嬰兒配方奶粉中蛋白質(zhì)科學(xué)設(shè)計(jì)范圍的研究

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(huì)寧縣柴家門鎮(zhèn)衛(wèi)生院，甘肅會(huì)寧 730700

0 引言

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(xiǎn)，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(huì)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(duì)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(jì)的報(bào)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(jì)鮮有報(bào)道。本文以嬰配粉中的蛋白質(zhì)為對(duì)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(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)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(jì)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(jì)算出嬰配粉中蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計(jì)范圍，以期為嬰配粉中蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

1 研究對(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象

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(jì)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(jì)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?yàn)榧內(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(jì)算時(shí)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(jì)算出設(shè)計(jì)值的范圍。

1.2 蛋白質(zhì)配方設(shè)計(jì)的方法

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(jì)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(jià)）%]

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(gè)實(shí)驗(yàn)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差來確定配方設(shè)計(jì)時(shí)蛋白質(zhì)的檢測偏差。

1.2.3 蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)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(bào)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(jì)值的上限和下限。

公式3：蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)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(jì)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%）

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白質(zhì)目標(biāo)值的確定

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(dòng)，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(duì)蛋白質(zhì)的要求見表1。

表 1 兩個(gè)版本國標(biāo)中對(duì)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(huì)增大嬰兒生命后期超重與肥胖的風(fēng)險(xiǎn)。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(píng)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(huì)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(huì)降低其生命后期肥胖和超重的風(fēng)險(xiǎn)[11]。多項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照雙盲試驗(yàn)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(huì)增加?jì)雰籂I養(yǎng)不良的風(fēng)險(xiǎn)。在本研究中，配方設(shè)計(jì)時(shí)使用GB 10765—2021范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(gè)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(huì)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(jì)算，可以得到0～6月齡嬰兒蛋白質(zhì)的AI為9 g/d，對(duì)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(jià)為85%[20]。

按照公式1計(jì)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(jì)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(jì)分析了按照GB 10765—2010版國標(biāo)組織生產(chǎn)，且獲得配方注冊(cè)的395個(gè)嬰配粉中蛋白質(zhì)的標(biāo)簽值，結(jié)果顯示，2個(gè)產(chǎn)品標(biāo)簽值為9.7 g/100 g，389個(gè)產(chǎn)品標(biāo)簽值集中在10.5～12.0 g/100 g之間，4個(gè)產(chǎn)品標(biāo)簽值為13.6 g/100 g。若上述395個(gè)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(duì)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(gè)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(huì)增大后續(xù)肥胖以及超重的風(fēng)險(xiǎn)[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(huì)導(dǎo)致嬰兒食欲不佳和消化不良等[24]。故在配方設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)，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。

2.2 配方設(shè)計(jì)時(shí)蛋白質(zhì)檢測偏差的確定

7個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)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(shí)驗(yàn)室蛋白質(zhì)檢測偏差小于檢驗(yàn)方法本身的精密度10%。為保證產(chǎn)品在不同實(shí)驗(yàn)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(jì)。

2.3 蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)值范圍的確定

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(shí)間及包裝形式的影響，不同研究報(bào)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(bào)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(shí)，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(jì)檢測偏差10%，使用1.2.3的公式3和4計(jì)算可得蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)等因素，0.44～0.54 g/100 kJ范圍太窄，在實(shí)際配方設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)值的上限，即最終確定我國嬰配粉中蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)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(xiàng)觀察研究中得到證實(shí)，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(jì)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(dòng)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(jì)，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(xiǎn)。

3 結(jié)論

以嬰配粉中的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)為研究對(duì)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(jì)時(shí)的檢測偏差為10%，蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計(jì)范圍為0.44～0.58 g/100 kJ。該研究對(duì)嬰配粉中蛋白質(zhì)的科學(xué)設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。