DHA和ARA微胶囊应用稳定性分析

姜艳喜，马雯，华家才，张建友，储小军

（1.贝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州311106；2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州310058；3.浙江工业大学海洋学院，杭州310004）

DHA和ARA微胶囊应用稳定性分析

姜艳喜1，马雯1，华家才2，张建友3，储小军1

（1.贝因美（杭州）食品研究院有限公司，杭州311106；2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州310058；3.浙江工业大学海洋学院，杭州310004）

本文研究了DHA与ARA微胶囊粉末在加速储藏过程中质量分数、表面油、过氧化值等理化指标的变化，结合感官评价指标分析微胶囊化DHA与ARA粉末的应用稳定性，为婴幼儿配方奶粉生产过程中遴选微胶囊化DHA与ARA提供科学依据。

DHA；ARA；微胶囊；稳定性

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两种多不饱和脂肪酸，对于婴儿生长发育以及中枢神经系统有重要的意义[1]，对婴儿的大脑和视网膜发育也有非常重要的作用[2]。婴儿出生后的第一周开始喂养补充ARA和DHA的婴儿配方奶粉有利于视觉、运动和认知发育[3]。因此婴儿配方奶粉GB 10765-2010[4]及较大婴儿和幼儿配方奶粉GB 10767-2010[5]对其有明确规定。

微胶囊技术可以改变物质的外观、性状，有效控制膜内物质的释放，提高储存稳定性，并且可以有效掩盖不良气味。DHA和ARA通过微胶囊技术处理后可以通过干法工艺添加应用且掩盖不良风味，储存稳定性提高。本研究主要分析研究了现售进口微胶囊化DHA和ARA在加速破坏试验条件下的稳定性，为选择微胶囊化DHA和ARA粉末提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

DHA微胶囊（DHA质量分数≥7%），分别来源于三家不同的进口供应商；

ARA微胶囊（ARA质量分数≥10%），分别来源于两家不同的进口供应商。

1.2 仪器和设备

Color Quest XE型色差仪，HPP 750型恒温恒湿箱，DK-420S恒温水浴锅，GC 7890A气相色谱仪，R-3旋转蒸发仪。

1.3 方法

1.3.1 DHA和ARA微胶囊加速破坏性实验

将5个样本分别用铝箔袋尽量排空空气密封分装。将分装好的样品置入温度为45℃±2℃，相对湿度为55%±2%的恒温恒湿箱中分别加速储藏4周、7周、9周、10周。加速过程采用倒序加速方法，每个样品各留一包做初始样（0周）放入冰箱中冷冻（-18℃）保存。加速结束后，统一进行理化检测和感官评鉴。

1.3.2 DHA和ARA微胶囊色度分析

使用美国Hunter Lab的Color Quest XE型色差仪进行各个样品的色度分析。其中L*为亮度指数，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，L*越大表示样品越白（亮）；a*，b*分别代表红绿度和黄蓝度。+a*值表示红色，a*越大表示样品越接近红色；-a*越向外方向，颜色越接近纯绿色。+b*值表示黄色，b*值越大表示样品越接近黄色；-b*越向外方向，颜色越接近黄色。

测定各个样品的L*，b*与a*值，并与0周样品的数值进行比对，分析各个样本在加速过程中色泽的变化情况。每个样品测定三次，取平均值进行数据分析。

1.3.3 DHA和ARA质量分数

依据GB 5413.27-2010《食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定》测定样品中的DHA和ARA的质量分数[7]。

1.3.4 DHA和ARA微胶囊表面油检测

称取约10 g的粉末油脂于250 mL的三角烧瓶，加入60 mL的石油醚，振摇2 min，将滤液滤入恒重的圆底烧瓶中，然后再加入20 mL的石油醚，冲洗三角烧瓶及瓶内粉剂，将滤液合并滤入圆底烧瓶中，旋转蒸发脱溶，然后放入真空干燥箱，105℃烘干恒重，取出放于干燥器中，冷却至室温，于电子天平上称量。表面油为

表面油=(m1-m0)/m×100%，

式中：m1为圆底烧瓶加表面油的质量；m0为恒重后圆底烧瓶的质量；m为称量的粉剂的质量。单位均为g。

1.3.5 DHA和ARA微胶囊过氧化值

量取50 mL蒸馏水于500 mL分液漏斗中，加约30 g粉末油脂于漏斗中，轻摇使粉剂分散于水中。加120 mL石油醚，震荡至乳化。沿玻壁加入150 mL乙醇，将分液漏斗翻转2次，静置分层，取出上层清液20 mL A部分，40 mL B部分，将A部分脱溶后在105℃烘干恒重测油的重量m1，将B部分置于250 mL圆底烧瓶中。30℃条件下，用旋转蒸发仪抽真空脱溶，取出，加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸溶液，充分溶解转入碘量瓶中，加入1 mL饱和碘化钾溶液，加塞盖紧，然后轻摇0.5 min，放至暗处3 min，迅速加入100 mL蒸馏水，摇匀。再加1 mL淀粉指示剂，若显色，则用硫代硫酸钠溶液滴至无色。

