劉 瑛,趙亮軍,劉 璟,姚天臻,張軼軒
1 臨夏州燎原乳業(yè)有限公司,甘肅臨夏 731800
2 會寧縣柴家門鎮(zhèn)衛(wèi)生院,甘肅會寧 730700
蛋白質(zhì)是嬰兒配方奶粉(簡稱“嬰配粉”)中最重要的營養(yǎng)成分之一,嬰兒的生長和發(fā)育需要氮和氨基酸,而這些物質(zhì)由母乳或者嬰配粉中的蛋白質(zhì)組分來提供[1,2]。母乳蛋白質(zhì)是嬰兒最佳的蛋白質(zhì)來源。嬰兒期母乳喂養(yǎng)可降低其生命后期超重和肥胖的風(fēng)險,基于配方粉和人乳蛋白質(zhì)含量的差異產(chǎn)生了“早期蛋白質(zhì)假說”[3],認(rèn)為降低早期蛋白質(zhì)攝入量是預(yù)防肥胖的關(guān)鍵因素[4]。我國6歲以下兒童和6~17歲兒童青少年超重肥胖率分別達(dá)到10.4%和19.0%[5],且隨著居民生活方式的巨大轉(zhuǎn)變和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國兒童超重率和肥胖率呈增長趨勢[6]。因此,確保嬰配粉中蛋白質(zhì)含量的科學(xué)合理,對控制兒童肥胖以及超重的增長具有重要的意義。關(guān)于嬰配粉中微量元素、維生素如何設(shè)計的報道較多,但關(guān)于宏量營養(yǎng)素蛋白質(zhì)如何科學(xué)設(shè)計鮮有報道。本文以嬰配粉中的蛋白質(zhì)為對象,首先通過母乳數(shù)據(jù),0~6月齡寶寶蛋白質(zhì)的適宜攝入量(Adequate intake,AI)以及《GB 10765—2021 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》中蛋白質(zhì)的范圍,確定蛋白質(zhì)的目標(biāo)值;其次,根據(jù)7個實驗室對同批次嬰配粉中蛋白質(zhì)的檢測,來確定蛋白質(zhì)用于嬰配粉設(shè)計的檢測偏差;最后,根據(jù)已確定的目標(biāo)值,結(jié)合蛋白質(zhì)貨架期衰減率和檢測偏差計算出嬰配粉中蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計范圍,以期為嬰配粉中蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計提供參考依據(jù)。
蛋白質(zhì)目標(biāo)值:在符合GB 10765—2021要求的前提下,能滿足0~6月齡正常嬰兒蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要的參考值,即標(biāo)簽標(biāo)示值,是由母乳數(shù)據(jù)、AI綜合確定。
蛋白質(zhì)設(shè)計值及范圍:蛋白質(zhì)的理論值減去蛋白質(zhì)的生產(chǎn)損失即為設(shè)計值。其中,理論值是指嬰配粉中各蛋白質(zhì)來源原料中蛋白質(zhì)的檢測值加權(quán)求和×0.98。因為純?nèi)榕c純?nèi)橹破返鬯愠傻鞍踪|(zhì)的折算系數(shù)為6.38,復(fù)合配方食品氮折算成蛋白質(zhì)的折算系數(shù)為6.25[7],故蛋白質(zhì)理論值計算時需要乘以0.98;根據(jù)蛋白質(zhì)的目標(biāo)值,結(jié)合貨架期衰減率和檢測偏差計算出設(shè)計值的范圍。
1.2.1 蛋白質(zhì)目標(biāo)值的確定方法
(1)根據(jù)母乳濃度,確定每日攝入嬰配粉的量
