夏樹華，姜元榮*，張余權(quán)，牛付歡

(豐益(上海)生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137)

魚油在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)綜述

夏樹華，姜元榮*，張余權(quán)，牛付歡

(豐益(上海)生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137)

對(duì)魚油在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行綜述。由于具有獨(dú)特的營養(yǎng)功能，魚油的應(yīng)用十分廣泛。中國居民目前對(duì)二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)攝入不足，因而魚油在食品中的應(yīng)用十分必要。目前市場上已有多種魚油應(yīng)用于各類食品中。在應(yīng)用過程中，魚油的氧化穩(wěn)定性問題一直是研究熱點(diǎn)，選擇不同的添加形式(純魚油、乳狀液和微膠囊)并采用某些新工藝可有效提高氧化穩(wěn)定性。魚油應(yīng)用于食品在技術(shù)和商業(yè)方面的發(fā)展前景均十分廣闊。

魚油；食品；應(yīng)用；乳化；微膠囊

二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)屬于n-3多不飽和脂肪酸(PUFA)，具有多種生理功能，其中EPA具有預(yù)防冠心病、降血壓、消除疲勞、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和腦血栓、抗癌等生理活性，可應(yīng)用于預(yù)防心血管疾病的食品中；而DHA能顯著地促進(jìn)嬰兒的智力發(fā)育，改善大腦機(jī)能，提高記憶力，可應(yīng)用于嬰兒益智食品中。美國國家醫(yī)學(xué)院(IOM)推薦DHA和EPA每日總攝入量為160mg，據(jù)調(diào)查，中國居民DHA和EPA的總攝入量僅為37.6mg/d，迫切需要進(jìn)行補(bǔ)充[1]。

魚油是EPA和DHA的主要來源，其應(yīng)用十分廣泛，主要分為4個(gè)領(lǐng)域：保健品、食品、飼料和臨床(魚油脂肪乳)。膠囊是保健品領(lǐng)域中魚油主要的補(bǔ)充形式，但要求消費(fèi)者按照有規(guī)律的時(shí)間服用，很不方便，且魚油密度比胃液小，可能造成反胃[2-3]。與之相比，將魚油加入到日常食品中時(shí)，受眾更為廣泛，且更營養(yǎng)健康，無需額外改變飲食規(guī)律，非常適合中國人的飲食習(xí)慣。研究已證實(shí)這些添加魚油的食品具有和魚油同樣的生理功能，是歐美市場上增長最快的食品類別之一[4-6]。

魚油在應(yīng)用于食品中時(shí)，其氧化穩(wěn)定性一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。但大量研究和實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，通過選擇合適的添加形式和某些新工藝，完全可以得到穩(wěn)定而營養(yǎng)的產(chǎn)品。

1 魚油在食品中的應(yīng)用

在北美、日本和歐洲已涌現(xiàn)了大量添加魚油的食品，主要有油脂產(chǎn)品、乳制品、肉類制品、焙烤食品等，其中食用油以及乳粉等乳制品銷量較大、品質(zhì)穩(wěn)定且已被廣泛認(rèn)同，而國內(nèi)的魚油應(yīng)用食品種類還較少。

1.1 食用油

食用油是日常大量攝取的食品，消費(fèi)群體十分廣泛，以之為載體非常有利于增加魚油的攝入，而且由于是連續(xù)油相，較適宜于魚油的應(yīng)用。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)在色拉油中的魚油添加量為1.5%時(shí)，貯存4個(gè)月品質(zhì)良好。而卡諾拉油含魚油不超過15%時(shí)，在相同的貯存條件下與純卡諾拉油的風(fēng)味區(qū)別不大[7-8]。

事實(shí)上，國外已有一些商業(yè)化食用油添加了魚油，如日本味之素公司2004年上市的“每日DHA”，即添加了魚油，其中含17mg/g DHA/EPA(600g包裝)，標(biāo)示用法包括炒菜、煎炸及色拉，可見這種產(chǎn)品適用于通常的家庭烹飪。中國也有類似產(chǎn)品，如“添加深海魚油調(diào)和油”，其DHA/EPA含量為4mg/g，經(jīng)計(jì)算可以達(dá)到IOM的權(quán)威推薦量，并已證實(shí)烹飪穩(wěn)定性及風(fēng)味良好。這一產(chǎn)品的可貴之處在于其DHA/EPA達(dá)到了有效劑量，且惠及面廣，已有超過百萬的消費(fèi)者受益于此，針對(duì)性地改善中國人DHA/EPA攝入嚴(yán)重不足的情況。比產(chǎn)品巨大銷量更具影響力的是，它讓更多的人認(rèn)識(shí)到了DHA/EPA的健康作用。

