張 雪，葛武鵬,，郗夢(mèng)露，楊 莉，何 銳，崔秀秀

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西優(yōu)利士乳業(yè)有限公司，陜西 咸陽(yáng) 712000；3.陜西百躍羊乳集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710000）

嬰幼兒階段是身體和大腦發(fā)育的重要時(shí)期，其充足均衡的營(yíng)養(yǎng)供給對(duì)嬰幼兒健康成長(zhǎng)極其重要。母乳是嬰幼兒喂養(yǎng)的金標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)母乳供應(yīng)不足或因各種社會(huì)因素等不能進(jìn)行母乳喂養(yǎng)時(shí)，嬰幼兒配方（以下簡(jiǎn)稱嬰配）奶粉就成了嬰幼兒母乳的最佳替代品[1]。嬰配奶粉的營(yíng)養(yǎng)成分必須滿足嬰幼兒的生長(zhǎng)需要，應(yīng)最大程度地接近母乳，其各營(yíng)養(yǎng)素成分及含量，構(gòu)成及量效關(guān)系對(duì)滿足嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)需求至關(guān)重要[2]。特別是三大產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的熱量供給更應(yīng)科學(xué)合理，且三者的攝入比例亦影響著微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入狀況[3]，因此對(duì)其進(jìn)行合理科學(xué)的綜合性評(píng)價(jià)顯得尤其重要。

目前尚缺乏多營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)體系的嬰配奶粉的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化方法。本研究首次利用馬氏距離（Mahalanobis distance，MD）對(duì)嬰配奶粉中三大宏量營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，營(yíng)養(yǎng)素組成、含量與母乳的吻合度越高則表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越優(yōu)。吻合度為樣本與真值（理論值、標(biāo)準(zhǔn)值）兩個(gè)或多個(gè)變量之間接近程度的量化指標(biāo)[4]，是通過(guò)計(jì)算樣本與標(biāo)準(zhǔn)值之間的距離轉(zhuǎn)化得到。馬氏距離是1936年印度統(tǒng)計(jì)學(xué)家Mahalanobis[5]提出的，它是一種有效的計(jì)算一個(gè)樣本與樣本集“重心”的最近距離或者計(jì)算兩個(gè)未知樣本集相似度的方法。與歐氏距離相比，馬氏距離不受量綱的影響，即兩點(diǎn)之間的馬氏距離與原始數(shù)據(jù)的測(cè)量單位無(wú)關(guān)；且馬氏距離考慮到各種特性之間的聯(lián)系，可以排除變量之間的相關(guān)性的干擾[6]。

本研究采用氣相色譜、高效液相色譜、離子色譜等方法對(duì)嬰配奶粉的三大宏量營(yíng)養(yǎng)素（蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物）及其氨基酸、脂肪酸、低聚糖、乳糖含量進(jìn)行測(cè)定并分析，首次利用主成分分析與馬氏距離法相結(jié)合的方法對(duì)嬰配奶粉進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)綜合評(píng)價(jià)，比對(duì)不同嬰配奶粉的優(yōu)劣，以期為嬰配奶粉的開發(fā)及綜合科學(xué)評(píng)價(jià)提供更多的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

I段（0～6月）嬰配羊奶粉，編號(hào)為A～G；I段嬰配牛奶粉，編號(hào)為H～I(xiàn)，購(gòu)于陜西某連鎖超市。

鄰苯二甲醛（o-phthaldialdehyde，OPA）、9-芴甲氧羰酰氯（Fmoc-Cl）、脂肪酸-甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma-Aldrich公司；17 種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)混合物、氨基酸補(bǔ)充劑盒 美國(guó)安捷倫科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

8400凱氏定氮儀 丹麥FOSS公司；1100高效液相色譜儀、Poroshell HPH-C18色譜柱（4.6 mm×100 mm，2.7 μm）、HP-88氣相色譜柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm） 美國(guó)安捷倫科技有限公司；GC-2014C氣相色譜儀（配有火焰離子化檢測(cè)器） 日本島津公司；ICS5000+離子色譜儀 美國(guó)賽默飛世爾公司。

1.3 方法

1.3.1 基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)含量的測(cè)定

蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，采用8400全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定。脂肪含量測(cè)定參照GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》。碳水化合物含量測(cè)定參照GB 10765—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》。脂肪酸含量測(cè)定采用氣相色譜法參照GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》中乙酰氯-甲醇法。乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參照GB 5413.5—2010《嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測(cè)定》。

