一种促进肠道健康的婴儿配方乳粉及其制备方法与流程

本发明涉及食品工程领域，具体地说，涉及一种促进肠道健康的婴儿配方乳粉及其制备方法。

背景技术：

母乳是婴儿最理想的天然食物，母乳中丰富的营养物质为婴幼儿的生长发育提供了能量和营养需求。但对于一些由于自身或外在因素导致母乳不足或无法实施母乳喂养者，婴幼儿配方奶粉成为其婴儿生长初期主要的母乳补充剂或母乳替代品。因此，婴幼儿配方乳粉的开发均以母乳为标准，在牛乳的基础上通过调整各营养素的组成和结构使其在营养和功能上均接近于母乳。近年来随着对母乳成分的深入研究发现，微量活性成分乳脂肪球膜(MFGM)在母乳中的含量远高于牛奶中，且其组分中特有的生物活性脂类和独特的膜蛋白有助于婴幼儿认知能力提高、肠道发育、免疫系统成熟等多种功能，使其成为婴幼儿配方乳粉研发的重点。

目前，关于MFGM的研究和应用大多集中组分分离、鉴定以及通过动物实验对其功能性质验证方面，而其在临床中的应用研究较少。对于其营养价值仍存在多种假说，缺乏真实可靠的数据支撑。丹麦阿拉食品原料有限公司主导实施的一项临床试验跟踪调查了499名6-11月龄的健康婴儿，在其粥粉中补充富含MFGM的蛋白粉后，6月龄以上婴儿的生长发育指标与对照组无显著差异，但婴儿腹泻患病率显著降低；Billeaud等人采用非劣性假设试验法对富含MFGM的婴儿配方奶粉的安全性和耐受性进行评价，结果表明食用两种富含MFGM配方奶粉婴儿的体重增加不比对照组差，且婴儿对这两种配方奶粉均具有良好的耐受性。

现有对于富含MFGM的乳清蛋白粉在临床中的应用中，在6月龄后婴儿的辅食中粥中添加富含MFGM的蛋白粉其临床功效评价受其他食物等多种因素的影响较大。而在婴儿配方奶粉中使用的临床研究仅考察了产品的安全性和耐受性，对于其中重要功能组分在婴儿体内发挥的具体作用尚无进一步研究。

本发明通过选用新型的富含MFGM的乳清蛋白粉为原料，通过配方调整提升具有特殊功能成分的生物活性物质(MFGM蛋白，乳铁蛋白、磷脂、神经节苷脂、神经鞘磷脂、唾液酸)的含量，达到促进婴儿肠道菌群中益生菌的定植，提高肠道中免疫因子的含量和降低肠道疾病发生率的目的，该配方适用于婴儿和较大婴儿配方乳粉的开发。

技术实现要素：

本发明的目的是通过选用富含乳脂肪球膜(MFGM)的乳清蛋白粉，提高婴儿配方奶粉中总MFGM蛋白、乳铁蛋白、磷脂、神经节苷脂、神经鞘磷脂、唾液酸等的含量，达到促进婴儿肠道菌群的正常定植，提高肠道中免疫因子的含量和防止肠道疾病发生的目的，该配方适用于婴儿和较大婴儿配方乳粉的开发。

为了实现本发明目的，本发明设计的婴幼儿配方乳粉以生牛乳为主要原料，通过添加富含MFGM的乳清蛋白粉、普通乳清蛋白粉、脂肪类、乳糖、低聚糖类、矿物质、维生素及一些可选营养成分(胆碱、肌醇、牛磺酸、肉碱等)进行配料标准化后，调制出的婴儿配方乳粉具有促进婴儿肠道健康的作用。

