嬰幼兒配方乳粉中油脂的組成及其微膠囊化研究進展

文/戴 逸 莫紅衛 張巖春 潘麗娜 戴智勇 劉成國 周 輝*

〔1 澳優乳業（中國）有限公司；2 湖南農業大學食品科學技術學院﹞

母乳是嬰幼兒喂養的黃金標準，母乳喂養對母嬰雙方的健康都有益處。母乳中脂肪酸的組成和含量隨地域、人種、飲食不同而存在很大的差異，但它們又具有一些共同特點。在母乳脂肪酸的組成中，36.37%～42.83%是飽和脂肪酸，而棕櫚酸（C16∶0）是母乳中最主要的飽和脂肪酸，約占總脂肪含量的20%，為嬰兒提供約10%的能量。單不飽和脂肪酸的含量為37.19%～44.01%，多不飽和脂肪酸的含量占總脂肪含量的20%～30%[1]。母乳中飽和脂肪酸的組成、含量及其在甘油三酯中的位置分布也影響其功能的發揮。

母乳是嬰幼兒食品的最理想來源，包含嬰兒生長發育中所需要的各種營養成分。當嬰幼兒無法進行正常的母乳喂養或母乳喂養不足時，嬰幼兒配方產品就成為一種較為理想的選擇[2，3]。嬰幼兒配方乳粉作為目前營養成分最接近母乳的一種營養替代品，其脂肪質量分數可占18%～31%，這些脂肪主要來自植物油和牛乳脂肪，脂肪酸的組成如果既符合總脂肪酸組成特點，同時也符合sn-2位脂肪酸分布特點，則嬰兒能夠很好地吸收其營養成分，并滿足生長發育需要[4]。

1 嬰幼兒配方乳粉中的脂肪酸

母乳脂肪產能較高，提供嬰幼兒生長發育過程中所需的主要能量。棕櫚酸是母乳中最重要的飽和脂肪酸。研究顯示，母乳中的脂肪酸有17%～25%為棕櫚酸，其中約有70%的棕櫚酸主要酯化在甘油三酯的sn-2位上，而配方乳粉主要是以牛乳作為原料，大部分乳粉是以添加棕櫚油為棕櫚酸主要來源，而在脂肪酸的結構方面，牛乳脂肪和植物油中的棕櫚酸主要是酯化在甘油三酯的sn-1位和sn-3位。因此，母乳與配方乳粉在脂肪酸的結構上存在差異，這對于嬰幼兒的營養吸收具有很大的影響。

OPO結構脂肪（1，3-二油酸2-棕櫚酸甘油三酯）是脂肪母乳化的新進程。結構脂OPO實際上就是一種結構化脂肪，通過酶法酯交換或酸解反應來模擬母乳脂質分子結構，改變普通乳粉中油脂原料棕櫚酸的位置，使其被酯化到甘油主鏈上的sn-2的位置上，生成OPO母乳模擬脂肪，使其更接近母乳水平。在嬰幼兒配方乳粉中使用OPO結構脂肪，使得其脂肪酸的組成、結構以及sn-2位棕櫚酸的含量更接近母乳，可以減少嬰幼兒腸道中脂肪和鈣的流失，促進嬰幼兒對脂肪酸和鈣的吸收，能夠避免形成鈣皂，從而改善嬰幼兒腸道健康以及便秘等消化問題，使得嬰幼兒的骨骼礦物質含量接近自然水平，可以促進骨骼發育。

母乳化脂肪是根據母乳脂肪及脂肪酸組成及其應用特點，將椰子油、大豆油、低芥酸菜籽油、葵花籽油和棕櫚油等植物油脂進行合理調配，使油酸、亞油酸和α-亞麻酸等不飽和脂肪酸組成接近母乳，并含有嬰兒大腦和視力生長發育需要的DHA（二十二碳六烯酸）和ARA（二十碳四烯酸），形成科學的母乳化脂肪調和油配方。嬰幼兒配方產品中的脂質通常由椰子油、棕櫚油、大豆油、菜籽油、葵花籽油等復合而成。椰子油是脂肪鏈相對較短的飽和脂質的來源,，棕櫚油是長鏈飽和脂質的來源，大豆油和菜籽油可以提供多不飽和脂質，葵花籽油能提供單不飽和脂肪酸[5，6]。

