利用新技术改善微胶囊DHA/AA的风味 |
| 发布时间：2005-08-23 |
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DHA和AA的生理功能
DHA和AA分别是二十二碳六烯酸和花生四烯酸的简称，是人体组织中的两种重要的长链多不饱和脂肪酸，二者在视网膜和大脑皮质含量最为丰富，故对视网膜和大脑功能具有重要意义。近年来的研究表明，DHA和AA对胎儿及婴幼儿的生长发育，特别是促进智力和视力的正常发育具有重要的生理作用。母乳中，尤其是初乳中含有较高含量的DHA和AA，DHA含量味0.3％，AA在0.5%～0.7%之间。在婴幼儿配方食品中添加DHA和AA越来越受到重视，世界许多国家，包括中国，均已把DHA和AA批准作为营养食品添加剂，并制定了相应的添加标准。到目前为止，批准早产婴儿配方食品的添加许可的国家和地区总数大约70个，批准足月婴儿配方食品的添加许可的国家和地区总数达到了15个。2000年我国批准DHA和AA作为婴儿配方奶粉营养强化剂，规定DHA的添加量为0.4‰~1.8‰、AA的添加量为1.6‰~2.6‰。2003年我国又批准DHA和AA作为学龄前儿童奶粉营养强化剂，规定DHA的添加量为总脂肪酸的0.9‰~1.5‰、AA的添加量为总脂肪酸的1.5‰~2.5‰。
微胶囊DHA和AA腥异味的产生根源
DHA和AA由于是高度不饱和的脂肪酸，极易氧化，氧化使二者降解、功效丧失，而且氧化产物有害健康；另外，二者是油性液态，难以与其他食品物料混合，食品中应用很不方便；更为主要的是，DHA和AA油源的腥异味，因此添加DHA和AA会严重影响食品的风味和货架期。目前，在食品中添加DHA和AA，是首先将DHA油和AA油微胶囊化，其基本原理是采用可食用的成膜材料通过特定的工艺技术将微细化的DHA油和AA油微滴包裹起来，制成能自由流散的粉末状微型胶囊。微胶囊化在很大程度上延缓了DHA和AA的氧化降解、使二者应用方便。虽然微胶囊也能降低DHA油和AA油的腥异味，但实际应用过程中微胶囊DHA和AA的腥异味依然明显影响食品的原有风味，甚至产生令人不愉快的风味。
微胶囊DHA和AA的腥异味来源有三方面：油源的气味、油脂氧化、包囊材料气味，其中油源气味和油脂氧化产生的腥异味是影响食品风味的主要方面。目前，DHA的商业资源主要是海产浓缩鱼油和微藻单细胞油，AA的商业资源主要是高山被孢霉单细胞油。这些油源的气味包括含氮挥发物的鱼腥味、藻腥味以及菌体气味。富含DHA和AA油脂的氧化产生具有挥发性的低级羰基化合物，这些化合物产生刺鼻味、酸臭味、鱼腥味、青草味、金属味等腥异味，这些气味与油源气味一起更加重了DHA油和AA油的腥异味。产生腥异味的成分只需很微量就足以使DHA油和AA油具有令人不愉快的气味。
改善微胶囊DHA和AA的风味
为了改善微胶囊DHA和AA的风味，通常采用的方法包括：
油脂脱腥处理：通过一定的技术将油脂中产生腥异味的挥发性成分分离除去，从而减少其含量，以降低腥异味。分子蒸馏技术、超临界CO2萃取技术、含水乙醇萃取等方法对DHA油和AA油具有很好的脱腥效果。
抗氧化技术：油脂的氧化是微胶囊DHA和AA在食品中存放过程出现腥异味的主要方面，因此防止油脂的氧化十分重要。光、热、氧及金属离子均是氧化的促进因素，生产、销售以及储运过程保持避光、低温、隔绝空气氧以及避免金属离子混入都是非常必要的。此外，使用合理的抗氧化剂也是较为方便、经济、有效的办法。不过，目前的抗氧化技术也只能是在一定程度上延缓，而不能完全阻止油脂的氧化。
