微藻DHA在配方奶粉行業中的應用
發布時間：2011-03-27
文章出處：本網站
摘 要：隨著人們對微藻DHA認知度的不斷提高，對其重視及需求程度也日益增加。近來，將微藻DHA添加于食品成為一種新的應用趨勢。目前，DHA配方奶粉已越來越受到世界各國的重視，許多國家已批準強化DHA配方奶粉市場悄售。本文主要介紹了制作微藻DHA配方奶粉的可行性和添加工藝。
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關鍵詞：微藻DHA，配方奶粉，應用，可行性，營養強化劑，功能性食品
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???DHA作為一種新型的營養強化劑，已被越來越多的各界人士認可和接受。目前的乳品工業中, 對能宣稱健康功效的功能性產品的需求與日俱增，日新月異的技術使像DHA這樣的功能性原料添加入乳品成為可能。DHA具有降低血脂、膽固醇和血壓，預防心血管疾病，抑制血小板凝集，防止血栓形成與中風，增強記憶力的功能`1`。本文主要是介紹DHA在配方奶粉行業中的應用。
1. 新型食品營養強化劑——DHA
?? ?DHA是二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid）的簡稱，俗稱腦黃金。屬ω-3系多不飽和脂肪酸（ω-3 polyunsaturated fatty acids，ω-3PUFAs）。DHA是神經系DHA是神經系統細胞生長及維持的一種主要元素，是大腦和視網膜的重要構成成分，在人體大腦皮層中含量高達20%，在視網膜中所占比例最大，約占50%，因此，對胎兒和嬰兒智力和視力發育至關重要`2`。
?? 食品營養強化劑是指為增強營養成分而加入食品中的天然或人工合成的營養素，屬于食品添加劑。在我國，營養強化劑最早應用是在嬰幼兒食品，尤其在嬰幼兒配方奶粉中使用最廣，通常有氨基酸、維生素和礦物質三種。近幾年來，隨著科研能力的提高和生產技術的進步，一些新型營養強化劑得到了廣泛應用`3`。
?? ?在食品中添加DHA有助于提升食品的營養，強化產品質量。目前，國內外已將DHA等作為運動食品和營養輔助保健食品原料以及營養調和油，食用油產品系列等`4`。DHA已經成為一種備受業界人士關注的一種新型營養強化劑。
?? 目前，DHA在中國廣泛應用于嬰幼兒配方奶粉、孕婦奶粉，我國嬰幼兒DHA攝入量水平較國外低，需要食用專門的DHA產品額外補充DHA。
2. 微藻DHA應用于奶粉的優勢
?? ?DHA有魚油DHA和微藻DHA兩種，微藻DHA即微藻源DHA。研究表明魚油中的DHA來源于海洋微生物、植物、浮游生物等。與其他微生物相比，海洋藻類是最理想的DHA來源。利用海洋微藻生產DHA具有以下優點：
2.1 不含魚腥味
??? 微藻DHA不含魚腥味，具有較好的感官品質，特別適合于對口味敏感的嬰幼兒人群。另外，由于微藻DHA不存在魚腥味，在作為食品營養強化劑添加到食品中時，不會對原食品載體的風味產生不良的影響。
2.2 DHA和EPA含量的比值高
??? 魚油主要從脂肪含量較高的海魚中提取，除了含有DHA，還含有大量其它長鏈多不飽和脂肪酸，如EPA（二十碳五烯酸）。在魚油中，DHA含量為總脂肪酸的7.16%，而EPA的含量則高達8.31%，遠高于DHA`5`。
?? ?在2004年，英國食品標準委員會認為，添加魚油的奶粉對嬰幼兒生長的阻滯作用主要是由于奶粉中高EPA含量和兒童體內低AA含量造成的。為避免EPA對嬰幼兒生長發育所造成的抑制作用，FAO和WHO專家委員會的報告指出，添加于奶粉中的魚油，其DHA與EPA的比例最低應該為10:1`6`。
2.3 更有利于人體吸收
?? ?目前，市售的魚油產品中DHA基本上是乙酯型DHA，天然微藻中的DHA是以甘油三酯的形式存在。
?? ?人體吸收實驗表明，甘油三酯型DHA在人體內的吸收率是乙酯型的300%，這主要是因為人體胰臟和肝臟的主要脂肪酶是專一性水解甘油三酯的，不能有效水解乙酯來釋放游離脂肪酸以被人體吸收。
??? 人體對乙酯型DHA的代謝與甘油三酯DHA明顯不同，乙酯型DHA雖然在胰腺脂肪酶的作用下也會水解為游離的DHA和乙醇，但乙酯結構對胰腺脂肪酶有較強的抵抗作用，故大大降低其水解率。另外，經水解產生的小部分DHA需在在腸上皮細胞組合成甘油三酯型，才能進入淋巴和血液循環。甘油三酯DHA水解后，產生的甘油單酯有助于DHA甘油三酯的重新組合，而乙酯DHA的水解產物由于不存在甘油單酯，需要從其他途徑獲得甘油單酯底物，使得其游離DHA重組成甘油三酯的反應延遲，游離的DHA和其他不飽和脂肪酸會逐漸富集并被氧化，給人體造成氧化壓力，對健康不利。
2.4 無污染問題
??? 海洋中汞及其他重金屬的污染已成為一個世界性的環境問題，進食受重金屬污染的魚可以造成孕婦流產或對嬰幼兒造成不可逆轉的身體缺陷。除了重金屬，魚油中所含有的持續性有機污染物及其危害多年來一直被人們所忽視。正是這些持續性有機污染物，如滴滴涕、化學殺蟲劑、二惡英等對公共健康造成了持續性的危害，而嬰兒也直接面對這些危害。在哺乳期婦女，持續性有機污染物可通過母乳100%從母體排出，而通過母乳被嬰100%吸收`7,8`。