1.2 乳制品

乳制品中的酸乳由于需冷藏，脂肪及蛋白含量較高，有一定風(fēng)味，且凝固型酸奶較少攪動(dòng)，氧含量較低，因而成為魚油的良好載體。研究還發(fā)現(xiàn)乳蛋白發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一些肽可能具有抗氧化作用。相同條件下魚油酸乳的穩(wěn)定性遠(yuǎn)好于魚油牛乳[9-10]，且酸乳中DHA/EPA的吸收快于牛乳及魚油膠囊[5]。酸乳中魚油的添加量可達(dá)2%，其風(fēng)味、凝固效果、乳酸菌生長及營養(yǎng)附加值能實(shí)現(xiàn)較好的平衡[11]。

與酸乳相比，以乳粉為基料的粉沖劑、高甜度或濃郁風(fēng)味的固體高脂乳制品(如奶酪、涂抹奶油等)和液態(tài)乳中的魚油添加量依次下降，有報(bào)道稱分別可加1.5%[7]、1%[12]和0.5%[13]，這主要與乳固體(尤其是乳脂)含量有關(guān)。嬰兒配方乳粉需強(qiáng)化DHA已成為廣泛共識(shí)，其中明治及雀巢等品牌均添加了魚油。

1.3 其他食品

除食用油和乳制品外，雞蛋是另一種廣泛意義上的魚油應(yīng)用食品，也是第一個(gè)市場化的n-3 PUFA強(qiáng)化食品，是通過在雞飼料中添加魚粉或魚油而實(shí)現(xiàn)的。目前也可通過加工制成富含n-3 PUFA的蛋制品，其顏色、質(zhì)構(gòu)(硬度、彈性、膠凝性、咀嚼性等)都相似[14]。在國外，面包是被大多數(shù)人大量食用的食品，富含魚油的白面包在丹麥自1990年上市暢銷至今，其中n-3 PUFA的含量為40～55mg/100g[15]。能量棒和香腸中也常添加魚油，一般在混合物料工序的最后加入，添加比例約1%～5%，多以魚油乳狀液形式添加，已證實(shí)焙烤中的加熱過程對(duì)氧化無明顯影響[16-17]。

2 魚油應(yīng)用于食品中需解決的問題

雖然已有眾多成功的魚油應(yīng)用食品上市，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到影響魚油應(yīng)用食品品質(zhì)的因素有很多，包括魚油的初始質(zhì)量、加工工藝和產(chǎn)品貯存溫度等。而由于其本身的一些特質(zhì)以及食品體系的復(fù)雜，魚油添加于食品中時(shí)需解決的主要問題如表1所示。

表1 魚油添加于食品中需解決的問題Table 1 Critical problems that need to be solved for the application of fish oil in foods

3 魚油應(yīng)用形式及工藝

針對(duì)以上問題，可以通過選擇合適的魚油添加形式和工藝加以解決，以保證產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性、風(fēng)味和魚油分布均勻性。通常有3種形式可供選擇：純魚油、乳狀液及微膠囊，分別介紹如下。

3.1 純魚油

以純魚油直接添加的方式在食品中應(yīng)用并不是很廣，適合一些面包、純油基產(chǎn)品(如植物油)等對(duì)均勻分散的要求不高的產(chǎn)品，但對(duì)原料品質(zhì)、氧化穩(wěn)定性、風(fēng)味等的要求較高。

3.1.1 原料品質(zhì)

魚油品質(zhì)的優(yōu)劣直接決定著其價(jià)值和應(yīng)用。高品質(zhì)的魚油，不僅要求其理化指標(biāo)如酸價(jià)、顏色、過氧化值等滿足特定范圍，更重要的是嚴(yán)格控制其中污染物如二噁英、類二噁英等多氯聯(lián)苯(PCBs)、重金屬等的含量。如有研究[6]對(duì)魚油指標(biāo)進(jìn)行如下控制：二噁英含量＜0.4pg/kg、有機(jī)氯殺蟲劑(DDT)含量＜18μg/L、PCBs含量＜4.5μg/L及重金屬含量＜5μg/L，添加到面包中食用后可以有效降低高血脂[6]。

3.1.2 氧化穩(wěn)定性

魚油極易氧化，如何提高其穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)。維持魚油穩(wěn)定性的常用的方法有避光、避熱、低溫、真空或充氮貯存等，而添加抗氧化劑會(huì)更有效，可以達(dá)到有效螯合金屬離子、清除氧自由基等目的。目前常見的處理方法是將生育酚、卵磷脂、茶多酚等抗氧化劑添加到魚油中或?qū)Ⅳ~油加入到含有大量抗氧化劑的植物油中[7]。另外，在調(diào)配魚油調(diào)和油時(shí)加入含有大量VE的麥胚油也可以顯著提高其穩(wěn)定性[18]。

