嬰兒配方液態(tài)奶的營養(yǎng)研究和市場分析

楊菲菲，徐詩睿，胡雅倩，齡 南

南京衛(wèi)崗乳業(yè)有限公司，江蘇南京 211100

0 引言

在新冠肺炎疫情（簡稱“疫情”）和當(dāng)前經(jīng)濟壓力的雙重影響下，大多數(shù)雙職工家庭正在降低對于純母乳喂養(yǎng)的正向意愿。但二胎、三胎政策的放開和國民平均消費水平的上升意味著中國嬰幼兒配方食品市場潛力巨大[1]。

目前中國嬰兒配方食品市場占比以嬰兒配方奶粉（簡稱“嬰配粉”）為主，嬰兒配方液態(tài)奶的普及率并不高，市面上的產(chǎn)品屈指可數(shù)，多依靠國外進口，例如圣元布瑞弗尼、美贊臣美國版、媽咪愛等。嬰兒配方液態(tài)奶作為一種新型即食液體嬰兒奶，是指在水、牛乳、復(fù)配植物油、乳糖、脫鹽乳清粉的基礎(chǔ)上，添加適量的維生素、礦物質(zhì)和其他有益活性成分，經(jīng)滅菌處理后再進行無菌灌裝的配方食品[2]。

嬰配粉和嬰兒配方液態(tài)奶在設(shè)計過程中都以母乳成分為標(biāo)準進行調(diào)整，試圖減少與母乳的差異[3]，包括添加乳鐵蛋白、唾液酸和益生元等[4]，但在免疫活性物質(zhì)方面還沒有做到完全模擬母乳，因此如何有效留存免疫球蛋白的生物活性是需要尋求的最大技術(shù)突破點。大多數(shù)生物活性物質(zhì)對熱敏感，巴氏殺菌是目前最廣泛使用的保留活性物質(zhì)活性的滅菌方法[5]。有研究表明，巴氏殺菌嬰兒配方液態(tài)奶的氨基酸組成與母乳氨基酸組成相關(guān)系數(shù)接近且較高，而超高溫滅菌可導(dǎo)致嬰兒配方液態(tài)奶及添加的免疫活性物質(zhì)失活及部分蛋白質(zhì)變性[6]。因此，采用巴氏殺菌技術(shù)滅菌的嬰兒配方液態(tài)奶，是產(chǎn)品研發(fā)上的一種新突破，并可以進一步向低過敏性和低蛋白巴氏殺菌嬰兒配方液態(tài)奶過渡[7]。

1 嬰兒配方液態(tài)乳的成分

1.1 蛋白質(zhì)

根據(jù)國標(biāo)《GB 10765—2010食品安全國家標(biāo)準嬰兒配方食品》規(guī)定，蛋白質(zhì)的指標(biāo)范圍在1.88～2.93 g/100 kcal，且嬰兒配方食品中乳清蛋白含量應(yīng)≥60%。但牛乳中酪蛋白占牛乳總蛋白的80%，乳清蛋白只占比18%～20%，主要包括α-乳白蛋白（占乳清蛋白的20%～25%）、β-乳球蛋白（占乳清蛋白的50%～55%）、牛血清白蛋白、乳鐵蛋白、骨橋蛋白、免疫球蛋白等。因此，為了模擬人乳中各蛋白質(zhì)的比例添加了濃縮乳清蛋白粉[8]。

1.1.1 β-乳球蛋白

β-乳球蛋白是一種脂質(zhì)運載蛋白，對脂溶性維生素、脂肪酸及多酚類生物活性物質(zhì)都具有極高的親和性，能夠防止這些生物活性物質(zhì)的氧化降解，提高其在機體內(nèi)的轉(zhuǎn)運效率，并促進這些物質(zhì)的吸收。β-乳球蛋白是氨基酸的重要來源，同時也是一些生物活性肽，如β-乳球蛋白源血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）抑制肽、降血壓肽、抗菌肽的重要來源。此外，有研究表明，β-乳球蛋白可能在新生兒的免疫調(diào)節(jié)和被動免疫中發(fā)揮作用[7]。目前β-乳球蛋白在嬰幼兒配方食品中的含量一般是3～4 g/L，但β-乳球蛋白是牛乳中的蛋白，并不存在于母乳中，因此致敏風(fēng)險較高，為此，乳品企業(yè)也開發(fā)出低蛋白的嬰兒配方食品，但為了保證乳清蛋白與酪蛋白的結(jié)合，尚不能將其完全去除。