??? 同時，這些污染物在體內的半衰期很長，如PCB在血液中的半衰期為4到12個月，汞的半衰期為70到90天`10`。因此，應避免從魚類或魚油產品中攝入污染物，特別是兒童和孕婦這些人群`11`。微藻DHA 是從海洋藻類篩選純化得出優質的藻種，利用生物工程技術于不含污染物且可食用的營養液中進行規模化培養，能有效避免外界污染的機會，是純天然、安全的植物性DHA。
2.5 有利于生態可持續發展
???????? 由于魚油DHA從深海魚類中提取，過度的捕殺使全球的魚類數量大量下降，瀕臨絕種，影響海洋生物的多樣化和沿海地區的氣候。同時，生物多樣化的降低也造成沿岸生態系統的破壞，并直接影響到人類的生活。生態系統的破壞導致海洋植物的過濾和解毒作用減弱，海洋水質降低，藻類過度增殖，從而使沿岸地區洪水頻發，降低地區生態系統對人類的承載能力。隨著人口的增長，人們對DHA的需求量日益增大，長期開發魚油DHA 產品勢必會破壞生態環境，影響生態平衡與人類生活環境。
???????? 由于魚油DHA從深海魚類中提取，過度的捕殺使全球的魚類數量大量下降，瀕臨絕種，影響海洋生物的多樣化和沿海地區的氣候。同時，生物多樣化的降低也造成沿岸生態系統的破壞，并直接影響到人類的生活。生態系統的破壞導致海洋植物的過濾和解毒作用減弱，海洋水質降低，藻類過度增殖，從而使沿岸地區洪水頻發，降低地區生態系統對人類的承載能力。隨著人口的增長，人們對DHA的需求量日益增大，長期開發魚油DHA 產品勢必會破壞生態環境，影響生態平衡與人類生活環境。
?? ?微藻DHA屬于植物來源，微藻處于食物鏈的較低層級，不會對生態造成巨大影響。另外，目前微藻DHA主要是通過生物工程技術進行大規模培養，不會破壞生態系統，不影響生態可持續發展。
? ? 1992年，WHO/FAO專家建議在嬰幼兒配方奶粉中添加DHA，并建議孕期及哺乳期婦女補充非魚油來源或低EPA含量的DHA。孕期及哺乳期婦女每天應補充不少于300 毫克的DHA。
3.微藻DHA在配方奶粉中的應用
3.1 微藻DHA在配方奶粉中添加DHA的可行性
?? ?自從2001年美國FDA在嬰兒配方奶粉給予DHA產品GRAS認證后，至目前DHA已經是嬰兒配方奶粉中公認的不可或缺的成分。此外，在孕婦奶粉、幼兒奶粉和中老年奶粉中，DHA的添加也逐漸成為一種趨勢。
??? DHA是母乳中的天然成分之一，是嬰兒大腦和視網膜的重要組成成分，被認為是人類早期發育的必需營養素，對嬰兒發育非常重要。在出生后的第一周就開始喂養補充DHA的嬰兒配方奶粉，有利于嬰兒的視覺、運動和認知發育。
??? Willatts P等1998年研究在嬰兒出生后的四個月里喂養添加DHA的配方奶粉，與普通配方喂養的嬰兒作為對照，10個月大時評估解決問題能力，結果表明，補充配方喂養的嬰兒明顯好于對照組的嬰兒`12`。
??? Birch E A等研究表明，嬰兒從出生開始食用添加了DHA的配方奶粉至12月齡大時，會提高嬰兒在6周、17周和52周時的視覺靈敏度。Birch E E等還通過隨機臨床實驗進行了評價嬰兒時期飲食中的DHA補充對健康足月嬰兒的隨后認知能力發育的影響。以未添加DHA的普通配方奶粉作為對照。從出生后的5天內就開始用指定的奶粉喂養至17周，18個月時測試血液脂肪酸成分、智力和視力準確性，采用貝萊智力量表進行測試，結果發現，補充了DHA的配方奶粉喂養的嬰兒智力發育指數上平均提高7分`13,14`。
??? Carlson SE研究表明，早產嬰兒補充DHA的配方奶粉喂養后在視覺靈敏度、精神發育和解決問題的能力等方面都有好處`15,16`。
?3.2微藻DHA在配方奶粉中的添加工藝
?? 《中國食品添加劑使用衛生標準》規定在嬰幼兒配方奶粉中：DHA的添加量為40～180mg/100g奶粉。
???在配方奶粉中，DHA的添加主要有濕法和干法。下圖是以潤科生物微藻DHA添加工藝為例繪制的流程圖：
??????????????????????圖1 濕法添加微藻DHA工藝流程圖
3.3 配方奶粉中添加DHA的應用實例
?? 目前，國內外已經有添加DHA的配方奶粉上市，還有一些產品還在研發和推廣中。下圖是目前市場上添加微藻DHA的產品：
?? 美贊臣公司于1905年在美國新澤西洲成立，是世界上生產營養品、藥品的大型跨國企業之一，嬰兒配方奶粉是美贊臣的拳頭產品之一。圖1是醫生樂意推薦的嬰兒配方奶粉，這款產品中已經添加了微藻DHA。
??? 同樣，其他幾款配方奶粉中也添加了DHA，微藻DHA在配方奶粉中的應用已經越來越廣泛，也將得到越來越多的人的關注。
4.微藻DHA的應用展望
?? 在全球，人們意識到在日常飲食中補充DHA的重要性已經有很長時間了。最早作為食品添加劑的DHA主要來源僅限于魚油，而魚油的使用還受到配方和風味的限制。而從海藻中提取出富含DHA的植物油則是一款高質均一的DHA產品，具有魚油DHA不可比擬的優點。隨著生產能力的提高和營養知識的普及，適應不同人群的營養配方奶粉將有更大的發展空間，功能性乳制品將成為我國未來乳制品發展的重點方向。乳制品的快速發展，又使得更多新型營養強化劑將得到更為廣泛的應用，這些都為微藻DHA的應用提供了廣闊的前景。
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參考文獻