本发明提供一种促进肠道健康的婴儿配方乳粉，所述婴儿配方乳粉是以生牛乳为主要原料，通过添加富含MFGM的乳清蛋白粉及其它配料调制而成；其中每100克所述婴儿配方乳粉中功能活性成分的含量如下：总MFGM蛋白0.146-0.438g，磷脂0.175-0.525g，神经鞘磷脂0.04-0.12g，唾液酸0.05-0.18g，乳铁蛋白0.02-0.06g，免疫球蛋白IgG0.1-0.3g，乳凝集素0.025-0.075g，神经节苷脂0.005-0.015g，MUC1蛋白0.035-0.105g。(表1)

表1 具有促进肠道健康的婴儿配方奶粉中功能活性成分的含量

优选地，每100克所述婴儿配方乳粉中功能活性成分的含量如下：总MFGM蛋白0.251g，磷脂0.301g，神经鞘磷脂0.0688g，唾液酸0.171g，乳铁蛋白0.0344g，免疫球蛋白IgG 0.172g，乳凝集素0.043g，神经节苷脂0.0086g，MUC1蛋白0.0602g。

可采用湿法加工工艺制备所述婴儿配方乳粉：向经过预杀菌的生牛乳中添加富含MFGM的乳清蛋白粉及其它配料，均质后进行杀菌，然后经浓缩、喷雾干燥制得所述婴儿配方乳粉。

针对不同阶段或不同体质婴儿开发的配方粉中富含MFGM的乳清蛋白粉的添加量需根据实际情况进行调整，按料液比1-3:80Kg/L的范围向生牛乳中添加所述富含MFGM的乳清蛋白粉。

本发明中使用的富含MFGM的乳清蛋白粉，可按照以下工艺制备得到：生牛乳经过巴氏杀菌(72℃-85℃，5-15s)后去除干酪或干酪素，得到乳清液；去除乳清液中的酪蛋白微粒以及脂肪和乳清中的残渣，再经过热处理(60℃-75℃，3-5min)去除乳清中的稀奶油，所得乳清收料在4℃-6℃下冷藏。过滤前使乳清收料温度上升至50℃-55℃，采用特制滤膜(截留分子量1kDa-100kDa)进行过滤，重过滤后得到的滤液再次进行热处理(60℃-75℃，3-5min)，然后喷雾干燥即得。采用上述工艺得到的乳清蛋白粉与普通蛋白粉相比，主要区别在于其中功能活性成分(MFGM蛋白、磷脂、神经鞘磷脂、唾液酸、乳铁蛋白、免疫球蛋白IgG、乳凝集素、神经节苷脂和MUC1蛋白)的含量相对提高，而在普通乳清蛋白粉中这9种功能活性处于痕量或微量水平。

采用上述工艺制得的富含MFGM的乳清蛋白粉中主要营养成分相对质量百分含量如下：乳清蛋白70％-75％，总MFGM蛋白3％-7％，磷脂5％-9％，神经鞘磷脂0.5％-3％，唾液酸1％-3％，乳铁蛋白0.5％-2％，免疫球蛋白IgG 2％-6％，乳凝集素0.5％-2％，神经节苷脂0.1％-0.5％，MUC1蛋白1％-3％。

其它配料包括含α-乳清蛋白的普通乳清蛋白粉、脂类、脂肪酸、乳糖、低聚糖类、多聚糖类、矿物质、维生素、胆碱、肽类、肌醇、牛磺酸、叶黄素、肉碱等。

在本发明的一个具体实施方式中，按料液比1:46.5Kg/L向所述生牛乳中添加表2所述富含MFGM的乳清蛋白粉。其它主要配料包括乳糖、含有OPO结构油脂的混合植物油、普通乳清蛋白粉(含α-乳清蛋白)、低聚半乳糖(GOS)、低聚果糖(FOS)、多聚果糖(Polyfructose)、二十二碳六烯酸(DHA，来源裂壶藻)、花生四烯酸(ARA)、牛磺酸、矿物质、维生素、核苷酸、L-肉碱酒石酸盐、酪蛋白磷酸肽(CPP)、叶黄素等，其中主要宏量营养素含量见表3。

