6月7日,“豆基婴幼儿配方粉蛋白原料加工技术研究与应用”项目在北京通过科技成果鉴定。由中国农业大学食品学院郭顺堂教授主持的该课题,在提高婴幼儿豆基粉蛋白原料的安全性方面取得了突破性的进展,为我国豆基婴幼儿配方粉的开发奠定了科研基础,填补了目前我国在豆基婴幼儿配方粉方面的技术与产品空白。
■豆基婴幼儿配方粉在国外占25%的市场份额国内此类产品空缺
据郭顺堂教授介绍,豆基婴幼儿配方粉是以大豆蛋白(和/或)其他来源的蛋白质为原料,根据婴儿生长发育的营养需求添加所需的维生素、矿物质(和/或)其他成分,生产加工制成的粉状产品。具有乳代用品的性质,可替代母乳或作为断奶食品。
大豆蛋白的氨基酸组成与牛奶蛋白相近。相关营养学研究表明,豆基与乳基配方粉喂养的婴儿在蛋白质代谢上无明显差异。
豆基婴幼儿配方粉的开发,主要是针对一些特殊的人群。例如:乳糖不耐受或患有半乳糖血症的婴儿、全素食家庭的婴儿、对乳蛋白过敏的婴儿都可以食用豆基婴幼儿配方粉。另外,从原料供应的角度看,由于我国几乎不生产乳清粉,豆基婴幼儿配方粉的开发可以缓解我国对乳清粉进口的依赖。
在美国,豆基婴幼儿配方粉占整体婴幼儿配方粉市场份额的20%—25%。美国人工喂养的一月龄婴儿中,约有36%的婴儿食用豆基婴儿配方粉。
目前,国外市场上有雅培、惠氏、雀巢、菲士兰等多个品牌的豆基婴幼儿配方粉产品。而我国在豆基婴儿配方粉产品的开发方面十分缓慢,市场产品明显不足。
■大豆蛋白的致敏性是制约豆基婴幼儿配方粉发展的关键因素
豆基婴幼儿配方粉虽然在适用人群上有优势,但自身也存在一些不足。
首先,大豆本身是八大致敏食物之一,大豆蛋白是重要的致敏原。另外,大豆蛋白中存在抗营养因子,如植酸和大豆异黄酮,它们对成人健康来说影响不大,但对于消化吸收能力较弱的婴儿,则有必要考虑这些抗营养因子对蛋白质消化吸收性的影响。
作为“十二五国家科技支撑计划—高值化大豆食品现代加工关键技术集成与产业化”的一部分,由中国农业大学联合北京农学院、北京康得利机械设备制造有限公司、内蒙古伊利实业集团有限公司建立了课题组,本项目旨在开发豆基婴儿配方粉蛋白原料的安全预处理技术和装备,提高豆基婴儿配方粉的营养性和安全性,旨在提高大豆蛋白在婴儿食品行业的应用水平,同时促进我国大豆食品产业的发展。
■同时脱除大豆蛋白中的植酸和异黄酮去除率达到90%
大豆蛋白中植酸含量高,这是乳基婴儿配方粉中不存在的,植酸可抑制矿物质吸收,对婴幼儿特别是小婴儿属于抗营养因子,应当去除。豆基婴儿粉原料大豆蛋白中含有一定浓度的异黄酮,研究表明,食用豆基配方粉的婴儿血浆中异黄酮浓度明显高于食用牛乳和人乳的婴儿。对婴幼儿摄入较多的大豆异黄酮是否影响婴幼儿的生长和发育,由于目前缺乏来自人体跟踪调查的数据,对其安全性还有较大的争议。因而,为消除消费者对豆基婴儿粉中存在的异黄酮食用的安全性的担心,去除大豆蛋白中的异黄酮是更好地选择,消费者会更为放心。
去除植酸的常见方法有植酸酶法、等电点法和离子交换法。植酸酶法将植酸水解成磷酸,而磷酸结合金属离子的能力较强,同样会抑制矿物质吸收。等电点法也是去除植酸较有效的方法,去除率约为75%。离子交换法对植酸的脱除效率为90%,且不会残留磷酸根离子。
该课题组采用多种技术组合,同时去除大豆蛋白中的植酸和异黄酮,使异黄酮含量从每千克.86毫克降至.25毫克,脱除效率接近90%。同时提高了大豆蛋白的速溶性、分散性等,进而提高了豆基婴儿配方粉的食用方便性、舒适性。
■特异性酶解技术有效降低大豆蛋白致敏性
据专家介绍,大豆蛋白中的-7S亚基蛋白是导致过敏的主要致敏原。大豆蛋白通常以聚集体的形式存在,在7S蛋白与11S亚基相互作用形成一定蛋白的空间结构,采用直接酶解方法,某些蛋白降解为具有一些苦味的肽类,可能使产品的苦味增加,风味下降,同时酶解所需的时间较长。
项目组创新性地采用了酶解处理技术有针对性地酶解大豆蛋白主要致敏原—7S亚基,不仅解决了酶解导致的苦味增加的问题,同时还缩短了酶解时间,提高了生产效率,降低了生产成本。
■研制无动力搅拌树脂分隔系统装置实现创新产品出色品质
为了实现植酸及异黄酮的双去除工艺和定向酶解技术,需要研发符合相关工艺要求的装备。为此,项目组设计并开发了“无动力搅拌串联式树脂分隔系统”装置。通过液流压带动搅拌桨,以增加料液与树脂的接触面积,从而提高了大豆蛋白中植酸和异黄酮的脱除效果。既解决了物料连续化生产问题,也有效降低了生产成本。
科技成果鉴定会上,评审专家表示,用于抗营养因子去除的“无动力搅拌串联式树脂分隔系统”装备,在提高豆基婴幼儿配方粉蛋白原料安全性关键技术方面创新性显著。
根据婴儿对营养素的需求及我国婴儿配方食品的标准,项目组确定了豆基婴儿配方粉的完整生产工艺,包括、定向酶解、配料、均质、浓缩、喷雾干燥的及参数,并在内蒙古伊利公司进行了中试。对中试婴儿豆基粉产品进行品质评价,证实该工艺在去除植酸和异黄酮、定向酶解7S亚基方面效果显著,工艺路线合理、参数可行。中试婴儿豆基粉产品的冲调性、口感、色泽及营养等指标均达到了国家相关标准。
经该工艺处理得到的豆基婴儿配方粉无异味和苦味,食用可接受性高。且大豆分离蛋白的冲调性(分散速度、润湿时间)得到较好地改善。氨基酸组分基本不变,磷元素含量明显降低。
进一步的消化体外实验还表明,在婴儿胃内环境(37℃,pH4.0)条件下,中试婴儿豆基粉酸凝后状态松软,有利于消化吸收,可提高食用后的舒适性。
来自中国食品发酵研究院的大豆食品专家涂顺明表示,目前国际市场上,豆基婴幼儿配方粉是高附加值的婴幼儿产品,。该项目如果可以成功产业化,不仅弥补了我国婴儿配方食品市场在豆基婴幼儿配方粉方面的空白,也提高了国产婴幼儿配方粉的竞争力。
北京工商大学校长孙宝国院士、中国食品科学技术学会理事长孟素荷、中国粮油学会油脂分会理事长王瑞元、北京农学院食品学院艾启俊教授、国家粮食局粮食科学研究院谭斌等评审专家均建议加快该项目技术的工业化应用与示范推广。
来源:中国食品报
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