应用于婴幼儿配方奶粉中油脂的对比分析
2020-09-02
(黑龙江省完达山乳业股份有限公司,哈尔滨 150078)
婴幼儿最理想的食品是母乳,婴幼儿配方奶粉的研究主要围绕营养成分接近母乳组成展开。母乳中的脂类不仅是婴幼儿膳食能量的重要来源,能延缓婴幼儿胃肠排空时间,提供必需脂肪酸和促进脂溶性维生素的吸收,而且长链不饱和脂肪酸对婴幼儿的正常生长发育以及视觉功能至关重要。依据脂肪酸的饱和度,可将其分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸;依据碳原子数目可分为短链脂肪酸(SCFA)、中链脂肪酸(MCFA)和长链脂肪酸(LCFA)。母乳中含量最为丰富的脂肪酸包括C18:1(n-9)、C18:2(n-6)和C16:0[1]。
本研究选取10支国内外比较有代表性的品牌产品,其所占市场份额高,可以代表目前我国婴幼儿配方奶粉油脂的配方情况。对所选样本进行脂肪酸组成的检测分析研究,并与母乳中脂肪酸组成结构进行对比,分析其脂肪酸构成的相似性和差异性,为设计植物油配比更接近母乳脂肪酸组成的婴幼儿配方奶粉提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
市售主要品牌婴幼儿配方奶粉共10支产品,其中国内品牌5支产品,编号为A、B、C、D、E;国外品牌5支产品,编号为F、G、H、I、J。
1.2 检测方法
依据 GB5413.27-2010,使用Clarus580气相色谱仪对10支产品的脂肪酸组成进行测定。
1.3 数据分析
用Excel对试验所得数据进行处理分析。
2 结果与分析
2.1 不同油脂的脂肪酸组成
表1 婴幼儿配方奶粉脂肪酸检测值(%,与总脂肪酸相比)
根据表1检测结果可知:10支产品的短链脂肪酸中辛酸含量在0.27%~2.26%之间;葵酸的含量范围为0.2%~1.7%;月桂酸含量为0.80%~11.26%;豆蔻酸含量在2.33%~6.00%之间;棕榈酸含量在6.04%~27.19%之间;硬脂酸的含量范围为3.21%~6.50%;油酸含量为32.64%~52.74%;亚油酸含量为17.21%~24.17%;亚麻酸含量为1.81%~3.27%;二十碳四烯酸含量为0.2%~0.8%;二十二碳六烯酸含量为0.2%~0.42%。其中,辛酸、葵酸、亚麻酸、二十碳四烯酸、二十二碳六烯酸含量的偏差较小,标准偏差小于1;月桂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸含量的偏差较大,标准偏差在4.4~7.8之间。可见不同产品的脂肪酸组成,主要差别在于月桂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸这几个脂肪酸指标。
2.2 母乳脂肪酸组成
母乳的脂肪酸组成在不同泌乳期处于变化状态,初乳时期总饱和脂肪酸含量低,总不饱和脂肪酸含量较高。中链脂肪酸和单不饱和脂肪酸随泌乳期的延长而逐渐升高,而长链饱和脂肪酸含量逐渐下降。母乳中长链多价不饱和脂肪酸(二十碳四烯酸和二十二碳六烯酸)百分含量随泌乳期延长而逐渐下降,其余脂肪酸百分含量随泌乳期变化不明显,国内部分地区母乳中脂肪酸含量见表2,将母乳常乳时期脂肪酸组成和含量作为参照,与市售婴配产品脂肪酸组成含量进行比较。
2.3 婴配粉脂肪酸与母乳脂肪酸比较分析
通过将母乳脂肪酸数据与婴配粉产品脂肪酸数据进行对比可知:
(1)婴配粉产品的脂肪酸含量均在母乳脂肪酸数据范围之内。
(2)月桂酸和肉豆蔻酸(C12:0与C14:0):GB10765《食品安全国家标准 婴儿配方食品》要求,月桂酸和肉豆蔻酸<总脂肪酸的20%,母乳中月桂酸和肉豆蔻酸约为总脂肪酸的10%。中链脂肪酸主要成分是辛酸(C8:0)和葵酸(C10:0),有研究报告在分娩足月儿成熟的母乳中,MCFA占总脂肪酸的10%左右,早产儿的母乳中MCFA可大于17%[1]。中链脂肪酸具有很强的酮体生成作用,具有免疫调节作用,具有一定的抗菌生物活性。这部分脂肪酸的来源多为通过椰子油来提供。
表2 母乳脂肪酸组成(%,与总脂肪酸相比)
(3)棕榈酸(C16:0):通过对比可知,母乳脂肪酸中棕榈酸含量在17%~25%之间,由于不同婴配粉产品之间偏差较大,因此与母乳脂肪酸数据中棕榈酸的数值范围有一定差异。部分产品中使用棕榈油,提高了奶粉中的棕榈酸含量,并与母乳脂肪酸含量接近,越来越多产品通过添加OPO,使奶粉中的棕榈酸结构与母乳中棕榈酸结构相近(多数棕榈酸在二位)。
(4)硬脂酸(C18:0):通过对比可知,母乳中硬脂酸含量各有不同,多数在4%~10%。各产品硬脂酸均在4%~7%之间,差别不大。
