国内外婴儿配方奶粉中营养成分的比较与分析

牛仙，邓泽元，王佳琦，曾小龙，章肇敏，李静

(1.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室，南昌330047；2.南昌汤伯健康膳食研究院，南昌330031)

0 引 言

母乳富含蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质等多种营养素，是婴幼儿生长发育所需营养的黄金标准[1]，被誉为“白色血液”。最佳的母乳喂养方式为从出生后的第一个小时内开始，至少6个月的纯母乳喂养以及母乳辅食混合喂养至2年或以上。然而，由于母亲对母乳喂养的知识欠缺、母乳分泌不足以及各种心理因素等的影响，全球婴儿母乳喂养率低于40%[2]，而我国母乳喂养率为38%，也远远低于2000年WHO要求的80%以上的婴儿能有4～6个月纯母乳喂养[2]。因此，对于无法母乳喂养的婴儿来说，婴儿配方奶粉无疑是较理想的替代品。婴儿配方奶粉是以母乳为标准，以牛奶或羊奶为原料进行改造强化，使其成为最大限度地接近母乳的替代品[3]，可为婴儿的生长发育提供必需的营养素（包括常量和和微量元素）。

婴儿配方奶粉大致经历了4个发展阶段[4-5]。第一代是能量型配方奶粉，以牛乳为基础，着重于“能量”，主要添加的营养素物质为豆浆、谷粉等，只能满足婴幼儿最基本的能量需求。第二代是基本营养型配方奶粉，添加宏量营养素与微量营养素以提供婴幼儿生长发育足够的营养。第三代是营养加强型配方奶粉，在基本营养素之外，加入新的必需营养物质，例如必需脂肪酸DHA、ARA、α-亚麻酸、亚油酸，可促进婴幼儿智力和视觉的发育[6-7]；添加乳铁蛋白等生理活性物质，可具有促进成骨细胞分化[8-9]、肠道乳酸菌（如双歧杆菌、乳酸杆菌）的增殖以及早产儿迟发型败血症的抗感染能力[10]，第四代是分段型配方奶粉，不仅各类营养素添加的种类和数量越来越趋向于合理，而且按照营养需要的差异进行年龄段划分，即0～6个月为1段、6～12个月2段、12～36个月3段。目前市场上所销售的婴幼儿配方乳粉均是采用先进标准的第四代产品[4]。每年1～2岁新生儿对奶粉的消费需求为90万t左右[11]，市场对婴幼儿配方奶粉的需求量也将持续高升。自“问题奶粉”事件之后，国人对本国奶粉信心大减，国产奶粉的销量剧减，进口奶粉的市场份额不断扩大，甚至借此涨价，国人不得已接受全球最贵的婴儿奶粉价格[12]。经过十多年，我国政府政策颁布与企业整顿，我国的婴幼儿奶粉的营养成分和质量与欧盟标准差别不大，但国人对国内外的婴幼儿配方奶粉缺乏客观认识，我国消费者依然热衷购入进口婴幼儿奶粉。

因此，本文选择市售的国内外婴幼儿配方奶粉1段、2段与3段的样品，将其营养标签标识的营养成分，其中包括蛋白质（乳铁蛋白、乳清蛋白和酪蛋白磷酸肽(CPP)）和碳水化合物（乳糖、低聚果糖(FOS)＋低聚半乳糖(GOS)）、脂肪（1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯,OPO）和脂肪酸（DHA、ARA、亚油酸和α-亚麻酸）、矿物质（钙、磷、钾、钠、镁、铁、锌、硒、铜、锰与碘等11种）、维生素（维生素A、维生素D、维生素E、维生素K 1、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、叶酸、烟酸(烟酰胺)、泛酸与生物素等13种）及母乳中其他营养素（氯、叶黄素、核苷酸、左旋肉碱和牛磺酸等4种）进行统计学分析，比较国内外婴幼儿配方奶粉不同时段在营养成分含量上的异同，及其与中国母乳成分的异同，为配方奶粉的研制与生产、为消费者选购奶粉提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1827份婴幼儿配方奶粉样品分别购自各类超市以及海外/境外，其中一段633份（34.6%），二段599份（32.8%），三段595份（32.6%）；其中进口婴幼儿配方奶粉850份(46.5%)、国产婴幼儿配方奶粉977份(53.5%)。

