姜艷喜，馬雯，華家才，張建友，儲(chǔ)小軍

（1.貝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州311106；2.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，杭州310058；3.浙江工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，杭州310004）

DHA和ARA微膠囊應(yīng)用穩(wěn)定性分析

姜艷喜1，馬雯1，華家才2，張建友3，儲(chǔ)小軍1

（1.貝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州311106；2.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，杭州310058；3.浙江工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，杭州310004）

本文研究了DHA與ARA微膠囊粉末在加速儲(chǔ)藏過程中質(zhì)量分?jǐn)?shù)、表面油、過氧化值等理化指標(biāo)的變化，結(jié)合感官評(píng)價(jià)指標(biāo)分析微膠囊化DHA與ARA粉末的應(yīng)用穩(wěn)定性，為嬰幼兒配方奶粉生產(chǎn)過程中遴選微膠囊化DHA與ARA提供科學(xué)依據(jù)。

DHA；ARA；微膠囊；穩(wěn)定性

0 引 言

二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳四烯酸（ARA）是母乳中天然存在的兩種多不飽和脂肪酸，對(duì)于嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)有重要的意義[1]，對(duì)嬰兒的大腦和視網(wǎng)膜發(fā)育也有非常重要的作用[2]。嬰兒出生后的第一周開始喂養(yǎng)補(bǔ)充ARA和DHA的嬰兒配方奶粉有利于視覺、運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知發(fā)育[3]。因此嬰兒配方奶粉GB 10765-2010[4]及較大嬰兒和幼兒配方奶粉GB 10767-2010[5]對(duì)其有明確規(guī)定。

微膠囊技術(shù)可以改變物質(zhì)的外觀、性狀，有效控制膜內(nèi)物質(zhì)的釋放，提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性，并且可以有效掩蓋不良?xì)馕?。DHA和ARA通過微膠囊技術(shù)處理后可以通過干法工藝添加應(yīng)用且掩蓋不良風(fēng)味，儲(chǔ)存穩(wěn)定性提高。本研究主要分析研究了現(xiàn)售進(jìn)口微膠囊化DHA和ARA在加速破壞試驗(yàn)條件下的穩(wěn)定性，為選擇微膠囊化DHA和ARA粉末提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

DHA微膠囊（DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥7%），分別來源于三家不同的進(jìn)口供應(yīng)商；

ARA微膠囊（ARA質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10%），分別來源于兩家不同的進(jìn)口供應(yīng)商。

1.2 儀器和設(shè)備

Color Quest XE型色差儀，HPP 750型恒溫恒濕箱，DK-420S恒溫水浴鍋，GC 7890A氣相色譜儀，R-3旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.3 方法

1.3.1 DHA和ARA微膠囊加速破壞性實(shí)驗(yàn)

將5個(gè)樣本分別用鋁箔袋盡量排空空氣密封分裝。將分裝好的樣品置入溫度為45℃±2℃，相對(duì)濕度為55%±2%的恒溫恒濕箱中分別加速儲(chǔ)藏4周、7周、9周、10周。加速過程采用倒序加速方法，每個(gè)樣品各留一包做初始樣（0周）放入冰箱中冷凍（-18℃）保存。加速結(jié)束后，統(tǒng)一進(jìn)行理化檢測(cè)和感官評(píng)鑒。

1.3.2 DHA和ARA微膠囊色度分析

使用美國(guó)Hunter Lab的Color Quest XE型色差儀進(jìn)行各個(gè)樣品的色度分析。其中L*為亮度指數(shù)，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，L*越大表示樣品越白（亮）；a*，b*分別代表紅綠度和黃藍(lán)度。+a*值表示紅色，a*越大表示樣品越接近紅色；-a*越向外方向，顏色越接近純綠色。+b*值表示黃色，b*值越大表示樣品越接近黃色；-b*越向外方向，顏色越接近黃色。

測(cè)定各個(gè)樣品的L*，b*與a*值，并與0周樣品的數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，分析各個(gè)樣本在加速過程中色澤的變化情況。每個(gè)樣品測(cè)定三次，取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.3.3 DHA和ARA質(zhì)量分?jǐn)?shù)

依據(jù)GB 5413.27-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳品中脂肪酸的測(cè)定》測(cè)定樣品中的DHA和ARA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[7]。