高效微胶囊包埋技术：微胶囊包埋效果也是影响微胶囊DHA和AA的氧化和风味的重要方面。较高的表面油、微胶囊破裂以及囊壁低致密性会使油中挥发性腥异味成分逸出和加速油脂氧化，从而加重微胶囊DHA和AA的腥异味。通过选择适宜的微胶囊成膜材料，优化微胶囊工艺，提高微胶囊包埋的效率和囊壁致密性十分必要。另外，采用二次微胶囊包埋技术对提高微胶囊DHA和AA的氧化稳定性和减少腥异味是明显有效的。
香精香料的隐蔽技术：即利用香精香料的香气掩盖腥异味。应用时，需考虑头香、体香和尾香的协调配合。一般可将水果、辛香料以及奶类风味的香精配合使用，掩盖腥异味的效果较好。
环糊精包络技术：利用环糊精与产生腥异味的成分形成络合物，抑制腥异味成分的挥发，从而降低腥异味。实际生产中这种作用是有限的，常与其他方法配合使用。
改善微胶囊DHA和AA风味的新技术
虽然可以通过上述的方法来改善微胶囊DHA和AA的风味，但由于这些方法的局限性使得腥异味依然不能令人满意。首先，脱腥处理不能完全除去油脂中腥异味成分，虽然经脱腥过的DHA油和AA油已闻不到腥异味，但油中残留的极微量腥异味物质足以使DHA油和AA油遇到水，特别是制成乳化液时出现腥异味。其次，油脂的氧化不可避免，现行抗氧化技术只能延缓氧化，因此氧化产生的腥异味也是不可避免的，氧化的不断进行使得上述的其他技术方法无能为力。更为主要的是，目前的微胶囊DHA和AA在遇到水后，囊壁溶解于水，此时微胶囊壁呈液态膜包围着微细的油滴，实际上是DHA油和AA油微细化分散在水中形成乳化液，这种乳化液容易受到食品中其他成分以及食品加工的温度、机械力等作用出现破乳出油现象，而且油脂的腥异味在乳化液中更为明显。当我们吃添加微胶囊DHA和AA的食品时，微胶囊壁在口腔水分的作用下溶解，使腥异味成分挥发出来，从而感觉到腥异味。
为了最大限度地有效改善微胶囊DHA和AA风味，寻求其它的新技术、新方法势在必行。目前，我们的微胶囊研究小组已从几个这方面做了探索，并取得了阶段性成果。这些探索性研究主要包括：
斥水性微胶囊技术：该技术的核心是斥水性包埋体系和完全不同于传统微胶囊技术的全新工艺技术。其特点是：（1）耐水性：微胶囊壁在冷、热水中均不溶解，囊壁呈可塑性半固态完整包覆DHA和AA。（2）抗机械作用力：囊壁具有耐机械剪切力作用，通过高压均质后囊壁仍能完整包覆DHA和AA。（3）耐热性：不论是干热还是湿热处理，囊壁均能很好保护DHA和AA，避免氧化和产生腥异味。（4）高氧化稳定性：与传统的方法相比，产品能在较高的温度，存放更长的时间，不出现氧化哈败气味。（5）降过氧化值（POV）作用：POV是反映油脂和微胶囊DHA油和AA油质量和新鲜度的一个重要的指标，POV说明油脂的氧化程度，现行的抗氧化技术和传统的微胶囊技术对于氧化稍严重的DHA油和AA油是不适用的，而通过斥水性微胶囊化后，油脂的POV可以降至很低。（6）超强的腥异味掩盖效果：由于囊壁的水不溶性，腥异味难以透过囊壁挥发出来，特别是在口腔中，味蕾接触不到囊内油脂，从而使人感觉不到腥异味，即使对腥异味较大的DHA油和AA油也具有很好的掩盖效果。（7）体内降解释放：微胶囊摄入体内，在胃、肠道酸碱以及各种消化酶的作用下降解释放DHA和AA，壁材安全无毒。目前，该技术进入应用试验阶段。
风味物质的拮抗技术：在风味物质的各组分之间，它们可能相互产生拮抗作用，即一种风味物质减弱或抑制另一种风味物质的风味。据此可以筛选一些风味物质添加在DHA油和AA油中，消除腥异味。
微生物脱腥技术：有人利用微生物来抑制油脂氧化产生低级羰基化合物，并且还会使油脂过氧化物的含量降低。在我们的研究中也发现利用微生物能延缓油脂的氧化和消除微胶囊DHA油和AA油的腥异味。 |
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