0~6月齡嬰兒攝入母乳量為750 mL/d(按照質(zhì)量計算采用780 g/d)[8],母乳中水分為85%~90%[9],即每日從母乳中攝入干物質(zhì)為78~117 g,取范圍的中間值97.5 g/d,考慮到嬰配粉中含有一定水分(≤4%[10]),即每日需要攝入嬰配粉的量約為100 g。(2)每100 kJ嬰配粉中的蛋白質(zhì)
公式1:嬰配粉中蛋白質(zhì)的目標(biāo)值(g/100 g)=[AI×100÷每日攝入奶粉的量(g/d)]×[1+(100-牛乳蛋白生物價)%]
公式2:嬰配粉中蛋白質(zhì)的目標(biāo)值(g/100 kJ)=蛋白質(zhì)的目標(biāo)值(g/100 g)×100÷每100 g奶粉中的能量值(kJ)
1.2.2 蛋白質(zhì)檢測偏差的確定方法
將同一批次的嬰配粉送至不同的7個實驗室,按照《GB 5009.5—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》第一法[7]進(jìn)行蛋白質(zhì)的檢測,通過相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來確定配方設(shè)計時蛋白質(zhì)的檢測偏差。
1.2.3 蛋白質(zhì)設(shè)計值范圍的確定方法
根據(jù)1.2.1確定的蛋白質(zhì)目標(biāo)值,參考已報道的蛋白質(zhì)貨架期衰減率數(shù)值,取最大值,并結(jié)合檢測偏差,確定蛋白質(zhì)設(shè)計值的上限和下限。
公式3:蛋白質(zhì)設(shè)計值的下限(g/100 kJ)=蛋白質(zhì)的目標(biāo)值(g/100 kJ)×(1-檢測偏差%+貨架期衰減率最大值%)
公式4:蛋白質(zhì)設(shè)計值的上限(g/100 kJ)=蛋白質(zhì)的目標(biāo)值(g/100 kJ)×(1+檢測偏差%+貨架期衰減率最大值%)
為更好地適應(yīng)我國嬰兒營養(yǎng)健康需求,保障嬰配粉安全性、營養(yǎng)充足性,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和創(chuàng)新驅(qū)動,2010—2021年國家相關(guān)部門共發(fā)布了兩版關(guān)于嬰配粉的國家標(biāo)準(zhǔn),其中對蛋白質(zhì)的要求見表1。
表 1 兩個版本國標(biāo)中對蛋白質(zhì)的要求
從表1可知,國標(biāo)中蛋白質(zhì)范圍(乳基)的下限呈現(xiàn)下降趨勢。蛋白質(zhì)降低是考慮到過多攝入蛋白質(zhì)會增大嬰兒生命后期超重與肥胖的風(fēng)險。通常認(rèn)為國標(biāo)上限值是出于安全和技術(shù)方面的因素確定的,下限值是經(jīng)過評估后認(rèn)為可以滿足絕大多數(shù)0~6月齡嬰兒的適宜攝入水平而確定的值,可理解為目標(biāo)值。高蛋白攝入(0.69 g/100 kJ和1.05 g/100 kJ)會導(dǎo)致2歲內(nèi)嬰兒體重的過快增長,而低蛋白攝入(0.42 g/100 kJ和0.53 g/100 kJ)可能會降低其生命后期肥胖和超重的風(fēng)險[11]。多項隨機(jī)對照雙盲試驗表明,0.43 g/100 kJ蛋白質(zhì)就能滿足4月齡內(nèi)嬰兒的生長需要量[12,13],GB 10765—2021下限修訂為0.43 g/100 kJ。因此,0~6月齡嬰兒蛋白質(zhì)推薦量不宜過高。但降低蛋白質(zhì)含量的前提是提升蛋白質(zhì)的質(zhì)量,如果不選用優(yōu)質(zhì)蛋白,只是降低蛋白質(zhì)的含量,會增加嬰兒營養(yǎng)不良的風(fēng)險。在本研究中,配方設(shè)計時使用GB 10765—2021范圍進(jìn)行設(shè)計,以乳基為例。