1.1.2 α-乳白蛋白

α-乳白蛋白含有豐富的必需氨基酸，是母乳中的主要蛋白質(zhì)，大約占總含量的25%。目前嬰配粉與母乳中總?cè)榍迮c酪蛋白的比例非常相似，但低蛋白的嬰兒配方液態(tài)奶中α-乳白蛋白的濃度相對較低，導(dǎo)致母乳和嬰兒配方液態(tài)奶中的蛋白質(zhì)譜不同，氨基酸譜也不同。為了滿足嬰兒對所有必需氨基酸的需求，嬰兒配方液態(tài)奶中的蛋白質(zhì)濃度必須高于母乳中的濃度。由于α-乳白蛋白富含色氨酸，在保證蛋白質(zhì)濃度的前提下相對提高色氨酸濃度的配方奶可為新生兒提供與母乳等同的血漿色氨酸濃度，同時也能避免過量的氮負荷[9]。

1.1.3 骨橋蛋白

骨橋蛋白（OPN）是一種多功能乳清蛋白，具有許多健康益處[10]。母乳中的OPN含量138 mg/L，而牛乳中的含量為18 mg/L[11]。低溫長時殺菌比高溫短時殺菌，OPN顯示出更高的保留率（約90%）。更高溫度和更長時間的處理會導(dǎo)致OPN變性，因此，超高溫滅菌方式（135～140℃，3～5s）不適合OPN添加的嬰幼兒配方食品[12]，而采用巴氏殺菌處理的嬰幼兒液態(tài)奶可以最大限度的保留該蛋白。

1.1.4 乳鐵蛋白

乳鐵蛋白是一種存在于母乳及其他哺乳動物乳中的功能蛋白。牛奶中的乳鐵蛋白含量（0.1～0.4 mg/mL）低于人乳（1～3 mg/mL）[13]。歐洲食品安全局也宣布人乳鐵蛋白為一種新型食品成分，并提出乳鐵蛋白在嬰兒配方液態(tài)奶中的濃度可高達100 mg/100 g[14]。在70.8 ℃、42 s和71 ℃、57 s的巴氏殺菌條件下，乳鐵蛋白的保留率分別為94.6%和91.9%，并仍能保持鐵結(jié)合能力和儲存穩(wěn)定性，這證實了巴氏殺菌技術(shù)在添加乳鐵蛋白的嬰兒配方液態(tài)奶中應(yīng)用的可能[15]。

1.2 碳水化合物

乳中大部分的碳水化合物是乳糖。牛乳中乳糖的含量在3.6%～5.5%之間。

1.2.1 低聚半乳糖

乳糖可以分解為一分子的葡萄糖和一分子的半乳糖。低聚半乳糖僅微量出現(xiàn)在牛乳中，母乳中含量較多。它不能被人體消化酶所消化，具有很好的雙歧桿菌增殖活性，調(diào)節(jié)腸道菌群，同時可以促進植物乳桿菌和雙歧桿菌生成更多的胞外多糖，并可在大腸內(nèi)被雙歧桿菌發(fā)酵產(chǎn)生有機酸，進而促進鈣質(zhì)吸收和防止骨質(zhì)減少[16]。低聚半乳糖在嬰兒配方食品中的單獨添加量應(yīng)≤6450 mg/100 g。

1.2.2 低聚果糖

果聚糖由一組非均質(zhì)聚合物組成，是由葡萄糖殘基終止的果糖單元線性鏈。其糖苷連接和聚合程度不同，鏈的長度可以從2～200 個殘基不等。3～5 個殘基的短鏈低聚果糖是天然存在的，可以從菊苣等植物中提取。和低聚半乳糖一樣，低聚果糖到達結(jié)腸后可能會選擇性地刺激雙歧桿菌的生長。在嬰兒配方液態(tài)奶中添加短鏈低聚果糖也會產(chǎn)生雙歧效應(yīng)[17]，會刺激非致病性腸道微生物群落的生長，從而增加排泄物體積和沉積的頻率[18]，減少有害菌在腸道內(nèi)的粘附和增殖。同時，低聚果糖本身也不含卡路里、不會導(dǎo)致齲齒，具有重要的生理功能，例如改善礦物質(zhì)吸收和降低血清膽固醇、三?；视秃土字?。