3.1.3 風(fēng)味

魚油在貯存和使用過程中極易被氧化，產(chǎn)生具有揮發(fā)性的低級(jí)羰基化合物和胺類化合物，這些化合物具有刺鼻味、酸臭味、魚腥味、青草味、金屬味或油漆味等異味。因此，為改善其風(fēng)味，除了控制原料魚油品質(zhì)、提高穩(wěn)定性，還可以將魚油添加到風(fēng)味濃的食品中，不僅能稀釋魚油而且還可以掩蓋魚腥味。如將魚油添加到紫蘇油、花生油、芝麻油等風(fēng)味油中，可以有效改善其風(fēng)味[18-19]。

3.2 乳狀液

乳狀液形式可使魚油均勻分散于水相食品體系中，其中O/W(水包油)型魚油乳狀液比W/O(油包水)型在食品體系中應(yīng)用得更為廣泛。有多種因素會(huì)影響魚油乳狀液的穩(wěn)定。比如魚油乳狀液中的DHA在界面區(qū)域會(huì)采用高度保護(hù)構(gòu)型對(duì)抗自由基和金屬離子的氧化進(jìn)攻，甚至比α-亞麻酸(ALA)更穩(wěn)定，而在油滴內(nèi)部情況則正好相反[20]。

3.2.1 乳化劑及抗氧化劑的影響

乳化劑會(huì)影響乳狀液的黏度、界面電荷和pH值等，進(jìn)而影響魚油乳狀液的穩(wěn)定。乳化劑可降低油滴遷移率，減緩氧化的擴(kuò)散。乳化劑如能使油滴表面帶正電荷，就會(huì)排斥帶正電的金屬離子，減少氧化。乳化劑還能影響抗氧化劑的作用效果。抗氧化劑在魚油乳狀液中起作用的機(jī)制遵從“極性反?！?polar paradox)理論，如極性較強(qiáng)的抗壞血酸和水溶性VE在非極性體系中的抗氧化效果比相對(duì)應(yīng)的極性較弱的抗壞血酸棕櫚酸酯和生育酚更好[21-22]。

3.2.2 工藝條件的影響

乳化過程一般需要經(jīng)過均質(zhì)工藝，均質(zhì)壓力和溫度都會(huì)對(duì)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。其中溫度對(duì)魚油乳狀液氧化穩(wěn)定性的影響比較復(fù)雜。溫度會(huì)影響魚油-水界面的實(shí)際組成，一般認(rèn)為較高的溫度會(huì)加速氧化，但在一定范圍內(nèi)升高均質(zhì)溫度可以改變蛋白質(zhì)構(gòu)型，如使β-乳球蛋白中部分含有巰基(有一定抗氧化性)的氨基酸暴露出來，有利于保持氧化穩(wěn)定[23]。

另有一種雙層乳化技術(shù)(W/O/W)，除將魚油進(jìn)行乳化保護(hù)之外，還可將Fe3+等氧化誘因包在內(nèi)層水相中，與魚油隔絕開來，使油滴保持穩(wěn)定[24]。其中制備溫度、溶劑去除率、油相與內(nèi)部水相的體積比、聚合物濃度、連續(xù)水相的添加速度等都是關(guān)鍵點(diǎn)。

3.3 微膠囊

魚油微膠囊是指以魚油為芯材，采用壁材通過特定的工藝將魚油包埋后制成的粉末狀魚油產(chǎn)品。這樣魚油可與外界環(huán)境隔開，能夠延緩氧化，又可掩飾魚腥味，分散性也有很大提高，為魚油食品生產(chǎn)提供了取用方便、性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)原料[25]。衡量魚油微膠囊的指標(biāo)主要有包埋效率、載油量、產(chǎn)率、微粒形態(tài)、粒徑分布、粉末流動(dòng)性等，特別指出的是感官風(fēng)味的判定比通過氣相測定的揮發(fā)性產(chǎn)物更靈敏。

3.3.1 壁材

壁材的選擇是影響微膠囊特性的關(guān)鍵。傳統(tǒng)壁材分為膠類(瓜爾豆膠、阿拉伯膠等)、脂類、蛋白類(明膠、乳蛋白、大豆蛋白等)、糖類(淀粉等)及其衍生物等。不同組分通?？善鸬饺榛瘎?、乳化穩(wěn)定劑及抗氧化劑的作用，加強(qiáng)成膜性和微膠囊的致密性，實(shí)際上常結(jié)合使用并考慮商業(yè)價(jià)格。

