无乳糖配方粉的研究进展及应用

孙俊 杨娜 吴芝岳 宋丽丽

摘 要：乳糖不耐受是指由于体内乳糖酶缺乏导致乳糖消化吸收障碍而引起的腹胀、腹泻、腹痛等症状。本文介绍了无乳糖配方粉在国内外的加工研究进展，以及无乳糖配方粉对乳糖不耐受的婴幼儿在临床上的应用。

关键词：乳糖 无乳糖奶粉 研究进展

牛乳营养丰富，含有人体所需的氨基酸、矿物质、维生素以及乳蛋白、乳脂肪等，被认为是膳食中完美的食品之一[1]。牛乳蛋白质消化率高，其乳清蛋白（约占20%左右）比其它动植物蛋白质具有更高的生物价。乳脂质在牛乳中的含量约为3%～5%，可提供热量，牛奶中有一半的热量来自乳脂肪，其余来自乳蛋白质和乳糖。牛奶中的糖类99.8%为乳糖，含量为3.6%～4.8%。虽然，乳糖也属于碳水化合物，但营养价值却比其它碳水化合物高。一分子乳糖消化时，可生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖。乳糖经小肠微生物作用生成乳酸，使钙、磷、镁等易于被婴幼儿吸收。此外，乳糖还能促进人类肠道内有益乳酸菌的生长，抑制腐败菌的生长，减少异常发酵造成的中毒现象[2]。

1 无乳糖配方粉

许多婴幼儿，甚至是成年人在饮用牛乳后常会引起消化不良，严重者会有腹泻、呕吐、腹痛和腹胀等症状，这就是乳糖不耐症。乳糖不耐受（Lactose intolerance，LI）常指由于小肠粘膜乳糖酶缺乏（Lactase deficiency，LD）导致乳糖消化吸收障碍而引起的腹胀、腹泻、腹痛等一系列临床症状。当乳糖酶缺乏只引起乳糖吸收障碍而无临床症状时，称为乳糖吸收不良（Lactosemal mal-absorption，LM）[3]。因此，针对于肠胃发育尚未完全、原发或继发乳糖不耐受的婴幼儿宜服用无乳糖或低乳糖配方食品。

根据《特殊医学用途婴儿配方食品通则》（GB 25592-2010）问答规定，粉状无乳糖配方食品中乳糖含量应低于0.5g/100g；粉状低乳糖配方食品中乳糖含量应低于2g/100g[4]。无乳糖配方奶粉就是把奶粉中的乳糖部分或者全部地用其它糖类代替了的配方，主要是以其他碳水化合物完全或部分代替乳糖，即无乳糖配方奶粉不含乳糖和蔗糖，不需要乳糖酶的参与就可以被消化吸收。近年来文献报道用低渗的无乳糖奶粉疗效更好，可使腹泻病程缩短、肠轴膜修复较快[5]。

2无乳糖配方粉加工的研究进展

2.1无乳糖配方粉在国内研究进展

20世纪70年代，在我国就有通过超滤分离技术以除去乳中大部分的乳糖，膜技术在乳清蛋白回收、乳糖的分离、乳清脱盐、牛乳浓缩等方面都取得了很大的成果，应用到乳品行业的膜分离技术主要有超滤（UF）、反渗透（RO）和纳滤（NF）。郭本恒等[6]研究了用不同孔径膜对初乳乳清中蛋白、总糖、乳糖、灰分和总干物质的分离，认为中空纤维超滤膜对初乳乳清中的乳糖有一定的截留作用。随着生物技术的发展，20世纪末生物反应器就被用来制造乳糖水解乳，当牛乳从反应器流经固定化酶时，乳糖就被水解成半乳糖和葡萄糖，只要控制流经反应器的速度就可连续不断地得到乳糖水解乳[7]。但由于超滤等处理方法可能会使多种矿物质、维生素等营养元素流失。因此，目前已不再采用此种方法，而是通过外加乳糖酶来分解乳糖，此种方法是将乳制品中的乳糖被分解，而使其中的蛋白质、脂肪等有益成分不发生改变；此外，在此过程中还会发生半乳糖苷转移反应，生成益生元低聚半乳糖（GOS）。黄惠芙[8]等通过添加Maxilact乳糖酶，研究了低乳糖奶粉的制作，确定了低乳糖奶粉的水解条件：pH6.6～6.8，水解温度10℃，水解时间8h，乳糖酶添加量0.8g/L，牛乳乳糖率可达到60%以上。伍桃英[9]以海藻酸钠、明胶（SA-Gel）、海藻酸钠-卡拉胶（SA-KC）、海藻酸钠-卡拉胶-明胶（SA-KC-Gel）为载体对β-半乳糖苷酶的固定化进行了系统研究，以改善在酶解过程中大量还原糖中的羰基与赖氨酸中的氨基结合，发生美拉德反应，导致低乳糖奶产生非酶褐变的问题。

