温度对低聚半乳糖和低聚果糖糖基化特性的影响及其在婴儿配方乳粉中的应用研究

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婴儿配方乳粉(Infant formulas,IFs)可以代替母乳,为新生儿提供多种营养素。其中低聚半乳糖(Galactooligosaccharides,GOS)和低聚果糖(Fructooligosaccharides,FOS)是IFs中添加的主要益生元,用来调节新生儿的肠道菌群,改善婴儿的肠道功能以及提高新生儿的免疫功能。但研究发现,GOS和FOS的添加会促进IFs在热加工和储运过程中美拉德反应的发生,加速晚期糖化终末产物(Advanced glycation end products,AGEs)的形成,从而破坏IFs的营养价值。并且,AGEs在婴幼儿体内的长期积累也与糖尿病等多种慢性疾病的发生密切相关。因此,本研究以不添加低聚糖为阴性对照,以乳糖(Lac)、半乳糖(Gal)和果糖(Fru)为阳性对照,以GOS和FOS为样品,分别与赖氨酸(Lys)构建Lac-Lys、Gal-Lys、Fru-Lys、GOS-Lys以及FOS-Lys美拉德反应模拟体系,通过考察不同温度下(25℃、37℃以及60℃)反应体系中AGEs形成的变化规律,揭示温度对GOS和FOS糖基化特性的影响。在此基础上,将GOS和FOS按照不同比例添加入IFs中,考察其对IFs在加速贮藏过程中贮藏特性以及AGEs的变化情况。研究结果如下:1.温度对低聚半乳糖和低聚果糖糖基化特性的影响:1)温度对GOS糖基化特性的影响较大。在25℃、37℃和60℃条件下,随着温度的升高,GOS组p H值和Lys含量逐渐降低;△E值、294 nm吸光值(A294nm)、360 nm吸光值(A360nm)、420 nm吸光值(A420nm)、羟甲基糠醛(Hydroxymethylfurfural,HMF)含量以及荧光性AGEs含量逐渐增加。2)温度对FOS糖基化特性的影响较小。在25℃和37℃条件下,FOS组p H值和荧光性AGEs含量变化不明显。仅在60℃条件下FOS组p H值明显降低,荧光性AGEs含量显著增加。在25℃、37℃和60℃条件下FOS组A294nm、A360nm、A420nm、HMF含量和Lys含量均无明显变化,仅△E值随着温度的升高显著增加。2.低聚半乳糖和低聚果糖添加对婴儿配方乳粉贮藏特性的影响:1)在45℃的加速贮藏期间,4组样品酸度均逐渐升高。贮藏结束时空白组IFs酸度增加133.30%;GOS组IFs酸度增加216.67%;FOS组IFs酸度增加150.00%;混合组IFs酸度增加137.50%。2)在45℃的加速贮藏期间,4组样品的Aw均有不同程度的升高和降低。贮藏结束时与空白组IFs相比,添加GOS的IFs其Aw变化较大,GOS组降低了21.05%,混合组降低了31.58%。添加FOS的IFs其Aw变化较小,FOS组降低了15.79%。3)在45℃的加速贮藏期间,随着贮藏时间的延长,4组样品的b*值和褐变程度均缓慢增加。贮藏结束时,4组样品的b*值和褐变程度较初始IFs均显著增加。4)在45℃的加速贮藏期间,4组样品荧光性AGEs含量逐渐增加,但随着贮藏时间的延长增加较为缓慢。贮藏结束时与空白组IFs相比,添加GOS的IFs其荧光性AGEs含量变化较大,GOS组增加了28.49%,混合组增加了32.80%。而添加FOS的IFs其荧光性AGEs含量变化较小,FOS组增加了26.15%。
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