一种鲳鱼油或其分提物在制备人乳替代脂中的应用
阅读说明：本技术 一种鲳鱼油或其分提物在制备人乳替代脂中的应用 (Application of pomfret oil or its fraction in preparing human milk substitute lipid ) 是由 王小三 程昕祎 杨壮壮 江聪 黄健花 金青哲 王兴国 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种鲳鱼油或其分提物在制备人乳替代脂中的应用,属于食品技术领域。天然油脂中很少含有UPU型甘油三酯,少数天然油脂富含OPO,但OPL的含量很低。金鲳鱼油中甘油三酯含量最高的是OPL,其次是OPO,与中国母乳脂的甘油三酯组成相似。从鲳鱼油中选择金鲳鱼油、淡水白鲳或其分提物为基料油,再添加其他天然油脂或改性油脂复配得到人乳替代脂。这种人乳替代脂与母乳脂相似度高,解决了婴幼儿配方奶粉脂肪酸和钙低吸收率的问题,提高能量的吸收与利用,改善了粪便的硬度,减少婴幼儿便秘和肠道疾病的发生。(The invention discloses application of pomfret oil or a fractionation product thereof in preparation of human milk substitute fat, and belongs to the technical field of food. The natural oil and fat rarely contain UPU type triglyceride, and a few natural oil and fat are rich in OPO, but the content of OPL is very low. The highest content of triglycerides in golden pomfret oil is OPL, and the second is OPO, which is similar to the triglyceride composition of Chinese mother butterfat. Selecting golden pomfret oil, freshwater white pomfret or its fractionated matters from pomfret oil as base material oil, and adding other natural oil or modified oil to obtain human milk substitute fat. The human milk substitute fat has high similarity with the human milk fat, solves the problem of low absorption rate of fatty acid and calcium of infant formula milk powder, improves the absorption and utilization of energy, improves the hardness of excrement, and reduces the occurrence of constipation and intestinal diseases of infants.)
技术领域
本发明涉及一种鲳鱼油或其分提物在制备人乳替代脂中的应用，属于食品技术领域。
背景技术