表2 来源于牛乳的富含MFGM乳清蛋白粉中功能活性成分相对含量

表3 具有促进肠道健康的婴儿配方乳粉中主要宏量营养成分含量表

每100克所述婴儿配方乳粉中含有：总MFGM蛋白0.251g，磷脂0.301g，神经鞘磷脂0.0688g，唾液酸0.171g，乳铁蛋白0.0344g，免疫球蛋白IgG 0.172g，乳凝集素0.043g，神经节苷脂0.0086g，MUC1蛋白0.0602g，含α-乳清蛋白的普通乳清蛋白粉3.7g，乳糖46.2g，含有OPO结构油脂的混合植物油19.3g，低聚半乳糖0.89g，低聚果糖0.1g，多聚果糖0.07g，二十二碳六烯酸0.045g，花生四烯酸0.065g，牛磺酸0.038g，矿物质1.32g，维生素0.079g，核苷酸0.025g，L-肉碱酒石酸盐0.007g，酪蛋白磷酸肽0.045g，叶黄素0.00007g。

本发明的促进肠道健康的婴儿配方乳粉，可按以下方法制备：采用湿法加工工艺(图1)，以生牛乳作为原料乳，净乳后进行预杀菌，向经过预杀菌的生牛乳中添加富含MFGM的乳清蛋白粉及其它配料，均质后进行杀菌，然后经浓缩、喷雾干燥，即得。

主要工艺参数为：预杀菌(85℃-88℃，30s)；均质15MPa；杀菌(93℃-95℃，15s)；喷雾干燥(进风温度150℃-160℃，出风温度85℃-90℃)。

产品营养指标、理化指标、微生物指标及感官指标的检测严格按照食品安全国家标准婴儿配方食品(GB-10765-2010)指定的检测项目及检验方法进行。

在本发明的另一个具体实施方式中，利用高通量测序技术对婴儿粪便中16S rDNA基因进行测序分析，考察添加富含MFGM的乳清蛋白粉的配方奶粉对婴儿肠道菌群构成的影响，并结合婴儿排便情况、肠道疾病发生率及粪便中免疫因子的含量，从宏观角度对富含MFGM的婴儿配方乳粉对肠道健康的促进作用给予数据支持。

本发明提供的具有促进婴儿肠道健康的配方乳粉，通过添加富含MFGM的乳清蛋白粉，提高配方中具有特殊功能作用的总MFGM蛋白、乳铁蛋白、IgG、乳凝集素、MUC1/Mucin1、磷脂、神经节苷脂、神经鞘磷脂和唾液酸等9种功能活性成分的含量，使其尽量接近于母乳，从而使得食用该配方的婴儿肠道菌群构成和益生菌含量接近母乳喂养婴儿；同时提升粪便中sIgA的含量以增强肠道免疫功能；再结合食用该配方的婴儿肠道疾病发生情况，结果表明，本品对婴儿肠道健康具有促进作用，适用于婴儿及较大婴儿配方乳粉的开发，特别适用于婴儿配方奶粉1段设计。

附图说明

图1为本发明具有促进肠道健康的婴儿配方乳粉的加工工艺流程图。

图2为本发明较佳实施例中两种配方奶粉组婴儿与母乳组婴儿粪便性状比较结果。其中，奶粉1组为普通婴儿配方乳粉喂养组(FF1)，奶粉2组为添加富含MFGM的婴儿配方乳粉组(FF2)。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件，如Sambrook等分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW,Molecular Cloning:a Laboratory Manual,2001)，或按照制造厂商说明书建议的条件。

