唾液酸在Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中的應用研究

戴　妍，范　蓓，盧　嘉，韓兆鵬，盧曉明

（1.北京德青源農業科技股份有限公司，北京　102115；2.中國農業科學院原子能利用研究所，北京　100193）

唾液酸在Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中的應用研究

戴妍1，范蓓2，盧嘉2，韓兆鵬1，*盧曉明1

（1.北京德青源農業科技股份有限公司，北京102115；2.中國農業科學院原子能利用研究所，北京100193）

唾液酸對嬰兒成長發育起到非常重要的作用。母乳中唾液酸含量遠高于嬰兒配方奶粉，然而我國并沒有開展嬰兒配方奶粉游離唾液酸添加標準化工藝的相關研究。為了使嬰兒配方奶粉中唾液酸含量更接近母乳，模擬干法工藝將游離唾液酸添加到貝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中，1 L配方液態奶添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg游離唾液酸。結果表明，模擬干法生產1 t嬰兒配方奶粉至少需要添加2.67 kg游離唾液酸，才能達到母乳中唾液酸含量的最低水平（300 mg/L），在綜合考慮工藝損失和嬰兒生長發育的前提下，需要參考母乳中唾液酸含量的中等水平（600～800 mg/L）將游離唾液酸添加至嬰兒配方奶粉中；生產1 tⅠ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉需要添加8 kg唾液酸，Ⅱ段奶粉需要添加6.22 kg唾液酸；貝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中唾液酸含量無顯著性差異（p＞0.05）。

唾液酸；嬰兒配方奶粉；母乳

唾液酸（Sialic acids，SA）是一族帶負電的9碳神經氨酸氮或氧基取代的衍生物，屬于糖類［1］。大部分哺乳動物組織中發現的唾液酸主要是N-乙酰神經氨酸（Neu5Ac）。

唾液酸單體（N-乙酰神經氨酸）化學結構見圖1。

唾液酸在自然界分布很廣，近年來唾液酸已被證明主要存在于蛋殼、蛋黃以及母乳中等［1-4］。母乳中唾液酸含量較高（250～1 500 mg/L），牛奶和配方奶中唾液酸含量比較低（＜200 mg/L）［5］，雞蛋中唾液酸含量也比較高（100～950 mg/L）［6］。外源性N-乙酰神經氨酸（唾液酸）是一種在神經系統發育和功能結構維護方面所必需的9碳糖，它還可以顯著提高腦神經節苷脂、身體及組織中糖蛋白唾液酸化作用，能夠促進嬰兒大腦發育、認知能力、記憶力、智力和免疫水平的綜合提高，其他研究還表明唾液酸在潤滑唾液黏蛋白、調節口腔微生物以及遮蓋惡性腫瘤抗原決定簇等生物學功能方面發揮了重要的作用［6］。母乳和雞蛋都是外源性唾液酸提取的良好原料，提取方法主要集中于納濾膜濃縮脫鹽、螺紋柱離心沉淀式色譜法［3］、離子交換法、微生物發酵法以及酶法等［3］。近年來，針對唾液酸含量的檢測方法也開展了相關研究，主要研究了使用高效液相色譜法、比色測定法、酶學分析法、熒光分光光度測定法、液質聯用法、高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測法等檢測食品中唾液酸的含量［7-9］。

圖1　唾液酸單體（N-乙酰神經氨酸）化學結構

嬰幼兒配方奶粉是非母乳喂養嬰兒最為重要的營養來源，我國嬰幼兒配方奶粉市場需求量巨大，但配方奶粉的基礎營養與精深加工技術研究起步較晚［10］。國內嬰兒配方奶粉品牌（完達山、貝因美和飛鶴）在不斷提高產品品質的同時，優化生產工藝流程，在國內市場占有“一席之地”［11］。然而，在我國這樣龐大的嬰幼兒奶粉消費高端市場依然為國外品牌（美贊辰、惠氏和雀巢）所壟斷［10］。目前，國外正在逐步完善嬰兒配方奶粉中唾液酸添加標準，逐步考慮添加游離唾液酸來降低嬰兒配方奶粉中蛋白質結合唾液酸所占的比例。干法生產1 t嬰兒配方奶粉需要添加0.14～0.28 kg唾液酸，嬰兒配方奶粉中唾液酸含量為348～559 mg/L，它的消化率與母乳更為接近，可以滿足生產需求［5］。初步市場調研表明，嬰兒配方奶粉主要針對嬰幼兒生長發育不同階段的營養需求來配制。產品大致分為Ⅰ段（0～6個月）、Ⅱ段（6～12個月）、Ⅲ段（1～3歲） 嬰幼兒配方奶粉［11］，總體來看Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉在營養素含量上差距不大，可能較大嬰兒需要加入更多的營養成分，如鐵、鈣、蛋白質和低聚糖等，從而滿足他們的生長發育需要［11］。目前，國內外在基礎配方奶粉添加游離唾液酸方面的拓展性研究仍然比較少。因此，本文設計了1組試驗，根據貝因美嬰兒配方奶粉Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的特點，模擬干法添加游離唾液酸來配制嬰兒配方奶粉，使這種配方奶粉達到母乳中唾液酸含量水平。