1.3.2 16 種水解氨基酸含量的測(cè)定

1.3.2.1 樣品前處理

16 種氨基酸（除色氨酸）參照GB/T 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》，采用1100高效液相色譜儀測(cè)定。

1.3.2.2 OPA-FMOC柱前在線衍生分析

柱前在線衍生方法需在樣品瓶1～5號(hào)位置依次放置0.4 mol/L硼酸鈉緩沖液（pH 10.2）、超純水、1% OPA、0.5% Fmoc-Cl、流動(dòng)相A液；設(shè)置程序：先抽取1號(hào)瓶2.5 μL；再抽取2號(hào)瓶2.5 μL，最大速率，空氣混合5.0 μL 2 次，等待0.5 min；抽取2號(hào)瓶0 μL；接著抽取3號(hào)瓶1.0 μL，最大速率空氣混合6.0 μL，6 次；再抽取2號(hào)瓶0 μL；接著抽取4號(hào)瓶1.0 μL，最大速率空氣混合7.0 μL，6 次；再抽取5號(hào)瓶20 μL，最大速率空氣混合20.0 μL，2 次；接著進(jìn)樣20 μL[7]。

1.3.2.3 色譜條件

色譜柱Poroshell HPH-C18（4.6 mm×100 mm，2.7 μm）；柱溫40 ℃，流速1.5 mL/min；流動(dòng)相A：含10 mmol/L磷酸氫二鈉、10 mmol/L硼酸鈉的緩沖溶液，用鹽酸溶液調(diào)pH值至8.2；流動(dòng)相B：甲醇-乙腈-水（45∶45∶10，V/V）；按表1進(jìn)行梯度洗脫。紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)338 nm，10 nm帶寬，參比390 nm，20 nm帶寬（一級(jí)氨基酸）；262 nm，16 nm帶寬；參比324 nm，8 nm帶寬（二級(jí)氨基酸）；于賴氨酸出峰后切換波長(zhǎng)至262 nm。

表 1 洗脫梯度程序Table 1 Gradient elution program

1.3.3 色氨酸測(cè)定

參照AOAC 988.15測(cè)定飼料中色氨酸的標(biāo)準(zhǔn)，采用1100高效液相色譜儀測(cè)定。衍生與色譜條件同1.3.2節(jié)。

1.3.4 低聚糖含量測(cè)定

低聚果糖含量的測(cè)定：采用離子色譜法，參照GB 5009.255—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中果聚糖的測(cè)定》。低聚半乳糖含量的測(cè)定參考邵琪等[8]的方法。

1.3.5 主成分與馬氏距離的計(jì)算

主成分分析的目的就是將數(shù)據(jù)降維，以消除眾多信息共存中相互重疊的信息部分。主成分分析得到多個(gè)變量的主成分和得分，得分為壓縮后的變量數(shù)據(jù)，使用得分?jǐn)?shù)據(jù)代替原始營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)計(jì)算馬氏距離，不僅能反映全部數(shù)據(jù)信息，而且也能壓縮參加計(jì)算馬氏距離的變量數(shù)，并能保證M矩陣不存在共線問(wèn)題[9]。計(jì)算由多個(gè)主成分變量賦予的不同樣品各自得分T（式（1））。

式中：X為指標(biāo)變量矩陣；P為載荷矩陣；n為樣品數(shù)；m為變量數(shù)；f為主成分?jǐn)?shù)。

計(jì)算樣品數(shù)據(jù)到標(biāo)準(zhǔn)值（母乳數(shù)據(jù)）的馬氏距離矩陣（式（2））。

式中：D為馬氏距離；M為標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)集因子分析中得分陣（Score）的協(xié)方差陣；Ti為樣本的得分向量；T為n個(gè)樣品參考的標(biāo)準(zhǔn)值；i為不同的樣本。

得到的馬氏距離代表樣品該營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與母乳的吻合程度，數(shù)值越大，距離越遠(yuǎn)，與母乳吻合度越低，呈負(fù)相關(guān)。為將其轉(zhuǎn)換為呈正相關(guān)的最終得分，計(jì)算最終馬氏距離評(píng)分MD（式（3））。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel 2010和Minitab 16.2.3軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、繪圖、方差分析，利用Matlab 2014軟件進(jìn)行主成分分析、馬氏距離評(píng)分計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的組成及含量

蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物（主要是乳糖）是嬰幼兒從出生到斷奶時(shí)期的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是母乳為嬰幼兒提供的基本且重要的營(yíng)養(yǎng)保障[10]。作為食品中為嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育提供能量的三大宏量營(yíng)養(yǎng)素，它們的質(zhì)量及含量是首要考慮因素。

表 2 不同品牌的嬰配奶粉宏量營(yíng)養(yǎng)素組成Table 2 Macronutrient composition of different brands of infant formula

脂類成分的攝入能滿足機(jī)體能量供應(yīng)及基礎(chǔ)的脂肪酸需求，對(duì)于脂溶性維生素、類胡蘿卜素和膽固醇的消化吸收至關(guān)重要，同時(shí)也促進(jìn)了風(fēng)味的傳遞及飽腹感的產(chǎn)生[11]。乳糖是嬰配奶粉中含量較高的一種糖，GB 10765—2010中規(guī)定0～6 個(gè)月適齡的配方奶粉中乳糖含量應(yīng)占碳水化合物的90%以上，乳糖經(jīng)乳糖酶作用形成有機(jī)酸，可以促進(jìn)鈣離子吸收、有益菌成長(zhǎng)[12]。由表2可以看出，幾種配方奶粉的乳糖含量均占碳水化合物90%以上，符合GB 10765—2010。

圖 1 嬰配奶粉沖調(diào)乳及母乳中宏量營(yíng)養(yǎng)素的質(zhì)量濃度Fig. 1 Comparison of macronutrient contents in infant formula and breast milk

母乳中的主要營(yíng)養(yǎng)成分含量通常作為嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)需求的標(biāo)準(zhǔn)，是各類嬰兒配方食品配料選擇的基礎(chǔ)。母乳中蛋白質(zhì)平均質(zhì)量濃度為0.9～1.2 g/100 mL[13]，脂肪占總能量的47%，乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%；由圖1可看出，除脂肪質(zhì)量濃度外，嬰配奶粉中蛋白質(zhì)、乳糖質(zhì)量濃度均高于母乳，均能滿足嬰幼兒的能量需求。不同基料的嬰配奶粉蛋白質(zhì)量濃度為1.49～1.75 g/100 mL，遠(yuǎn)高于母乳。這與逄金柱等[14]研究結(jié)果一致。蛋白質(zhì)含量過(guò)高會(huì)加重嬰幼兒腎臟的代謝負(fù)擔(dān)，已有多項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)證明[15]：低蛋白含量的配方奶粉不影響嬰兒的各項(xiàng)生理指標(biāo)，且有降低肥胖和患慢性疾病的幾率。同時(shí)平衡嬰配奶粉中總蛋白含量與必需氨基酸含量，是嬰配奶粉在蛋白質(zhì)和氨基酸組成上能夠更貼近母乳的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)。

2.2 低聚糖組成及含量

母乳作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，天然含有牛乳中不存在的益生元（即低聚糖）。有研究表明，低聚糖種類及含量的不同是導(dǎo)致嬰兒腸道菌群存在差異的重要原因，母乳中的低聚糖有重要的益生作用（特別是對(duì)雙歧桿菌），在嬰兒配方奶中添加低聚半乳糖和菊粉可以促進(jìn)雙歧桿菌增殖[16]。Arslanogru等[17]研究表明，含短鏈低聚半乳糖和長(zhǎng)鏈低聚果糖的嬰兒配方食品能夠降低出生6 個(gè)的嬰兒患過(guò)敏性皮炎及其他傳染病的風(fēng)險(xiǎn)。為模擬母乳，目前較多嬰配奶粉中都添加了低聚半乳糖和低聚果糖。

表 3 嬰配奶粉低聚半乳糖和低聚果糖含量Table 3 Contents of oligogalactose and oligofructose in infant formula

由表3可以看出，不同品牌的嬰配奶粉低聚半乳糖和低聚果糖的添加量差異顯著。其中羊奶粉樣品C和牛奶粉樣品H中未添加低聚半乳糖，其余樣品中，低聚半乳糖添加量最少的是樣品E，僅為0.61 g/100 g，最多的是樣品A，為1.73 g/100 g。低聚果糖添加量最少為樣品G（0.41 g/100 g），最多的是樣品C（1.83 g/100 g）。國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，母乳中益生元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7‰，對(duì)應(yīng)奶粉中益生元質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為5.5%[18]。樣品A中益生元添加量最高，為3.34 g/100 g；樣品G中益生元添加量最低，為1.07 g/100 g，均與母乳存在較大差異。

