《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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酶解乳蛋白在婴儿配方奶粉中的应用

2014-08-04 13:43:37 来源: 食品安全导刊

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  □ 金律 诺维信(中国)投资有限公司

  在大多数人的认知中,牛奶和奶粉味道最接近母乳又具有较高的营养价值,是婴儿替代母乳的最好食物。近年来,随着食品工业技术不断更新,业内专家发现直接饮用的牛奶或奶粉其实并不是母乳的最佳替代品。同时,人们对食品安全的关注度逐年上升,消费者开始寻求营养配比与安全相平衡的产品。对婴儿来说,什么是更有利于其健康生长的母乳替代品呢?很多国内外的奶粉品牌都推出了专门针对不同年龄段的孩子设计的配方奶粉,更符合从新生儿、婴儿到儿童这几个成长阶段不同的营养需求,其中婴儿配方奶粉的营养组成则更接近母乳。那么,婴儿配方奶粉中的最基本原料是什么?答案是蛋白质。牛奶来源的蛋白是婴儿配方奶粉中主要的蛋白来源,这也是满足婴儿和儿童生长最基本的要素之一。

  牛奶中的蛋白是一种安全优质的蛋白质来源。可是随着现代社会中环境污染日趋严重、人们生活压力不断增大,以及各种其他原因导致过敏性体质人群增多。牛奶中的蛋白作为外源性蛋白,对于敏感体质人群存在一定的致敏风险。美国的一些统计数据显示,8%的美国儿童对食物过敏,他们中的30%又对多种食物过敏。每年,中国的新生儿约有1500万,除了食品安全和营养,过敏已经成为每一位父母关注的又一个热点问题。据估计,在中国大约有2.5%的婴儿对牛奶过敏,也就是对牛奶中的蛋白过敏。

  但是,在婴儿进食牛奶或含有牛奶蛋白的产品后,出现湿疹、腹泻、腹痛等症状时是否就意味着这是过敏反应呢?其实并不一定。通常情况下,相比含完整牛奶蛋白的普通婴儿配方奶粉,喂养母乳的婴儿发生过敏的风险较低。但是当条件不允许进行母乳喂养时,应当使用经临床验证有效、适度水解的牛奶蛋白作为原料的配方奶粉。

  美国食品药品管理局(FDA)在2011年5月核准:对于未能母乳喂养的,有过敏家族史的婴儿,从出生起喂养适度水解100%乳清蛋白配方奶粉,以替代完整牛奶蛋白的普通婴儿配方奶粉,可以有效降低婴儿第1年内患过敏性湿疹的风险。针对于这类特殊人群,我国卫生部近年也已制定出台了《特殊医学用途婴儿配方食品通则》(GB 25596-2010),并对此进行了明确规定。

  适度水解乳蛋白降低致敏风险

  对于人体来说牛奶蛋白是一种外源蛋白,其中的某些成分,例如β-乳球蛋白经确认具有很强的致敏性,会导致人体出现过敏反应,新生儿和婴儿对于这种过敏反应有更高的敏感性和不适应性。由于中国传统文化的影响以及相对特殊的独生子女政策,婴幼儿过敏的问题更容易引起我国消费者的广泛关注。

  水解乳蛋白是经过蛋白酶水解工艺,把牛奶蛋白大分子变成较小的分子片断,大大减少牛奶蛋白的过敏成分,使改良后的牛奶蛋白致敏性降低。水解蛋白配方奶粉根据水解度的不同,可以分为适度水解配方奶粉和深度水解配方奶粉;根据蛋白来源的不同,又可以分为乳清蛋白水解配方和酪蛋白水解配方。

  水解蛋白配方的致敏性降低与蛋白水解程度及蛋白来源有一定的相关性,但都不能准确的预测婴儿水解蛋白配方的潜在预防效果。对于水解蛋白配方的致敏性降低的判断标准应该是临床实验证据,必须有医学临床研究结果的支持。

  诺维信酶解乳蛋白工艺

  对致敏风险的降低

  诺维信作为全球最大的酶制剂生产商,占有婴儿低敏产品-水解蛋白配方90%以上的酶市场份额,可以根据不同的蛋白原料、水解度要求,以及客户产品定位,提供不同的蛋白酶和工艺解决方案,并配合相应的乳蛋白水解工艺。全球众多知名的婴儿配方奶粉品牌和原料供应商都与诺维信有长期稳定的合作关系。

  目前常用的酶解乳蛋白工艺有PTN工艺和Alcalase+Neutrase工艺等,诺维信拥有专利技术以支持这两个工艺流程:WO 96/13174:生产水解牛奶蛋白的方法,水解牛奶蛋白以及水解牛奶蛋白的使用;WO 93/08702:水解酪蛋白,以及生产这类水解酪蛋白的方法;WO 92/21248:一种水解乳清蛋白的生产方法;WO 93/24020:一种水解乳清蛋白和它的生产方法。

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  PTN工艺

  Pancreatic Trypsin Novo(PTN),即有针对性水解赖氨酸和精氨酸,非常适合破坏如ß-乳球蛋白等的抗原部位(肽链中诱发过敏性反应的氨基酸序列)。使用PTN可以使得乳清蛋白的水解度达到约12%~15%,致敏性系数可降低约5000(使用酶连免疫吸附方法测量)。PTN提供了相对较低的水解度,小的疏水性肽链的数量相对较少。同时水解为多肽链留下了亲水端,与许多其它能使多肽链产生疏水端氨基酸的酶制剂相比,产品的苦味小了很多。这一流程不需分离步骤,因此产率非常高(>90%)。Alcalase+Neutrase工艺

  使用微生物酶能够实现较高的水解度(DH=22%~25%)。由于水解率非常高,所以致敏性将会大大降低。配合后续流程中,长的多肽链会被分解成短肽链,产品的致敏性系数可下降10000~100000(使用酶连免疫吸附方法测量)。除了高水解率可确保高产率外,下游处理工艺还降低了会造成苦味的小疏水性肽的影响,最大程度降低水解蛋白的苦味,提高适口性。流程中使用的微生物酶获得了犹太和伊斯兰洁净食品认可。

  未来低致敏产品市场的

  发展和技术挑战

  随着科学的进步,以及人类对于机体过敏反应的深入了解,多元化的低致敏性产品会成为未来关注的热点。随着中国老龄化社会进程加快,为中老年人提供低致敏性和保健性的产品也会成为继以婴幼儿为关注点的系列产品之后的又一热点。

  人类对于食品的过敏来源多种多样,现今已经被广泛接受的是外源蛋白过敏。蛋白水解的概念也受到越来越多的食品生产企业的关注和接受。推出更有针对地降低致敏性和适应更宽泛反应条件的蛋白酶产品也始终是诺维信努力的方向。

  多肽是近年来热门的食品概念,蛋白经过酶水解工艺生产多肽已经完全工业化。多肽的功能性和特异性,仍然会是未来几年的行业内研究热点。水解蛋白所产生的苦味一直是技术难题,可以通过内切蛋白酶的选择、外切蛋白酶水解的修饰作用,从根源上大大降低苦味的产生;也可以通过后期香精、酸甜度调整等进行产品风味校正。诺维信的研发部门也在积极寻找更有效的酶产品,以进一步降低水解蛋白的苦味。

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