1.2 研究方法

选择1段（0～6个月）、2段（6～12月）和3段（12～36月）婴幼儿成长配方产品作为研究对象，将其营养标签标识的营养成分分类汇总。母乳的成分随产后不同时期有所差别，依此可将母乳分为初乳(产后1～6 d)、过渡乳(产后7～20 d)、成熟乳(产后21 d～15个月)。由于婴儿6月龄以后添加辅食，奶类非婴儿营养素的唯一来源，因此。本论文分析国内外1段配方奶粉与中美0～6个月婴儿每日营养推荐量的契合度。有研究母乳密度1～1.03 g/m L[13]，为了便于计算，确定母乳密度为1 g/m L。为了统一量，因此依据国产奶粉的标签要求，通过90 m L温水与13.2 g奶粉配置成100 m L奶液，0～6个月婴儿平均每日摄入750 m L奶液，即100 g奶粉的营养成分含量除以转换系数0.0099，得出婴儿每摄入750 m L奶液中的营养素含量。

1.3 主成分与马氏距离的计算[14]

主成分分析的目的就是将数据降维，以消除众多信息共存中相互重叠的信息部分。主成分分析得到多个变量的主成分和得分，得分为压缩后的变量数据，使用得分数据代替原始营养指标的数据计算马氏距离，不仅能反映全部数据信息，而且也能压缩参加计算马氏距离的变量数。对所选数据进行标准化处理。

式中：Z为标准化处理后的变量，X为初始变量,i=1,2,3,… ,n；j=1,2,3,… ,p。

从而得到标准化得分矩阵。运用因子分析进行降维，对标准化矩阵求得相关系数矩阵：

其中：

式中：Z为标准化处理后的变量；R为载荷矩阵。

运用主成分分析法，解样本相关矩阵R的特征方程即可，从而得到p个特征根，抽取因子量。再按照最大化的原则确定m值，对每个λj，j=1,2,…,m，解方程组Rb=λjb得到特征向量bja，再将标准化后的指标向量转化为主成分：

式中：U为主成分数。

计算样品主成分到标准值（中国、美国婴儿每日推荐膳食摄入量）的马氏距离矩阵，见式（5）。

式中：D为马氏距离；M为标准指标集因子分析中得分阵（Score）的协方差阵；Ti为样本的得分向量；T为n个样品参考的标准值；i为不同的样本。

得到的马氏距离代表样品该营养指标与母乳的吻合程度，数值越大，距离越远，与母乳吻合度越低，呈负相关。为将其转换为呈正相关的最终得分，计算最终马氏距离评分MD，见式（6）。

1.4 数据处理

2 结 果

2.1 能量与产能营养素

分别对国产婴儿配方奶粉组与进口婴儿配方奶粉组1段（0～6个月）、2段（6～12月）和3段（12～36月）的营养成分表中的能量与产能营养素做spss的t检验分析，数据分析。结果见表1～3。

表1 婴幼儿奶粉1段的能量与产能营养素含量的比较（100g）

表2 婴幼儿奶粉2段的能量与产能营养素含量的比较（100g）

表3 婴幼儿奶粉3段的能量与产能营养素含量的比较（100g）

由表1～3可知，国内品牌与国外品牌婴儿配方奶粉1段、2段3段中的能量无显著差异。1～3段奶粉中的国内婴幼儿配方奶粉蛋白质含量高于国外婴幼儿配方奶粉（P＜0.05）。国外1～3段奶粉中的乳铁蛋白的含量是国内配方奶粉的2倍左右（P＜0.05）。国内1段奶粉中乳清蛋白显著高于国外1段（P＜0.05）。其次，国内品牌奶粉1段乳糖的含量显著高于国外品牌1段（P＜0.05），而国外奶粉1～3段FOS+GOS的含量显著高于国内配方奶粉呢（P＜0.05）。此外，国外2段奶粉中脂肪含量显著高于国内（P＜0.05），其中国外配方奶粉1段DHA、ARA、亚油酸、α-亚麻酸的含量显著高于国内配方奶粉（P＜0.05），且国外配方奶粉2段DHA、ARA、亚油酸、OPO的含量国外显著高于国内2段配方奶粉（P＜0.05），国外3段配方奶粉DHA与亚油酸显著高于国内3段配方奶粉（P＜0.05）。