母乳是婴幼儿最好的食物，可为婴幼儿提供生长发育所需的全部营养物质。母乳中的脂质成分被称为人乳脂，约占3％～5％，为婴幼儿提供40％～50％的能量和必需脂肪酸，并能促进脂溶性维生素的吸收。人乳脂是一种复杂的油脂混合物，人乳脂中甘油三酯大多以sn-UPU形式存在，如1，3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO)和1-油酸-2-棕榈酸-3-油酸甘油三酯(OPL)等。脂肪酸在甘油三酯骨架上独特的分布特点影响着婴儿的消化、吸收和代谢。诸多研究表明，喂养母乳脂有利于婴儿对脂肪和钙的吸收，而喂养大多数天然油脂，则会造成婴儿脂肪吸收不良和钙流失等问题，另外，喂养母乳脂可以防止婴幼儿便秘，而摄入天然脂肪一般会造成婴幼儿的便秘(Teichert和Akoh,Stearidonic acid soybean oilenriched with palmitic acid at thesn-2position by enzymaticinteresterification for use as humanmilk fat analogues,Journal of Agricultureand Food Chemistry,2011,59,5692–5701)。
随着社会的发展，女性就业机会的增多，非自然生育率的增加，产妇对母乳喂养认识不足和自身状况等多种原因，造成母乳喂养率持续降低。因此，婴幼儿配方奶粉成为最佳替代食品，其脂质成分被称为人乳替代脂(HMFS)。据大量文献报道，许多国家和地区的人乳脂中OPO含量最高，但是中国多个地区发现，OPL是中国母乳中含量最高的甘油三酯，OPO次之。目前市场上的人乳替代脂大多是基于外国母乳脂组成开发出来的，中国人的母乳脂成分未得到关注，婴幼儿配方奶粉中也未注意到OPL的添加，导致中国市场的人乳替代脂与中国人的母乳脂差异较大，不利于婴儿的生长发育。孙聪分析了中国市场上180个婴幼儿配方奶粉中的人乳替代脂组成并与中国人母乳脂的组成进行比较和评分，结果发现，180个奶粉的人乳替代脂跟中国人乳脂的总相似性系数(G)均低于60分，82.78％奶粉的人乳替代脂相似性分布在20～50分之间(孙聪.人乳替代脂的组成、相似性评价及制备研究，江南大学博士学位论文，2018)，这说明目前中国市场上的人乳替代脂与中国人母乳脂的组成差异巨大，有必要开发和持续优化与中国人乳脂更为相似的人乳替代脂
天然油脂中很少发现富含UPU型甘油三酯，巴沙鱼油、黑鱼油中仅发现含有一定含量的OPO，其OPL含量仍较低，这与中国人的母乳脂组成并不一致。仅用黑鱼油或巴沙鱼油进行调配时，婴幼儿奶粉用油中OPL不足的问题未能得到解决，与母乳脂的相似度较低。此外，通过酶法合成OPL的研究较少，且酶法合成价格较为昂贵。因此我们需要寻找一种新的富含OPL的油脂，应用于制备人乳替代脂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明发现金鲳鱼油和淡水白鲳鱼油(Colossoma brachypomum)，其中金鲳鱼油包括卵形鲳鲹鱼油(Trachinotus ovatus)，布氏鲳鲹鱼油(Trachinotus blochii)等，富含OPL和OPO，其脂肪酸组成与分布与母乳相似，这与中国人的母乳脂组成最为接近，是中国婴幼儿配方奶粉用油更好的选择，有在人乳替代脂方面的应用潜质。
本发明的第一个目的是提供一种鲳鱼油或其分提物在制备人乳替代脂或乳制品中的应用。
在本发明一种实施方式中，所述鲳鱼油包括金鲳鱼油和淡水白鲳鱼油中的一种或两种。
在本发明一种实施方式中，所述金鲳鱼油为卵形鲳鲹鱼油或布氏鲳鲹鱼油。
在本发明一种实施方式中，鲳鱼油分提物是采用干法分提或溶剂法分提对鲳鱼油进行分提得到。
在本发明一种实施方式中，所述鲳鱼油或其分提物在制备人乳替代脂中作为OPO和OPL补充成分。
本发明的第二个目的是提供一种人乳替代脂组合物，所述组合物是以鲳鱼油或其分提物为基料油，再添加其他天然油脂和/或改性油脂复配而成。
