母乳与婴儿配方粉溶液的渗透压及影响因素分析

乳业生物技术国家重点实验室，上海乳业生物工程技术研究中心，光明乳业股份有限公司乳业研究院（上海 200436）

母乳是婴幼儿最好的食物来源，被认为是婴儿营养的“黄金标准”，母乳特殊的体系状态（稳定的渗透压）和特殊成分（活性成分）适合器官和消化系统都未成熟的婴儿[1]。对于不能母乳喂养的婴儿，婴幼儿配方奶粉则成为婴幼儿食物营养的重要来源[2]。尽管婴儿配方奶粉是模拟母乳成分和功能区开发设计，但乳母在喂养婴幼儿时更多的是关注婴儿所需要的营养物质及功能成分，而忽略奶粉冲调后渗透压对于婴幼儿生理健康的影响[3]。婴儿特别是特殊的婴儿（如早产儿及蛋白质过敏婴幼儿）配方粉中往往会含有更多的营养成分以满足婴儿的成长所需。这些配方粉在冲调时若不加以优化，易使婴儿受到高渗透压配方乳喂养的伤害[4]。婴儿如果短期食用高渗透压配方乳，症状明显者可能会出现胃食管反流，长期食用可能会损伤其胃肠道功能[5-6]，引起相关疾病[7-9]，甚至可能引起大脑损害[10]等。因此，为了婴幼儿健康成长，乳母除了关注婴幼儿营养外，还需关注配方乳的渗透压及不同冲调方式习惯对配方乳渗透压的影响[4]。因此，试验对正常健康乳母的母乳渗透压和市面所售不同品牌婴儿配方奶粉进行检测，分析婴儿配方乳溶液渗透压的影响因素，对比在严格按照推荐质量的基础渗透压和按照推荐匙量冲调下的实际渗透压差异，同时分析婴儿配方奶粉的配方和生产工艺对渗透压的影响及不同种类（普通和特殊医学）婴儿配方奶粉的渗透压差异，以期为婴儿配方乳溶液的渗透压研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

不同品牌普通婴儿配方奶粉16款和特殊医学婴儿配方奶粉5款（市售）；不同母乳3个（新生儿乳母提供，签署知情书）。

1.2 仪器与设备

全自动冰点渗透压仪（OM819，德国罗泽Loser公司）；恒温水浴锅（JJ2000B）；电子天平（PL402-L，ML104/102）。

1.3 方法

1.3.1 母乳和婴儿配方乳的基础渗透压测量

采用德国全自动冰点渗透压仪OM819直接测定。

1.3.2 不同冲调方式对配方乳渗透压的影响

方式1：按照婴儿配方奶粉包装冲调方法中的标准法冲调，量取90 mL 50～55 ℃蒸馏水，加入称取推荐质量的待检奶粉，充分溶解后测定基础渗透压。

方式2：不同品牌婴儿配方奶粉按照溶解90 mL的推荐匙量数取后称量，重复多次，记录按照推荐匙量冲调时的实际质量，称取该实际检测质量的奶粉，按照方式1进行冲调，测定奶粉实际渗透压。每个样品按不同的冲调方式各冲调2次。

1.3.3 婴儿配方奶粉的种类对配方乳渗透压的影响

研究表明婴儿配方奶粉的渗透压受奶粉配方和生产工艺条件的影响[11-13]，因此试验通过对产品标签分析和调研将配方奶粉进行分组设计，包括：为探究配方对婴儿配方奶粉的影响，对同一生产工艺不同配方系列的婴儿配方乳溶液的渗透压进行分析；为探究生产工艺条件对婴儿配方奶粉的影响，对配方设计相近的不同品牌的婴儿配方奶粉的渗透压进行分析；对不同奶粉种类（普通奶粉和特殊奶粉）的渗透压进行对比。

1.4 数据处理

渗透压的计算，以每个样品2次平行试验测定的平均值计算所得。做图采用Orgin 9.0数据处理软件，显著性分析采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析，显著水平p≤0.05。

2 结果与分析

2.1 母乳和婴儿配方乳的基础渗透压

实验室测得的母乳和普通奶粉的基础渗透压值结果如表1所示。母乳渗透压范围值为292～306 mOsm/kg H2O，与文献报告的母乳渗透压（286～319 mOsm/kg H2O）相一致[14-16]。

