唾液酸产品的制备及其在婴儿配方奶粉中的应用

摘要

在婴儿成长过程中母乳喂养可以提供婴儿成长所需的全部营养成分，但在母乳不充足的情况下，婴儿配方奶粉成为了母乳的替代品。婴儿配方奶粉一般以牛乳为原料，而牛乳的组成与人乳不相同，为了满足婴儿成长发育中的需要，逐渐在婴儿配方奶粉里加入各种营养成分以高度接近母乳成为了必然。其中经过验证有利于婴儿生长发育的的唾液酸成分(Sialic acids)在牛乳中的含量远远少于人乳，所以本研究利用纳滤(Nanofiltration)方法从乳清蛋白渗透液中浓缩唾液酸低聚糖(sialyl-oligosaccharides)成分，制备得到适合于添加到婴儿配方奶粉中的唾液酸产品，其中的乳清蛋白透过液是乳清经过纳滤脱去蛋白、少量脂肪、部分灰分得到的，从乳清中超滤分离出的蛋白根据蛋白的含量即可得到用于婴儿配方奶粉中的浓缩乳清蛋白粉(whey portein concentrate，WPC)。然后依据国内外婴儿配方奶粉相应标准和法规，最终确定加入唾液酸产品后配方组成和工艺流程。主要研究内容和结果如下:
　　 1.对比国内外唾液酸成分检测方法，根据方法的方便性、准确度、精密度、平均回收率、最低检出限等方面选择并优化适用于婴儿配方奶粉及其配料中唾液酸成分的高效液相色谱检测方法，即使用甲酸水解样品，4，5-亚甲基二氧基-1，2-邻苯二胺盐(DMB)为荧光衍生剂的高效液相色谱方法。该方法具有良好的准确度和精密度，平均回收率为95.83％:，最低检出限为0.02μmol/L。
　　 2.以乳清蛋白透过液为原料并通过纳滤、渗滤、浓缩、结晶方法制备唾液酸产品，选择适当的膜和工艺参数，保证乳清蛋白透过液中唾液酸成分更多的被截留，同时保持膜具有较好的通量。选取温度、压力、ph、流速和渗滤用水量为工艺中的关键参数，以唾液酸截留率、膜通量、脱盐率为指标进行单因素试验。试验结果为:
　　 1)纳滤膜为聚酰胺卷式纳滤膜，截留分子量为500Da，有效膜面积为0.4m2。最佳压力为5bar、温度为30℃、pH为6、流速为6L/min。在此条件下，膜通量为30L/h，唾液酸低聚糖的截留率为98.6％，浓度为147.10mg/L。
　　 2)渗滤用水量为5倍。渗滤后，得到干重0.4％，唾液酸低聚糖0.03％，乳糖0.22％的初级产品，其中唾液酸低聚糖含量为147.22mg/L。
　　 3.制备得到的唾液酸产品中主要成分唾液酸低聚糖含量为7.5％、乳糖含量为24％。
　　 4.设计出包含有唾液酸产品的婴儿配方奶粉配方，并确定选用干湿法结合的生产工艺，唾液酸产品利用干法混入。最终得到基础配方为每100g粉添加复合脂肪成分(棕榈油、无水无盐奶油和精炼大豆油(17∶25∶45))19.78g、全脂牛奶238.13g、乳清蛋白浓缩物(WPC80)8.00g、乳糖35.13g、唾液酸产品2.36g、复合矿物质1.00g、复合维生素0.50g，其能量为265.48kj/100ml。试验制备得到的婴儿配方奶粉，经过感官评价、理化和卫生分析证明其符配方食品国家标准GB10765-2010。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 立题背景

1．2 唾液酸研究现状

1．2．1 唾液酸的简介

1．2．2 唾液酸在人乳和牛乳中的含量和存在形式

1．2．3 唾液酸检测方法研究现状

1．2．4 唾液酸成分的分离及制取研究现状

1．2．5 唾液酸成分的生物学功能研究现状

1．3 膜分离技术

1．3．1 纳滤的主要特点

1．3．2 膜分离技术应用于食品工业中的优点

1．3．3 膜技术在乳品工业中的应用现状

1．4 乳清为唾液酸产品原料的可行性

1．4．1 乳清

1．4．2 乳清利用现状

1．4．3 乳清作为唾液酸产品来源的经济价值

1．5 研究的目的与意义

1．6 研究的主要内容

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 主要原料

2．1．2 主要试验试剂

2．1．3 仪器与设备

2．2 试验方法

2．2．1 主要指标的检测方法

2．2．2 高效液相色谱法检测唾液酸方法优化

2．2．3 唾液酸产品制备工艺条件的确定

2．2．4 唾液酸产品分析

2．2．5 唾液酸产品在婴儿配方奶粉中应用

2．2．6 婴儿配方奶粉产品分析

3 结果与分析

3．1 高效液相色谱法检测唾液酸方法优化

3．1．1 样品前处理条件的确定

3．1．2 流动相的选择

3．2 唾液酸产品制备中工艺条件的优化

3．2．1 纳滤条件的确定

3．2．2 渗滤用水量的确定

3．3 唾液酸产品的分析结果

3．3．1 唾液酸产品中唾液酸的含量

3．3．2 唾液酸产品中其他组分的含量

3．3．3 唾液酸产品指标分析

3．4 唾液酸产品在婴儿配方奶粉中的应用

3．4．1 婴儿配方粉配方的确定

3．4．2 婴儿配方奶粉的分析结果

4 讨论

4．1 唾液酸高效液相色谱检测方法的优化

4．2 唾液酸产品制备过程中工艺参数的确定

4．2．1 纳滤条件的确定

4．2．2 渗滤用水量的确定

4．3 唾液酸产品分析

4．4 唾液酸产品在婴儿配方奶粉中应用的研究

5 结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文