉中的蛋白质设计为研究对象，确定了我国该类产品中蛋白质的目标值为0.49 g/100 kJ，蛋白质在配方设计时的检测偏差为10%，蛋白质的科学设计范围为0.44～0.58 g/100 kJ。该研究对婴配粉中蛋白质的科学设计提供了参考依据。
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