2.3 嬰配奶粉氨基酸含量分析結(jié)果

由表4及圖2可知，通過(guò)柱前衍生高效液相色譜法檢測(cè)到嬰配奶粉中的17 種氨基酸，氨基酸總含量最高的為嬰配羊奶粉B樣品（12.72 g/100 g），最低的為嬰配牛奶粉樣品I（10.67 g/100 g）；由氨基酸熱圖可以看到：嬰配羊奶粉B樣品多種氨基酸顏色均最深，表明其含量最高；嬰配牛奶粉I顏色均最淺，表明其氨基酸含量較低?？傮w而言，所測(cè)樣品中嬰配羊奶粉氨基酸含量高于嬰配牛奶粉，氨基酸總量與蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)。其中包括色氨酸在內(nèi)的9 種EAA占氨基酸總含量的41.42%～44.10%，EAA/NEAA為70.70%～78.88%，均高于聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（40%和60%以上）[19]。嬰配牛奶粉樣品H的EAA/TAA和EAA/NEAA均最低；嬰配羊奶粉A樣品最高。所有樣品的17 種氨基酸含量中最高和最低的分別為Glu和Trp，與李菁等[20]用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定嬰配奶粉中的氨基酸研究結(jié)果一致。有研究顯示母乳氨基酸含量中谷氨酸含量最豐富[21]。所測(cè)樣品中嬰配羊奶粉B的Glu含量最高，為2.61 g/100 g。Glu是谷胱甘肽的前體，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的興奮性遞質(zhì)，其對(duì)嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育有更大的益處，同時(shí)是腸道細(xì)胞能量的重要底物[22]。9 種EAA中，Leu均含量最高，為1.02～1.26 g/100 g，其次為L(zhǎng)ys、Val、Thr和Ile。Leu在機(jī)體中發(fā)揮著重要的營(yíng)養(yǎng)生理作用，主要包括氧化供能、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能和調(diào)節(jié)機(jī)體（尤其是骨骼?。┑牡鞍踪|(zhì)代謝[23]。Leu、Ile和Val又稱為支鏈氨基酸，不僅是合成蛋白質(zhì)的前體物質(zhì)，而且具有許多其他特殊生物學(xué)功能，屬于功能性氨基酸[24-25]。BCAA/TAA的比值中，嬰配羊奶粉B樣品最高，為21.17；嬰配牛奶粉H樣品支鏈氨基酸含量較少，比值較低，為18.11，其余樣品均在20以上。不同基料、不同品牌的嬰配粉在多種氨基酸含量上均存在差異，但除His外，其余氨基酸的差異并不顯著。嬰配牛奶粉H、I樣品在多種氨基酸含量上均低于其余樣品。顧浩峰等[26]研究表明，與牛奶嬰配奶粉相比，羊奶嬰配奶粉中的蛋白質(zhì)的消化率更高，且EAA含量更高，能更好地被機(jī)體吸收利用。王逸斌等[27]分析發(fā)現(xiàn)與配方牛奶粉相比，全羊乳蛋白配方羊奶粉可以明顯促進(jìn)嬰兒的體質(zhì)量及頭圍等一系列指標(biāo)增長(zhǎng)，對(duì)整體生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)作用明顯優(yōu)于配方牛奶粉，可能因?yàn)檠蚰趟赜械睦砘再|(zhì)如蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)、EAA含量等更有益于其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的發(fā)揮，從而導(dǎo)致嬰兒對(duì)羊奶的消化率以及消化吸收速率高于牛奶。

表 4 嬰配奶粉氨基酸含量Table 4 Amino acid contents of infant formula

圖 2 不同品牌嬰配奶粉氨基酸熱圖Fig. 2 Heatmap for amino acids in different brands of infant formula

2.4 嬰配奶粉脂肪酸含量分析結(jié)果

通過(guò)表5和圖3可以看出，不同品牌、基料的嬰配奶粉中脂肪酸組成相似，但各種脂肪酸含量差異較大，與母乳仍有較大差距。母乳中主要脂肪酸組成為棕櫚酸C16:0、油酸C18:1c和亞油酸C18:2c，其含量占總量的70%以上。嬰配奶粉中主要脂肪酸與母乳一致，嬰配羊奶粉中其含量占總量的72%～80%；嬰配牛奶粉中其含量占總量的80%以上。