人乳中蛋白質(zhì)含量及其組分構(gòu)成變化較大,受泌乳期、不同城市、分娩方式、乳母膳食蛋白質(zhì)攝入量等[14~18]因素的影響,母乳中蛋白質(zhì)濃度在產(chǎn)后0~6個月處于變化狀態(tài),初乳>過渡乳>成熟乳[14,16]。中國營養(yǎng)學(xué)會研究認(rèn)為,1.16 g/100 g(按照母乳密度1.04 g/mL換算可得1.12 g/100 mL)可作為我國母乳中蛋白質(zhì)的參考值[9]。EFSA專家組認(rèn)為,成熟乳(>14 天)中蛋白質(zhì)的平均含量為1.3 g/100 mL[19],該值略高于我國母乳中蛋白質(zhì)參考值。
按照中國母乳中蛋白質(zhì)參考值1.16 g/100 g,平均每日攝入純母乳780 g計算,可以得到0~6月齡嬰兒蛋白質(zhì)的AI為9 g/d,對于非母乳喂養(yǎng)的嬰兒,考慮到嬰配粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量低于母乳,非母乳喂養(yǎng)兒蛋白質(zhì)的AI應(yīng)適當(dāng)增加[9]。牛乳蛋白質(zhì)的生物價為85%[20]。
按照公式1計算可得蛋白質(zhì)的目標(biāo)值為10.35 g/100 g;0~6月齡嬰兒平均需攝入能量500 kcal/d[19],即2 092 kJ/d。按照公式2計算可得蛋白質(zhì)的目標(biāo)值為0.49 g/100 kJ,該目標(biāo)值符合GB 10765—2021的要求。章肇敏等[21]統(tǒng)計分析了按照GB 10765—2010版國標(biāo)組織生產(chǎn),且獲得配方注冊的395個嬰配粉中蛋白質(zhì)的標(biāo)簽值,結(jié)果顯示,2個產(chǎn)品標(biāo)簽值為9.7 g/100 g,389個產(chǎn)品標(biāo)簽值集中在10.5~12.0 g/100 g之間,4個產(chǎn)品標(biāo)簽值為13.6 g/100 g。若上述395個產(chǎn)品的能量值均按照2 092 kJ/100 g估算,則蛋白質(zhì)的標(biāo)簽值分別為:0.46 g/100 kJ、0.50~0.57 g/100 kJ、0.65 g/100 kJ,與國標(biāo)范圍比對可知,市面上的多數(shù)產(chǎn)品蛋白質(zhì)標(biāo)簽值(目標(biāo)值)集中在國標(biāo)范圍的下限和中間值之間,且極個別產(chǎn)品的蛋白質(zhì)目標(biāo)值偏高(0.65 g/100 kJ),研究表明,嬰兒攝入0.69 g/100 kJ蛋白質(zhì)就可能會增大后續(xù)肥胖以及超重的風(fēng)險[11]。
母乳與牛乳蛋白質(zhì)組分存在差異,母乳的成熟乳中乳清蛋白和酪蛋白比例近似值為60∶40[22],而牛乳中二者的比例為20∶80[23],牛乳中酪蛋白作為牛奶中的主要蛋白,能夠給嬰兒提供大量的必需氨基酸,但與小分子的乳清蛋白相比,酪蛋白不易消化,若嬰配粉中酪蛋白占比過高,會導(dǎo)致嬰兒食欲不佳和消化不良等[24]。故在配方設(shè)計時需要調(diào)整乳清蛋白和酪蛋白的比例,國標(biāo)規(guī)定乳基嬰配粉中乳清蛋白含量需≥60%。同時,為了進(jìn)一步提升蛋白質(zhì)的質(zhì)量,還可以添加乳鐵蛋白、酪蛋白磷酸肽以及α-乳白蛋白粉等原料。
7個實驗室對同批次嬰配粉檢測結(jié)果見表2。
表 2 同批次嬰配粉蛋白質(zhì)的檢測結(jié)果