(5)油酸(C18:1):通过对比可知,母乳脂肪酸中油酸含量在32%~38%之间。从单体油脂的检测结果可看出,油酸主要由菜籽油、棕榈油和高油酸葵花籽油提供,因此在设计油脂配比时应注重此类油脂的添加。
(6)亚油酸(C18:2):通过对比可知,母乳脂肪酸中亚油酸含量在10%~27%之间,在不同文献报道中的差别较大。从表1中可看出,10支婴配粉的亚油酸含量在17.21%~24.17%之间,均在母乳脂肪酸范围内。根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》2013版要求,0~6月龄亚油酸的AI值150mg/d,7.3%E(指亚油酸占总能量的7.3%),在设计产品配方时也应注意供能比关系。亚油酸是ω-6族脂肪的母体化合物,和α-亚麻酸一样不能由人体自身合成,所以亚油酸对于婴儿和成人来说都是必不可少的。亚油酸能帮助身体代谢蛋白质,具有降低血液中胆固醇的作用,还可以减少体脂肪、增加肌肉、抑制动脉硬化、预防糖尿病等,同时还具有提升人体免疫力的作用。在维持婴幼儿皮肤和心肌功能方面也起着重要的作用。 此部分脂肪酸的来源多通过玉米油、大豆油、菜籽油来提供。
(7)α-亚麻酸(C18:3):通过对比可知,母乳脂肪酸中α-亚麻酸含量在0.07%~2.7%之间。从表1可看出,婴配粉α-亚麻酸含量在1.81%~3.27%之间,部分指标高于母乳范围,产生此种情况的原因可能是由于婴配粉在油脂比例设计时不同油种搭配,为保证亚麻酸指标合格,以及国标中对于亚麻酸的要求,因此会对此设计值偏高。根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》2013版要求,0~6月龄α-亚麻酸的AI值500mg/d,0.87%E,6~12个月龄α-亚麻酸的AI值,0.66%E,在设计产品配方时也应注意供能比关系。α-亚麻酸是ω-3族脂肪的母体化合物,因为人体不能自身合成,所以在日常饮食中非常重要。人体能够将α-亚麻酸转化成长链ω-3脂肪酸、二十碳五稀酸以及二十二碳六烯酸。此部分脂肪酸多通过大豆油、菜籽油来提供。部分婴配粉产品的该指标与母乳相比偏高,应注意对大豆油和菜籽油等油脂比例的使用。
2.4 乳中脂肪酸组成的分析
对于以生牛乳和全脂乳粉为原料生产的婴幼儿配方奶粉来说,除植物油影响脂肪酸配比外,生牛乳或全脂乳粉中脂肪酸含量也是影响婴幼儿配方奶粉中脂肪酸组成的重要因素。表3为权威文献和书籍中的牛乳脂肪酸组成。
表3 牛乳脂肪酸组成分析(%,与总脂肪酸相比)
从表3可以看出,牛乳中脂肪酸占比中,豆蔻酸C14:0、棕榈酸C16:0、硬脂酸C18:0、油酸C18:1占比都在10%以上;亚油酸和亚麻酸的比值数值不一,也说明不同地域不同时间的奶源脂肪酸指标不稳定,在产品设计时,要尽量减少原料本底脂肪酸波动带来的影响,需根据所使用原料长期跟踪得到一定脂肪酸范围再结合植物油配方进行设计。
3 结论
根据母乳的脂肪酸构成进行混合油脂的配方设计,以适应和满足婴幼儿对脂肪酸的特定需要。短中链饱和脂肪酸(辛酸、月桂酸、豆蔻酸等)可源于椰子油;长链饱和脂肪酸(棕榈酸、硬脂酸)可源于棕榈油和玉米油等;长链单不饱和脂肪酸(棕榈油酸、油酸)可源于菜籽油和高油酸葵花油等;长链多不饱和脂肪酸(亚油酸)可源于大豆油、玉米油和高油酸葵花籽油,长链多不饱和脂肪酸(α-亚麻酸)可源于菜籽油和大豆油。生产中应根据不同油脂所提供的目标脂肪酸不同,结合生牛乳或全脂乳粉中脂肪酸组成,参考母乳脂肪酸组成,确定混合油脂的配方。
4 展望
本文仅对婴配粉行业现阶段所使用油脂进行对比分析,而婴配粉脂类研究远不止于此。在生产工艺的添加方式上,由单体油添加转变为质量更为稳定且降低耗能的方式,即以复合油的方式添加。在配方选择上,已从简单的油脂调配精细化到脂肪酸含量接近母乳转变到脂肪酸结构和脂类物质均接近母乳,目前已经有以Infat®和Betapol®为代表的商业化产品1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO结构脂肪)、中链脂肪酸甘油三酯(MCT)等为主要成分的人乳脂替代品和富含乳脂肪球膜(MFGM)的乳清蛋白粉等产品相继问世[10],应用到现有高端婴配奶粉产品中。近年来,在模拟母乳脂肪酸结构的同时,通过对OPO结构脂的深入研究在OPO含量、二位棕榈酸占比等技术指标进一步提升,使产品喂养效果更加接近母乳喂养效果,以及二位饱和脂肪酸,1,3位多不饱和脂肪酸的新型结构脂肪酸的推出,进一步指出了婴配粉脂肪母乳化的优化方向。但由于母乳脂肪的复杂性和多样性,作为婴配产品研发人员也需要综合多方面考虑脂肪优化的影响因素,并能体现在产品配方设计上。为达到模拟脂肪母乳化更深程度,需要科研工作者结合我国婴幼儿营养需求不断探索和研究。