2.2 维生素

分别对国产婴儿配方奶粉组与进口婴儿配方奶粉组1段（0～6个月）、2段（6～12月）和3段（12～36月）的营养成分表中的维生素做SPSS中t检验分析,数据分析。结果见表4～6。

由表4～6可知，进口婴儿配方奶粉1段中脂溶性维生素（维生素A、维生素D与维生素E）和水溶性维生素（维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、叶酸、烟酸、泛酸、胆碱与生物素）的含量显著高于国产婴儿配方奶粉1段（P＜0.05）；进口婴儿配方奶粉2段中脂溶性维生素（维生素D与维生素E）和水溶性维生素（维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素C、叶酸、烟酸、泛酸、生物素与胆碱）的含量显著高于国产婴儿配方奶粉2段（P＜0.05）；进口婴儿配方奶粉3段中脂溶性维生素（维生素D、维生素E与维生素K 1）和水溶性维生素（维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素C、叶酸、烟酸、生物素与胆碱）的含量显著高于国产婴儿配方奶粉3段（P＜0.05），而进口婴儿配方奶粉3段中维生素A、泛酸的含量显著低于国产奶粉3段（P＜0.05）。两组奶粉1～3段肌醇的含量无显著性差异。

表4 婴幼儿奶粉1段的维生素含量的比较（100g）

表5 婴幼儿奶粉2段的维生素含量的比较（100g）

表6 婴幼儿奶粉3段的维生素含量的比较（100g）

2.3 矿物质

分别对国产婴儿配方奶粉组与进口婴儿配方奶粉组1段（0～6个月）、2段（6～12月）和3段（12～36月）的营养成分表中的矿物质作spss的t检验分析，数据分析。结果见表7～9。

表7 婴幼儿奶粉1段的矿物质含量的比较（100g）

表8 婴幼儿奶粉2段的矿物质含量的比较（100g）

表9 婴幼儿奶粉3段的矿物质含量的比较（100g）

由表7～9可知，进口婴儿配方奶粉1段中矿物质（钙、磷、钾、钠、镁、铁、锌、铜、锰与碘）的含量显著高于国产婴儿配方奶粉1段的（P＜0.05）；进口婴儿配方奶粉中2段矿物质（磷、钾、钠、镁、铁、锌、铜、硒、锰与碘）的含量显著高于国产婴儿配方奶粉2段（P＜0.05）；进口婴儿配方奶粉中3段矿物质（钾、钠、镁、铁、锌、铜、硒、锰与碘）的含量显著高于国产婴儿配方奶粉（P＜0.05），而进口奶粉3段的钙与磷显著低于国内奶粉（P＜0.05）。

2.4 其它成分

分别对国产婴儿配方奶粉组与进口婴儿配方奶粉组1段（0～6个月）、2段（6～12月）和3段（12～36月）的营养成分表中的其它微量成分作spss的t检验分析，数据分析。结果见表10～12。

表10 婴幼儿奶粉1段的其它微量成分含量的比较（100g）

表11 婴幼儿奶粉2段的其它微量成分含量的比较（100g）

表12 婴幼儿奶粉3段的其它微量成分含量的比较（100g）

由表10～12知，国内品牌奶粉1段的氯、叶黄素和左旋肉碱显著低于外国品牌奶粉（P＜0.05），；而国内品牌奶粉2段的叶黄素、核苷酸显著高于外国品牌奶粉（P＜0.05），而氯和左旋肉碱的含量则与之相反,国内品牌奶粉3段的氯与左旋肉碱显著高于外国品牌奶粉（P＜0.05），而叶黄素含量则与之相反。此外，国外奶粉的标签上标出HMO、β酵母-葡聚糖、OPO、磷脂、神经鞘磷脂等功能成分。