2 微膠囊技術

不飽和脂肪酸接觸外界空氣氧易發生氧化降解反應，使其喪失生理功效，產生有害的氧化產物和異味，不僅嬰幼兒會拒絕食用，更重要會危害嬰幼兒的身體健康。

通過特殊的方法，利用天然或合成的高分子材料包覆固體、液體甚至氣體物質，制成有囊壁的微型膠囊以及保留或截留其它物質的微粒，從而達到保護、控釋等效果，這一過程稱為微膠囊化。而應用微膠囊化技術，將嬰幼兒可食用的植物蛋白和糖類作為壁材，將易氧化變質的植物油包埋起來，可以讓不飽和脂肪酸與外界的環境分隔開，避免與空氣接觸從而導致功能性脂肪酸的氧化，延緩其氧化酸敗。微膠囊技術具有以下幾個優點：（1）抑制揮發損失；（2）具有控制釋放作用；（3）掩蓋不良氣味；（4）保護敏感性成分；（5）改變形態；（6）增溶和改善乳化分散作用。

微膠囊化的營養油作為食品配料可應用于嬰幼兒乳制品、米粉、米糊以及其它嬰幼兒產品。在生產嬰幼兒配方乳粉時，可用微膠囊營養油替代液體植物油直接與生產配方乳粉中的其它基料混合。也可將微膠囊營養油直接加入液體乳品中，將其攪拌溶化，經高溫殺菌噴霧干燥后包裝，以保證食品營養成分的保存和提高溶解性，改善口感和表觀[7]。

3 微膠囊化的研究進展

目前在國內外的大部分嬰幼兒配方產品生產中，通常采用微膠囊技術對多不飽和脂肪酸進行包埋，從而減緩多不飽和脂肪酸的氧化過程。

武建剛等[8]對玉米油、葵花籽油、大豆油、亞麻油、花生油、椰子油等植物油脂中的脂肪酸進行測定，并利用Matlab軟件得出母乳化脂肪的配方，并對混合油脂進行了微膠囊包埋的工藝研究。研究結果表明，采用脫鹽乳清粉和乳糖作為壁材，單甘酯和卵磷脂復配作為乳化劑，經噴霧干燥后，混合油脂的微膠囊化效率為84.5%。

解秀娟等[9]以變性淀粉為壁材，對藻油DHA進行了包埋，得到的微膠囊包埋率在99%以上，并將DHA微膠囊應用于液態奶的生產中，表現出很好的穩定性。鐘惠昌[10，11]對DHA藻油分別利用變性淀粉、阿拉伯膠、乳清分離蛋白進行包埋，得到包埋率為98.78%的微膠囊。鹿保鑫等[12]和郭智軍等[13]分別對α-亞麻酸進行微膠囊化研究，利用海藻糖和亞麻膠作為壁材，得到包埋率較高的微膠囊。沈雷等[14]以變性淀粉、酪蛋白、蔗糖作為壁材，對花生四烯酸進行包埋，微膠囊包埋率可達到93.26%。陳琳等[15]以辛烯基琥珀酸淀粉酯作為壁材，對紫蘇油進行包埋，微膠囊包埋率可達到98%以上。葛昕等[16]以大豆分離蛋白、麥芽糊精作為壁材，對茶籽油進行包埋，得到的包埋率在86%以上。除對單一油脂進行包埋以外，還有學者對混合油脂包埋進行了研究。熊華等[17]以乳糖、麥芽糊精、酪蛋白為壁材，對玉米油、大豆油、棕櫚油、DHA等混合油脂進行包埋，得到包埋效果較好的微膠囊。

