酶解乳蛋白在嬰兒配方奶粉中的應用

在大多數(shù)人的認知中，牛奶和奶粉味道最接近母乳又具有較高的營養(yǎng)價值，是嬰兒替代母乳的最好食物。近年來，隨著食品工業(yè)技術不斷更新，業(yè)內專家發(fā)現(xiàn)直接飲用的牛奶或奶粉其實并不是母乳的最佳替代品。同時，人們對食品安全的關注度逐年上升，消費者開始尋求營養(yǎng)配比與安全相平衡的產(chǎn)品。對嬰兒來說，什么是更有利于其健康生長的母乳替代品呢？很多國內外的奶粉品牌都推出了專門針對不同年齡段的孩子設計的配方奶粉，更符合從新生兒、嬰兒到兒童這幾個成長階段不同的營養(yǎng)需求，其中嬰兒配方奶粉的營養(yǎng)組成則更接近母乳。那么，嬰兒配方奶粉中的最基本原料是什么？答案是蛋白質。牛奶來源的蛋白是嬰兒配方奶粉中主要的蛋白來源，這也是滿足嬰兒和兒童生長最基本的要素之一。

牛奶中的蛋白是一種安全優(yōu)質的蛋白質來源。可是隨著現(xiàn)代社會中環(huán)境污染日趨嚴重、人們生活壓力不斷增大，以及各種其他原因導致過敏性體質人群增多。牛奶中的蛋白作為外源性蛋白，對于敏感體質人群存在一定的致敏風險。美國的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，8%的美國兒童對食物過敏，他們中的30%又對多種食物過敏。每年，中國的新生兒約有1500萬，除了食品安全和營養(yǎng)，過敏已經(jīng)成為每一位父母關注的又一個熱點問題。據(jù)估計，在中國大約有2.5%的嬰兒對牛奶過敏，也就是對牛奶中的蛋白過敏。

但是，在嬰兒進食牛奶或含有牛奶蛋白的產(chǎn)品后，出現(xiàn)濕疹、腹瀉、腹痛等癥狀時是否就意味著這是過敏反應呢？其實并不一定。通常情況下，相比含完整牛奶蛋白的普通嬰兒配方奶粉，喂養(yǎng)母乳的嬰兒發(fā)生過敏的風險較低。但是當條件不允許進行母乳喂養(yǎng)時，應當使用經(jīng)臨床驗證有效、適度水解的牛奶蛋白作為原料的配方奶粉。

美國食品藥品管理局（FDA）在2011年5月核準：對于未能母乳喂養(yǎng)的，有過敏家族史的嬰兒，從出生起喂養(yǎng)適度水解100%乳清蛋白配方奶粉，以替代完整牛奶蛋白的普通嬰兒配方奶粉，可以有效降低嬰兒第1年內患過敏性濕疹的風險。針對于這類特殊人群，我國衛(wèi)生部近年也已制定出臺了《特殊醫(yī)學用途嬰兒配方食品通則》（GB 25596-2010），并對此進行了明確規(guī)定。

適度水解乳蛋白降低致敏風險

對于人體來說牛奶蛋白是一種外源蛋白，其中的某些成分，例如β-乳球蛋白經(jīng)確認具有很強的致敏性，會導致人體出現(xiàn)過敏反應，新生兒和嬰兒對于這種過敏反應有更高的敏感性和不適應性。由于中國傳統(tǒng)文化的影響以及相對特殊的獨生子女政策，嬰幼兒過敏的問題更容易引起我國消費者的廣泛關注。

水解乳蛋白是經(jīng)過蛋白酶水解工藝，把牛奶蛋白大分子變成較小的分子片斷，大大減少牛奶蛋白的過敏成分，使改良后的牛奶蛋白致敏性降低。水解蛋白配方奶粉根據(jù)水解度的不同，可以分為適度水解配方奶粉和深度水解配方奶粉；根據(jù)蛋白來源的不同，又可以分為乳清蛋白水解配方和酪蛋白水解配方。

水解蛋白配方的致敏性降低與蛋白水解程度及蛋白來源有一定的相關性，但都不能準確的預測嬰兒水解蛋白配方的潛在預防效果。對于水解蛋白配方的致敏性降低的判斷標準應該是臨床實驗證據(jù)，必須有醫(yī)學臨床研究結果的支持。

