唾液酸在Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中的应用研究

戴　妍，范　蓓，卢　嘉，韩兆鹏，卢晓明

（1.北京德青源农业科技股份有限公司，北京　102115；2.中国农业科学院原子能利用研究所，北京　100193）

唾液酸在Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中的应用研究

戴妍1，范蓓2，卢嘉2，韩兆鹏1，*卢晓明1

（1.北京德青源农业科技股份有限公司，北京102115；2.中国农业科学院原子能利用研究所，北京100193）

唾液酸对婴儿成长发育起到非常重要的作用。母乳中唾液酸含量远高于婴儿配方奶粉，然而我国并没有开展婴儿配方奶粉游离唾液酸添加标准化工艺的相关研究。为了使婴儿配方奶粉中唾液酸含量更接近母乳，模拟干法工艺将游离唾液酸添加到贝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中，1 L配方液态奶添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg游离唾液酸。结果表明，模拟干法生产1 t婴儿配方奶粉至少需要添加2.67 kg游离唾液酸，才能达到母乳中唾液酸含量的最低水平（300 mg/L），在综合考虑工艺损失和婴儿生长发育的前提下，需要参考母乳中唾液酸含量的中等水平（600～800 mg/L）将游离唾液酸添加至婴儿配方奶粉中；生产1 tⅠ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉需要添加8 kg唾液酸，Ⅱ段奶粉需要添加6.22 kg唾液酸；贝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中唾液酸含量无显著性差异（p＞0.05）。

唾液酸；婴儿配方奶粉；母乳

唾液酸（Sialic acids，SA）是一族带负电的9碳神经氨酸氮或氧基取代的衍生物，属于糖类［1］。大部分哺乳动物组织中发现的唾液酸主要是N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）。

唾液酸单体（N-乙酰神经氨酸）化学结构见图1。

唾液酸在自然界分布很广，近年来唾液酸已被证明主要存在于蛋壳、蛋黄以及母乳中等［1-4］。母乳中唾液酸含量较高（250～1 500 mg/L），牛奶和配方奶中唾液酸含量比较低（＜200 mg/L）［5］，鸡蛋中唾液酸含量也比较高（100～950 mg/L）［6］。外源性N-乙酰神经氨酸（唾液酸）是一种在神经系统发育和功能结构维护方面所必需的9碳糖，它还可以显著提高脑神经节苷脂、身体及组织中糖蛋白唾液酸化作用，能够促进婴儿大脑发育、认知能力、记忆力、智力和免疫水平的综合提高，其他研究还表明唾液酸在润滑唾液黏蛋白、调节口腔微生物以及遮盖恶性肿瘤抗原决定簇等生物学功能方面发挥了重要的作用［6］。母乳和鸡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纳滤膜浓缩脱盐、螺纹柱离心沉淀式色谱法［3］、离子交换法、微生物发酵法以及酶法等［3］。近年来，针对唾液酸含量的检测方法也开展了相关研究，主要研究了使用高效液相色谱法、比色测定法、酶学分析法、荧光分光光度测定法、液质联用法、高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法等检测食品中唾液酸的含量［7-9］。