在本发明一种实施方式中，所述天然油脂包括大豆油、大豆油、花生油、棕榈油、菜籽油、椰子油、巴沙鱼油中的一种或多种。
在本发明一种实施方式中，所述改性油脂包括酶法合成的OPO结构脂和/或OPL结构脂。
在本发明一种实施方式中，鲳鱼油分提物是采用干法分提或溶剂法分提对鲳鱼油进行分提得到。
在本发明一种实施方式中，所述金鲳鱼油分提物的制备方法中提取溶剂为丙酮或正己烷；鲳鱼油和溶剂的质量体积比(w/v，g/mL)为1：(2-10)；提取温度为-10～0℃；时间为10-20h。
在本发明一种实施方式中，所述人乳替代脂组合物，以质量百分数计，包括0-10％大豆油，0-10％花生油，0-10％棕榈油，10％-20％椰子油、40％-50％巴沙鱼油、30％-45％金鲳鱼油或其分提物。
在本发明一种实施方式中，优选地，大豆油：花生油：棕榈油：椰子油：巴沙鱼油：OPO结构脂：金鲳鱼油分提物的质量比为:(0.05-1)：(1-2)：(0.05-1)：(10-20)：(40-50)：(30-40)。
在本发明一种实施方式中，所述人乳替代脂组合物包括，以质量百分数，0-10％大豆油，0-10％花生油，0-10％棕榈油，10-20％椰子油、15％-25％巴沙鱼油、20％-30％OPL结构脂、25％-40％淡水白鲳鱼油或其分提产物。
在本发明一种实施方式中，优选地，大豆油：花生油：棕榈油：巴沙鱼油：椰子油：OPL结构脂：淡水白鲳鱼油的质量比为(0.1-5)：(0.1-5)：(0.1-5)：(10-20)：(20-25)：(25-30)：(25-30)。
本发明的第三个目的是提供一种包含上述人乳替代脂组合物的食品。
本发明的有益效果：
(1)本发明选用的基料油中OPL的高含量在其他天然来源的油脂中未发现，且与国外母乳脂不同的是，OPL是中国母乳脂中含量最高的甘油三酯。通过实验发现金鲳鱼油中棕榈酸、sn-2位棕榈酸、OPO和OPL含量分别为23.52％、37.25％、15.84％和25.67％，淡水白鲳鱼油中棕榈酸、sn-2位棕榈酸、OPO和OPL含量分别为25.26％、36.96％、26.39％和19.38％，两种鱼油都含有高含量的OPL和OPO，与中国人的母乳脂组成接近，是一种优秀的制备人乳替代脂的基料油。
(2)本发明还提供一种人乳替代脂，所述人乳替代脂在脂肪酸组成方面与中国母乳脂相似度在90％以上，在sn-2位脂肪酸组成方面与中国母乳脂相似度在80％以上，在甘油三酯组成方面与中国母乳脂相似度在70％以上，更符合中国宝宝的需求。
(3)本发明提供一种用于制备人乳替代脂的基料油，相比现有的酶法和化学法合成相关的结构油脂，工艺更加简单，安全性更高，更适于工业化生产。
(4)这种人乳替代脂与母乳脂相似度高，解决了婴幼儿配方奶粉脂肪酸和钙低吸收率的问题，提高能量的吸收与利用，改善了粪便的硬度，减少婴幼儿便秘和肠道疾病的发生。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
1、棕榈酸含量的测定方法
取50mg鱼油于10mL刻度管，加入2mL 0.5mol/L的氢氧化钾-甲醇溶液，65℃皂化30min，冷却后加入2mL25％体积分数的三氟化硼-甲醇溶液，70℃水浴5min；加入2mL正己烷振荡3-4min提取脂肪酸甲酯，加入4mL饱和NaCl溶液，取上层溶液加入无水硫酸钠振荡(10000rpm离心5min)，注射器吸取过膜，气相色谱检测，计算棕榈酸含量。
2、sn-2位棕榈酸含量的测定方法