2.5 与中国、美国婴儿推荐膳食摄入量对比

分别对表1、表4与表7所得数据进行转换系数转化处理，并且与中国、美国0～6个月的婴儿每日推荐膳食摄入量进行对比[15-16]，结果见表13。

表13 中国、美国0～6个月的婴儿每日推荐膳食摄入量与每日摄入国内外婴幼儿奶粉1段的营养成分含量

续表13

利用m atlab2018b软件，母乳以及国内外的婴儿配方奶粉21个营养素的含量进行主成分析，根据累积贡献率大于90%，提取出3个主成分，累积贡献率达到90%，说明这3个主成分大体包含了全部变量信息，因此选择3个成分进行马氏距离分析。提取的主成分及贡献率见表14～15。对提取出的主成分进行马氏距离分析，得到马氏距离评分，其结果见图1。

表14 国内外奶的营养成分与中国婴儿每日推荐膳食摄入量对比的特征值与方差贡献率

表15 国内外奶的营养成分与美国婴儿每日推荐膳食摄入量对比的特征值与方差贡献率

图1 国内外婴儿配方奶粉与中美婴儿每日推荐膳食摄入量马氏距离评分

如图1所示，与中国婴儿膳食推荐量的马氏距离评分为国内配方奶粉97.50分，而国外配方奶粉97.10分，而与美国婴儿膳食推荐量的马氏距离评分为国内配方奶粉为97.49分，国外配方奶粉为97.09分。马氏距离评分越高，表明该样品与母乳马氏距离越小，根据国内外婴儿配方奶粉得分来看，其与膳食推荐量都比较接近。

3 讨 论

我国婴幼儿配方奶粉的起步较晚、早期关于奶粉的国家标准不健全等多种原因导致我国的婴幼儿奶粉事件频频发生，三鹿奶粉的三聚氰胺事件、南山奶粉的黄曲霉素M1事件以及苏州“美素丽儿假洋奶粉”事件[17-19]，中国父母对国产婴幼儿配方奶粉的信心一跌再跌。为了避免中国消费者再次受到问题奶粉的困扰，同时为了恢复中国消费者对国产奶粉的信心，我国卫生部对婴幼儿配方奶粉标准进行了重新梳理，综合了各方的意见以及最新的母婴研究成果，并参照国际食品法典标准，于2010年发布了GB10765-2010《婴儿配方食品》与GB10767-2010《较大婴儿及幼儿配方食品》的两项国家标准。这两项标准中大多数值的取得参考了发达西方国家母乳和婴儿发育检测的结果，符合大部分婴儿营养需要的共性，但由于国内外乳母基因的差异、饮食与地域的差异、婴儿生长速度的差异，有些营养素的需要量可能出现较大的差异。因此，各国婴儿配方奶粉应该建立在本国母乳营养和功能成分调査以及各国婴儿生长发育速度的研究基础上。

通过分析配方奶粉营养标签，我们发现国内外婴幼儿配方奶粉的能量无显著差异，国内配方奶粉营养标签上蛋白质含量都高于国外配方奶粉。基于主成分分析与马氏距离评分得出国内外婴儿配方奶粉均能满足婴儿每日推荐量营养素摄入量。但是，国内奶粉中功能性组分如乳铁蛋白、酪蛋白磷酸肽、低聚果糖(FOS)＋低聚半乳糖(GOS)和DHA显著低于国外奶粉（P＜0.05）。

乳铁蛋白是在人乳中具有免疫学意义的重要生物活性因子，可直接和间接保护新生儿免受多种病原体的感染。Montagne[20]等对法国360例母乳样本进行检测，发现初乳中乳铁蛋白的含量为5.8 m g/m L，过渡乳 3.1 m g/m L，成熟乳 2.2 m g/m L。Matylda等[21]测定波兰120例母乳中乳铁蛋白含量发现：1～12个月的母乳中含量为3.39±1.43 m g/m L。刘彦品等[22]研究从0～5天到3月北京母乳中的乳铁蛋白含量由2.45 m g/m L逐渐降低至2.20 m g/m L，呈下降趋势。刘静[23]等研究了呼和浩特市母乳中乳铁蛋白的含量变化，初乳、过渡乳和成熟乳中平均含量分别为 3.07 m g/m L，3.06 m g/m L和2.32 m g/m L。通过中国母乳和国外母乳中乳铁蛋白含量的比较，我们发现我国多地的母乳中乳铁蛋白含量低于国外水平，那么在设计中国婴儿奶粉乳铁蛋白的添加量时，应考虑我国母乳的实际情况。