從表2可知,不同實驗室蛋白質(zhì)檢測偏差小于檢驗方法本身的精密度10%。為保證產(chǎn)品在不同實驗室檢測全部合格,因此,建議蛋白質(zhì)按照10%的檢測偏差進(jìn)行配方設(shè)計。
匯總2017—2021年已發(fā)表的關(guān)于嬰幼兒配方奶粉中蛋白質(zhì)的衰減率[25~30],從表3可知,受貯存溫度、濕度、時間及包裝形式的影響,不同研究報道中蛋白質(zhì)貨架期衰減率有一定的差異,變化范圍0%~3.98%,不同研究報道中蛋白質(zhì)衰減率差異小,考慮到蛋白質(zhì)檢測方法GB 5009.5—2016的精密度為10%[7],故可認(rèn)為蛋白質(zhì)在貨架期基本無衰減發(fā)生。表3中衰減率為負(fù)值時,由檢測方法的系統(tǒng)偏差導(dǎo)致,并未發(fā)生衰減。
表3 嬰幼兒配方乳粉中蛋白質(zhì)貨架期衰減率
根據(jù)2.1中確定的目標(biāo)值0.49 g/100 kJ和2.2確定的蛋白質(zhì)配方設(shè)計檢測偏差10%,使用1.2.3的公式3和4計算可得蛋白質(zhì)設(shè)計值的下限0.44 g/100 kJ,上限為0.54 g/100 kJ,即蛋白質(zhì)設(shè)計值的范圍為0.44~0.54 g/100 kJ,該范圍符合GB 10765—2021要求。但考慮到工藝穩(wěn)定性、原料中本底波動等因素,0.44~0.54 g/100 kJ范圍太窄,在實際配方設(shè)計時存在一定難度,且市售產(chǎn)品P50值與國標(biāo)(GB 10765—2010)的中間值非常接近[31],雖然GB 10765—2021中蛋白質(zhì)范圍調(diào)整,但中間值與GB 10765—2010版本國標(biāo)一致,均為0.58 g/100 kJ。因此建議取值0.58 g/100 kJ作為蛋白質(zhì)設(shè)計值的上限,即最終確定我國嬰配粉中蛋白質(zhì)設(shè)計值的范圍為0.44~0.58 g/100 kJ。與母乳相比,嬰配粉中的蛋白質(zhì)含量較高,嬰配粉喂養(yǎng)的嬰兒往往比母乳喂養(yǎng)的嬰兒體重增加更多,這已在多項觀察研究中得到證實,蛋白質(zhì)也被認(rèn)為是嬰兒體重調(diào)節(jié)的關(guān)鍵因素[32]。雖然標(biāo)準(zhǔn)制定是以母乳為基礎(chǔ),配方設(shè)計也參考了母乳的數(shù)據(jù),但母乳受多種因素的影響而處在動態(tài)變化之中,另外與母乳蛋白組分相似原輔料還沒有完全產(chǎn)業(yè)化,如生物活性蛋白骨橋蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、淀粉酶等。因此,在現(xiàn)有條件下進(jìn)行嬰配粉中蛋白質(zhì)的設(shè)計,一方面需要降低蛋白含量,另一方面需要提升蛋白質(zhì)質(zhì)量,使其更接近成熟母乳的蛋白質(zhì)組成及含量,以降低嬰配粉喂養(yǎng)兒生命后期的超重或肥胖的風(fēng)險。
以嬰配粉中的蛋白質(zhì)設(shè)計為研究對象,確定了我國該類產(chǎn)品中蛋白質(zhì)的目標(biāo)值為0.49 g/100 kJ,蛋白質(zhì)在配方設(shè)計時的檢測偏差為10%,蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計范圍為0.44~0.58 g/100 kJ。該研究對嬰配粉中蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計提供了參考依據(jù)。