在短鏈、中鏈和長(zhǎng)鏈脂肪酸中，不同品牌奶粉中短鏈脂肪酸的含量差異性顯著，含量最高的為嬰配方羊奶粉樣品D（5.73%），含量最低的為嬰配牛奶粉樣品I（0.88%）?？梢钥闯?，嬰配羊奶粉中短鏈脂肪酸的含量明顯高于嬰配牛奶粉。羊乳中的短中鏈脂肪酸（C4～C10）含量顯著高于牛乳和母乳，研究表明脂肪酶分解短中鏈脂肪酸的能力要比分解長(zhǎng)鏈脂肪酸強(qiáng)的多，這也是山羊乳脂比牛乳脂更易消化的原因之一[28]。短鏈脂肪酸具有易消化的特性，能夠抑制膽固醇沉積、預(yù)防和治療腸功能紊亂等疾病，還可調(diào)節(jié)腸道菌群，維持體液和電解質(zhì)平衡[29-30]。長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸中ARA和DHA含量較高，它們均來(lái)源于添加的微生物油脂。嬰配奶粉中ARA和DHA含量遠(yuǎn)低于母乳（分別為0.84%、0.58%），嬰配牛奶粉樣品I中含量較高，分別為0.37%和0.33%。且同種基料的配方奶粉間差異不顯著，嬰配牛奶粉含量高于嬰配羊奶粉（P＜0.05）。DHA對(duì)嬰兒大腦、視網(wǎng)膜、皮膚和腎的發(fā)育十分重要，其攝入或合成不足時(shí)可直接影響學(xué)習(xí)能力及視力發(fā)育[31]。ARA在腦和神經(jīng)組織中，占多不飽和脂肪酸總量的40%以上，在神經(jīng)末梢甚至高達(dá)70%。它與嬰兒的智力和神經(jīng)發(fā)育及視覺(jué)敏銳度直接相關(guān)。ARA和DHA可以協(xié)同促進(jìn)海馬神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)[32]。GB 10765—2010規(guī)定，若添加DHA，至少要添加等量的ARA，因此，ARA和DHA的比值至關(guān)重要。由表5可知，嬰配奶粉中ARA/DHA均大于1，嬰配羊奶粉F樣品中其比值高達(dá)1.9。

表 5 不同品牌嬰配奶粉與母乳中脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 5 Comparison of fatty acid contents in different brands of infant formula and breast milk

圖 3 不同品牌嬰配奶粉脂肪酸熱圖Fig. 3 Heatmap for fatty acids in different brands of infant formula

LA和ALA是人體的必需脂肪酸，LA/ALA對(duì)于新生兒的生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用，新生兒配方乳中該值推薦范圍5∶1～15∶1，且在5∶1～6∶1時(shí)最佳[33]。如表5所示，不同品牌的嬰配奶粉中的亞油酸和α-亞麻酸差異不大，除個(gè)別品牌外，亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要集中在22%～26%。其中嬰配羊奶粉C樣品亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，34.18% α-亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要集中在3%～4%，9 種嬰配奶粉中油酸和α-亞麻酸的比值均符合5∶1～15∶1的要求，其中大部分集中在6∶1左右。

此外，不同種類脂肪酸的比例是評(píng)價(jià)脂肪酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，世界衛(wèi)生組織推薦SFA∶MUFA∶PUFA＝1∶1∶1[34]。在9 種奶粉中，嬰配羊奶粉樣品G中SFA∶MUFA∶PUFA最接近1∶1∶1，與脂肪酸理想比例模式最接近。

2.5 主成分分析結(jié)合馬氏距離計(jì)算評(píng)分

表 6 特征值與方差貢獻(xiàn)率Table 6 Eigenvalues and their contributions to the variance

利用Matlab軟件對(duì)嬰配奶粉氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、乳糖與低聚糖含量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化等數(shù)據(jù)預(yù)處理，消除不同維度的數(shù)據(jù)差異性，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率大于90%的原則，提取出6 個(gè)主成分，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到90.19%，說(shuō)明這6 個(gè)主成分基本包含了全部變量信息，因此選擇前6 個(gè)成分進(jìn)行馬氏距離分析。提取的主成分及貢獻(xiàn)率見(jiàn)表6。對(duì)提取出的主成分進(jìn)行馬氏距離分析，得到馬氏距離評(píng)分。

表 7 不同品牌嬰配奶粉的馬氏距離評(píng)分Table 7 MD scores for different brands of infant formula