取50mg样品溶于1.0mL色谱级正己烷中，加入7mL Tris-HCl缓冲液(pH＝7.6)、1.75mL胆酸盐溶液(0.05％)、0.7mL的氯化钙溶液(2.2％)，旋涡振荡2min，加入50mg的猪胰脂酶，并在37℃下反应9min，每3min取出旋涡振荡2min。反应结束后，向冷却后的样品中加入2mL无水***，以4000r/min的转速离心后吸取有机上层，氮气浓缩至200μL的样品在薄层色谱上点样，展开剂为正己烷：无水***：冰醋酸(50:50:1，v/v/v)，采用2,7-二氯荧光素显色，并在紫外灯下识别，刮下2-MAG，用无水***萃取两次，氮气吹干无水***后，对样品进行脂肪酸甲酯化，经气相色谱仪进行检测分析，计算sn-2位棕榈酸含量。
3、甘油三酯含量的测定方法
采用配有蒸发光检测器的反相高效液相色谱仪(RP-HPLC)检测分析产物中甘油三酯的组成。取20mg样品溶于1.0mL色谱级正己烷中，膜过滤后，经高效液相色谱仪进行检测分析。采用峰面积归一化的方法完成定量，并使用标品进行标定将面积百分比转换为质量百分比，计算甘油三酯的含量。
4、人乳替代脂的相似性评价
本发明所涉及的人乳替代脂同中国母乳脂在脂肪酸、sn-2位脂肪酸及甘油三酯组成方面的相似性，根据邹孝强等(邹孝强.人乳脂替代品的评价模型建立及其酶法制备[D]:[博士学位论文].无锡:江南大学，2013.)建立的人乳脂相似性评价模型，采用“扣分”原则评价人乳替代脂与人乳脂的相似度。人乳脂相似性评价模型如下：
其中，G表示相似性评价总得分，满分为100分；GFA/sn-2FA/TAG表示脂肪酸、sn-2位脂肪酸或甘油三酯的相似性评价得分；n为总脂肪酸或sn-2位脂肪酸或甘油三酯中指标的数量；bi表示人乳替代脂的总脂肪酸或sn-2位脂肪酸或甘油三酯的实际值；ai表示人乳脂的总脂肪酸或sn-2位脂肪酸或甘油三酯的端值，取决于bi的大小。
实施例1：金鲳鱼油
采用氯仿甲醇法提取金鲳鱼油，取新鲜金鲳鱼肝脏冷冻干燥并粉碎。取粉碎后的粉末10g，加入100mL甲醇，震荡，再加入200mL氯仿，超声20min，抽滤后取澄清液体，加入100mL质量分数为0.88％的氯化钠溶液，将混合后的溶液在4500rpm下离心10min，吸取下层，置于圆底烧瓶中，旋蒸除去溶剂得到金鲳鱼油。测得金鲳鱼油中棕榈酸、sn-2位棕榈酸、OPO和OPL的含量分别为23.52％、37.25％、15.84％和25.67％。
实施例2：淡水白鲳鱼油
参照实施例1的氯仿甲醇法提取淡水白鲳鱼油。测得淡水白鲳鱼油中棕榈酸、sn-2位棕榈酸、OPO和OPL的含量分别为25.26％、36.96％、26.39％和19.38％。OPL的含量略低于金鲳鱼油，可以添加少量OPL结构脂，进行人乳替代脂的调配。
实施例3：一种金鲳鱼油的分提产物的制备方法
将实施例1得到的金鲳鱼油经溶剂法分提，所用溶剂为丙酮，金鲳鱼油与溶剂比(w/v)为1:8，分提温度为-6℃，分提时间12h，得到金鲳鱼油分提物。所述金鲳鱼油分提物中棕榈酸、sn-2位棕榈酸、OPO和OPL的含量分别为27.82％、45.37％、20.28％和29.46％。
实施例4：一种人乳替代脂的组合物
选取大豆油、花生油、棕榈油、椰子油、巴沙鱼油和实施例3的金鲳鱼油分提产物为基料油，通过Matlab软件中的Fmincon函数对公式进行编程求解，求出最优配比。最优配比为大豆油：花生油：棕榈油：椰子油：巴沙鱼油：金鲳鱼油分提物＝0.48％:1.45％:0.44％:18.16％:42.14％:37.32％，其总脂肪酸，sn-2位脂肪酸及甘油三酯三部分与中国母乳脂的相似得分分别为：95.77、84.84和77.42，总相似性得分为86.01。由得分可以看出与中国母乳脂较为相似。目前中国市场上配方奶粉中人乳替代脂的总相似性得分均在60分以下(孙聪.人乳替代脂的组成、相似性评价及制备研究，江南大学博士学位论文，2018)，因此本发明显著提高了人乳替代脂与中国人母乳脂的相似性。
实施例5：一种人乳替代脂组合物
