一种婴幼儿配方粉及其制备方法与流程

1.本发明涉及乳制品领域，特别涉及一种婴幼儿配方粉及其制备方法。


背景技术：

2.乳是哺乳动物乳腺分泌产物，是一种成分复杂具有极高营养价值的生物流体。世界卫生组织推荐6月龄内婴儿实施纯母乳喂养。母乳是婴幼儿最理想的天然食物，真正做到了“精准营养”，保证了婴幼儿的健康成长。我国纯母乳喂养率较低，当母乳不能满足需求时，一般选择婴幼儿配方奶粉作为食品。目前市售多数婴幼儿配方奶粉主要来源于有“白色血液”之称的牛乳，通过调节牛乳成分，使其最大程度上与人乳相似。婴幼儿配方奶粉的发展历史就是模拟母乳成分的历史，其发展经历了基本营养型、营养加强型、母乳活化型和精确模拟型四个阶段，现在已处理精确模拟母乳型阶段，即从更为精细的结构和功能上模拟母乳的蛋白质、氨基酸、脂肪酸、低乳糖等母乳中的营养功能成分，使婴幼儿配方奶粉的成分更接近母乳。
3.蛋白质是乳中的主要营养物质之一，是婴幼儿建造机体的重要物质基础。研究证实，牛乳和母乳中的蛋白组成具有明显的成分差异，例如乳清蛋白与酪蛋白的比例在母乳中约为70： 30，而牛乳中约为18：82。除此之外，随着蛋白质组学技术的发展，以前一直被忽视的乳脂肪球膜蛋白正成为乳蛋白研究中的一个重要部分。近年来，乳脂肪球膜(milk fat globulemembrane,mfgm)蛋白作为乳蛋白的一个特异性亚类开始引起人们的关注。人乳中含量较少的一类残留在脂类中的蛋白质(约占乳汁总蛋白质含量的1％～4％)作为包裹乳脂肪球(甘油三酣)膜整体组成的一部分，成熟的人乳脂肪球平均直径为4～5μm，表面积约为2m2/g脂肪。 mfgm由不同的蛋向质组成，包括黏蛋白(mucin)、乳黏素(lactadherin)和乳铁蛋白等，其中蛋白含量约为60％，脂类含量约为30％。
4.乳脂肪球膜蛋白丰度较低，占乳中总蛋白的1％～2％，并且人乳中的乳脂肪球膜蛋白质与牛乳中的存在巨大差异。乳脂肪球膜蛋白质虽然在乳中含量甚微，但却具有重要的生物学意义，尤其是在新生儿中的各种细胞过程和防御机制中发挥重要作用，如具有的抗癌作用、抗菌性和抗黏着性以及对脑脊髓炎的自身免疫作用等。具有不可被忽视的生理功能意义，尤其对婴幼儿的生长发育有不可替代的作用。所以在研究婴幼儿配方乳粉的开发中，而要更精细的更准确地模拟母乳的成分，对配方粉中和母乳中乳脂肪球膜蛋白的研究以及对其它们的差异分析研究都是很必要的。
5.因鉴于此，特提出此发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的旨在提供一种分子水平模拟人乳中乳脂肪球膜蛋白婴幼儿配方粉。该奶粉以生牛乳为原料、添加富含mfgm的乳清蛋白粉、α-乳白蛋白粉、普通乳清蛋白粉、酪蛋白磷酸肽和脱盐乳清粉调制而成，通过配方调整提升具有特殊功能成分的生物活性物质总乳脂肪球膜蛋白的含量，同时提升乳脂肪球膜蛋白中包含的α-乳白蛋白、β-酪蛋白、嗜乳
脂蛋白(btn)、粘蛋白(muc)、黄黄嘌呤氧化还原酶(xor)、乳黏素、脂肪酸结合蛋白、细胞色素b5以及胆盐活化脂肪酶等含量，达到促进婴儿生长发育，提高血清种免疫因子的含量和降低肠道疾病发生率的目的。
7.为了实现上述目的，本发明提供了种婴幼儿配方粉，所述配方粉的原料包括2000-2500份的生牛乳、300-420份的脱盐乳清粉、95-150份的乳清蛋白粉、25-75份含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉、1-3.1份低聚果糖、14-42份低聚半乳糖、63.5-90.5份混合植物油、8-40份α-乳清蛋白、12.2-25.2份乳铁蛋白、2-5份酪蛋白酸钠、9-18份cpp酪蛋白磷酸肽、50-150份功能营养物质。
8.优选或可选地，所述配方粉的原料包括2500份的生牛乳、420份的脱盐乳清粉、150份的乳清蛋白粉、75份含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉、3.1份低聚果糖、42份低聚半乳糖、90.5 份混合植物油、40份α-乳清蛋白、25.2份乳铁蛋白、5份酪蛋白酸钠、18份cpp酪蛋白磷酸肽、150份功能营养物质。
9.优选或可选地，所述含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉中乳脂肪球膜蛋白的含量为3-7％。