图1　唾液酸单体（N-乙酰神经氨酸）化学结构

婴幼儿配方奶粉是非母乳喂养婴儿最为重要的营养来源，我国婴幼儿配方奶粉市场需求量巨大，但配方奶粉的基础营养与精深加工技术研究起步较晚［10］。国内婴儿配方奶粉品牌（完达山、贝因美和飞鹤）在不断提高产品品质的同时，优化生产工艺流程，在国内市场占有“一席之地”［11］。然而，在我国这样庞大的婴幼儿奶粉消费高端市场依然为国外品牌（美赞辰、惠氏和雀巢）所垄断［10］。目前，国外正在逐步完善婴儿配方奶粉中唾液酸添加标准，逐步考虑添加游离唾液酸来降低婴儿配方奶粉中蛋白质结合唾液酸所占的比例。干法生产1 t婴儿配方奶粉需要添加0.14～0.28 kg唾液酸，婴儿配方奶粉中唾液酸含量为348～559 mg/L，它的消化率与母乳更为接近，可以满足生产需求［5］。初步市场调研表明，婴儿配方奶粉主要针对婴幼儿生长发育不同阶段的营养需求来配制。产品大致分为Ⅰ段（0～6个月）、Ⅱ段（6～12个月）、Ⅲ段（1～3岁） 婴幼儿配方奶粉［11］，总体来看Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉在营养素含量上差距不大，可能较大婴儿需要加入更多的营养成分，如铁、钙、蛋白质和低聚糖等，从而满足他们的生长发育需要［11］。目前，国内外在基础配方奶粉添加游离唾液酸方面的拓展性研究仍然比较少。因此，本文设计了1组试验，根据贝因美婴儿配方奶粉Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的特点，模拟干法添加游离唾液酸来配制婴儿配方奶粉，使这种配方奶粉达到母乳中唾液酸含量水平。

1　材料与方法

1.1试剂及仪器

电子天平、Shimadzu和UV-1780型紫外可见分光光度计、SL-Ⅲ型低温层析冷柜、Eppendorf移液器；H1850R型高速冷冻离心机、DK-600B型水浴锅等；唾液酸N-乙酰神经氨酸标准品；磷酸、茚三酮、乙酸均为分析纯；食品级N-乙酰神经氨酸，实验室自制。

1.2试验方法

1.2.1原料处理

贝因美婴儿配方Ⅰ段（0～6月龄）、Ⅱ段（6～12月龄） 和Ⅲ段（12～36月龄） 奶粉购于北京沃尔玛超市，每种奶粉取112.5 g做如下试验。

1.2.2模拟干法游离唾液酸（N-乙酰神经氨酸）添加量的确定

母乳中唾液酸含量为250～1 550 mg/L，因此干法模拟添加游离唾液酸分8个添加量。依据贝因美公司生产的Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉在冲调时的标准：40 mL液态奶≈4.5 g配方奶粉+30 mL水，因此1 L液态奶大约需要冲调112.5 g奶粉。在此基础上，添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg的游离唾液酸。

模拟干法生产婴儿配方奶粉唾液酸添加量的确定见表1。

表1　模拟干法生产婴儿配方奶粉唾液酸添加量的确定

将唾液酸和奶粉充分溶于水中，置于80℃水浴中加热30 min，取出并摇匀，然后进行唾液酸含量的测定分析。

1.2.3婴儿配方奶粉唾液酸含量分析

取婴儿配方奶粉样液0.5 mL，加入0.5 mL 10%三氯乙酸（TCA）溶液中，以转速8 000 r/min离心20 min，然后加入2 mL 0.05 mol硫酸溶液后，将样品液放入80℃水浴中加热2 h，取上清液测定奶粉中唾液酸含量。

对唾液酸含量展开分析。按Gaition等方法配制酸性茚三酮试剂，显色参考Ubuka等方法进行，使用分光光度法进行样品中唾液酸的检测。精确移取唾液酸1 mL，用水稀释至适当浓度的样品，加入1 mL酸性茚三酮试剂和1 mL冰醋酸，放置于100℃沸水浴中加热10 min，用自来水冷却至室温。检测波长为470 nm，采用比色法测定吸光度。把N-乙酰神经氨酸作为标准品，绘制标准曲线［2］（采用快速检测方法），然后建立婴儿配方奶粉唾液酸含量的变化曲线，根据母乳中唾液酸含量，确定最佳添加量。1.3统计分析

用SPSS 16.0分析软件进行数据分析，采用Microsoft Excel 2003对数据进行绘图。每次数据测试3次取平均值，Unpaired Student T-test用于分析各处理组配方奶粉中唾液酸含量显著性差异（p＜0.05）。

2　结果与分析

2.1婴儿配方奶粉中唾液酸分析方法的确定

对配置好的0，0.14，0.20，0.50，1.00 mg/mL唾液酸标准溶液进行检测。以唾液酸质量浓度为横坐标（X）、吸光度（A）为纵坐标（Y），绘制标准曲线图。

