一种优化后的低粘度、高营养密度的婴儿粥,采用乍得复合谷物粉制成,原料包括高粱、鹰嘴豆、芝麻和辣木
《LWT》:Optimized Low-Viscosity, Nutrient-Dense Infant Porridge from a Composite Complementary Chadian Flour Made with Sorghum, Earth Peas, Sesame, and Moringa
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时间:2025年11月17日
来源:LWT 6.0
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非洲萨赫勒地区儿童营养不良问题,本研究通过混合设计优化高粱、豌豆、芝麻和莫宁ga叶的配方,并加入富含淀粉酶的玉米面粉调整粘度。最佳配方能量密度达178.5 kcal/100 mL,粘度2674.5 cP,营养均衡,适用于6-24个月婴儿,有效缓解非洲萨赫勒地区儿童营养不良问题。
在非洲,尤其是撒哈拉以南地区,营养不良仍然是一个严重的问题,它不仅影响儿童的生长发育,还对整体健康和经济稳定造成威胁。为了应对这一挑战,研究团队聚焦于开发一种成本效益高、营养均衡且能量密度大的婴儿辅助食品,该食品由当地可获得的高营养价值成分制成,旨在改善6至24个月大儿童的营养状况。研究选择了高营养价值的成分,包括高粱、土豆、芝麻和木瓜叶粉,这些成分不仅在营养上具有优势,还具有适应当地气候和资源的特点。通过混合设计和实验优化,研究团队成功开发出一种营养配方粉(NFF),并进一步优化其与富含淀粉酶的玉米麦芽(ARF)的组合,以确保适合婴儿吞咽的粘度(2000-3000 cP)和能量密度(≥120 kcal/100 mL)。
研究采用了一种基于简单中心混合设计的实验方法,以评估混合物中的13种响应变量,包括宏量营养素、微量营养素和能量密度。随后,使用中心复合设计(CCD)对粘度和能量密度进行了进一步优化。最终的NFF配方由59.53%的高粱、19.14%的土豆、12.98%的芝麻和8.33%的木瓜叶粉组成,每100克干物质提供了14.99克蛋白质、9.94克脂肪、74.07克碳水化合物、4.06克纤维、454.86千卡能量以及关键矿物质(如钙、磷、镁、铁和锌)。当将4.72克ARF与33.54克NFF混合成100毫升的婴儿粥时,粘度达到了2674.50 cP,能量密度则超过了目标值120 kcal,达到了178.5 kcal。这一配方不仅提供了充足的营养,还确保了适宜的粘度,使得婴儿更容易吞咽,从而提高了营养摄入的可能性。
在实验设计阶段,研究团队对植物材料进行了详细的处理,以保持其营养成分并提高产量。高粱、土豆、芝麻和木瓜叶粉分别经过筛选、清洗、浸泡、烘干、研磨和筛分等步骤。此外,ARF的生产也经过了类似的处理流程,包括浸泡、发芽、成熟和烘干。这些步骤确保了最终产品的质量,并且在实验室条件下进行了精确的控制,以获得最佳的营养和物理特性。
为了评估NFF的营养成分,研究团队进行了近似成分分析,包括水分、干物质、蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、粗灰分、矿物质(如钙、磷、镁、铁、锌)和能量密度。此外,还测量了pH值、可滴定酸度(TA)、表观粘度(Vis)以及两种结合微量元素吸收的螯合生物活性化合物(如植酸和草酸)的含量。这些分析有助于理解NFF在不同条件下的行为,并为后续的粘度和能量密度优化提供数据支持。
研究结果表明,NFF的水分含量为10.20%,超过了推荐的7.88%(由之前的研究提出),但仍在食品标准(Codex Alimentarius)规定的15.5%上限之内。蛋白质含量为14.99%,脂肪含量为9.94%,碳水化合物含量为74.07%,粗纤维为4.06%,粗灰分为3.04%。这些数值表明NFF在营养成分上达到了高标准,尤其是蛋白质和矿物质含量显著高于其他研究中提到的类似配方。钙和铁的含量尤为突出,分别达到1505.18 mg/100克干物质和52.05 mg/100克干物质,远高于许多其他婴儿配方粉的含量。
研究团队还对NFF与ARF的组合进行了优化,以达到最佳的粘度和能量密度。通过实验发现,将4.72克ARF与33.54克NFF混合,可以有效降低粘度,同时提高能量密度。这种组合不仅确保了婴儿粥的适宜粘度,还提供了更高的能量摄入,使得婴儿能够在较小的份量下满足每日的营养需求。此外,该配方还具有较高的可重复性和可靠性,实验数据与预测数据之间的偏差极小,说明模型的准确性。
通过分析不同成分的贡献,研究团队发现,高粱、土豆、芝麻和木瓜叶粉在营养成分和物理特性上的协同作用是优化婴儿粥配方的关键。例如,高粱提供了较高的碳水化合物含量,而芝麻则贡献了主要的脂肪。同时,木瓜叶粉富含钙和铁,这些微量营养素对于婴儿的健康发育至关重要。通过这种组合,婴儿粥不仅满足了宏量营养素的需求,还弥补了某些微量营养素的不足,从而提高了整体的营养密度。
研究还探讨了不同成分对粘度和能量密度的影响。例如,NFF的粘度随其浓度的增加而显著上升,而ARF的加入可以有效降低粘度。通过实验,研究团队确定了最佳的NFF-ARF比例,使得粘度降至2674.50 cP,同时能量密度达到178.5 kcal/100毫升。这种优化不仅提高了婴儿粥的适口性,还确保了其营养价值。
从营养学的角度来看,该配方能够满足6至24个月婴儿的日常营养需求,特别是钙、铁和锌的摄入。这些微量元素对于骨骼发育、血液健康和免疫功能至关重要。同时,该配方的高能量密度也确保了婴儿能够获得足够的热量,以支持其快速成长的需求。此外,研究团队还发现,该配方中的某些成分,如木瓜叶粉,能够有效降低某些抗营养因子(如植酸和草酸)的含量,从而提高微量营养素的生物利用度。
综上所述,这项研究通过结合多种本地高营养价值的成分,开发出了一种经济实惠、营养均衡且能量密度高的婴儿辅助食品。该配方不仅满足了婴儿的营养需求,还考虑了粘度和能量密度的优化,使其更适合婴儿的消化和吸收。通过这种创新的配方,研究团队为改善非洲低收入和中等收入国家的婴儿营养状况提供了新的解决方案。未来的研究可以进一步评估该配方的长期营养效果、感官接受度和可扩展性,以确保其在更大范围内的应用和推广。
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