选取大豆油、花生油、棕榈油、椰子油、巴沙鱼油、OPL结构脂和实施例2的淡水白鲳鱼油为基料油，配比为大豆油：花生油：棕榈油：椰子油：巴沙鱼油：OPL结构脂：淡水白鲳鱼油＝4.45％:1.10％:4.93％:14.41％:20.05％:28.93％:26.13％，其总脂肪酸，sn-2位脂肪酸及甘油三酯三部分与中国母乳脂的相似得分分别为：97.52、84.63和81.09，总相似性得分为87.74。由得分可以看出与中国母乳脂较为相似。目前中国市场上配方奶粉中人乳替代脂的总相似性得分均在60分以下(孙聪.人乳替代脂的组成、相似性评价及制备研究，江南大学博士学位论文，2018)，因此本发明显著提高了人乳替代脂与中国人母乳脂的相似性。
实施例6：一种婴幼儿配方奶粉
一种含有实施例4中的人乳替代脂组合物的婴幼儿配方奶粉。其组成包括(按重量份计)：脱脂牛乳400份、脱盐乳清粉300份、人乳替代脂组合物100份、磷脂5份、DHA粉2份、花生四烯酸粉2份、白砂糖50份，乳糖50份，浓缩乳清蛋白粉20份，低聚半乳糖10份、低聚果糖20份、唾液酸1份、核苷酸1份、胆碱5份、叶黄素0.2、复合维生素2份和复合矿物质2份。
实施例7：一种老年配方奶粉
一种含有实施例5中的人乳替代脂组合物的老年配方奶粉。其组成包括(按重量份计)：脱脂奶粉500份、乳清蛋白粉200份、人乳替代脂组合物50份、海洋鱼骨胶原蛋白低聚肽粉20份、低聚半乳糖10份、低聚果糖10份、复合维生素2份和复合矿物质2份。
对比例1：草鱼油
参照实施例1的氯仿甲醇法提取草鱼油，取新鲜草鱼肝脏冷冻干燥并粉碎。取粉碎后的粉末10g，加入100mL甲醇，震荡，再加入200mL氯仿，超声20min，抽滤后取澄清液体，加入100mL质量分数为0.88％的氯化钠溶液，将混合后的溶液在4500rpm下离心10min，吸取下层，置于圆底烧瓶中，旋蒸除去溶剂得到草鱼油。测得草鱼油中棕榈酸、sn-2位棕榈酸含量为15.76％、21.52％，经过计算得sn-2位棕榈酸占所有棕榈酸含量为45.51％、OPO和OPL的含量分别为10.27％和3.14％。与中国人的母乳脂组成差距较大，不适合作为基料油调配人乳替代脂。
对比例2：巴沙鱼油
参照实施例1的氯仿甲醇法提取巴沙鱼油，测得巴沙鱼油中棕榈酸、sn-2位棕榈酸、OPO和OPL的含量分别为33.83％％、50.65％、27.25％和14.39％。与中国人的母乳脂相比，其OPO的含量较高。可以通过添加巴沙鱼油补充OPO，但其OPL含量低于人乳脂，因此需要补充其他含有OPL的油脂进行调配。
对比例3：鲢鱼油
参照实施例1的氯仿甲醇法提取鲢鱼油，测得鲢鱼油中OPO和OPL的含量分别为5.22％和12.33％。其OPL和OPO含量远低于人乳脂的含量，不适合于用作人乳替代脂。
表1不同鱼油中甘油三酯组成
对比例4：
参照实施例4制备人乳替代脂组合物，区别在于，省略金鲳鱼油分提物，其他条件同实施例1。选取大豆油、花生油、棕榈油、菜籽油、椰子油、巴沙鱼油为基料油，通过Matlab软件中的Fmincon函数对公式进行编程求解，求出最优配比。最优配比为大豆油:花生油:棕榈油:菜籽油:椰子油:巴沙鱼油:OPO结构脂＝20.30％:0.37％:8.62％:0.25％:18.15％:52.30％，其总脂肪酸，sn-2位脂肪酸及甘油三酯三部分与中国母乳脂的相似得分分别为：95.56、56.75和74.37，总相似性得分为75.68。其中，sn-2位脂肪酸和甘油三酯评分较实施例相比失分较多，这是因为这些油脂中棕榈酸主要分布在sn-1,3位上，这种不利于婴儿的消化吸收。并且各种油中OPL含量较低，最高仅为14.39％，且OPO含量远高于OPL。因此，通过调配无法得到OPL高于OPO含量的人乳替代脂。
对比例5：一种市售婴幼儿配方奶粉
