韓麗麗，侯占群，文劍，吳逸民，錢英燕，龔樹立

（中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院，北京100015）

具備良好營養(yǎng)功能及生理功效的功能性食品是目前食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。隨著對(duì)功能食品中的重要組分——功能性油脂研究的不斷深入，大量的功能性油脂不斷被發(fā)掘出來，并被迅速應(yīng)用于功能食品的開發(fā)。富含多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty acids，PUFA）的功能性油脂對(duì)機(jī)體具有重要的生理功能及營養(yǎng)價(jià)值。但PUFA對(duì)光、熱、氧等極不穩(wěn)定，易氧化產(chǎn)生一系列復(fù)雜的揮發(fā)性及非揮發(fā)性物質(zhì)，降低了油脂的營養(yǎng)價(jià)值，并使其風(fēng)味及貨架期受到嚴(yán)重影響，限制了功能性油脂在食品工業(yè)中的應(yīng)用推廣。因此，如何最大限度保持功能性油脂的生物活性，提高其在功能食品中的穩(wěn)定性成為我國食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的難題。

微膠囊技術(shù)是一項(xiàng)利用成膜材料（壁材）將固體、液體或氣體（芯材）包覆成微小粒子，并在特定條件下以可控速度釋放芯材的技術(shù)[1]。對(duì)功能性油脂進(jìn)行微膠囊包埋后，能夠有效緩解氧化反應(yīng)的進(jìn)程，從而提高其氧化穩(wěn)定性，為工業(yè)化加工、運(yùn)輸及儲(chǔ)藏提供便利。微膠囊技術(shù)作為21世紀(jì)的高新技術(shù)之一，已廣泛應(yīng)用至醫(yī)學(xué)、食品、農(nóng)藥、化妝品、涂料、油墨等諸多領(lǐng)域。本文重點(diǎn)介紹了近年來研究開發(fā)的富含α-亞麻酸的植物油的微膠囊化研究現(xiàn)狀，并對(duì)微膠囊功能性油脂的發(fā)展前景做了展望。

1 α-亞麻酸的結(jié)構(gòu)與功能

α-亞麻酸分子式為 C18H30O21，屬（ω-3）PUFA，機(jī)體自身無法合成，只能從膳食中攝取[2]。α-亞麻酸在體內(nèi)可代謝生成——二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。（ω-3）PUFA具有獨(dú)特的生物活性，是維持人體健康所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，在防治心血管疾病、癌癥及多種免疫疾病等方面發(fā)揮著重要作用。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)α-亞麻酸進(jìn)行了大量的科學(xué)研究，α-亞麻酸作為生命核心物質(zhì)，對(duì)人體具有諸多保健功能，主要表現(xiàn)在：（1）調(diào)節(jié)血脂，降低血壓、血糖，預(yù)防心腦血管疾病；（2）增強(qiáng)免疫力、抗炎、抑制癌癥的發(fā)生及轉(zhuǎn)移；（3）保護(hù)視力、提高智力、延緩衰老等。

2 富含α-亞麻酸的植物源功能性油脂

亞油酸（C18：2n-6）和亞麻酸（C18：3n-3）均為人體必需脂肪酸，膳食中兩者的均衡攝入是保證機(jī)體健康的重要因素。食用油是人們攝入不飽和脂肪酸的主要來源，然而，我國居民的日常食用油，如大豆油、花生油及玉米油等，存在油酸、亞油酸含量較高而亞麻酸含量偏低的問題，直接導(dǎo)致我國許多地區(qū)的居民膳食中嚴(yán)重缺乏α-亞麻酸。目前，多種慢性退行性疾病的發(fā)生，如動(dòng)脈粥樣硬化、心腦血管疾病等，被認(rèn)為與該比例失衡有關(guān)。上世紀(jì)80年代以來，富含EPA、DHA的深海魚油倍受國內(nèi)外消費(fèi)者的青睞，成為人們補(bǔ)充（ω-3）PUFA的主要來源。然而，深海魚油源自動(dòng)物脂肪，有魚腥味且價(jià)格高。與深海魚油相比，富含α-亞麻酸的植物源油脂來源更加廣泛、資源更加豐富，而且價(jià)格低廉、無膽固醇，更加符合“天然、營養(yǎng)、健康”的時(shí)代發(fā)展潮流。因此，開發(fā)富含α-亞麻酸的植物源功能性油脂對(duì)滿足人類的營養(yǎng)需求具有重要意義。