POV 值=C（V1-V0）VA× 1000/（VB× m1），

式中：C为硫代硫酸钠标液的浓度，mol/L；V0为空白消耗硫代硫酸钠标液体积，mL；VA为A部分体积，mL；VB为B部分体积，mL；V1为B部分脱溶后消耗硫代硫酸钠标准滴定液的体积，mL；m1为A部分脱溶后油脂的质量，g。

1.3.6 DHA和ARA微胶囊茴香胺值

DHA和ARA等不饱和脂肪酸在氧化劣变过程中，会产生醛、酮类化合物，该类物质不仅产生不愉快的风味，影响产品质量，同时还有致癌等毒副作用。醛、酮类化合物的含量，一般用茴香胺来表示，其数值越大，氧化劣变的程度越严重。

采用氨水水解法提取粉末油脂中的脂肪[8]，按照GB/T 24304-2009测定试样中的茴香胺值[9]。

1.3.7 DHA和ARA微胶囊感官评鉴

感官评鉴在本单位感官实验室内完成，采用打分法。邀请20名研发人员，其中10名研发人员经过专业的感官评鉴培训，组成感官评鉴小组。随机分成两组，但需保证每组有5名专业人员。

感官评鉴涵盖粉体组织状态、粉体滋气味、冲调液状态和冲调液滋气味等四项指标，每项评分的满分为10分。

冲调液的制备：将5 g粉末倒入盛有200 mL 50℃温水烧杯中，加入1粒四氟磁力搅拌子，将烧杯放在搅拌盘中央，设定磁力搅拌器的转速为800 r/min，搅拌1 min，静置5 min后进行评鉴。

感官评鉴原则如表1所示。

2 结果与讨论

2.1 加速破坏性试验DHA和ARA含量变化

3个DHA粉末样本在加速10周时间内，DHA的含量随着加速时间的延长，有缓慢下降趋势，仅DHA-A样本在加速的第10周时DHA质量分数低于标准质量分数（DHA质量分数≥7%），其余各个点的DHA质量分数均满足标准。加速周期内，DHA质量分数保留率均在85%以上。

两个ARA粉末样本在加速10周时间内，ARA的含量随着加速时间的延长，也呈现出缓慢的下降趋势，整个加速周期内各个点的ARA质量分数均满足标准质量分数（ARA质量分数≥10%）。加速周期内，ARA含量保留率也均在85%以上。

可见被评估的5个微胶囊化粉末可以有效保持DHA或ARA质量分数。图1为微胶囊化DHA粉末和ARA粉末随着加速时间的变化其有效物质质量分数的变化。

2.2 DHA和ARA加速破坏性试验表面油质量分数变化

表面油质量分数是评价微胶囊粉末油脂制品品质好坏的重要指标，加速破坏试验过程中5个样本的表面油质量分数均未发生明显的变化，可见加速试验并未破坏DHA或ARA的微胶囊结构。图2为微胶囊化DHA粉末和ARA粉末随着加速时间的变化其表面油质量分数的变化。由图2可以看出，DHA-A的表面油质量分数最低，这可能也是因为三个DHA样本中该样本中DHA质量分数较低导致的；5个样本的表面油质量分数均在0.5%以下。

表1 感官评鉴原则

图1 DHA粉末和ARA粉末质量分数变化情况

图2 DHA粉末和ARA粉末表面油质量分数的变化

2.3DHA和ARA加速破坏性实验色差值的变化

3个DHA样本与两个ARA样本在加速周期内L*，a*，b*的变化如表2和表3所示。

由表2可以看出，三个DHA样本在0周时，DHA-B的L*值最高，与产品实际呈现出较白的颜色，有光泽一致；随着加速时间的延长，亮度值L*呈现下降趋势，表现出样品随着加速时间的延长逐渐失去光泽，这也与实际表征一致。三个样本在0周时，DHA-B的b*值最低，表现出粉体泛白，而另外两个样本呈现淡黄色，b*值较高；随着加速时间的延长，黄度值b*呈现上升趋势，表现出样品随着加速时间的延长逐渐变黄，与产品实际表征一致。造成上述L*与b*值变化可能是因为在45℃±2℃的长期储存下粉体内部发生美拉德反应所致，这有待于通过配料组成以及检测数据做进一步证实是否如此。

表3 微胶囊化ARA粉末色差变化

由表3可以看出，ARA样本的L*和b*数值呈现了和DHA样本的L*和b*数值相同的变化趋势，推测是在45±2℃的长期储存下粉体内部发生美拉德反应所致，将会另行进行深一步研究证实与否。

微胶囊化DHA粉末和ARA粉末的这一变化趋势与婴幼儿配方奶粉在相同加速破坏性试验条件下发生的色泽变化趋势是相同的。在干法工艺选择微胶囊化DHA粉末和ARA粉末，建议选择与奶粉基质L*与b*值差异小的原料，以保证物料体系色泽的高度一致性。