1.3.4 DHA和ARA微膠囊表面油檢測(cè)

稱取約10 g的粉末油脂于250 mL的三角燒瓶，加入60 mL的石油醚，振搖2 min，將濾液濾入恒重的圓底燒瓶中，然后再加入20 mL的石油醚，沖洗三角燒瓶及瓶?jī)?nèi)粉劑，將濾液合并濾入圓底燒瓶中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫溶，然后放入真空干燥箱，105℃烘干恒重，取出放于干燥器中，冷卻至室溫，于電子天平上稱量。表面油為

表面油=(m1-m0)/m×100%，

式中：m1為圓底燒瓶加表面油的質(zhì)量；m0為恒重后圓底燒瓶的質(zhì)量；m為稱量的粉劑的質(zhì)量。單位均為g。

1.3.5 DHA和ARA微膠囊過氧化值

量取50 mL蒸餾水于500 mL分液漏斗中，加約30 g粉末油脂于漏斗中，輕搖使粉劑分散于水中。加120 mL石油醚，震蕩至乳化。沿玻壁加入150 mL乙醇，將分液漏斗翻轉(zhuǎn)2次，靜置分層，取出上層清液20 mL A部分，40 mL B部分，將A部分脫溶后在105℃烘干恒重測(cè)油的重量m1，將B部分置于250 mL圓底燒瓶中。30℃條件下，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀抽真空脫溶，取出，加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸溶液，充分溶解轉(zhuǎn)入碘量瓶中，加入1 mL飽和碘化鉀溶液，加塞蓋緊，然后輕搖0.5 min，放至暗處3 min，迅速加入100 mL蒸餾水，搖勻。再加1 mL淀粉指示劑，若顯色，則用硫代硫酸鈉溶液滴至無色。

POV 值=C（V1-V0）VA× 1000/（VB× m1），

式中：C為硫代硫酸鈉標(biāo)液的濃度，mol/L；V0為空白消耗硫代硫酸鈉標(biāo)液體積，mL；VA為A部分體積，mL；VB為B部分體積，mL；V1為B部分脫溶后消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；m1為A部分脫溶后油脂的質(zhì)量，g。

1.3.6 DHA和ARA微膠囊茴香胺值

DHA和ARA等不飽和脂肪酸在氧化劣變過程中，會(huì)產(chǎn)生醛、酮類化合物，該類物質(zhì)不僅產(chǎn)生不愉快的風(fēng)味，影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)還有致癌等毒副作用。醛、酮類化合物的含量，一般用茴香胺來表示，其數(shù)值越大，氧化劣變的程度越嚴(yán)重。

采用氨水水解法提取粉末油脂中的脂肪[8]，按照GB/T 24304-2009測(cè)定試樣中的茴香胺值[9]。

1.3.7 DHA和ARA微膠囊感官評(píng)鑒

感官評(píng)鑒在本單位感官實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，采用打分法。邀請(qǐng)20名研發(fā)人員，其中10名研發(fā)人員經(jīng)過專業(yè)的感官評(píng)鑒培訓(xùn)，組成感官評(píng)鑒小組。隨機(jī)分成兩組，但需保證每組有5名專業(yè)人員。

感官評(píng)鑒涵蓋粉體組織狀態(tài)、粉體滋氣味、沖調(diào)液狀態(tài)和沖調(diào)液滋氣味等四項(xiàng)指標(biāo)，每項(xiàng)評(píng)分的滿分為10分。

沖調(diào)液的制備：將5 g粉末倒入盛有200 mL 50℃溫水燒杯中，加入1粒四氟磁力攪拌子，將燒杯放在攪拌盤中央，設(shè)定磁力攪拌器的轉(zhuǎn)速為800 r/min，攪拌1 min，靜置5 min后進(jìn)行評(píng)鑒。

感官評(píng)鑒原則如表1所示。

2 結(jié)果與討論

2.1 加速破壞性試驗(yàn)DHA和ARA含量變化

3個(gè)DHA粉末樣本在加速10周時(shí)間內(nèi)，DHA的含量隨著加速時(shí)間的延長(zhǎng)，有緩慢下降趨勢(shì)，僅DHA-A樣本在加速的第10周時(shí)DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥7%），其余各個(gè)點(diǎn)的DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)均滿足標(biāo)準(zhǔn)。加速周期內(nèi)，DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)保留率均在85%以上。