1　材料與方法

1.1試劑及儀器

電子天平、Shimadzu和UV-1780型紫外可見分光光度計、SL-Ⅲ型低溫層析冷柜、Eppendorf移液器；H1850R型高速冷凍離心機、DK-600B型水浴鍋等；唾液酸N-乙酰神經氨酸標準品；磷酸、茚三酮、乙酸均為分析純；食品級N-乙酰神經氨酸，實驗室自制。

1.2試驗方法

1.2.1原料處理

貝因美嬰兒配方Ⅰ段（0～6月齡）、Ⅱ段（6～12月齡） 和Ⅲ段（12～36月齡） 奶粉購于北京沃爾瑪超市，每種奶粉取112.5 g做如下試驗。

1.2.2模擬干法游離唾液酸（N-乙酰神經氨酸）添加量的確定

母乳中唾液酸含量為250～1 550 mg/L，因此干法模擬添加游離唾液酸分8個添加量。依據貝因美公司生產的Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉在沖調時的標準：40 mL液態奶≈4.5 g配方奶粉+30 mL水，因此1 L液態奶大約需要沖調112.5 g奶粉。在此基礎上，添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg的游離唾液酸。

模擬干法生產嬰兒配方奶粉唾液酸添加量的確定見表1。

表1　模擬干法生產嬰兒配方奶粉唾液酸添加量的確定

將唾液酸和奶粉充分溶于水中，置于80℃水浴中加熱30 min，取出并搖勻，然后進行唾液酸含量的測定分析。

1.2.3嬰兒配方奶粉唾液酸含量分析

取嬰兒配方奶粉樣液0.5 mL，加入0.5 mL 10%三氯乙酸（TCA）溶液中，以轉速8 000 r/min離心20 min，然后加入2 mL 0.05 mol硫酸溶液后，將樣品液放入80℃水浴中加熱2 h，取上清液測定奶粉中唾液酸含量。

對唾液酸含量展開分析。按Gaition等方法配制酸性茚三酮試劑，顯色參考Ubuka等方法進行，使用分光光度法進行樣品中唾液酸的檢測。精確移取唾液酸1 mL，用水稀釋至適當濃度的樣品，加入1 mL酸性茚三酮試劑和1 mL冰醋酸，放置于100℃沸水浴中加熱10 min，用自來水冷卻至室溫。檢測波長為470 nm，采用比色法測定吸光度。把N-乙酰神經氨酸作為標準品，繪制標準曲線［2］（采用快速檢測方法），然后建立嬰兒配方奶粉唾液酸含量的變化曲線，根據母乳中唾液酸含量，確定最佳添加量。1.3統計分析

用SPSS 16.0分析軟件進行數據分析，采用Microsoft Excel 2003對數據進行繪圖。每次數據測試3次取平均值，Unpaired Student T-test用于分析各處理組配方奶粉中唾液酸含量顯著性差異（p＜0.05）。

2　結果與分析

2.1嬰兒配方奶粉中唾液酸分析方法的確定

對配置好的0，0.14，0.20，0.50，1.00 mg/mL唾液酸標準溶液進行檢測。以唾液酸質量濃度為橫坐標（X）、吸光度（A）為縱坐標（Y），繪制標準曲線圖。

唾液酸標準曲線見圖2。

圖2　唾液酸標準曲線

由圖2可知，唾液酸在0.14～1.00 mg/mL時峰面積與質量濃度線性回歸方程為Y=2.738X+0.002，相關系數R2=0.996。從標準曲線可以看出，唾液酸在此質量濃度范圍內線性關系良好，與液相色譜檢測法相比，分光光度比色法也可以實現快速檢測食品中唾液酸含量的目的［12］。

2.2唾液酸在嬰兒配方奶粉中添加量的確定

模擬嬰兒配方奶粉干法生產工藝，在貝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉的基礎上添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg游離唾液酸。