1.3 脂類

根據(jù)國標(biāo)《GB 10765—2010 食品安全國家標(biāo)準嬰兒配方食品》，嬰兒配方食品中脂肪的指標(biāo)范圍在4.39～5.86 g/100 kcal。在生命的初始階段，嬰兒攝入足夠量的營養(yǎng)對于正常的生長、認知和運動發(fā)育是必不可少的。在嬰兒出生后的頭幾個月，脂質(zhì)提供了總攝入熱量的40%～60%[19]。母乳含有200 種脂肪酸，除了能量供應(yīng)之外，母乳也含有高濃度的不飽和脂肪[20]，如亞油酸、α-亞麻酸、花生四烯酸和二十二碳六烯酸（DHA）等，可以幫助嬰兒神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育[21]。但嬰兒的DHA等經(jīng)常會攝入不足，需要從魚肝油中額外獲取[22]。目前嬰兒配方液態(tài)奶中脂肪酸的提供以植物油為主，玉米油、椰子油和菜籽油的飽和脂肪酸含量差別較大，最高的是椰子油，最低的是菜籽油。這幾種脂類不容易與鈣產(chǎn)生皂化反應(yīng)，不影響鈣的吸收并可以減少便秘的幾率。

1.4 維生素和礦物質(zhì)

乳中的礦物質(zhì)中，最重要的有鈣、鈉、鉀和鎂等。這些礦物質(zhì)元素含量雖少，卻對嬰兒身體發(fā)育和成長必不可少。維生素A、維生素D和維生素E作為脂溶性維生素，維生素B和維生素C作為水溶性維生素，在功效上各不相同。以美贊臣美國版Enfagrow3段配方液態(tài)奶為例，礦物質(zhì)元素的添加順序由多到少依次為鈣、磷、氯、鎂、鐵、鋅。維生素的添加順序由多到少為維生素C、維生素B、維生素A、維生素D、維生素E。

表1 人乳和牛乳的營養(yǎng)成分對比

1.5 其他

常規(guī)強化配方，是指雖然國標(biāo)中不是必需成分，但大多數(shù)嬰配粉都會添加的營養(yǎng)物質(zhì)，包括：膽堿、肌醇、牛磺酸、左旋肉堿、核苷酸和膳食纖維。而特殊強化配方是指只有部分嬰配粉才添加的營養(yǎng)強化物質(zhì)，包括：乳鐵蛋白、1，3-二油酸2-棕櫚酸甘油三酯（OPO）、葉黃素、β-胡蘿卜素、人乳寡糖（HMO）等。這些物質(zhì)在越來越多的文獻中被證明對嬰兒發(fā)育具有重要作用[24]。以HMO為例，其是結(jié)構(gòu)多樣的糖，在人乳中含量豐富，但并不存在于傳統(tǒng)的嬰配粉中。由于HMO對嬰兒的有益作用，近年來對HMO的興趣逐漸增加。人乳中的人乳寡糖含量為5～20 g/L[25]。目前已經(jīng)證實了兩種人乳寡糖：2′-巖藻糖基乳糖和乳糖-N-新四糖可以作為安全且耐受性好的添加劑加到嬰配粉中[26]。2016年，美國雅培心美力HMO1段全球首次推出含有2′-巖藻糖基乳糖的嬰兒配方液態(tài)奶，后續(xù)，愛他美等品牌也陸續(xù)推出含有HMO的嬰兒配方液態(tài)奶產(chǎn)品。

2 巴氏殺菌嬰兒配方液態(tài)奶的營養(yǎng)優(yōu)勢

母乳被認為是新生兒營養(yǎng)的終極和完整來源，含有許多生物活性化合物、細胞和激素等，對免疫系統(tǒng)、胃腸道的發(fā)育具有重要意義，還有助于緩解晚期代謝疾病，包括糖尿病和肥胖癥[27]。嬰兒配方液態(tài)奶的研發(fā)過程也是以母乳為黃金標(biāo)準。傳統(tǒng)的嬰兒配方液態(tài)奶使用的是UHT工藝，即在135 ℃以上持續(xù)2～5 s[28]，不但極易發(fā)生美拉德反應(yīng)[29]，還容易導(dǎo)致乳清蛋白聚集和乳糖異構(gòu)化為乳果糖，降低牛奶蛋白的溶解度，損害維生素并擾亂礦物質(zhì)平衡[30]，影響產(chǎn)品品質(zhì)。