如表7所示，馬氏距離評(píng)分最高的樣品為嬰配羊奶粉D（90.15）；嬰配羊奶粉F樣品評(píng)分次之，為86.96。嬰配牛奶粉H、I樣品評(píng)分均處于較低水平，分別為82.32、82.10。所測(cè)樣品中嬰配羊奶粉評(píng)分普遍高于嬰配牛奶粉。馬氏距離評(píng)分越高，表明該樣品與母乳馬氏距離越小，即樣品與母乳中營(yíng)養(yǎng)成分的相似程度越高。

為進(jìn)一步探究各營(yíng)養(yǎng)素對(duì)整體得分的影響，對(duì)氨基酸、脂肪酸數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化等預(yù)處理、主成分分析，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率大于90%的原則，氨基酸提取出4 個(gè)主成分，脂肪酸提取出4 個(gè)主成分，并分別計(jì)算其馬氏距離評(píng)分。碳水化合物數(shù)據(jù)（乳糖、低聚糖）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化等預(yù)處理，計(jì)算馬氏距離評(píng)分。

表 8 不同品牌配方奶粉中的氨基酸、脂肪酸、碳水化合物馬氏距離評(píng)分Table 8 MD scores for amino acids, fatty acids, and carbohydrates in different brands of infant formula

由表8可知，整體的馬氏距離評(píng)分受脂肪酸數(shù)據(jù)影響最大，若脂肪酸組成和含量與母乳差異較大，則其綜合評(píng)分也較母乳差異較大，而碳水化合物數(shù)據(jù)對(duì)整體馬氏距離評(píng)分的影響最小，各種營(yíng)養(yǎng)素之間的交互作用對(duì)整體馬氏距離評(píng)分造成影響。

3 結(jié) 論

本研究通過(guò)對(duì)嬰配奶粉的三大宏量營(yíng)養(yǎng)素、乳糖、低聚半乳糖、低聚果糖、脂肪酸與氨基酸的種類及含量分析，并選擇主成分分析與馬氏距離相結(jié)合的方法對(duì)嬰配奶粉進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，以期為嬰配奶粉的開發(fā)、配方調(diào)整提供依據(jù)。嬰配奶粉三大宏量營(yíng)養(yǎng)素均能滿足嬰幼兒的能量需求，其組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)與母乳相似，但其分項(xiàng)指標(biāo)與母乳仍有差異；為模擬母乳，均添加了低聚糖（低聚果糖或低聚半乳糖+低聚果糖），平均含量為1.94 g/100 g，但遠(yuǎn)低于母乳中益生元的水平（5.5%）。氨基酸總量最高的是嬰配羊奶粉B樣品，12.72 g/100 g，在所測(cè)樣品中羊奶粉氨基酸含量均高于牛奶粉；嬰配奶粉脂肪酸組成與母乳相似，但各種脂肪酸含量差異較大，其中C16:0、C18:1c、C18:2c為主要脂肪酸，占總量80%左右。通過(guò)對(duì)氨基酸、脂肪酸、乳糖、低聚糖數(shù)據(jù)預(yù)處理，并提取了6 個(gè)主成分，代表了90.19%的指標(biāo)信息；選擇馬氏距離測(cè)算樣品中該營(yíng)養(yǎng)成分與母乳的吻合度，馬氏距離評(píng)分最高的是嬰配羊奶粉D樣品，為90.15；嬰配羊奶粉F樣品次之，為86.96；嬰配牛奶粉H、I樣品評(píng)分均處于較低水平，分別為82.32、82.11，嬰配羊奶粉樣品評(píng)分普遍高于嬰配牛奶粉。馬氏距離評(píng)分越高，表明與母乳營(yíng)養(yǎng)素含量與組成越相近，吻合度越好。同時(shí)綜合馬氏距離評(píng)分發(fā)現(xiàn)其受脂肪酸量效影響最大，碳水化合物對(duì)整體馬氏距離評(píng)分影響最小，各種營(yíng)養(yǎng)素之間存在交互作用對(duì)整體馬氏距離評(píng)分有影響?？梢钥闯鰦肱淠谭叟c母乳之間營(yíng)養(yǎng)素組成相似，但各種營(yíng)養(yǎng)素的含量存在較大差異，以母乳為“金標(biāo)準(zhǔn)”，嬰幼兒奶粉配方達(dá)到母乳仍有較大提升空間。