其次，由于新生儿的胃肠功能未发育成熟,无法迅速建立以及维持有益菌群[24]，添加FOS与GOS是两种母乳化的功能性低聚糖，可促进肠内的益生菌群（双歧杆菌与乳酸菌）的增殖，改善人体肠道的消化吸收功能、促进肠胃蠕动，改善肠道功能,尤其有益于消化功能较为薄弱的婴幼儿[25]。然而，相关研究表明，功能性低聚糖摄入过量，也可能会由于体内局部浓度过高导致渗透压增高，引起腹痛、腹泻现象[26]。调研数据显示，目前中国的婴幼儿配方乳粉中的益生元添加量少于2%，尤其是国内品牌的婴幼儿配方乳粉，其添加量大多低于国外品牌，远远达不到成熟乳中低聚糖的稳定值8 g/L（折合配方粉约为6.4%[27]。Gabrielli等[28]研探究252例人乳初乳中低聚糖含量为22～23 g/L，成熟乳中为12～13 g/L，魏远安等[29]探究广东江门地区的163个母乳样品在母乳中发现α-1-2-L-岩藻糖基化低聚糖的质量浓度范围分别为1 211～7 272m g/L；然而α-1-3/4-L-岩藻糖基化低聚糖的含量则为181～2 722 m g/L。因此，国产婴儿配方奶粉需强化低聚糖。

婴儿配方奶粉是以牛乳或者羊乳为基础进行营养改造的婴儿食品。就以牛乳为例，母乳与牛乳之间的营养成分并不相同，将牛乳的组分“母乳化”，这意味着要对牛乳进行分离，然后再进行次组分的重组，以组成一个与母乳基本能量和营养成分尽可能相似的配方。牛乳和母乳中蛋白质的谱图明显不同。酪蛋白占牛奶中总蛋白质的75%以上，而酪蛋白在母乳中的比例则明显降低（35%～50%取决于泌乳阶段）；母乳中的乳清蛋白占主导地位，而酪蛋白作为牛奶中的主要蛋白，能够给婴幼儿提供大量的必需氨基酸，但与乳清蛋白相比，酪蛋白不易消化，若婴幼儿配方奶粉中酪蛋白比例过高，则可能导致婴幼儿食欲下降和消化不良等。近年来，许多研究表明酪蛋白的酶解产物能够与多种矿物质结合，促进其消化和吸收。酪蛋白磷酸肽（CPP）即是酪蛋白酶解产物的一种，不仅能够为婴幼儿提供大量的必需氨基酸，还可以促进婴幼儿对矿质元素的吸收，具有预防龋齿、增强免疫力等作用[30]，可提高婴儿对以牛乳为基料的奶粉的适应力。GB 14880-2012《食品营养强化剂使用标准》对CPPs可应用于婴幼儿配方食品等，并对使用量（婴幼儿配方食品中≤3.0 g/kg）作了明确规定。