模擬干法添加不同量游離唾液酸Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中唾液酸的質量濃度見圖3。

貝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段空白組嬰兒配方奶粉中唾液酸的含量為14.89～22.00 mg/L，遠遠低于文獻［6］報道的母乳中唾液酸含量（250～1 500 mg/L）。隨著游離唾液酸添加量的增大，嬰兒配方奶粉中唾液酸含量也在逐漸增大，與研究干法添加游離唾液酸自制配方奶粉增大的趨勢比較接近。游離唾液酸添加量為300 mg以上時，Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中唾液酸含量為306.94～373.37 mg/L，基本達到母乳中唾液酸含量的最低水平，但是考慮到奶粉加工過程中工藝損失和嬰兒生長發育及消化吸收等復雜因素時，應該模仿母乳中唾液酸含量的中等水平，將游離唾液酸添加到嬰兒配方奶粉中。游離唾液酸添加量達到700 mg以上時，Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中唾液酸含量均能夠達到母乳的中等水平。Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉唾液酸空白和唾液酸添加組之間無顯著性差異（p＞0.05）。從本次研究的唾液酸添加量-樣品中唾液酸質量濃度曲線可以看出，在Ⅰ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉唾液酸含量可能略低Ⅱ段嬰兒配方奶粉，那么生產112.5 gⅠ段和Ⅲ段貝因美嬰兒配方奶粉至少需要添加900 mg游離唾液酸，Ⅱ段奶粉則需要添加700 mg以上的游離唾液酸，才能滿足不同月齡段嬰兒的需求量。

根據試驗結果可以確定，工業上采用干法生產1 tⅠ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉至少需要按2.67 kg/t的比例添加唾液酸后，才能達到母乳中唾液酸質量濃度的最低水平（306.94～373.37 mg/L）?？紤]奶粉加工過程中的工藝損失、嬰兒生長發育及消化吸收水平等復雜因素條件，Ⅰ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉需要按8 kg/t的比例添加唾液酸，而Ⅱ段奶粉則需要按照6.22 kg/t的比例添加唾液酸。

3　結論

添加游離唾液酸到嬰兒配方奶粉中，對混合喂養和人工喂養的嬰兒神經系統生長發育起到至關重要的作用。貝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中唾液酸含量無顯著性差異（p＜0.05）。模擬干法生產1 tⅠ段、Ⅱ段和Ⅲ段貝因美嬰兒配方奶粉需要至少添加2.67 kg游離唾液酸，才能達到母乳中唾液酸含量的最低水平?？紤]到奶粉加工工藝損失以及嬰兒生長發育問題，研究者認為嬰兒配方奶粉唾液酸添加量需要以母乳唾液酸含量的中等水平（600～800 mg/L）作為參考標準進行優化添加試驗。生產1 tⅠ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉則需要添加8 kg唾液酸，Ⅱ段奶粉則需要添加6.22 kg唾液酸。

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Research on StageⅠ，ⅡandⅢInfant Formula Milk Powder by Application of Sialic Acid

DAI Yan1，FAN Bei2，LU Jia2，HAN Zhaopeng1，*LU Xiaoming1
（1.Beijing DQY Egg Safety Agricultural Technology Co.，Ltd.，Beijing 102115，China；2.Institute of Atomic Energy Use，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China）

Sialic acid plays an important role in infants'growth and development.The content of sialic acid in breast milk is higher than infant formula milk powder.In China，the standardization processing studies on the infant formula milk powder through adding free sialic acid are less reported yet.In order to make sialic acid content in infant formula milk powder closer to breast milk，we add 0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg sialic acid to Beingmate stageⅠ，ⅡandⅢinfant formula liquid milk by simulated dry process.The results show that one ton of infant formula made by simulated dry process should be added at least 2.67 kg free sialic acid，and the content of sialic acid in infant formula milk powder reached the minimum standard content of breast milk（300 mg/L） .Considering losses during process and requirements of infants'growth and development，we should add free sialic acid to infant formula milk powder according to the average sialic acid content of breast milk（600～800 mg/L），the addition of free sialic acid（8 kg） is needed for production of one ton Beingmate stageⅠ

andⅢ，and 6.22 kg for stageⅡinfant formula milk powder.No significant difference（p＞0.05） is detected in sialic acid content among Beingmate stageⅠ，ⅡandⅢinfant formula milk powder.

sialic acid；infant formula milk powder；breast milk

TS201.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.01.029

2015-12-01

蛋制品加工技術研發與產業化示范項目（2012BAD28B08）；公益性行業（農業）科研專項（201303084）。

戴妍（1986— ），女，博士，助理研究員，研究方向為蛋品科學與加工技術研究。

盧曉明（1982— ），女，博士，高級研究員，研究方向為蛋品科學與加工技術研究。