`1` JORGENSEN M H H,HUGHES E L,MICHACLSEN K F. Is There a Relation between Decosahexaenoic Acid Concentration in Mothers Milk and Visual Development in Term Infants`J`.Journal of Pediatric Gastrienology and Nutrution,2001,32:293-296.
`2` 盧定強，陳鈞．二十二碳六烯酸和腦的健康`J`．江蘇理工大學學報，1996，17（5）：10-15.
`4` 洪雪娥,高蔭榆,鄭淵月．南昌大學食品科學教育部重點實驗室．ω-3多不飽和脂肪酸營養研究進展`J`．食品科技．2006，（1）：35-37
`5` 姜悅．乳制品中的DHA：微藻油還是魚油`J`．食品工業科技．2006，27（12）：191-192
`6` 森田育男：化學生物`M`．1983，21：168
`7` Jacobs, M.N. et al. Organochlorine residues in fish oil dietary supplements: comparison with industrial grade oils`J`. Chemosphere,1998,37: 1709-1721
`8` Ferrario, J. et al. Investigation of polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzo-p-furans, and selected coplanar biphenyls in Scottish farmed Atlantic salmon`J`.Chemosphere, 2002,47: 183-191
`9` Solomon, G.M. et al. Chemical contaminants in breast milk:Time trends and regional variability `J`. Environmental Health Perspectives, 2002,110: A339-A347
`10` David Cannon, From fish oil to microalgae oil a win-win shift for humans and our habitat `J`, Diet and nutrition, 2009,5(5):229-303
`11` Maycock BJ, Benford DJ. Risk assessment of dietary exposure to methylmercury in fish in the UK `J`. Hum Exp Toxicol 2007; 26:185-90
`12` Willatts, P., J. S. Forsyth, et al. Effect of long-chain polyunsaturated fatty acids in infant formula on problem solving at 10 months of age.1998, Lancet 352 (9129): 688-91.
`13` Birch E A et al. A randomized controlled trial of early dietary supply of longchain polyunsaturated fatty acids and mental development in term infants. Developmental Medieine & Child Neurology 2000,42:174-181
`14` Bireh E A et al.Visual acuity and the essentiality of doeosahex-asnoie acid and arae hidonieaeid in the diet of term Infant，Ped-atrie Researeh.1998,44:201-209
`15` Carlson SE. Growth and development of premature infants in relation to ω-3 and ω-6 fatty acid status. World Review of Nutrition and Diet.1990,75: 63–9
`16` Carlson SE. Lipid requirements of very low birth weight infants for optimal growth and development. In: Dobbing J, editor. Lipids, Learning, and the Brain: Fats in Infant Formulas. Columbus, OH: Ross Laboratories. 1993,188-207
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潤科研發中心供稿