韓露露[18]以嬰幼兒可食用的大豆分離蛋白和麥芽糊精作為復合壁材，以大豆卵磷脂為乳化劑，采用噴霧干燥法制備微膠囊化營養油，得到微膠囊化效率為91%，微膠囊產率達到96%以上。

乳化噴霧干燥法是脂肪酸微膠囊化研究和生產中運用最多，也是應用最成功的功能性脂肪酸微膠囊化的方法，在目前食品商業生產和實際中廣泛應用。乳化噴霧干燥法微膠囊化功能性脂肪酸主要還需要考慮兩個關鍵問題，即適合壁材的選擇和微膠囊工藝參數的優化。

油脂是油溶性芯材，應采用水溶性壁材，選用一種或幾種復合的壁材進行包覆。包埋油脂的微膠囊化壁材主要有：變性淀粉、麥芽糊精、蔗糖、環糊精、阿拉伯膠、黃原膠、乳糖、殼聚糖、海藻糖、亞麻膠、酪蛋白和大豆分離蛋白、乳清分離蛋白等。油脂的微膠囊化壁材中變性淀粉具備親水、親油雙重性質，具有良好的成膜性和乳化性；黃原膠、阿拉伯膠和殼聚糖具有優良的乳化性，麥芽糊精、蔗糖和環糊精具有黏度低、溶解度高等優點。而采用蛋白質作為壁材的主要原因在于蛋白質的乳化性質，能夠形成具有良好彈性的界面膜。以碳水化合物和蛋白質為主要壁材再復配一些其它乳化劑和抗氧化劑是油脂微膠囊化的研究重點。

4 小結

母乳作為嬰幼兒成長中最理想的食物，是嬰幼兒營養的最佳來源。因此，在嬰幼兒配方乳粉中，脂肪酸的組成也應該以母乳作為標準，通過母乳的攝入量來計算嬰幼兒對營養的需求，然后利用這些數據以及營養素的均衡搭配設計嬰兒配方產品的最佳組成。參照其甘油三酯獨特的脂肪酸組成、含量及位置分布進行設計，選擇OPO結構脂肪進行配制，使其在脂肪酸的組成、結構以及含量更接近于母乳的組成，從而使得嬰幼兒能夠更好地消化和吸收營養，促進嬰幼兒的生長發育。

嬰幼兒配方乳粉是嬰幼兒主要的食物能量來源，對嬰幼兒的生長發育起著至關重要的作用。不僅膳食中脂質的研究十分重要，這些脂質在組織內的提供和利用方式也將促進膳食中脂質的創新研究。嬰幼兒的營養中對脂肪酸的研究和發展進步，將對未來嬰幼兒配方產品的生產和發展也起著重要的作用。

由于油脂的氧化問題是食品工業中影響產品質量的關鍵問題，脂肪酸的氧化直接導致乳粉品質的下降，對嬰幼兒的生長和發育將產生嚴重危害。而在嬰幼兒配方乳粉中添加微膠囊化營養油，使得脂肪酸與空氣隔離，可以保證配方乳粉的營養質量和食用安全。隨著微膠囊技術的不斷發展，將微膠囊技術應用于食品工業，極大地推動了食品工程的發展，解決了許多傳統工藝的問題。例如食品工業中的油脂、食用配料、添加劑和一些具有生物活性的物質的添加，可以通過微膠囊技術加以保護達到穩定狀態。

當前，我國的微膠囊技術仍處于一個發展階段，微膠囊化技術也是21世紀重點開發的高新技術之一，根據市場的需求以及我國目前微膠囊技術的發展狀況，進一步對微膠囊技術的理論研究和實踐發展具有重要而深遠的意義，同時推動微膠囊技術在食品工業中的研究應用也有利于食品行業特別是乳制品行業的發展進步。

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