以下实施例中使用的富含MFGM的乳清蛋白粉中9种功能活性成分的相对质量百分含量见表2。

普通对照组1段婴儿配方奶粉购自北京三元食品股份有限公司，商品名称“金装喜智健婴儿配方奶粉”。

实施例 适用于0-6月龄婴儿的具有促进肠道健康的婴儿配方奶粉

1、适合于0-6月龄的具有促进婴儿肠道健康的配方奶粉的设计

以生牛乳为主要原料,特别添加富含MFGM的乳清蛋白粉，其它主要配料包括乳糖、含有OPO结构油脂的混合植物油、普通乳清蛋白粉(含α-乳清蛋白)、低聚半乳糖(GOS)、低聚果糖(FOS)、多聚果糖(Polyfructose)、二十二碳六烯酸(DHA，来源裂壶藻)、花生四烯酸(ARA)、牛磺酸、矿物质、维生素、核苷酸、L-肉碱酒石酸盐、酪蛋白磷酸肽(CPP)、叶黄素等，其中主要宏量营养素含量见表3。表4显示了9中功能活性成分在母乳中、本发明配方中及普通对照组中的含量比较，由表4可知，通过添加富含MFGM的乳清蛋白粉后的配方中，9种功能活性成分含量比对照配方奶粉组的高，且其较接近于母乳组中这些功能活性成分的含量。

表4 具有促进肠道健康的婴儿配方乳粉中功能活性成分含量

每100克所述新配方乳粉中含有：总MFGM蛋白0.251g，磷脂0.301g，神经鞘磷脂0.0688g，唾液酸0.171g，乳铁蛋白0.0344g，免疫球蛋白IgG 0.172g，乳凝集素0.043g，神经节苷脂0.0086g，MUC1蛋白0.0602g，含α-乳清蛋白的普通乳清蛋白粉3.7g，乳糖46.2g，含有OPO结构油脂的混合植物油19.3g，低聚半乳糖0.89g，低聚果糖0.1g，多聚果糖0.07g，二十二碳六烯酸0.045g，花生四烯酸0.065g，牛磺酸0.038g，矿物质1.32g，维生素0.079g，核苷酸0.025g，L-肉碱酒石酸盐0.007g，酪蛋白磷酸肽0.045g，叶黄素0.00007g。

所设计的新配方婴儿乳粉采用湿法加工工艺，工艺流程见图1。以生牛乳作为原料乳，净乳后进行预杀菌，向经过预杀菌的生牛乳46.5L中添加1Kg富含MFGM的乳清蛋白粉，并加入其它配料，均质后进行杀菌，然后经浓缩、喷雾干燥，即得。

主要工艺参数为：预杀菌(85℃-88℃，30s)；均质15mPa；杀菌(93℃-95℃，15s)；喷雾干燥(进风温度150℃-160℃，出风温度85℃-90℃)。

2、产品营养质量与安全检测

添加富含MFGM的乳清蛋白粉后的具有促进肠道健康的婴儿配方乳粉根据设计好的配方经过中试后得到的产品委托北京市海淀区产品质量监督检验所依照食品安全国家标准婴儿配方食品(GB-10765-2010)的要求进行逐项检验后，产品各项指标达到国家标准，产品合格。

3、添加富含MFGM的婴儿配方乳粉对婴儿肠道健康作用的临床功效评价

3.1肠道菌群构成和变化规律的影响

母乳喂养组(BF)、普通婴儿配方乳粉喂养组(FF1)和添加富含MFGM的婴儿配方乳粉组(FF2)的婴儿从出生到6月龄间肠道菌群构成变化规律如表5所示。从表5可以看出，在门水平上三组婴儿肠道菌群排名前三的优势菌群均为拟杆菌Bacteroidetes、硬壁菌Firmicutes和变形菌Proteobacteria，且随着月龄的变化三组中三种菌相对丰度变化趋势一致，均为Bacteroidetes呈逐渐升高的趋势，而Proteobacteria呈现逐渐降低的趋势，但通过Cruskal-wallis秩和检验法比较不同时间点下三组婴儿肠道内者三种优势菌的相对丰度(表6)，结果显示无显著差异(p＞0.05)。