2.1 亞麻籽油

油用亞麻在我國華北、西北地區(qū)有大面積種植，是我國重要的油料作物[3]。亞麻籽含油率為35%～45%，亞麻籽油中不飽和脂肪酸含量80%以上，其中α-亞麻酸含量在60%左右，此外，還含豐富的VE、植物甾醇及高級(jí)脂肪醇等有益成分[4]。不同的提取方法對(duì)亞麻籽油的脂肪酸組成具有一定影響，Khattab等[5]對(duì)超臨界CO2萃取、快速溶劑萃取及傳統(tǒng)溶劑萃取3種方法得到的亞麻籽油的品質(zhì)進(jìn)行了比較，研究表明，超臨界CO2萃取法得到的亞麻籽油中PUFA的含量最高，且該法是唯一能將亞麻籽殼中的木酚素和酚酸提取出來的方法。

2.2 紫蘇籽油

紫蘇的主產(chǎn)地有中國、印度、日本、韓國、泰國等亞洲國家，在我國種植歷史悠久，是衛(wèi)生部首批頒布的藥食兩用物品之一[6]。紫蘇籽含油率一般在30%以上，馬娜[7]對(duì)傳統(tǒng)溶劑法、超聲波輔助溶劑法及超聲波輔助超臨界CO2提取紫蘇籽油的工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，超聲波輔助超臨界CO2萃取紫蘇籽油的得率最高（48%），且α-亞麻酸的含量最高。紫蘇籽油含90%以上的不飽和脂肪酸，α-亞麻酸含量在60%左右，很大程度上高于其他植物油脂，此外，紫蘇籽油還含有豐富的VE[6]，有“植物深海魚油”之稱。

2.3 獼猴桃籽油

獼猴桃原產(chǎn)于中國，目前新西蘭、意大利、智利等國家也有廣泛種植。獼猴桃營養(yǎng)豐富，且具有一定的藥用價(jià)值，素有“果中珍品”、“VC之王”之稱，是理想的保健水果。獼猴桃籽含油率在28%左右，獼猴桃籽油富含多種不飽和脂肪酸、酚類、維生素及微量元素硒等其他生物活性物質(zhì)，其中亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸占75%以上，α-亞麻酸的含量僅次于紫蘇籽油[8]。姚茂君等[9]研究了機(jī)械壓榨法、溶劑浸出法和超臨界CO2萃取法對(duì)獼猴桃籽油提取率、脂肪酸組成和理化特性的影響，結(jié)果表明，超臨界CO2萃取是最適合獼猴桃籽油的提取方法。

2.4 杜仲籽油

杜仲在我國栽培歷史悠久，是特有的名貴中藥材。長期以來，國內(nèi)外對(duì)杜仲的開發(fā)局限于杜仲皮和葉上，忽略了對(duì)杜仲翅果籽的開發(fā)。杜仲翅果籽含油率約30%，趙德義等[10]研究發(fā)現(xiàn)，杜仲籽油和紫蘇籽油的脂肪酸組成及含量極為相似，杜仲籽油富含多種不飽和脂肪酸，其中α-亞麻酸可達(dá)60%以上。此外，杜仲籽油不含芥酸、山愈酸等難以被人體消化吸收的物質(zhì)，是良好的保健油。

2.5 奇亞籽油

芡歐鼠尾草原產(chǎn)于墨西哥和危地馬拉，現(xiàn)玻利維亞和厄瓜多爾等國家也有種植。芡歐鼠尾草種籽即奇亞籽，長期以來被阿茲特克人用作食物及藥物，并用于生產(chǎn)涂料等。奇亞籽含油率為25%～38%，Ixtaina等[11]采用超臨界CO2流體提取奇亞籽油，出油率最高達(dá)92.8%。奇亞籽油中不飽和脂肪酸含量占87%～95%，其中α-亞麻酸在60%左右，同時(shí)，還含有生育酚及綠原酸、咖啡酸、楊梅酮等酚類物質(zhì)[12]。