称取1克市售牛乳/植物油基婴幼儿配方奶粉，加入10mL 65℃的热水，充分混合后冷却。加入2.0mL氨水，充分混合后放入约65℃的水浴锅中，加热15～20min,不时取出振荡。取出后冷却至室温，加入10mL乙醇，缓和但彻底地进行混合。分别加入25mL的***和石油醚进行萃取，分层后取上层有机相，重复2-3次。合并所有的有机相，40℃下旋转蒸发除去有机溶剂，所得的脂肪放置在-20℃冰箱中备用。测得该市售婴幼儿配方奶粉的总脂肪酸中棕榈酸、油酸，亚油酸含量为20.03％、31.63％和20.44％，sn-2位棕榈酸含量为33.94％。其中OPO，为10.31％，未检测到OPL。对总脂肪酸，sn-2位脂肪酸和甘油三酯分别评价，得分为85.78，44.89和39.72，平均得分为56.80，与实施例3中的婴幼儿配方奶粉相比，在sn-2位脂肪酸和甘油三酯方面失分较多。
本发明所述中国母乳脂的脂肪酸、sn-2位脂肪酸及甘油三酯组成如表2-3所示，数据来源于孙聪.人乳替代脂的组成、相似性评价及制备研究[D]:[博士学位论文].无锡:江南大学，2018。
表2中国母乳脂的脂肪酸和sn-2位脂肪酸组成
注：“-”表示未关注。
表3中国母乳脂的甘油三酯组成
表4为本发明实施例1中金鲳鱼油的脂肪酸、sn-2位脂肪酸和甘油三酯组成。
表4金鲳鱼油脂肪酸、sn-2位脂肪酸及甘油三酯组成
表5-7物理调配过程中所涉及的天然油脂及改性油脂的脂肪酸，sn-2位脂肪酸及甘油三酯组成。
表5天然油脂及改性油脂总脂肪酸组成(％)
注：ND表示未测出。
表6天然油脂及改性油脂sn-2位脂肪酸组成(％)
表7天然油脂及改性油脂甘油三酯组成(％)
注：ND表示未测出。
将实施例4、实施例5和对比例4中调配的人乳替代脂进行脂质代谢测定，具体如下：
实验动物清洁级Wistar大鼠(1周龄，雄性)，饲养于清洁级实验动物中心，温度(23+2℃)，湿度60％，自由饮水和采食。实验动物的护理和预处理都依照《实验动物管理条例》相关规定进行。准备28只雄性Wistar大鼠用基础饲料喂养一周后，随机分为4组，分别为实验组1、实验组2、实验组3和基础对照组。适应一周后开始按饲料配方喂养。各组饲料配方参照美国营养学会推荐的实验动物饲料配方配制而成，实验组1、实验组2、实验组3和基础对照组中的油脂分别为等量的实施例4、实施例5、对比例4中调配的人乳替代脂和棕榈油。各组饲料出脂肪来源不同，能量及各种主要营养素、矿物质和各种微量元素保持一致。每日更换垫料和饮用水，将幼鼠放在代谢笼中单独喂养，喂养实验进行2周，记录平均摄食量和增重。
表8幼鼠基本膳食配方
喂养实验进行两周，及时分别收集最后3天的粪便。每天结束后将收集的粪样称重，冻存于-20℃。实验期结束后，分别将各笼的全部粪样拌和混匀，取一部分进行冷冻干燥，粉碎过40目筛，于-20℃条件下冷冻保存。对小鼠粪便脂质和矿物质组成进行测定，结果见表9和10。
表9小鼠膳食摄入和生长状况
在两周的喂养实验期间，各组之间膳食摄入和粪便量无显著差异，体重实验组1和实验组2较另外两组有一定的增加趋势。实验组3和基础对照组与另外两组相比，粪便颜色较深，含水量较低。
表10小鼠脂肪和矿物质表观吸收率
注：表观吸收率＝(摄入-粪便中的含量)/摄入×100％
小鼠粪便脂质和矿物质组成结果见表10。总脂肪指粪便中三酰甘油和游离脂肪酸的总和，实验组1与实验组2没有显著差异，与实验组3和基础对照组相比，脂肪***量少。可以看出实施例4和实施例5中的人乳替代脂更有利于脂肪的吸收。
实验组1和实验组2粪便钙的百分含量显著低于实验组3和基础对照组，钙的表观吸收率与此负相关。镁的表观吸收率没有显著差异。这可能由于棕榈酸位于sn-1,3位易与钙结合形成钙皂，而钙皂在胆汁中溶解度低，皂中的脂肪和钙都很难被吸收。由此可以得出，实施例4和实施例5中制备的人乳替代脂减少了粪便中钙的***，改善了钙的吸收。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。