10.优选或可选地，所述混合植物油包括8.5-15.5份葵花籽油、20-30份大豆油、20-25份棕榈油和15-20份椰子油。
11.优选或可选地，所述功能营养物质包括矿物质、维生素、胆碱、肌醇、牛磺酸和肉碱。
12.另一方面，本发明还提供了一种上述的婴幼儿配方粉的制备方法，依次按下述步骤进行：
13.(1)将原料乳净乳，并预杀菌；
14.(2)投入其他配料，标准化后均质；
15.(3)杀菌，浓缩后喷雾干燥，即得。
16.优选或可选地，步骤(1)中预杀菌的温度为85-88℃，预杀菌时间为25-35s，优选的，预杀菌时间为30s。
17.优选或可选地，步骤(2)中均质的压力为14-16mpa，优选的，均质的压力为15mpa。
18.优选或可选地，步骤(3)中杀菌的温度为93-95℃，杀菌时间为13-17s，优选的，杀菌时间为15s。
19.优选或可选地，步骤(3)中喷雾干燥的进风温度为150-160℃，出风温度为85-90℃。
20.本发明提供的婴幼儿配方粉，通过对原料配方的改进，相较于现有的配方粉而言，在蛋白组成上更接近于母乳。
附图说明
21.图1为本发明实施例1中婴幼儿配方粉的制备流程图；
22.图2为本发明效果实施例2中母乳、实施例1和旧配方粉的蛋白种类韦恩图；
23.图3为本发明效果实施例2中母乳、实施例1和旧配方粉的共有蛋白聚类热图；
24.图4为本发明效果实施例2中母乳、实施例1和旧配方粉中乳脂肪球膜蛋白五因子碎石图；
25.图5为本发明效果实施例2中母乳、实施例1和旧配方粉中共有乳脂肪球膜蛋白的主成分分析图；
26.图6为本发明效果实施例2中母乳和实施例1在乳脂肪球膜蛋白上差异的火山图；
27.图7为本发明效果实施例2中母乳和实施例1间差异蛋白的go注释富集图；
28.图8为本发明效果实施例2中母乳和实施例1间差异蛋白的生物归类结果图。
具体实施方式
29.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
30.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
31.下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
32.实施例1
33.本发明实施例提供了一种婴幼儿配方粉。
34.所述婴幼儿配方粉的原料包括2500份的生牛乳、420份的脱盐乳清粉、150份的乳清蛋白粉、75份含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉、3.1份低聚果糖、42份低聚半乳糖、90.5份混合植物油、40份α-乳清蛋白、25.2份乳铁蛋白、5份酪蛋白酸钠、18份cpp酪蛋白磷酸肽、150份功能营养物质。
35.其中，混合植物油的组成为葵花籽油15.5份、大豆油30份、棕榈油25份、椰子油20份。
36.含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉中总mfgm蛋白的含量为3-7％。
37.功能营养物质则包括矿物质、维生素、胆碱、肌醇、牛磺酸、肉碱，即婴儿配方粉中常规添加的功能性营养物质，其具体成分和组成比例可根据实际需要进行选择，本发明对此不作具体限定。
38.所述婴幼儿配方粉的制备方法按下述步骤依次进行：
39.将原料乳净乳后，在85-88℃下预杀菌30s；投入其他配料并进行配料标准化；
40.标准化后在15mpa下均质，93-95℃下杀菌15s后浓缩，喷雾干燥得到最终配方粉产品，其中，喷雾干燥的进风温度为150-160℃，出风温度为85-90℃。
41.本实施例的整体流程图如图1所示。
42.本实施例中制备的婴幼儿配方粉的主要蛋白质成分含量如表1所示。
43.表1实施例1中婴幼儿配方粉主要蛋白成分含量表
[0044][0045]
实施例2
[0046]
本发明实施例提供了一种婴幼儿配方粉。
[0047]
所述婴幼儿配方粉的原料包括2000份的生牛乳、300份的脱盐乳清粉、95份的乳清蛋白粉、25份含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉、1份低聚果糖、14份低聚半乳糖、63.5份混合植物油、8份α-乳清蛋白、12.2份乳铁蛋白、2份酪蛋白酸钠、9份cpp酪蛋白磷酸肽、50份功能营养物质。