2.6 幾種植物油的脂肪酸含量比較

5種植物油的主要脂肪酸含量比較結(jié)果如表1。

表1 植物油主要脂肪酸含量比較Table 1 Comparison of the content of fatty acids invegetable oils%

3 富含α-亞麻酸的植物油脂的微膠囊化研究進(jìn)展

3.1 亞麻籽油微膠囊化

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)亞麻籽油進(jìn)行了較多的微膠囊化研究，集中在對(duì)壁材的篩選及工藝參數(shù)的優(yōu)化方面，對(duì)微膠囊芯材釋放特性及消化吸收機(jī)制的研究甚少。對(duì)近年來亞麻籽油的微膠囊化研究進(jìn)行了匯總，如表2所示。

制備亞麻籽油微膠囊選用的壁材主要有麥芽糊精、變性淀粉、明膠、阿拉伯膠、玉米醇溶蛋白以及亞麻籽膠等。微膠囊制備方法主要有噴霧干燥法、復(fù)合凝聚法以及冷凍干燥法。噴霧干燥技術(shù)以工藝簡(jiǎn)單、成本低、可連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)化生產(chǎn)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，但高溫干燥過程會(huì)對(duì)油脂的生物活性成分產(chǎn)生不利影響，而且適于噴霧干燥的壁材種類有限。冷凍干燥技術(shù)操作簡(jiǎn)單，低溫干燥可保護(hù)油脂有效成分，但其成本是噴霧干燥的30倍～50倍，且微膠囊化效率較低。復(fù)合凝聚法制備微膠囊時(shí)一般需添加化學(xué)交聯(lián)劑，如戊二醛等，在食品方面應(yīng)用受到一定限制。

表2 近年來亞麻籽油微膠囊化研究進(jìn)展Table 2 Recent researches on the microencapsulation of flaxseed oil

目前，越來越多的新型壁材被應(yīng)用于亞麻籽油微膠囊的制備，如陳晶[13]探討了茁莓多糖對(duì)亞麻籽油微膠囊產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)茁酶多糖可增加壁材的阻氧性和阻油性，從而提高產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性。Karaca等[14-15]對(duì)以鷹嘴豆/扁豆分離蛋白-麥芽糊精為壁材的粉末亞麻籽油的氧化穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，兩組壁材均能有效防止亞麻籽油的氧化。

3.2 紫蘇籽油微膠囊化

國內(nèi)外關(guān)于紫蘇籽油的報(bào)道集中在對(duì)其進(jìn)行提取、定性定量分析及生理活性的研究上，微膠囊化方面的研究相對(duì)較少。對(duì)近年來紫蘇籽油的微膠囊化研究進(jìn)行了匯總，如表3所示。

制備紫蘇籽油微膠囊的壁材有大豆分離蛋白（SPI）、MD、β-環(huán)糊精（β-CD）及改性淀粉等，制備方法主要為噴霧干燥法和冷凍干燥法，江慧娟等[22]則對(duì)物理吸附法制備蘇子油微膠囊進(jìn)行了研究，該方法無需對(duì)紫蘇籽油進(jìn)行乳化、均質(zhì)、干燥等復(fù)雜加工，既不影響油脂風(fēng)味，也不會(huì)因高溫而對(duì)其成分產(chǎn)生不利影響，可以更方便地應(yīng)用于食品中，但微膠囊產(chǎn)品的包封率較低，易造成資源浪費(fèi)。

表3 近年來紫蘇籽油的微膠囊化研究Table 3 Recent researches on the microencapsulation of perilla seed oil

3.3 獼猴桃籽油的微膠囊化

獼猴桃籽油的微膠囊化報(bào)道主要在國內(nèi)。馮衛(wèi)華[27]對(duì)噴霧干燥法制備獼猴桃籽油微膠囊進(jìn)行了研究，正交優(yōu)化后最佳工藝條件為均質(zhì)壓力30 MPa～35 MPa、進(jìn)風(fēng)溫度180℃、出風(fēng)溫度80℃，此時(shí)微膠囊化效率為86.5%；張勝等[28]采用β-CD對(duì)獼猴桃籽油進(jìn)行了包合，結(jié)果表明，芯壁比1∶6、40℃包合1 h時(shí)，包合率可達(dá)88%以上；吳彩娥[29]對(duì)噴霧干燥法和氣流式銳孔法制備獼猴桃籽油微膠囊進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，并模擬胃腸液對(duì)微膠囊芯材的釋放特性進(jìn)行了研究，為日后獼猴桃籽油微膠囊在功能性食品中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