兩個(gè)ARA粉末樣本在加速10周時(shí)間內(nèi)，ARA的含量隨著加速時(shí)間的延長(zhǎng)，也呈現(xiàn)出緩慢的下降趨勢(shì)，整個(gè)加速周期內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的ARA質(zhì)量分?jǐn)?shù)均滿足標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ARA質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10%）。加速周期內(nèi)，ARA含量保留率也均在85%以上。

可見被評(píng)估的5個(gè)微膠囊化粉末可以有效保持DHA或ARA質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖1為微膠囊化DHA粉末和ARA粉末隨著加速時(shí)間的變化其有效物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。

2.2 DHA和ARA加速破壞性試驗(yàn)表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化

表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)是評(píng)價(jià)微膠囊粉末油脂制品品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)，加速破壞試驗(yàn)過程中5個(gè)樣本的表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)均未發(fā)生明顯的變化，可見加速試驗(yàn)并未破壞DHA或ARA的微膠囊結(jié)構(gòu)。圖2為微膠囊化DHA粉末和ARA粉末隨著加速時(shí)間的變化其表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。由圖2可以看出，DHA-A的表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，這可能也是因?yàn)槿齻€(gè)DHA樣本中該樣本中DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低導(dǎo)致的；5個(gè)樣本的表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在0.5%以下。

表1 感官評(píng)鑒原則

圖1 DHA粉末和ARA粉末質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化情況

圖2 DHA粉末和ARA粉末表面油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

2.3DHA和ARA加速破壞性實(shí)驗(yàn)色差值的變化

3個(gè)DHA樣本與兩個(gè)ARA樣本在加速周期內(nèi)L*，a*，b*的變化如表2和表3所示。

由表2可以看出，三個(gè)DHA樣本在0周時(shí)，DHA-B的L*值最高，與產(chǎn)品實(shí)際呈現(xiàn)出較白的顏色，有光澤一致；隨著加速時(shí)間的延長(zhǎng)，亮度值L*呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表現(xiàn)出樣品隨著加速時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸失去光澤，這也與實(shí)際表征一致。三個(gè)樣本在0周時(shí)，DHA-B的b*值最低，表現(xiàn)出粉體泛白，而另外兩個(gè)樣本呈現(xiàn)淡黃色，b*值較高；隨著加速時(shí)間的延長(zhǎng)，黃度值b*呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表現(xiàn)出樣品隨著加速時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸變黃，與產(chǎn)品實(shí)際表征一致。造成上述L*與b*值變化可能是因?yàn)樵?5℃±2℃的長(zhǎng)期儲(chǔ)存下粉體內(nèi)部發(fā)生美拉德反應(yīng)所致，這有待于通過配料組成以及檢測(cè)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步證實(shí)是否如此。

表3 微膠囊化ARA粉末色差變化

由表3可以看出，ARA樣本的L*和b*數(shù)值呈現(xiàn)了和DHA樣本的L*和b*數(shù)值相同的變化趨勢(shì)，推測(cè)是在45±2℃的長(zhǎng)期儲(chǔ)存下粉體內(nèi)部發(fā)生美拉德反應(yīng)所致，將會(huì)另行進(jìn)行深一步研究證實(shí)與否。

微膠囊化DHA粉末和ARA粉末的這一變化趨勢(shì)與嬰幼兒配方奶粉在相同加速破壞性試驗(yàn)條件下發(fā)生的色澤變化趨勢(shì)是相同的。在干法工藝選擇微膠囊化DHA粉末和ARA粉末，建議選擇與奶粉基質(zhì)L*與b*值差異小的原料，以保證物料體系色澤的高度一致性。

2.4 DHA和ARA加速破壞性試驗(yàn)過氧化值和茴香胺值的變化

五個(gè)樣本的過氧化值隨加速時(shí)間的變化如圖3所示，茴香胺值隨加速時(shí)間的變化如圖4所示。

圖3 微膠囊化DHA粉末和ARA粉末過氧化值的變化

5個(gè)樣本在加速過程中，它們的過氧化值和茴香胺值在第4周過后均呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)。這說明微膠囊的壁材在恒定溫度條件下，一定時(shí)間內(nèi)可以給內(nèi)部的DHA和ARA帶來保護(hù)作用，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，這種保護(hù)作用就會(huì)失效。參考GB2716-2005食用油脂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[10]，過氧化值不應(yīng)超過0.25 g/100 g（相當(dāng)于9.85 mmol/kg）[11]，五個(gè)樣本加速10周后過氧化值均沒有超過1 mmol/kg，茴香胺值均沒有超過6，表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。