而與嬰配粉和市售采用UHT工藝的嬰兒配方液態(tài)乳相比，采用71～72 ℃處理15 s的巴氏殺菌技術(shù)的液體配方液態(tài)奶可以最大程度的保留嬰兒配方液態(tài)奶中的熱敏性活性成分。如果條件允許，通過施加壓力輔助熱巴氏滅菌的工藝（在57.1 ℃下施加15 s的600 Mpa的高壓，在加壓后達到72.3 ℃）可以有效降低對β-乳球蛋白的保留率，從而降低嬰兒配方液態(tài)奶的致敏率[31]。巴氏殺菌嬰兒配方液態(tài)奶具有干凈方便的特質(zhì)，在降低嬰兒早期細菌感染風(fēng)險的前提下，可以提供更合理的生長模式，比如減少嬰兒超重的概率[32]。

3 嬰兒配方液態(tài)奶的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

3.1 低過敏和低蛋白配方乳

β-乳球蛋白是導(dǎo)致嬰兒過敏的主要原因，通過提高α-乳白蛋白與β-乳球蛋白的比值將是開發(fā)低致敏性、低蛋白質(zhì)含量IMF的一種切實可行的方法[33]。在51.7℃，600 MPa的高壓處理5 min時，α-乳白蛋白與β-乳球蛋白的比例最高（77∶23），而在巴氏殺菌中，15 s和30 s時，兩者的比例僅為24∶76和23∶77。這樣的配方將確保必需氨基酸的必要平衡，因為α-乳白蛋白和β-乳球蛋白中分別有123 個和162 個氨基酸殘基[7]。

嬰兒配方液態(tài)奶的標(biāo)準蛋白質(zhì)含量仍然是一個有爭議的問題，因為配方奶生產(chǎn)的目的是模仿人乳。人乳含有9～11g /L的蛋白，而傳統(tǒng)嬰兒配方液態(tài)奶提供15g /L的蛋白[34]。由于兒童肥胖問題，對低蛋白嬰兒配方液態(tài)奶的需求迅速增長。此外，過量的蛋白質(zhì)還會對未成熟的代謝器官造成不必要的應(yīng)激[35]。合理的做法是通過提高α-乳白蛋白與β-乳球蛋白的比例來修改配方的蛋白質(zhì)譜，使其更接近人乳，從而得到一個總蛋白質(zhì)含量較低，但保持必要氨基酸平衡的配方[34]。

3.2 嬰兒配方液態(tài)奶產(chǎn)品的潛在市場分析

嬰兒配方液態(tài)奶在中國國內(nèi)消費者市場空白，仍處于發(fā)展階段，所以未來發(fā)展空間巨大。與嬰配粉一樣，嬰兒配方液態(tài)奶分為1段（0～6 個月），2段（6～12 個月）和3段（2～3歲）。嬰兒配方液態(tài)奶的優(yōu)勢在于：科學(xué)調(diào)配比例，營養(yǎng)全面，濃度均一，方便食用，更有利于寶寶消化吸收，避免了沖泡時潛在的細菌污染，節(jié)省時間[36]。但其缺點在于無法完全模仿母乳所提供的免疫活性，相比于嬰配粉，成本昂貴[37]。

4 總結(jié)

隨著中國總母乳喂養(yǎng)比例的下降，嬰兒配方食品迎來發(fā)展的巨大潛力。除嬰配粉外，嬰兒配方液態(tài)奶也可以作為提供嬰兒主要營養(yǎng)需求的產(chǎn)品。通過巴氏殺菌處理，嬰兒配方液態(tài)奶除了能最大程度的保證生物活性物質(zhì)的有效成分，還能避免奶粉比例沖調(diào)不當(dāng)，讓嬰兒更加便捷的食用；與市場上現(xiàn)有的經(jīng)超高溫滅菌處理的嬰兒配方液態(tài)奶相比，更能增強機體免疫力。當(dāng)然嬰兒配方液態(tài)奶在完美復(fù)刻母乳所含全部營養(yǎng)成分的道路上仍有著巨大的潛力，它可以做到根據(jù)不同需求人群從而有針對性的添加特殊營養(yǎng)成分，來滿足嬰幼兒在不同階段身體發(fā)育所需要的營養(yǎng)成分，又不用擔(dān)心高溫會破壞結(jié)構(gòu)或者沖泡時不慎稀釋了濃度導(dǎo)致嬰幼兒腸道受損便秘，嬰兒配方液態(tài)奶和同類型配方食品相比無疑是最優(yōu)解。