婴幼儿配方乳粉中宏量营养素的设计研究

文/章肇敏　曾晓龙　熊文英　钟丽萍　颜　英　张璐璐　王　程*（江西金薄金生态科技有限公司）

婴幼儿配方乳粉中宏量营养素的设计研究

文/章肇敏曾晓龙熊文英钟丽萍颜英张璐璐王程*
（江西金薄金生态科技有限公司）

以母乳作为婴幼儿配方乳粉的设计标准，通过对配方乳粉中占90%以上的宏量营养素的调节，旨在从宏观上设计适合我国婴幼儿使用的配方乳粉，以满足其对蛋白质、脂肪和碳水化合物等宏量营养素的摄入需求。

婴幼儿配方乳粉；宏量营养素；配方设计

我国作为世界第一人口大国，每年约新增1 500 万人[1]，随着我国生育政策的调整，这一增速还将进一步加快。目前，由于母体的个体差异、哺乳意识的欠缺和哺乳期较短等原因，我国接受母乳喂养方式的婴幼儿比例总体偏低，而婴幼儿生长发育都极为迅速，对各营养素的需求也很高，尤其是蛋白质、脂肪和碳水化合物等宏量营养素。此外，婴幼儿在各器官尚未发育成熟期间，对食物的消化吸收能力也有限。因此，以母乳作为婴幼儿配方乳粉的标准，科学的设计出尽可能替代母乳作用的婴幼儿配方乳粉，提供其发育所需的营养素，从而确保婴幼儿的正常生长发育。考虑到婴幼儿在生长发育过程中90%以上是对宏量营养素的需求，本文旨在从宏量营养素的科学配比上来展开研究。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

脱盐乳清粉、乳糖、浓缩乳清蛋白粉，由美国HILMAR公司提供；全脂乳粉，由新西兰FONTERRA公司提供；植物脂肪粉，由无锡超科公司提供；低聚半乳糖，由爱尔兰KERRY公司提供；低聚果糖，由比利时ORAFTI公司提供；婴幼儿配方乳粉，自制。

硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、亚甲基蓝指示剂、氢氧化钠、95%乙醇、乙醚、石油醚、淀粉酶、氨水、碘溶液、刚果红、盐酸，所用试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

分析天平ME104E（梅特勒托利多公司）；凯氏定氮仪KDN-103F（上海纤检仪器有限公司）；世春离心机（哈尔滨乳品检测技术研究所）；恒温水浴锅HH-4（江苏荣华仪器制造有限公司）。

1.3方法

1.3.1宏量营养素的成分测定

测定脱盐乳清粉、植物脂肪粉、全脂乳粉、乳糖和浓缩乳清蛋白粉等原料中宏量营养素的含量。

（1）蛋白质的测定

按GB 5009.5-2010[2]法测定。

（2）脂肪的测定

按GB 5413.3-2010[3]法测定。

（3）碳水化合物的测定

按GB/Z 21992-2008[4]法测定。

（4）乳糖的测定

按GB 5413.5-2010[5]法测定。

1.3.2配方设计及优化[6]

根据婴儿配方乳粉的营养需求评估报告[7]，以母乳中各营养素组成[8～9]为基准，按婴幼儿生长发育所需的营养需求[10～11]，通过分析各原料中营养素成分的含量来设计乳粉配方，如表1所示。

2　结果与分析

2.1原料中宏量营养素含量分析

对各原料中蛋白质、脂肪和碳水化合物的含量进行分析检测，结果见表2。

由表2可知，不同原料中部分营养素的含量丰富，在进行配方设计时足以满足需要，同时在碳水化合物的组成上基本源于乳糖，而母乳中的碳水化合物主成分也是乳糖，因此符合设计要求。此外，采用了进口原料，其成分十分稳定，在进行配方乳粉的设计时可以避免潜在成分波动的差异性。因此，该设计能保障产品的营养和质量稳定性。

表1　婴幼儿配方乳粉设计 单位：g

2.2配方设计

2.2.1婴幼儿配方乳粉的设计配方

根据表1婴幼儿配方乳粉的配方设计，婴幼儿配方乳粉的宏量营养素含量情况见表3，配方中每418.68 kJ（即100 kcal）所含蛋白质、脂肪和碳水化合物的量见表4，国标中每418.68 kJ所含蛋白质、脂肪和碳水化合物的要求见表5。

表2　宏量营养素含量分析

表3　婴幼儿配方乳粉宏量营养素成分设计

由表3、4、5可知，设计配方中的蛋白质、脂肪和碳水化合物含量丰富，符合国标规定。同时，根据不同发育阶段婴幼儿的特点以及我国营养学会的推荐，对于0～6 个月婴儿总能量的需求应在460.55～502.42 kJ /kg·天，而6～12 个月较大婴儿总能量需求约为418.68 kJ /kg·天[12]。因此，在配方设计中Ⅰ段相比Ⅱ、Ⅲ段的脂肪含量占宏量营养素的比例分别多6.52 和6.32 个百分点。而通常婴幼儿从6 个月开始逐步摄入辅食和主食，可以从其它食物来源中补充3 大宏量营养素。因此，在配方设计上Ⅱ和Ⅲ段的差异性不显著，而主要在微量营养素方面存在一定差异。此外，在Ⅱ和Ⅲ段的配方设计中加入少量低聚果糖，促进婴幼儿肠道中益生菌群的增殖，并起到润滑排泄物的作用。