表2 微膠囊化DHA粉末色差變化

圖4 微膠囊化DHA粉末和ARA粉末茴香胺值的變化

表4 微膠囊化DHA粉末和ARA粉末在加速10周結(jié)束時(shí)的感官評(píng)鑒結(jié)果

表5 微膠囊化DHA粉末和ARA粉末在加速周期內(nèi)感官評(píng)鑒結(jié)果

2.5DHA和ARA感官評(píng)定結(jié)果

五個(gè)樣本加速10周的感官評(píng)鑒結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，粉體的組織狀態(tài)和沖調(diào)液的狀態(tài)均沒有明顯的變化，這表明粉質(zhì)沒有出現(xiàn)結(jié)塊以及沖調(diào)液出現(xiàn)分層或油脂上浮等現(xiàn)象。但是粉體滋氣味和沖調(diào)液滋氣味發(fā)生了一定的變化，表5將從粉體的滋氣味和沖調(diào)液的滋氣味進(jìn)行逐點(diǎn)分析。

風(fēng)味是衡量產(chǎn)品優(yōu)劣的重要指標(biāo)，對(duì)于微膠囊化DHA粉末和ARA粉末而言，滋氣味更是衡量它們品質(zhì)的重要感官指標(biāo)。樣本加速10周后，粉體滋氣味和沖調(diào)液的滋氣味發(fā)生了輕微變化，評(píng)估結(jié)果均在第二級(jí)別以上。加速結(jié)束時(shí)雖呈現(xiàn)微腥味，但無其他異味和氧化油哈味，五個(gè)樣本在感官上符合預(yù)期要求。由表5可以看出，DHA風(fēng)味排序?yàn)镈HA-B＞DHA-C＞DHA-A，ARA的風(fēng)味排序?yàn)锳RA-A＞ARA-B。鑒于粉體的組織狀態(tài)和沖調(diào)液的狀態(tài)并無明顯差異，所以這個(gè)順序就是它們最終的感官評(píng)鑒排序結(jié)果。

3 結(jié)論

DHA和ARA含有多不飽和雙鍵，是影響嬰幼兒配方奶粉品質(zhì)（尤其是風(fēng)味）的重要因素之一。本實(shí)驗(yàn)研究了微膠囊化DHA和ARA在高溫破壞性試驗(yàn)條件下的穩(wěn)定性，通過溫度為45±2℃、相對(duì)濕度為55±2%無光照條件下對(duì)微膠囊化DHA粉末和ARA粉末進(jìn)行為期10周的加速破壞性試驗(yàn)。加速試驗(yàn)過程中，有效物質(zhì)含量和表面油百分含量未發(fā)生明顯變化；隨著加速時(shí)間延長(zhǎng)，亮度值L*下降，b*值上升；過氧化值和茴香胺值在加速初期的4周基本無變化，但是4周后明顯上升；粉體無結(jié)塊出現(xiàn)，沖調(diào)后無分層和油脂上浮現(xiàn)象。

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Study on the stability of microcapsules DHA and ARA

JIANG Yanxi1,MA Wen1,HUA Jiacai2,ZHANG Jianyou3,CHU Xiaojun1

（1.Beingmate(Hangzhou)Food Research Institute Co.Ltd,Hangzhou 311106,China;2.College of Biosystems Engi?neering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;3.Ocean College,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310004,China）

This paper mainly analyzed the content variation trends of microencapsulated DHA and ARA,physical and chemical indicators such as surface oil,peroxide value during the acceleration test.The stability of microencapsulated DHA and ARA powder was analyzed with sensory evaluation to provide scientific basis for microencapsulated DHA and ARA powder selection.

DHA；ARA；microcapsules；stability

Q935

A

1001-2230（2017）08-0018-04

2017-02-23

姜艷喜（1983-），女，工程師，研究方向?yàn)槿槠放浞脚c工藝。

儲(chǔ)小軍