唾液酸在Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中的應(yīng)用研究

戴　妍，范　蓓，盧　嘉，韓兆鵬，盧曉明

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

唾液酸對(duì)嬰兒成長(zhǎng)發(fā)育起到非常重要的作用。母乳中唾液酸含量遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)化工藝的相關(guān)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(tài)奶添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg游離唾液酸。結(jié)果表明，模擬干法生產(chǎn)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(dá)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(zhǎng)發(fā)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(chǎn)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(fù)電的9碳神經(jīng)氨酸氮或氧基取代的衍生物，屬于糖類［1］。大部分哺乳動(dòng)物組織中發(fā)現(xiàn)的唾液酸主要是N-乙酰神經(jīng)氨酸（Neu5Ac）。

唾液酸單體（N-乙酰神經(jīng)氨酸）化學(xué)結(jié)構(gòu)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(jīng)氨酸（唾液酸）是一種在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能結(jié)構(gòu)維護(hù)方面所必需的9碳糖，它還可以顯著提高腦神經(jīng)節(jié)苷脂、身體及組織中糖蛋白唾液酸化作用，能夠促進(jìn)嬰兒大腦發(fā)育、認(rèn)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(diào)節(jié)口腔微生物以及遮蓋惡性腫瘤抗原決定簇等生物學(xué)功能方面發(fā)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(fā)酵法以及酶法等［3］。近年來，針對(duì)唾液酸含量的檢測(cè)方法也開展了相關(guān)研究，主要研究了使用高效液相色譜法、比色測(cè)定法、酶學(xué)分析法、熒光分光光度測(cè)定法、液質(zhì)聯(lián)用法、高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測(cè)法等檢測(cè)食品中唾液酸的含量［7-9］。

圖1　唾液酸單體（N-乙酰神經(jīng)氨酸）化學(xué)結(jié)構(gòu)

嬰幼兒配方奶粉是非母乳喂養(yǎng)嬰兒最為重要的營養(yǎng)來源，我國嬰幼兒配方奶粉市場(chǎng)需求量巨大，但配方奶粉的基礎(chǔ)營養(yǎng)與精深加工技術(shù)研究起步較晚［10］。國內(nèi)嬰兒配方奶粉品牌（完達(dá)山、貝因美和飛鶴）在不斷提高產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，在國內(nèi)市場(chǎng)占有“一席之地”［11］。然而，在我國這樣龐大的嬰幼兒奶粉消費(fèi)高端市場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)，逐步考慮添加游離唾液酸來降低嬰兒配方奶粉中蛋白質(zhì)結(jié)合唾液酸所占的比例。干法生產(chǎn)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(chǎn)需求［5］。初步市場(chǎng)調(diào)研表明，嬰兒配方奶粉主要針對(duì)嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育不同階段的營養(yǎng)需求來配制。產(chǎn)品大致分為Ⅰ段（0～6個(gè)月）、Ⅱ段（6～12個(gè)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(yǎng)素含量上差距不大，可能較大嬰兒需要加入更多的營養(yǎng)成分，如鐵、鈣、蛋白質(zhì)和低聚糖等，從而滿足他們的生長(zhǎng)發(fā)育需要［11］。目前，國內(nèi)外在基礎(chǔ)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(shè)計(jì)了1組試驗(yàn)，根據(jù)貝因美嬰兒配方奶粉Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的特點(diǎn)，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(dá)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(jì)、SL-Ⅲ型低溫層析冷柜、Eppendorf移液器；H1850R型高速冷凍離心機(jī)、DK-600B型水浴鍋等；唾液酸N-乙酰神經(jīng)氨酸標(biāo)準(zhǔn)品；磷酸、茚三酮、乙酸均為分析純；食品級(jí)N-乙酰神經(jīng)氨酸，實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2試驗(yàn)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(yàn)。

1.2.2模擬干法游離唾液酸（N-乙酰神經(jīng)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(gè)添加量。依據(jù)貝因美公司生產(chǎn)的Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉在沖調(diào)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：40 mL液態(tài)奶≈4.5 g配方奶粉+30 mL水，因此1 L液態(tài)奶大約需要沖調(diào)112.5 g奶粉。在此基礎(chǔ)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(chǎn)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(chǎn)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(jìn)行唾液酸含量的測(cè)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(zhuǎn)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(cè)定奶粉中唾液酸含量。

對(duì)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(jìn)行，使用分光光度法進(jìn)行樣品中唾液酸的檢測(cè)。精確移取唾液酸1 mL，用水稀釋至適當(dāng)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(cè)波長(zhǎng)為470 nm，采用比色法測(cè)定吸光度。把N-乙酰神經(jīng)氨酸作為標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線［2］（采用快速檢測(cè)方法），然后建立嬰兒配方奶粉唾液酸含量的變化曲線，根據(jù)母乳中唾液酸含量，確定最佳添加量。1.3統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 16.0分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Microsoft Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。每次數(shù)據(jù)測(cè)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(jié)果與分析