2.2无乳糖配方粉在国外研究进展

西方国家人群的乳制品摄入量较高，乳糖消化吸收和营养作用受到高度重视，乳糖酶缺乏和不耐受的宣传非常广泛，2003年美国低乳糖乳制品年销售量为150万吨[10]。S?rensen[11]等在1983年就通过超滤法研制出了一种新的低乳糖奶粉，采用麦芽糊精代替了乳糖，使奶粉中的乳糖含量降低了86%，通过35人与普通脱脂牛奶耐受进行营养测试，摄入250mL的低乳糖奶粉，差异不明显（P<0.1）；摄入低乳糖奶粉500mL的的症状显著（P<0.05）低于普通脱脂奶粉。无（低）乳糖制品主要是通过外加乳糖酶来实现，Carrigan[12]等在牛奶中加入乳糖酶，同时添加蛋白质、矿物质、维生素等成分，制成了低乳糖的乳制品。20世纪左右，西方国家大多数会选用半乳糖苷酶来分解乳中的乳糖，Chen等人[13]用α-半乳糖苷酶酶解牛奶中的乳糖，采用超滤技术分离乳蛋白和乳糖，然后将乳糖转化为低聚糖，最终制得含有低聚糖的低乳糖牛奶。Yan[14]等通过沉淀、超滤等步骤除去牛奶中的乳糖，然后在重新溶解，混合，使其成为奶粉，成为无乳糖或低乳糖健康食品。

3无乳糖配方粉临床研究

腹泻是我国婴幼儿最常见的疾病之一[15]，是造成小儿营养不良、生长发育障碍等主要的原因。研究发现乳糖不耐受是婴幼儿慢性迁延性腹泻的主要原因。临床研究证明，无乳糖奶粉可有效治疗婴幼儿的乳糖不耐受，治愈率为93%～100%，还可有效地避免了滥用抗生素的危害[16]。

早在1977年，Suharjono等人[17]通过低乳糖奶粉的干预治疗婴儿的腹泻。Kwon等人[18]以急性腹泻的婴儿为研究对象，对39名6个月以下的婴儿进行不同剂量的无乳糖奶粉喂养后给予静脉注射，之后进行常规母乳喂养，腹泻的情况有了明显的改善。John[19]等人对132名，4个月内的健康婴儿喂养添加了大米淀粉的无乳糖奶粉，结果表明其肠胃耐受量正常，没有出现腹泻、呕吐等症状。顾春燕等人[20]针对于200例乳糖不耐受、年龄1～12个月的婴幼儿进行无乳糖奶粉干预6天，继发性乳糖不耐受患儿去乳糖奶粉短期干预即可治愈，先天性乳糖不耐受患儿去乳糖奶粉需较长时间，验证乳糖不耐受患儿肠道中缺乏乳糖，无乳糖奶粉干预有效。焦君[21]将消旋卡多曲联合无乳糖奶粉治疗小儿秋季腹泻，不仅减少肠道水和电解质的过度分泌，又通过无乳糖奶粉修复受损的肠黏膜和降低渗透压的双重功能，充分达到抗腹泻作用。

乳糖是人乳中存在的唯一双糖，以及是乳制品中存在的主要碳水化合物，是婴幼儿的主要能量来源，但由于各种病理因素影响或者是酶的缺陷，使婴幼儿不耐受乳糖，于是未被水解的乳糖会在婴幼儿的肠腔内滞留，导致大量的Na+、Cl-向肠腔装运，增加肠腔的体液，出现水样腹泻。无乳糖配方奶粉的出现正好在一定程度上解决了这类婴幼儿所面临的问题，不仅提供了足够的蛋白质、能量等营养物质，同时在慢性腹泻以及乳糖不耐受腹泻患儿中有较好的干预作用。

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