有研究报道[31]，母乳中钙、镁、钾与钠这类常量矿物质的浓度一般不受膳食的影响，归因于乳母体内存在一定的自我调节机制，可维持乳汁中矿物质的平衡。但也有研究报道部分微量元素膳食摄入增加，其乳汁中的含量也增加。母乳中微量元素铜、铁、锌的水平与乳汁中蛋白质的含量呈正相关，其原因是母乳中大部分的锌、铜与铁均是以与蛋白质相结合的形式存在[32]。本研究发现国外奶粉中的营养标签上标识的大多数矿物质与维生素的含量均高于国内奶粉的水平（P＜0.05）；这可能与国内国外母乳中矿物质水平不同相关。Sabatier等对瑞士母乳中成熟乳的矿物质含量进行调查发现瑞士母乳中的钾、钙、钠、磷、镁、锌、铁与铜的含量分别为57.5±9.2 m g/100m L、28.6±4.7 m g/100m L、23.5±23.7 m g/100m L、14.8±3.0 m g/100m L、3.2±0.7 m g/100m L、0.322±0.19 m g/100m L、0.044±0.026 m g/100m L、44±0.015 m g/100m L。而我国母乳中矿物质的水平是钾、钙、钠、磷、镁、锌、铁与铜44.6±7.5 m g/100m L、25.08±4.63 m g/100m L、15.8±3.9 m g/100m L、18.7±3.9 m g/100m L、2.69±0.03 m g/100 m L、0.32±0.09 m g/100 m L、0.1±2.24 m g/100 m L、32.84±9.6μg/100 m L[33]，其数据显示，我国母乳中钾、钙、钠、磷、镁、锌与铜的水平均低于瑞士母乳中的水平。因此，国产婴儿配方奶粉中大部分矿物质低于国外婴儿配方奶粉。

此外，巴西母乳维生素A的含量是84.37±77.22μg/100 m L[34]，西班牙母乳维生素C是5560±650μg/100 m L[35]，匈牙利母乳中维生素E是300±116μg/100m L[34]，美国母乳维生素B1与维生素B2是23±4μg/100m L 6.21±0.61μg/100m L[36]，而我国母乳中维生素A、维生素C、维生素E、维生素B1与维生素B2的含量是31.7±7.3μg/100m L、1700±1.2μg/100m L、235±159μg/100m L、5.7±2.8μg/100m L与14.4±5μg/100m L数据显示，我国母乳中的维生素A、维生素C、维生素E、维生素B1水平均低于外国母乳的，而维生素B2高于美国母乳中的。研究表明，一些B族维生素、维生素A等微量元素也较易受到乳母膳食的影响[37]。乳母蔬菜与水果的摄入整个哺乳期摄入量均远远低于建议摄入量[38]，这是因为我国乳母由于受到“坐月子”习俗影响。传统“坐月子”期间的膳食结构是高蛋白类、禽畜肉类食物，可满足产妇对蛋白质、脂肪以及铁等营养素的需要，而认为水果、蔬菜较生冷而有意识地避免摄入。乳母摄入水果与蔬菜较少，这必然影响中国母乳中矿物质与维生素的含量低，从而可能导致国内婴幼儿配方奶粉时添加矿物质与维生素低于国外水平（P＜0.05）。然而，这类膳食结构并不合理，应该加强宣传与教育，以纠正不良的传统饮食习惯，鼓励多样化的平衡膳食结构，以满足需要为原则，无需禁忌。

有研究表明，HMO直接到达宝宝的大肠，促进双歧杆菌生长，调节肠道菌群平衡以及降低血清胆固醇，促进矿物质元素的吸收[39]，OPO是一种母乳替代结构式，现已经证实具有促进钙吸收和利用、促进婴儿发育、降低便秘和产梗阻发生的功能[40]。母乳脂肪中有0.2%～2.0%以磷脂形式存在，其中高含量的鞘磷脂(sphingom yelin,SM）和磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC）对于婴儿的生长发育十分重要，用于快速器官生长和膜生物合成的外源总胆碱中有17%来自这些脂质[41]；磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine,PS）对婴幼儿中枢神经系统的发育过程中有重要作用，补充PS可改善婴幼儿记忆以及提高其认知力[42]。添加这些功能成分可使婴儿配方奶粉更好满足婴儿的全面生长发育的需要。

4 总 结

国内外婴幼儿配方奶粉的能量无显著差异，国内配方奶粉营养标签上蛋白质含量都高于国外配方奶粉。基于主成分分析与马氏距离评分得出国内外婴儿配方奶粉均能满足婴儿每日推荐量营养素摄入量。国内奶粉中功能性组分如乳铁蛋白、酪蛋白磷酸肽、低聚果糖(FOS)＋低聚半乳糖(GOS)和DHA显著低于国外奶粉（P＜0.05）。