花生四烯酸微囊化的研究進展

[摘要] 花生四烯酸是一種重要的的人體必需脂肪酸，具有廣泛的生物活性和重要的營養作用。但是花生四烯酸油脂是不飽和脂肪酸，在空氣中很容易被氧化，而對花生酸進行微膠囊化可以有效解決這一問題。花生四烯酸最常用的微囊化方法是噴霧干燥法。噴霧干燥法方便快捷，產品質量好，安全無污染。本資料著重介紹了用噴霧干燥法進行花生四烯酸微囊化的研究進展。

[關鍵詞] 花生四烯酸；微囊化；壁材；進風溫度

[中圖分類號] TS202.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）10-41-02

1 概述

花生四烯酸（Arachidonic acid），系統命名是5，8，11，14-全順-二十碳四烯酸，又名5，8，11，14-花生酸，是n-6系列的一種人體重要的多不飽和脂肪酸，簡稱AA。AA在人體中分布廣泛，它在腦和神經組織中含量一般占多不飽和脂肪酸的40%～50%，在神經末梢更高處達70%，對大腦功能和視網膜發育是必不可少的物質[1-3]。由于AA是一種長鏈多不飽和脂肪酸，其含四個不飽和雙鍵，因此極易受空氣中光照、氧氣、金屬離子的影響而被氧化，被氧化后即喪失了AA的生理功能，還會對人體造成極大的傷害[4]。因此，將AA微囊化以減緩其氧化是非常有必要的。

2 花生四烯酸的微囊化

微囊化定義：微囊技術是指用高分子材料將固體、液體、或氣體包埋在微小而密封的膠囊中，使其只有在特定條件下才會以控制速率釋放的技術。被包埋的活性物質稱為芯材，包埋芯材實現微囊化的物質稱為壁材。

2.1 花生四烯酸微囊化壁材的選擇

壁材選擇是AA微囊化制備過程中第一步。壁材直接影響AA微囊化產品的功能特性及產品成本。AA主要以AA油脂形式存在，因此AA油脂微囊化壁材選擇要求：（1）溶于水，并且在高濃度時低黏度，有良好的乳化能力。（2）壁材在制作和儲存過程中不和AA發生反應。（3）壁材有良好的成膜性，壁材在噴霧干燥過程中可形成選擇性的半透膜，水蒸氣可通過半透膜，芯材保留下來。（4）壁材要有食用性和安全性。（5）壁材要有良好的操作性。（6）來源廣泛，成本低廉[5]。

壁材有3種類型：碳水化合物類、親水膠體類、蛋白質類。碳水化合物，包括淀粉、淀粉糖漿干粉、麥芽糊精、殼聚糖、小分子糖類等，它們在高固體含量時仍表現較低黏度，且具有很好的溶解性。親水膠體通常是指能溶解于水，并在一定條件下充分水化形成黏稠、滑膩或膠凍溶液的大分子物質。比如阿拉伯膠、果膠、瓜爾豆膠、黃原膠、結冷膠等。蛋白質類，如乳清蛋白、酪蛋白、明膠等，具有良好的乳化功能特性[6-8]。

采用復合壁材對AA進行包埋可以獲得較好的包埋效果，不同特性的壁材進行組合可以功能互補而提高包埋率。李寰選擇阿拉伯膠占壁材總量的20%，變性淀粉占壁材總量的20%，麥芽糊精占壁材總量的60%作為復合壁材對AA進行包埋，能得到最佳的包埋率，最低的表面油。朱德芳[9]選擇變性淀粉和糊精進行一次包埋AA，HPMCP進行二次包埋包埋率高，表面含油率低，表面油增加緩慢，并且二次微膠囊化沒有破壞一次微膠囊產品原有性質。

2.2 花生四烯酸微囊化方法

制備微膠囊的方法主要有化學法、物理化學法和物理法3種。化學法包括界面聚合法、分子包埋、原位聚合法、等方法。物理化學法包括水相分離法、脂質體包埋、有機相分離、干燥浴法等方法[10-12]。物理法包括噴霧干燥法、溶劑蒸發法、真空蒸發沉積法、包結絡合物法等方法。

AA微囊化最常用的方法是噴霧干燥法。噴霧干燥法就是將壁材和芯材充分混合、溶解后高壓均質，將所獲得的乳化液噴入干燥室使水分迅速揮發，壁材物質在芯材表面形成膜而獲得產品微膠囊。這個方法成本效益好，方便，產品質量好，而且干燥快，時間短，產品純度高，安全無污染。許多油脂的包埋都采用噴霧干燥法，比如葵花油、薄荷精油、茶油、橘皮油、丁香油、麥芽油和月見草油[13-15]。

AA是以AA油脂的形式存在。AA油脂的噴霧干燥步驟：將壁材溶解于熱水中，冷卻至室溫后加入AA油脂充分混合后進行均質，將得到的乳化液進行噴霧干燥獲得AA微囊。影響噴霧干燥的主要因素有：進風溫度、進料速度、熱風流量等。

李寰[4]在進風溫度150℃、出風溫度80℃、引風機頻率27的條件下采用噴霧干燥法制備了AA微囊，微囊表面油0.45%。劉靈莉[13]在進風溫度191℃、出風溫度88℃條件下制備的AA微囊包埋效率可穩定在95%～99%。朱德芳[9]在進風溫度180℃、出風溫度95℃條件下將AA進行一次包埋，又在進風溫度135℃、出風溫度75℃條件下進行二次包埋，得到微囊包埋率可達到97%并且在胃液、腸液中油脂釋放率較好。葛海濤等[16]在進風溫度190℃、出風溫度80℃條件下通過噴霧干燥法對AA油脂進行二次包埋，獲得了耐熱型的AA微囊，包埋率較高。

3 花生四烯酸的應用

AA對嬰幼兒的生長發育以及大腦和視網膜的發育有重要的促進作用，多被作為一種營養強化劑添加在奶粉、乳制品中[17-19]。AA能促進動物胚胎的正常發育，提高種禽種蛋的蛋重、產蛋率和孵化率，所以也多被添加到飼料中[20-21]。同時，AA還具有營養毛囊、促進毛發再生的功能，因此還可以用于化妝品。如日本資生堂添加了AA的美容用品，具有保護皮膚水分、延緩皮膚老化和治療慢性濕疹的功效[3]。由于AA及其代謝產物在降血脂、抑制血小板聚集、抗癌、抗炎癥、促進腦發育等方面具有獨特的生物活性，AA在保健食品、醫藥制劑、涂料、油墨、粘合劑、洗滌劑、感光材料、紡織等領域得到廣泛應用[22]。

4 花生四烯酸發展前景展望

隨著社會的發展，人們生活水平的不斷提高，保健意識逐漸增強，保健功能產品具有十分廣闊的前景。而AA有促進大腦和視網膜發育，調節血脂血糖，預防心血管疾病等多項功能，將其微囊化后穩定性增加，貨架期延長，可以用于多項領域，它的巨大的市場潛力是毋庸置疑的。因此對花生四烯酸微囊化的研究和開發必將成為一個新的熱點。

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（收稿日期：2013-02-27）