2.2.2能量和能量密度

根据乳粉中能量平衡等式的定义[13]：摄入能量=贮存能量+消耗能量+排泄能量。其中，摄入能量为食物代谢能，排泄能量为排泄物中所含能量，贮存能量为转化成去脂体重（lean body mass，LBM）和脂肪的能量，消耗能量则是维持机体正常功能的能量、温度调节的能量、体力活动的能量和机体组织合成的能量。本配方设计中能量密度与国内外推荐标准的对比情况见表6。

表4　配方中蛋白质、脂肪和碳水化合物指标

表5　国标中蛋白质、脂肪和碳水化合物指标要求

由表6可以看出，由于0～6个月婴儿胃容量较小，喂食配方乳粉时需以较低的能量密度设计。因此Ⅰ段配方设计的能量密度为288.43 kJ/100 mL，符合婴儿配方乳粉的营养需求评估报告[7]对足月婴儿的能量密度推荐量（263.77～297.26 kJ/100 mL）。同时，3 种配方设计的能量密度均符合我国婴幼儿配方食品的国家标准[18～19]和国外的配方乳粉标准要求，而母乳的平均能量密度在273.40～342.48 kJ/100 mL之间[8]，也符合母乳的能量密度分布。此外，3 种配方的能量密度呈现逐步升高的趋势，这主要是由于乳粉冲调后的能量密度越低，婴幼儿需要提高摄入量来达到能量的需求；反之，能量密度越高，则摄入量相应降低。而婴幼儿的胃容量是与年龄呈线性增长的，加之婴幼儿在生长发育期间消化器官逐步发育成熟。因此低龄婴儿配方乳粉的能量密度应该大于高龄婴幼儿配方乳粉的能量密度，以满足其生理特征。

2.2.3蛋白质

母乳中蛋白质含量通常为1.1%，根据美国儿科学会（AAP）和欧洲儿科胃肠病营养学会（ESPGHAN）的推荐，足月婴儿维持正常血浆蛋白水平和体内蛋白平衡的蛋白质摄入量在1.5 g/kg·天即可满足需要[20]。结合我国营养学会对婴幼儿蛋白质摄入量[12]的建议，按照我国7岁以下儿童生长发育参照作为标准[21]，测算出随着体重的增加婴幼儿对蛋白质需求量（表7），配方中婴幼儿摄入蛋白量见表8。

表6婴幼儿配方乳粉中能量密度与国内外标准对比

由表7、8可知，按配方设计的推荐日摄入配方牛奶量计算，Ⅰ段配方设计提供的蛋白质摄入量足以满足该年龄段婴儿的日摄入需求；Ⅱ段配方设计提供的蛋白质基本可满足该年龄段婴儿70%～80%的日摄入需求，因此推荐该年龄段婴儿应摄入辅食1～2 次/天；Ⅲ段配方设计提供的蛋白质基本可满足该年龄段幼儿50%的日摄入需求，而此年龄段的幼儿基本已逐步成人化饮食，其蛋白质摄入的来源丰富。

2.2.4脂肪

我国营养学会推荐脂肪摄入量为总能量的45%～50%，每418.68 kJ婴儿食品脂肪含量控制在3.8～6.0 g[12]，而3 种配方中每418.68 kJ中脂肪含量分别为4.47、3.42和3.45 g，符合我国营养学会的推荐值。同时，随着婴幼儿摄入辅食量逐步增加，其脂肪摄入来源存在一定差异，因此在配方设计时Ⅰ段的脂肪含量相对Ⅱ、Ⅲ段设计得更高。

2.2.5碳水化合物

配方中每418.68 kJ中碳水化合物含量和母乳中碳水化合物含量见表9。

由表9可知，由于母乳中的碳水化合物主要为乳糖，含量大约为11 g/418.68 kJ。由于婴幼儿消化能力尚未成熟，潜在存在乳糖不耐受的可能性，因此在配方设计过程中控制了乳糖占碳水化合物的比例，尤其是对于Ⅰ段的设计。而随着婴幼儿发育逐步成熟，为了更接近母乳，在Ⅱ、Ⅲ段的配方设计中增大了乳糖的添加量。此外，配方和母乳中每418.68 kJ碳水化合物含量基本接近，相对偏差<10%，且针对0～6 个月婴儿设计的配方更接近母乳。