除傳統(tǒng)壁材外，魚油的易氧化性使抗氧化型壁材倍受青睞。蛋白與多糖加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，進(jìn)行共價(jià)交聯(lián)，其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物作為壁材具有一定的抗氧化性能，且不易被酸性及有機(jī)溶劑破壞，另外由于是在食品加工和貯存過程中自身產(chǎn)生的，可認(rèn)為是天然的。使用這種壁材時(shí)通過抽濾或低溫烘干即可得到產(chǎn)品，無需經(jīng)噴霧干燥，對(duì)魚油有保護(hù)作用。Gan等[26]用大豆?jié)饪s蛋白、核糖和MTGase為壁材，可制備出質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%～60%魚油微膠囊，其氣體滲透速率低，貨架期較長。

3.3.2 工藝

制備微膠囊的傳統(tǒng)工藝主要是乳化及噴霧干燥。在制備過程中需選擇合適的壁芯比及濃度，在保證包埋效果的前提下兼顧經(jīng)濟(jì)性。也要注意到某些微膠囊粒徑越大，包入的空氣有可能就越多，就越不穩(wěn)定[27]。對(duì)于魚油微膠囊還可通過添加風(fēng)味遮蔽物質(zhì)(如β-環(huán)糊精)或香精(如香草或蘋果味)來改善其風(fēng)味[28]。

隨著市場需求的提高，一些新型魚油微膠囊加工技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如用微射流技術(shù)結(jié)合超聲制成亞微乳，可得納米膠囊[29]；復(fù)合凝聚法通過兩種帶有相反電荷的高分子電解質(zhì)之間發(fā)生的相互作用，形成一種具有特殊性質(zhì)的復(fù)合凝聚物，可得球形多核微膠囊，有利于在高溫高濕環(huán)境中發(fā)揮優(yōu)異的緩釋性能[30]；另有噴霧冷卻法，與噴霧干燥法產(chǎn)品相比，該法制備的微膠囊魚油具有熱穩(wěn)定性、流動(dòng)性好和可破碎的特性[31]。

3.43 種魚油添加形式的比較

3種魚油添加形式有各自適合的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)，基本可以滿足不同食品體系的應(yīng)用需求，獲得具有營養(yǎng)價(jià)值且穩(wěn)定的產(chǎn)品，概要比較如表2所示。

表2 不同魚油添加形式的優(yōu)缺點(diǎn)比較Table 2 Comparison of addition styles for fish oil in foods

4 結(jié) 語

將魚油加入到日常食品中不僅提升了普通食品的營養(yǎng)價(jià)值，也為以后的功能性食品發(fā)展提供一個(gè)全新的思路或方向，這也許是增加n-3 PUFA攝入量的最好方式，并使更多人真正認(rèn)識(shí)到其益處。

富含魚油的食品產(chǎn)品目前種類還不多，其n-3 PUFA含量差別很大且售價(jià)較貴。食品加工企業(yè)可以做出更大的努力使這類食品朝著方便化、營養(yǎng)化和功能化方向發(fā)展，更加物美價(jià)廉，以鼓勵(lì)更多的人尤其是心血管疾病的高危人群食用。

目前的食品加工技術(shù)已經(jīng)可以生產(chǎn)出某些種類穩(wěn)定而富于營養(yǎng)的魚油應(yīng)用食品，鑒于這類食品具有廣闊的市場前景，并考慮到食品基質(zhì)的多樣性，其應(yīng)用技術(shù)還有很大的發(fā)展空間。

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A Review of Techniques for Fish Oil Application in Food Products

XIA Shu-hua，JIANG Yuan-rong*，ZHANG Yu-quan，NIU Fu-huan
(Wilmar (Shanghai) Biotechnology Research and Development Center Co. Ltd., Shanghai 200137, China)

This paper provides a review of tehcniques for the application of fish oil in foods products. Fish oil has been widely used in food products due to its special health benefit. It is necessary to add fish oil in food products because of deficient intake of docesahexaenoic acid (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA) in China. Nowadays, there are many foods rich in fish oil avabiale in the market. The oxidative stability of fish oil has been a concern for a long time during this application. The addition styles such as direct addition, emulsion or microcapsulation, and new processing techniques can effectively improve the oxidative stability of fish oil. Therefore, the application of fish oil in daily food will be developed widely in future both technologically and commercially.

fish oil；food；application；emulsification；microencapsulation

TS225.2

A

1002-6630(2012)11-0299-04

2011-05-24

夏樹華(1977—)，女，博士，研究方向?yàn)榧Z食與油脂的營養(yǎng)與安全。E-mail：xiashuhua@wilmar-intl.com

*通信作者：姜元榮(1970—)，女，高級(jí)工程師，博士，研究方向?yàn)榧Z食與油脂開發(fā)及脂肪酸營養(yǎng)等。E-mail： jiangyuanrong@wilmar-intl.com