表5 门水平上三组婴儿肠道优势菌群的相对丰度

以母乳组为标准，对科水平相对丰度在85％的菌群按由大到小的顺序进行排名，结果如表6第一列所示。对两组配方奶粉组婴儿肠道菌群中这9种菌的相对丰度分别与母乳组婴儿进行比较分析，所得到p值列于表7。从表7可以看出，配方奶粉FF1组中婴儿肠道菌群与母乳组婴儿之间的差异菌群随着月龄的增长呈现不稳定变化规律，由刚出生时的2种差异菌群，到3月龄时增加为5种差异菌，而到6月龄时又突变为无差异菌群；但配方奶粉FF2组中尽管出生1月龄时与母乳组比较有3种差异菌群，但随着月龄的增加呈现稳定降低的趋势，到6月龄时二者间的差异菌群仅为1种，由此推断食用富含MFGM的配方奶粉婴儿肠道菌群随着月龄的增加菌群构成和相对丰度与母乳组的差异逐渐减少，菌群构成与母乳组逐渐接近。

表6 门水平上不同时间点下三组婴儿肠道菌群相对丰度的Cruskal-wallis秩和检验p值

表7 科水平上两种配方奶粉组婴儿分别与母乳组婴儿肠道菌群比较差异的p值

注：统计方法为(Mann-Whitney)U检验法，其中p＜0.05的用加粗斜体标示。

3.2粪便中免疫因子的检测

为了考察三组婴儿肠道局部免疫力的情况，分析了粪便中sIgA的含量，结果如表8所示，从表8可以看出，三组婴儿肠道中sIgA的含量均呈现先增长后降低的趋势，但无显著差异(P＞0.05)，而比较各月龄下婴儿肠道中sIgA的含量发现本发明中选择的三组婴儿出生胎粪中sIgA的含量在FF2组中含量显著低于母乳喂养组和FF1组，但经过15天的喂养后，FF2组中的含量与FF1组中相近，但低于母乳组，但达到1月龄时三组婴儿肠道中sIgA含量无显著差异。这表明添加富含MFGM的配方奶粉有助于刺激婴儿肠道粘膜分泌免疫因子sIgA，从而提高婴儿肠道免疫力。

表8 不同月龄下婴儿肠道中免疫因子sIgA含量比较(μg/mL，X±s)

注：同一列不同小写字母a和b表示不同组间在α＝0.05水平上存在显著差异

3.3婴儿排便情况及肠道疾病的发生率

排便性状是评价婴幼儿配方奶粉舒适度的重要临床指症之一。母乳中特定的营养组成和结构决定了其易消化吸收的特点，大量研究表明母乳喂养婴儿粪便性状较配方奶粉喂养婴儿粪便松软。本发明结果如图2所示，从图2可以看出，从1-6月龄母乳喂养婴儿粪便性状由稀便逐渐转化为半成形，而配方奶粉喂养婴儿粪便性状以半成形为主逐渐转变为以成形为主。但比较两组配方奶粉组发现FF2组婴儿1-3月龄时稀便和半成形相对比例高于FF1组，到6月龄时两组配方奶粉喂养婴儿均以成形粪便为主。这一结果表明，FF2组的婴儿粪便性状较FF1组婴儿由稀便和半成形逐渐转变为成形的过程更舒缓，表明食用添加富含MFGM乳清蛋白的配方奶粉对婴儿肠道舒适度高于食用标准配方粉的婴儿。

肠道疾病发生率是考察婴儿肠道健康的一个重要指标，本发明利用卡方检验法比较了三组婴儿肠道疾病发病率的差异，由表9可知，两种配方奶粉喂养婴儿肠道疾病发病率与母乳喂养婴儿在1-6月龄各时间点下均无显著差异。这说明添加富含MFGM的乳清蛋白后的配方奶粉和普通标准配方奶粉对婴儿肠道疾病的发生率均不会显著高于母乳喂养组婴儿，有利于婴儿肠道的健康发育。

表9 三组婴儿肠道疾病发生率比较

针对不同阶段或不同体质婴儿开发的配方粉中富含MFGM的乳清蛋白粉的添加量需根据实际情况进行调整，按料液比1-3:80Kg/L的范围向生牛乳中添加所述富含MFGM的乳清蛋白粉，制得的配方奶粉具有类似的促进婴儿肠道健康的功效。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。