3　结论

根据母乳中各宏量营养素的特点，通过调节配方乳粉中蛋白质、脂肪和碳水化合物的含量，从宏观上设计了适合婴幼儿使用的配方乳粉，以满足其对蛋白质、脂肪和碳水化合物等宏量营养素的摄入需求。通过科学设计，3 个配方的能量密度分别为288.43 kJ/100 mL、328.75 kJ/100 mL和329.38 kJ/100 mL，这不仅符合我国婴幼儿配方食品的标准，也符合国外类似标准；蛋白质提供的日摄入量能满足各段婴幼儿使用者的需求；脂肪含量分别为4.47 g/418.68 kJ、3.42 g/418.68 kJ和3.45 g/418.68 kJ，符合我国营养学会的推荐值；碳水化合物含量分别为12.82 g/418.68 kJ、13.84 g/418.68 kJ和13.81 g/418.68 kJ，与母乳的相对偏差较小，充分考虑了婴幼儿潜在乳糖不耐受的因素。C

表7　婴幼儿蛋白质需求量

表8　配方中婴幼儿日摄入蛋白质量

表9　配方和母乳中碳水化合物指标

[1] 刘明明. “奶粉新政”对我国婴幼儿配方乳粉产业的影响研究. 哈尔滨：东北财经大学，2013.

[2] 中华人民共和国卫生部. GB 5009.5-2010食品安全国家标准食品中蛋白质的测定. 北京：中国标准出版社，2010.

[3] 中华人民共和国卫生部. GB 5413.3-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中脂肪的测定. 北京：中国标准出版社，2010.

[4] 中华人民共和国卫生部. GB/Z 21922-2008食品营养成分基本术语. 北京：中国标准出版社，2008

[5] 中华人民共和国卫生部. GB 5413.5-2010 食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定. 北京：中国标准出版社，2010. [6] 邓杰. 早产与低出生体重儿配方奶粉的研制.吉林：吉林大学，2014：15-31.

[7] Raiten D J，Talbot J M，Waters J H. Assessment of nutrient requirements for infant formulas. The Journal of Nutrition，1998，128（11）：2059S-2293S.

[8] 柏丹丹. 母乳营养成分含量的测定. 苏州：苏州大学，2013：49-51.

[9] 王静. 母乳营养成分纵向调查及其影响因素.苏州：苏州大学，2015：3-5.

[10] 萨穆尔等. 儿童营养手册（第二版）. 北京：中国轻工业出版社，2008.

[11] American Academy of Pediatrics，Committee on Nutrition. Nutritional needs of preterm infants. In: Kleinman R， ed. Pediatric Nutrition Handbook， 4th ed. Elk Grove Village，IL: American Academy of Pediatrics，1998: 55-87.

[12] 葛可佑. 中国营养师培训教材. 北京：人民卫生出版社，2005.

[13] Sinclair J C. Temperature Regulation and Energy Metabolism in the Newborn. New York：Grune & Stratton，1978：187-204.

[14] FAO/WHO. Standard for infant formula and formulas for special medical purposes intended for infants. Codex Stan 72-1981：1-21.

[15] Board of Food Standards Australia New Zealand. Food Standards Australia New Zealand Act. Federal Register of Legislative Instruments F2015L00409，2015.

[16] EU. Commission directive on infant formulae and follow-on formulae and amending directive. Brussels，2006.

[17] Berthold K，Susan B，Geoff C，et al. Global standard for the composition of infant formula：recommendations of an ESPGHAN coordinated international expert group. Journal of Pediatric Gastroenterology & Nutrition，2005，41（5）：584-599.

[18] 中华人民共和国卫生部. GB 10765-2010 食品安全国家标准婴幼儿配方食品. 北京：中国标准出版社，2010.

[19] 中华人民共和国卫生部. GB 10767-2010 食品安全国家标准较大婴儿和幼儿配方食品.北京：中国标准出版社，2010.

[20] 邵肖梅. 早产儿消化系统的特点及喂养. 中国实用儿科杂志，2000，15（12）：717.

[21] 中华人民共和国卫生部妇社司. 卫生部妇社司关于印发《中国7岁以下儿童生长发育参照标准》的通知. 2009-09-25. http://www. moh.gov.cn/zhuzhan/wsbmgz/201304/ b64543eaaee 1463992 e8ce97441c59bb. shtml

Study on the Macronutrient of Formulation in Design for Infant and Follow-up Formula Milk

ZHANG Zhao-min，ZENG Xiao-long，XIONG Wen-ying，ZHONG Li-ping，YAN Ying，ZHANG Lu-lu，WANG Cheng*
（Jiangxi Jinbojin Eco-technology Co.，Ltd.）

Breast milk was taken as the design standard of infant formula milk.At a macro-level，our purpose was to design suitable infant formula powder in our country through the adjustment of the macronutrients accounted for more than 90%，which could meet the intake requirements of protein，fat and carbohydrates better.

infant and follow-up formula milk；macronutrient；formulation in design

章肇敏（1981-），男，硕士研究生，高级工程师，主要从事婴幼儿配方食品、特殊医学配方食品的研究及应用。

⋆王程（1966-），男，主要从事婴幼儿及特殊膳食食品领域的研究及企业管理。

（2016-04-22）