唾液酸标准曲线见图2。

图2　唾液酸标准曲线

由图2可知，唾液酸在0.14～1.00 mg/mL时峰面积与质量浓度线性回归方程为Y=2.738X+0.002，相关系数R2=0.996。从标准曲线可以看出，唾液酸在此质量浓度范围内线性关系良好，与液相色谱检测法相比，分光光度比色法也可以实现快速检测食品中唾液酸含量的目的［12］。

2.2唾液酸在婴儿配方奶粉中添加量的确定

模拟婴儿配方奶粉干法生产工艺，在贝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉的基础上添加0，100，300，500，700，900，1 100，1 300 mg游离唾液酸。

模拟干法添加不同量游离唾液酸Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中唾液酸的质量浓度见图3。

贝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段空白组婴儿配方奶粉中唾液酸的含量为14.89～22.00 mg/L，远远低于文献［6］报道的母乳中唾液酸含量（250～1 500 mg/L）。随着游离唾液酸添加量的增大，婴儿配方奶粉中唾液酸含量也在逐渐增大，与研究干法添加游离唾液酸自制配方奶粉增大的趋势比较接近。游离唾液酸添加量为300 mg以上时，Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中唾液酸含量为306.94～373.37 mg/L，基本达到母乳中唾液酸含量的最低水平，但是考虑到奶粉加工过程中工艺损失和婴儿生长发育及消化吸收等复杂因素时，应该模仿母乳中唾液酸含量的中等水平，将游离唾液酸添加到婴儿配方奶粉中。游离唾液酸添加量达到700 mg以上时，Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中唾液酸含量均能够达到母乳的中等水平。Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉唾液酸空白和唾液酸添加组之间无显著性差异（p＞0.05）。从本次研究的唾液酸添加量-样品中唾液酸质量浓度曲线可以看出，在Ⅰ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉唾液酸含量可能略低Ⅱ段婴儿配方奶粉，那么生产112.5 gⅠ段和Ⅲ段贝因美婴儿配方奶粉至少需要添加900 mg游离唾液酸，Ⅱ段奶粉则需要添加700 mg以上的游离唾液酸，才能满足不同月龄段婴儿的需求量。

根据试验结果可以确定，工业上采用干法生产1 tⅠ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉至少需要按2.67 kg/t的比例添加唾液酸后，才能达到母乳中唾液酸质量浓度的最低水平（306.94～373.37 mg/L）。考虑奶粉加工过程中的工艺损失、婴儿生长发育及消化吸收水平等复杂因素条件，Ⅰ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉需要按8 kg/t的比例添加唾液酸，而Ⅱ段奶粉则需要按照6.22 kg/t的比例添加唾液酸。

3　结论

添加游离唾液酸到婴儿配方奶粉中，对混合喂养和人工喂养的婴儿神经系统生长发育起到至关重要的作用。贝因美Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中唾液酸含量无显著性差异（p＜0.05）。模拟干法生产1 tⅠ段、Ⅱ段和Ⅲ段贝因美婴儿配方奶粉需要至少添加2.67 kg游离唾液酸，才能达到母乳中唾液酸含量的最低水平。考虑到奶粉加工工艺损失以及婴儿生长发育问题，研究者认为婴儿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）作为参考标准进行优化添加试验。生产1 tⅠ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉则需要添加8 kg唾液酸，Ⅱ段奶粉则需要添加6.22 kg唾液酸。

［1］王蕾.唾液酸产品的制备及其在婴儿配方奶粉中的应用 ［D］.哈尔滨：东北农业大学，2013.

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［12］黄华军，奚星林，陈文锐，等.分光光度法检测燕窝及其制品中燕窝含量 ［J］.广州食品工业科技，2003，19（3）：68-69.◇

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

DAI Yan1，FAN 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

蛋制品加工技术研发与产业化示范项目（2012BAD28B08）；公益性行业（农业）科研专项（201303084）。

戴妍（1986— ），女，博士，助理研究员，研究方向为蛋品科学与加工技术研究。

卢晓明（1982— ），女，博士，高级研究员，研究方向为蛋品科学与加工技术研究。