配方乳渗透压大于母乳渗透压的一般可称之为高渗透压配方乳（＞320 mOsm/kg H2O），食物最终以液态形式食用时，渗透压在接近母乳渗透压的一般可称之为等渗透压配方乳[17]。此次试验所测普通配方乳渗透压（281～325 Osm/kg H2O）处于等渗范围，虽然有个别超出母乳等渗透压（IF 12=325，IF 11=316），但也很接近等母乳渗透压范围。这说明婴儿配方国家标准出台后，参考国家的标准设计的婴儿配方粉基础渗透压一般不会出现高渗透压的问题[18]。但婴儿直接摄入的配方乳除跟配方奶粉的基础渗透压相关，还与乳母冲调方式有关[19]。

2.2 不同冲调方式的配方奶粉溶液渗透压

婴幼儿配方奶粉在标签上会给出冲调建议说明，以IF 1奶粉为例，其冲调说明包括100 mL奶液中等于13.2 g婴儿配方奶粉加90 mL温开水。1平匙奶粉质量为4.4 g。因此，通过重复匙量记录3匙实际质量，普遍质量均大于13.2 g，平均值约14.5 g。各配方奶粉的推荐冲调质量相差不大。各配方奶粉在匙量称重方式下添加的质量普遍高于推荐值。图1为匙量实际冲调渗透压和标准推荐质量渗透压的对比。由数据可知，市售的这几个品牌的婴儿配方奶粉的渗透压大部分都高于母乳渗（＞320 mOsm/kg H2O），处于高渗透压范围。个别的配方实际冲调实际渗透压达到350 mOsm/kg H2O。这说明不考虑婴儿配方奶粉配方和加工工艺的差异，乳母冲泡婴儿配方粉的冲调方式对配方乳溶液渗透压影响很大。因此，乳品研发人员在配方设计时，在满足GB 10765—2010《婴儿配方粉国家安全标准》营养需求前提下，应考虑乳母冲调行为对渗透压带来的影响，优化控制；乳母冲调时应该严格按照推荐质量冲调，用高于推荐质量的匙量数冲调可能会让婴儿受到高渗透压喂养的伤害。

表1 母乳和普通配方奶粉基础渗透压

图1 不同品牌婴儿配方乳粉推荐质量冲调和匙量实际质量冲调的渗透压

2.3 不同种类婴儿配方奶粉的溶液渗透压

婴儿配方乳溶液的渗透压受婴儿配方奶粉和乳母冲调行为的影响[19]。比较冲调行为可能会给婴儿带来高渗透压的风险，从婴儿配方奶粉的配方和加工工艺方面分析其对婴儿配方乳溶液渗透压的影响。由图2（A）可知，同一工艺生产的3个不同配方系列的婴儿配方奶粉相差不大，通过分析婴儿配方奶粉的配料和营养成分表，结果发现这些同一公司工厂的3个系列的基础配方相似（蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质），差异比较大的是添加的可选择性物质的种类和含量，说明这些可选择性物质对婴儿配方奶粉的渗透压影响较小。由图2（B）的对比数据可知，在配方相似的不同工厂生产的不同品牌的婴儿配方粉，其配方乳溶液的渗透压差异不显著，说明加工工艺对婴儿配方乳溶液的渗透压影响较小。对比配方差异较大的不同种类（普通和特殊医学）婴儿配方奶粉，结果发现渗透压差异较大，尤其是无乳糖配方渗透压普遍在200 mOsm/kg H2O以下，因此可知乳糖对婴儿配方乳液渗透压贡献较大[20]。

图2 不同品牌婴儿配方乳粉推荐质量冲调和匙量实际质量冲调的渗透压

3 结论

母乳渗透压在300 mOsm/kg H2O左右，市售普通配方奶粉的基础渗透（281～325 mOsm/kg H2O）比较接近母乳，说明严格按照推荐质量冲调则不会让婴儿有受高渗透压的风险。但考虑到冲调方式，婴儿配方乳溶液的实际冲调渗透压可能普遍在320 mOsm/kg H2O以上，这可能会给婴儿带来高渗透压配方乳的伤害，特别是对于早产儿而言，其相对肠道和器官发育更不完善。同一工厂的3个不同配方系列的婴儿配方奶粉基础营养素相差不大，仅由可选择性物质的种类和含量的不同不会带来渗透压的差异。生产工艺对渗透影响也较小。然而，不同种类的婴儿配方奶粉渗透压差异较大，其中乳糖对婴儿配方乳溶液的渗透压起主要贡献作用。因此乳品研发人员在配方设计时，在满足GB 10765—2010《婴儿配方粉国家安全标准》营养需求的前提下，结合配方原料优化和冲调方式的升级，需减少婴儿在喂食配方乳时其胃肠道可能存在高渗暴露的风险。严格要求婴儿配方奶粉冲调方式按照推荐质量冲调，或在奶粉包装设计时，配带小型称量器供乳母在冲调奶粉时使用，使其能准确控制冲调的浓度，不至于过少营养不够，或过多产生高渗风险。