[0048]
其中，混合植物油的组成为葵花籽油8.5份、大豆油20份、棕榈油20份、椰子油15份。
[0049]
含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉中总mfgm蛋白的含量为3-7％。
[0050]
功能营养物质则包括矿物质、维生素、胆碱、肌醇、牛磺酸、肉碱，即婴儿配方粉中常规添加的功能性营养物质，其具体成分和组成比例可根据实际需要进行选择，本发明对此不作具体限定。
[0051]
所述婴幼儿配方粉的制备方法按下述步骤依次进行：
[0052]
将原料乳净乳后，在85-88℃下预杀菌30s；投入其他配料并进行配料标准化；
[0053]
标准化后在15mpa下均质，93-95℃下杀菌15s后浓缩，喷雾干燥得到最终配方粉产品，其中，喷雾干燥的进风温度为150-160℃，出风温度为85-90℃。
[0054]
实施例3
[0055]
本发明实施例提供了一种婴幼儿配方粉。
[0056]
所述婴幼儿配方粉的原料包括2250份的生牛乳、360份的脱盐乳清粉、122.5份的乳清蛋白粉、50份含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉、2.05份低聚果糖、28份低聚半乳糖、77份混合植物油、24份α-乳清蛋白、18.7份乳铁蛋白、3.5份酪蛋白酸钠、13.5份cpp酪蛋白磷酸肽、 100份功能营养物质。
[0057]
其中，混合植物油的组成为葵花籽油12份、大豆油25份、棕榈油22.5份、椰子油17.5 份。
[0058]
含有乳脂肪球膜蛋白的乳清粉中总mfgm蛋白的含量为3-7％。
[0059]
功能营养物质则包括矿物质、维生素、胆碱、肌醇、牛磺酸、肉碱，即婴儿配方粉中常规添加的功能性营养物质，其具体成分和组成比例可根据实际需要进行选择，本发明对此不作具体限定。
[0060]
所述婴幼儿配方粉的制备方法按下述步骤依次进行：
[0061]
将原料乳净乳后，在85-88℃下预杀菌30s；投入其他配料并进行配料标准化；
[0062]
标准化后在15mpa下均质，93-95℃下杀菌15s后浓缩，喷雾干燥得到最终配方粉产品，其中，喷雾干燥的进风温度为150-160℃，出风温度为85-90℃。
[0063]
效果实施例1
[0064]
分别将牛乳、母乳(来源于14个不同个体，等量混合)、实施例1中的配方粉(称取4.3g 溶于30ml水)、旧配方粉(专利号zl 202010940024.0，称取4.3g溶于30ml水)中添加5％ (w/v)的蔗糖，溶解混匀。
[0065]
将各样品分装后在4℃，6000g下离心20min，撇去上清，沉淀部分用pbs缓冲液清洗两次，每次清洗后均在4℃下6000g离心20min，以去除乳清和酪蛋白等物质，随后用水洗一次，水洗完成后，4℃下8000g离心20min。
[0066]
再次轻微离心，使贴于侧壁的脂肪层置于离心管底部，之后冷冻干燥，并称重通过计算得到乳脂肪球膜的含量。
[0067]
通过gb/t 5009.1-2003中的方法，采用杜马斯燃烧定氮仪测定各样品中的蛋白质含量。
[0068]
上述实验的结果如表2所示。
[0069]
表2各样品中乳脂肪球膜蛋白含量表
[0070][0071]
效果实施例2
[0072]
分别将母乳(来源于14个不同个体，等量混合)、实施例1中的配方粉(称取4.3g溶于 30ml水)、旧配方粉(专利号zl 202010940024.0，称取4.3g溶于30ml水)中添加5％(w/v) 的蔗糖，溶解混匀。
[0073]
采用蔗糖梯度离心法去除各样品中丰度较高的蛋白(如酪蛋白和乳清蛋白)，随后通过添加三氯甲烷和甲醇，通过离心和氮吹，分离乳脂肪球膜蛋白。
[0074]
向分离出的乳脂肪球膜蛋白中加入repigest蛋白变性试剂，超声30min，取样品液，并按照1:1(v/v)的比例添加甲二硫苏糖醇试剂，在56℃下水浴1h，冷却至室温后添加碘乙酰胺，使碘乙酰胺的终浓度为15mm，避光反应40min。采用bradford法测定蛋白含量后，加入1/50体积的1mg/ml的胰蛋白酶，酶解16h。酶解液过hlb萃取柱脱盐后，真空干燥，得到纯化后的乳脂肪球膜蛋白。
[0075]