2.4 DHA和ARA加速破坏性试验过氧化值和茴香胺值的变化

五个样本的过氧化值随加速时间的变化如图3所示，茴香胺值随加速时间的变化如图4所示。

图3 微胶囊化DHA粉末和ARA粉末过氧化值的变化

5个样本在加速过程中，它们的过氧化值和茴香胺值在第4周过后均呈现出明显的上升趋势。这说明微胶囊的壁材在恒定温度条件下，一定时间内可以给内部的DHA和ARA带来保护作用，但随着时间的延长，这种保护作用就会失效。参考GB2716-2005食用油脂卫生标准[10]，过氧化值不应超过0.25 g/100 g（相当于9.85 mmol/kg）[11]，五个样本加速10周后过氧化值均没有超过1 mmol/kg，茴香胺值均没有超过6，表现出较好的稳定性。

表2 微胶囊化DHA粉末色差变化

图4 微胶囊化DHA粉末和ARA粉末茴香胺值的变化

表4 微胶囊化DHA粉末和ARA粉末在加速10周结束时的感官评鉴结果

表5 微胶囊化DHA粉末和ARA粉末在加速周期内感官评鉴结果

2.5DHA和ARA感官评定结果

五个样本加速10周的感官评鉴结果如表4所示。

从表4可以看出，粉体的组织状态和冲调液的状态均没有明显的变化，这表明粉质没有出现结块以及冲调液出现分层或油脂上浮等现象。但是粉体滋气味和冲调液滋气味发生了一定的变化，表5将从粉体的滋气味和冲调液的滋气味进行逐点分析。

风味是衡量产品优劣的重要指标，对于微胶囊化DHA粉末和ARA粉末而言，滋气味更是衡量它们品质的重要感官指标。样本加速10周后，粉体滋气味和冲调液的滋气味发生了轻微变化，评估结果均在第二级别以上。加速结束时虽呈现微腥味，但无其他异味和氧化油哈味，五个样本在感官上符合预期要求。由表5可以看出，DHA风味排序为DHA-B＞DHA-C＞DHA-A，ARA的风味排序为ARA-A＞ARA-B。鉴于粉体的组织状态和冲调液的状态并无明显差异，所以这个顺序就是它们最终的感官评鉴排序结果。

3 结论

DHA和ARA含有多不饱和双键，是影响婴幼儿配方奶粉品质（尤其是风味）的重要因素之一。本实验研究了微胶囊化DHA和ARA在高温破坏性试验条件下的稳定性，通过温度为45±2℃、相对湿度为55±2%无光照条件下对微胶囊化DHA粉末和ARA粉末进行为期10周的加速破坏性试验。加速试验过程中，有效物质含量和表面油百分含量未发生明显变化；随着加速时间延长，亮度值L*下降，b*值上升；过氧化值和茴香胺值在加速初期的4周基本无变化，但是4周后明显上升；粉体无结块出现，冲调后无分层和油脂上浮现象。

[1]戚秋芬,吴圣楣,张伟利.母乳中脂肪酸含量的动态变化[J].营养学报,1997,19(3):325-332.

[2]KOLETZKO B,LIEN E,AGOSTONI C,et al.The roles of longchain polyunsaturated fat⁃ty acids in pregnancy，lactation and infancy：review of current knowledge and consensus recommendation[J].J.Perinat Med，2008，36(1)：5-14.

[3]朱敏,余龙江,吴天喜.二十二碳六烯酸和花生四烯酸在婴儿配方奶粉中的应用[J].中国乳品工业,2002(2):21-24.

[4]GB 10765-2010.食品安全国家标准婴儿配方食品[S].北京:中国标准出版社,2010.03.26.

[5]GB 10767-2010.食品安全国家标准较大婴儿和幼儿配方食品[S].北京:中国标准出版社.

[6]任国谱,黄兴旺,岳红等.婴幼儿配方奶粉中二十二碳六烯酸（DHA）的氧化稳定性研究[J].中国乳品工业,2011(1):4-7.

[7]GB 5413.27-2010.婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定[S].北京:中国标准出版社，2010.06.01.

[8]段潇潇,张岩春,戴智勇,等.婴幼儿配方奶粉中脂肪过氧化值测定方法[J].中国乳品工业,40(8):43-46.

[9]GB/T 24304-2009.动植物油脂茴香胺值的测定[S].北京:中国标准出版社，2010.01.01.

[10]GB 2716-2010.食品安全国家标准食用植物油卫生标准[S].北京:中国标准出版社.

[11]黄兴旺.婴幼儿配方奶粉加工与贮藏过程中脂肪的氧化稳定性研究[D].长沙:中南林业科技大学，2011.07.

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

姜艳喜（1983-），女，工程师，研究方向为乳品配方与工艺。

储小军