諾維信酶解乳蛋白工藝對致敏風險的降低

諾維信作為全球最大的酶制劑生產(chǎn)商，占有嬰兒低敏產(chǎn)品-水解蛋白配方90%以上的酶市場份額，可以根據(jù)不同的蛋白原料、水解度要求，以及客戶產(chǎn)品定位，提供不同的蛋白酶和工藝解決方案，并配合相應的乳蛋白水解工藝。全球眾多知名的嬰兒配方奶粉品牌和原料供應商都與諾維信有長期穩(wěn)定的合作關系。

目前常用的酶解乳蛋白工藝有PTN工藝和Alcalase+Neutrase工藝等，諾維信擁有專利技術以支持這兩個工藝流程：WO 96/13174：生產(chǎn)水解牛奶蛋白的方法，水解牛奶蛋白以及水解牛奶蛋白的使用；WO 93/08702：水解酪蛋白，以及生產(chǎn)這類水解酪蛋白的方法；WO 92/21248：一種水解乳清蛋白的生產(chǎn)方法；WO 93/24020：一種水解乳清蛋白和它的生產(chǎn)方法。

PTN工藝

Pancreatic Trypsin Novo（PTN），即有針對性水解賴氨酸和精氨酸，非常適合破壞如？-乳球蛋白等的抗原部位（肽鏈中誘發(fā)過敏性反應的氨基酸序列）。使用PTN可以使得乳清蛋白的水解度達到約12%～15%，致敏性系數(shù)可降低約5000（使用酶連免疫吸附方法測量）。PTN提供了相對較低的水解度，小的疏水性肽鏈的數(shù)量相對較少。同時水解為多肽鏈留下了親水端，與許多其它能使多肽鏈產(chǎn)生疏水端氨基酸的酶制劑相比，產(chǎn)品的苦味小了很多。這一流程不需分離步驟，因此產(chǎn)率非常高（>90%）。

Alcalase+Neutrase工藝

使用微生物酶能夠實現(xiàn)較高的水解度（DH=22%～25%）。由于水解率非常高，所以致敏性將會大大降低。配合后續(xù)流程中，長的多肽鏈會被分解成短肽鏈，產(chǎn)品的致敏性系數(shù)可下降10000～100000（使用酶連免疫吸附方法測量）。除了高水解率可確保高產(chǎn)率外，下游處理工藝還降低了會造成苦味的小疏水性肽的影響，最大程度降低水解蛋白的苦味，提高適口性。流程中使用的微生物酶獲得了猶太和伊斯蘭潔凈食品認可。

未來低致敏產(chǎn)品市場的發(fā)展和技術挑戰(zhàn)

隨著科學的進步，以及人類對于機體過敏反應的深入了解，多元化的低致敏性產(chǎn)品會成為未來關注的熱點。隨著中國老齡化社會進程加快，為中老年人提供低致敏性和保健性的產(chǎn)品也會成為繼以嬰幼兒為關注點的系列產(chǎn)品之后的又一熱點。

人類對于食品的過敏來源多種多樣，現(xiàn)今已經(jīng)被廣泛接受的是外源蛋白過敏。蛋白水解的概念也受到越來越多的食品生產(chǎn)企業(yè)的關注和接受。推出更有針對地降低致敏性和適應更寬泛反應條件的蛋白酶產(chǎn)品也始終是諾維信努力的方向。

多肽是近年來熱門的食品概念，蛋白經(jīng)過酶水解工藝生產(chǎn)多肽已經(jīng)完全工業(yè)化。多肽的功能性和特異性，仍然會是未來幾年的行業(yè)內研究熱點。水解蛋白所產(chǎn)生的苦味一直是技術難題，可以通過內切蛋白酶的選擇、外切蛋白酶水解的修飾作用，從根源上大大降低苦味的產(chǎn)生；也可以通過后期香精、酸甜度調整等進行產(chǎn)品風味校正。諾維信的研發(fā)部門也在積極尋找更有效的酶產(chǎn)品，以進一步降低水解蛋白的苦味。endprint