母乳をフリーズドライする利点は何ですか？

新生児に必要な生理活性化合物とすべての必須栄養素は母乳によって供給されます。これらの栄養素はすべて、発育、成長、そして免疫力の強化による保護に重要です。しかし、母親が赤ちゃんの必要量を満たすのに十分な母乳を生産できない場合があります。そのような場合、母乳バンクが新生児に母乳を提供します[1]。

母乳バンクでは通常、寄付された母乳を低温殺菌します。低温殺菌では、母乳は低温（例えば65℃）で長時間加熱されます。これにより微生物に対する安全性は確保されますが、同時に多くの重要な生理活性栄養素が劣化してしまいます[2]。母乳から長期間保存しても重要な栄養素の損失を最小限に抑える方法が求められており、その方法の一つが凍結乾燥です。

フリーズドライ技術とは何ですか?

凍結乾燥（フリーズドライ）は、凍結に加え、昇華と水分抽出を伴うプロセスです。これにより、凍結される製品の成分の変化は最小限に抑えられます。このプロセスにより水分活性が低下し、結果として細菌の増殖が抑制されます。また、酵素の不利な作用も抑制されます[3–5]。   

母乳をフリーズドライするメリット

フリーズドライ製法では、重要な栄養素がすべて閉じ込められ、液体のまま冷凍した牛乳に比べて保存期間が長くなります。牛乳は脱水されているため、冷蔵庫での保存も心配する必要がなく、水分が少ないため細菌の増殖を防ぎ、脂肪の酸化を遅らせます[6]。

アスコルビン酸やトコフェロールなど、熱に敏感な抗酸化物質には、凍結乾燥法が特に適しています。この技術は、牛乳の栄養特性と風味を維持しながら、保管に必要なスペースを削減し、輸送を容易にすることで、従来の凍結に伴う制約を解消します[7,8]。

凍結乾燥が牛乳の栄養素に与える影響

赤ちゃんの食事の大部分は脂肪で構成されるべきです。脂肪は脳の健全な発達を支え、脂溶性のビタミンA、D、E、Kの吸収を助け、神経系を保護するからです。2014年の研究では、フリーズドライ母乳の脂肪組成は抗酸化物質トコフェロールと同様に変化していないことが報告されています[9]。

別の研究では、母乳を凍結乾燥した後、酵素活性とタンパク質量に大きな変化は見られなかったことが分かりました。凍結乾燥は、加熱保存では失われがちな母乳中のタンパク質の機能性を保護します[10]。

母乳に含まれる糖タンパク質は、病原性微生物との戦いにおいて重要な役割を果たしています[11]。ラクトフェリンは、母乳を3ヶ月以上冷凍すると減少する糖タンパク質として知られています[12]。2020年の研究では、母乳を凍結乾燥させてもラクトフェリンのレベルに有意な影響は見られないことが示されています[13]。

結論

母乳バンクが市販のフリーズドライ機、あるいは家庭用の小型フリーズドライ機を用いて母乳をフリーズドライすることで、母乳の栄養価をより長期間保存できるだけでなく、保管もより容易かつ便利になります。つまり、フリーズドライ技術は双方にとってメリットのある技術なのです。

出典

  1. WHO. 乳幼児栄養に関する世界戦略 [インターネット]. 2003 [2022年9月3日参照]. 入手先：https://www.who.int/publications-detail-redirect/9241562218
  2. Peila C, Moro GE, Bertino E, Cavallarin L, Giribaldi M, Giuliani F, et al. ホルダー低温殺菌法がドナー母乳中の栄養素および生物学的活性成分に及ぼす影響：レビュー. Nutrients. 2016年8月2日;8(8):E477.
  3. Ciurzyńska A, Lenart A. 凍結乾燥 - 食品加工とバイオテクノロジーへの応用 - レビュー. Pol J Food Nutr Sci. 2011年9月30日;61(3):165–71.
  4. Moses JA, Norton T, Alagusundaram K, Tiwari BK. 食品産業のための新しい乾燥技術. Food Eng Rev. 2014年9月1日;6(3):43–55.
  5. Duan X, Yang X, Ren G, Pang Y, Liu L, Liu Y. 食品の凍結乾燥における技術的側面. Dry Technol. 2016年8月17日;34(11):1271–85.
  6. Shofian NM, Hamid AA, Osman A, Saari N, Anwar F, Dek MSP, et al. 凍結乾燥による特定トロピカルフルーツの抗酸化化合物および抗酸化活性への影響. Int J Mol Sci. 2011;12(7):4678–92.
  7. ラッティ C. 高価値食品の熱風乾燥と凍結乾燥：レビュー. J Food Eng. 2001年9月1日;49(4):311–9.
  8. ベガ メルカド H、マルセラ ゴンゴラ ニエト M、バルボサ カノバス GV。食品の脱水が進む。 J 食品工学2001 年 9 月 1 日;49(4):271–89。
  9. Lozano B, Castellote AI, Montes R, López-Sabater MC. 凍結乾燥母乳の保存中におけるビタミン、脂肪酸、抗酸化能の安定性. Int J Food Sci Nutr. 2014年9月1日;65(6):703–7.
  10. Valentina C, Andrés S. 母乳中の栄養素、ポリフェノール、および酸化物質レベルに対する凍結乾燥の影響。Breastfeed Med [インターネット]。2016年12月1日 [2022年9月3日参照]。https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/bfm.2016.0102 から入手可能
  11. Liu B, Newburg DS. 母乳中の糖タンパク質は乳児をヒト病原体から守る. Breastfeed Med. 2013年8月;8(4):354–62.
  12. Rollo DE, Radmacher PG, Turcu RM, Myers SR, Adamkin DH. 保存母乳中のラクトフェリンの安定性. J Perinatol. 2014年4月;34(4):284–6.
  13. Hahn WH, Bae SP, Lee H, Park JM, Park S, Lee J, et al. 凍結乾燥が母乳のグリコプロテオミクスプロファイルに与える影響。Anal Sci Technol. 2020;33(4):177–85.

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