仿早产儿母乳配方奶粉的研究及其消化率的评价

摘要

母乳是婴儿的天然理想食品,对于早产儿来说,母乳也被认为是成长和发育的最佳食品。做为母乳的替代物,牛乳来源的产品成为早产儿首选的代乳品。牛乳虽然营养丰富,但和母乳相比,在蛋白质组成上存在较大差异,容易导致早产儿产生消化不良,部分婴儿会产生过敏反应。现在的婴儿配方乳粉大多数都是通过添加脱盐乳清粉调整牛乳中酪蛋白与乳清蛋白的比例。但是,牛乳蛋白质的组成及氨基酸模式并未改变,并没有真正意义上模拟母乳。食品中脂肪的消化性和营养价值,因构成脂肪的脂肪酸不同而不同。由于脂肪酸的类型不同,牛乳中的脂肪酸较母乳中的更不容易消化吸收;早产儿母乳脂肪中的不饱和脂肪酸含量高,所以早产儿对母乳脂肪酸的消化率比牛乳中脂肪酸消化率高20％左右。早产儿对乳糖的需求量高于足月儿,但由于缺少足够的宫内生长时间,体内缺少乳糖酶,使得乳糖的消化成为难题。综上所述,对于早产儿食品的研究是非常必要的。
　　 本课题在满足早产儿蛋白质营养需求以及酪蛋白和乳清蛋白比例的同时,通过调整配方粉中氨基酸的含量及模式,真正意义上的实现氨基酸的母乳化。根据早产儿母乳中的脂肪酸以及原料的脂肪酸组成,选出最适的原料为大豆油、椰子油、葵花籽油以及稀奶油,利用MATLAB软件建立数学模型,在满足早产儿配方乳粉脂肪含量的同时,从脂肪酸的角度上模拟母乳,提高脂肪的消化吸收。通过添加乳糖酶改善乳糖消化困难的问题,研究乳糖酶的水解条件,以及对乳糖在动物体内水解的作用。实验以及结果如下:
　　 1)用GC-MS分析稀奶油以及7种植物油的脂肪酸组成,根据早产儿母乳中主要4种脂肪酸:棕榈酸(C16:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)和中链脂肪酸(C12:0)含量,选出大豆油、椰子油、葵花籽油以及稀奶油,利用MATLAB软件计算添加范围:葵花籽油30-40％,大豆油10-20％,椰子油10-20％,稀奶油30-40％。依据脂肪消化率,采用DesignExpert7.1.3软件中D-optimal进行试验设计,得出4种油脂的最佳配比为葵花籽油35％,大豆油15％,椰子油17％,稀奶油33％。同时也可以得出4种油脂对脂肪消化率的内在影响。其脂肪消化率的理论值为75.38％。
　　 2)通过单因素实验和正交试验确定乳糖酶在配方乳中的最佳水解条件为:添加量90U/g、水解温度40℃、水解时间3h、pH6.5。在此条件下水解乳糖,水解度为50.43％。
　　 3)按照早产儿母乳氨基酸模式调配各氨基酸含量,通过体外模拟消化实验表明,母乳化氨基酸模式的配方可以提高蛋白质的消化率,其体外消化率为82％左右。
　　 4)另通过3组动物消化性实验,测定配方乳粉中脂肪、蛋白质以及乳糖的消化率。实验得出本实验的早产儿配方乳粉在这3个方面的消化及水解率都明显高于对照组和市售婴儿配方奶粉(P＜0.05)。脂肪消化率为76.33％,与理论值非常接近。蛋白质消化率为80.65％,与体外模拟实验得到的消化率接近。乳糖水解率为92.52％,提高非常明显。
　　 本实验的创新点:
　　 1)根据早产儿母乳脂肪酸以及动物实验体内的消化率,使用MATLAB建立数学模型和D-optimal设计实验,确定混合油脂的比例。
　　 2)确定乳糖酶水解配方乳粉中乳糖的最佳条件。