2.1嬰兒配方奶粉中唾液酸分析方法的確定

對(duì)配置好的0，0.14，0.20，0.50，1.00 mg/mL唾液酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)。以唾液酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X）、吸光度（A）為縱坐標(biāo)（Y），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

唾液酸標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2。

圖2　唾液酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖2可知，唾液酸在0.14～1.00 mg/mL時(shí)峰面積與質(zhì)量濃度線性回歸方程為Y=2.738X+0.002，相關(guān)系數(shù)R2=0.996。從標(biāo)準(zhǔn)曲線可以看出，唾液酸在此質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，與液相色譜檢測(cè)法相比，分光光度比色法也可以實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)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(chǎn)工藝，在貝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉的基礎(chǔ)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(zhì)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于文獻(xiàn)［6］報(bào)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(shì)比較接近。游離唾液酸添加量為300 mg以上時(shí)，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(dá)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(zhǎng)發(fā)育及消化吸收等復(fù)雜因素時(shí)，應(yīng)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(dá)到700 mg以上時(shí)，Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段嬰兒配方奶粉中唾液酸含量均能夠達(dá)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(zhì)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(chǎn)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(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以確定，工業(yè)上采用干法生產(chǎn)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(dá)到母乳中唾液酸質(zhì)量濃度的最低水平（306.94～373.37 mg/L）。考慮奶粉加工過程中的工藝損失、嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育及消化吸收水平等復(fù)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(jié)論

添加游離唾液酸到嬰兒配方奶粉中，對(duì)混合喂養(yǎng)和人工喂養(yǎng)的嬰兒神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育起到至關(guān)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(chǎn)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(dá)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(zhǎng)發(fā)育問題，研究者認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化添加試驗(yàn)。生產(chǎn)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。

［1］王蕾.唾液酸產(chǎn)品的制備及其在嬰兒配方奶粉中的應(yīng)用 ［D］.哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

［2］蘇薇.雞蛋殼膜N-乙酰神經(jīng)氨酸的制備及對(duì)幼年大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響 ［D］.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2014.

［3］石波.一種制備涎酸寡糖肽的方法：中國，CN101139-624A［P］.2008-03-12.

［4］劉景，任婧，劉翠平，等.動(dòng)物乳及嬰幼兒配方奶中唾液酸的研究及應(yīng)用進(jìn)展 ［J］.食品研究與開發(fā)，2013，34（11）：105-108.

［5］孫晨，劉麗波，李春，等.母乳和嬰兒配方奶粉中唾液酸體外模擬消化研究 ［J］.食品工業(yè)科技，2014，35（5）：334-337.

［6］黃婷，李斌，吳曉芳，等.禽蛋唾液酸及其衍生物研究進(jìn)展 ［J］.中國家禽，2011，33（11）：43-46.

［7］楊國武，張世偉，黃秀麗，等.唾液酸檢測(cè)研究現(xiàn)狀及其用于燕窩產(chǎn)品質(zhì)控評(píng)析 ［J］.檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊，2010，20（2）：70-73.

［8］郭守東，桑慧，楊娜娜，等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)人血漿及脂蛋白唾液酸的含量 ［J］.色譜，2014，32（11）：1 197-1 200.

［9］Salcedo J，Lacomba R，Alegría A，et al.Comparison of spectrophotometric and HPLC methods for determining sialic acidininfantformulas［J］.FoodChemistry，2011，127（4）：1 905-1 910.

［10］王頌萍，任發(fā)政，羅潔，等.嬰幼兒配方奶粉研究進(jìn)展 ［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2015，46（4）：200-210.

［11］易新萍，閆祝煒，趙建勇.中國嬰幼兒配方奶粉市場(chǎng)的研究進(jìn)展 ［J］.乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2008，132（5）：243-245.

［12］黃華軍，奚星林，陳文銳，等.分光光度法檢測(cè)燕窩及其制品中燕窩含量 ［J］.廣州食品工業(yè)科技，2003，19（3）：68-69.◇

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

DAI Yan1，F(xiàn)AN 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(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目（2012BAD28B08）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303084）。

戴妍（1986— ），女，博士，助理研究員，研究方向?yàn)榈捌房茖W(xué)與加工技術(shù)研究。

盧曉明（1982— ），女，博士，高級(jí)研究員，研究方向?yàn)榈捌房茖W(xué)與加工技術(shù)研究。