对纯化后的乳脂肪球膜蛋白采用纳升高效液相色谱与静电场轨道阱组合式高分辨质谱进行性测定，分析各样品的蛋白组成，并通过特异性肽段匹配数区分不同的蛋白。
[0076]
结果显示，在母乳中共检出931种蛋白，实施例1中共检出226种蛋白，旧配方粉中共检出212种蛋白。
[0077]
绘制母乳与实施例1和旧配方粉蛋白种类的韦恩图，结果如图2所示。
[0078]
由图2可以看出，母乳乳、旧配方和实施例1的特有蛋白分别为：877，75，84。三者共有蛋白是37种，母乳与旧配方粉共有蛋白43种；母乳与实施例1共有48种。即相较于旧配方粉而言，实施例1中提供的配方粉与母乳的共有蛋白种类更多。
[0079]
利用质谱检测得到的乳脂肪球膜蛋白的相对丰度，通过r语言对各样品中共有的37种蛋白绘制聚类热图，如图3所示。
[0080]
由图3可以看出，实施例1在热图相较于旧配方而言要更接近于母乳。
[0081]
通过metaboanalyst平台，对母乳、实施例1提供的配方粉和旧配方粉的乳脂肪球膜蛋白进行主成分(pca分析)，并根据特征值大于1的原则提取了五个因子，结果绘制碎石图如图4 所示。由图4可知，其中，上述的五个因子共累计解释原有变量总方差的84.7％。pc1的贡献率为47.1％，pc2的贡献率为15％，累计差异解释率达到了62.1％。各样品均可以聚集在中心区域，表明母乳与实施例1配方粉和旧配方粉共有的乳脂肪球膜蛋白具有稳定性和准确性。进一步的，绘制各样本共有乳脂肪球膜蛋白的主成分分析图，结果如图5所示。由图5可知，实施例1中的配方粉，通过配方升级，在乳脂肪球膜蛋白组成上相较于旧配方粉而言更接近于母乳的构成。
[0082]
综上所述，实施例1中提供的配方粉通过配方升级和成分优化，相较于前代配方粉而言，在蛋白构成上更接近于母乳成分。
[0083]
进一步的，通过r语言分析实施例1配方粉与母乳在乳脂肪球膜蛋白上的差异，foldchange(fc)是指两者相对丰的比值，并通过独立样本t检验验证样本间的显著性(p《0.05)。对fc取以2为底对数，当值大于1时且p《0.05，为蛋白显著上调；当值小于1时且p《0.05，为蛋白显著下调，据此绘制火山图，如图6所示。
[0084]
由图6可知，实施例1中提供的配方粉相较于母乳，存在8个显著上调蛋白和10个显著下调蛋白，其余30个蛋白没有显著变化。换而言之，实施例1中的技术方案通过添加活性功能成分，模拟人乳乳脂肪球膜蛋白共计48个，其中8个蛋白呈现上调趋势。
[0085]
对母乳和实施例1中配方粉之间的48种差异蛋白通过r语言编程，进行go功能注释分析，其中数据库识别出45种蛋白并做出相应富集分析。其中，go注释一般包括：分子功能、细胞组成和生物过程三个部分，本项目中通过go数据库对45种蛋白富集分析，共得到579 条go注释。之后分别在三种功能中选取p《0.05，并且基因占比排名前8的富集分析绘制go 注释富集图，如图7所示。
[0086]
由图7可知，在生物过程中，有12种蛋白参与中性粒细胞介导免疫过程，有11种蛋白参与中性粒细胞脱粒，有4种蛋白参与免疫反应的中性粒细胞活化；在细胞组成中，有10种蛋白参与内质网腔组成，有12种蛋白参与含有胶原的细胞外基质构成，11种蛋白参与血液微粒构成；在分子功能上，有9种蛋白参与酶抑制活性，有6种蛋白参与内源肽抑制活性，有6 种蛋白参与肽酶抑制活性。
[0087]
进一步的，通过go注释富集弦图对45种差异蛋白进行生物过程归类，结果如图8所示。由图8可知，上述的45种中有11种参与了中性粒细胞活化、11种参与免疫反应的中性粒细胞。12种参与中性粒细胞介导的免疫，5种参与血浆脂蛋白颗粒重塑，5种参与含蛋白质的复合物重塑，5种参与蛋白质脂质复合物重塑，10种参与脂质代谢过程的调节，4种富含甘油三酯的脂蛋白颗粒重塑，4种参与极低密度脂蛋白颗粒重塑。
[0088]
因此，可得实施例1中提供的配方粉对婴幼儿免疫系统的构建，以及免疫应答有促进作用。
[0089]
综上所述，本发明的技术方案通过对配方的改进，使新的配方粉的蛋白质构成相较于其他旧配方的配方粉而言与母乳更接近，同时，新配方对于婴幼儿免疫系统的构建和应答有更好的促进作用。
[0090]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0091]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。