3.4 其他植物油的微膠囊化

關(guān)于杜仲籽油，麻成金[30]一方面以β-CD為壁材，采用包合法對(duì)杜仲籽油進(jìn)行微膠囊化處理，反應(yīng)時(shí)間60 min、溫度為30℃時(shí)，收率可達(dá)83.6%；另一方面以GA、MD及明膠為壁材，對(duì)噴霧干燥法制備粉末杜仲籽油進(jìn)行研究，探討了壁材種類、芯壁比、進(jìn)出風(fēng)溫度等因素對(duì)微膠囊化效率的影響，研究表明，GA∶MD為1∶3、芯壁比 2∶3、均質(zhì)壓力 35 MPa、進(jìn)風(fēng)溫度 180 ℃、出風(fēng)溫度80℃時(shí)微膠囊化效率可穩(wěn)定在84%～86%，且杜仲籽油微膠囊的氧化穩(wěn)定性顯著提高。馬婷婷等[31]以明膠和GA為壁材，對(duì)復(fù)凝聚法制備杜仲籽油微膠囊進(jìn)行了研究，探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、pH等因素對(duì)微膠囊效率的影響，結(jié)果表明，反應(yīng)溫度50℃、時(shí)間60 min、pH為4時(shí)，包封率為34.32%。關(guān)于奇亞籽油，僅有Dulce等[32]以WPC-牧豆樹膠/阿拉伯膠為壁材，采用噴霧干燥法對(duì)奇亞籽油進(jìn)行了微膠囊化研究，結(jié)果表明，以WPC-牧豆樹膠為壁材、固含量30%、芯壁比1∶3時(shí)，微膠囊化效率最高（80.7%）。

4 展望

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，生存環(huán)境的惡化以及社會(huì)壓力的加大使現(xiàn)代人的健康受到嚴(yán)重的威脅，自由基引起機(jī)體損傷變性，是導(dǎo)致機(jī)體衰老、腫瘤、心血管疾病、眼病、糖尿病等一系列疾病的根本原因。目前，世界約10%的成年人處于亞健康狀態(tài)，尤其是腦力勞動(dòng)者，中國亞健康人群更是高達(dá)70%。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的升高，人們對(duì)食物提出了更高的營養(yǎng)和保健要求。發(fā)展（ω-3）PUFA系列的功能食品，以改善亞健康人群的健康狀態(tài)，對(duì)提升我國國民的整體身體素質(zhì)，保障我國持續(xù)、快速、健康的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

由于具有特殊的功能和營養(yǎng)特性，富含（ω-3）PUFA的功能性油脂是開發(fā)新型功能食品的重要原料成分和添加基料。功能性油脂的微膠囊化研究對(duì)其在功能食品中的開發(fā)應(yīng)用具有重要意義。粉末油脂一方面可作為膳食補(bǔ)充劑，直接供消費(fèi)者食用，另一方面可按照實(shí)際需要，將特殊油脂為芯材制備的微膠囊產(chǎn)品作為營養(yǎng)強(qiáng)化成分，開發(fā)適合不同人群的營養(yǎng)強(qiáng)化食品、特殊膳食食品，以滿足人們的營養(yǎng)健康需求。我國功能食品行業(yè)正面臨巨大的國際競(jìng)爭(zhēng)，而我國在功能食品的應(yīng)用開發(fā)方面處于初級(jí)階段，將微膠囊技術(shù)應(yīng)用于功能性油脂產(chǎn)品的開發(fā)，能夠推動(dòng)我國功能食品產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，為搶占國內(nèi)功能食品市場(chǎng)奠定技術(shù)基礎(chǔ)，具有重要的戰(zhàn)略意義。

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