富含α-亚麻酸的功能性油脂及其微胶囊化研究进展

韩丽丽，侯占群，文剑，吴逸民，钱英燕，龚树立

（中国食品发酵工业研究院，北京100015）

具备良好营养功能及生理功效的功能性食品是目前食品领域的研究热点。随着对功能食品中的重要组分——功能性油脂研究的不断深入，大量的功能性油脂不断被发掘出来，并被迅速应用于功能食品的开发。富含多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty acids，PUFA）的功能性油脂对机体具有重要的生理功能及营养价值。但PUFA对光、热、氧等极不稳定，易氧化产生一系列复杂的挥发性及非挥发性物质，降低了油脂的营养价值，并使其风味及货架期受到严重影响，限制了功能性油脂在食品工业中的应用推广。因此，如何最大限度保持功能性油脂的生物活性，提高其在功能食品中的稳定性成为我国食品产业发展亟待解决的难题。

微胶囊技术是一项利用成膜材料（壁材）将固体、液体或气体（芯材）包覆成微小粒子，并在特定条件下以可控速度释放芯材的技术[1]。对功能性油脂进行微胶囊包埋后，能够有效缓解氧化反应的进程，从而提高其氧化稳定性，为工业化加工、运输及储藏提供便利。微胶囊技术作为21世纪的高新技术之一，已广泛应用至医学、食品、农药、化妆品、涂料、油墨等诸多领域。本文重点介绍了近年来研究开发的富含α-亚麻酸的植物油的微胶囊化研究现状，并对微胶囊功能性油脂的发展前景做了展望。

1 α-亚麻酸的结构与功能

α-亚麻酸分子式为 C18H30O21，属（ω-3）PUFA，机体自身无法合成，只能从膳食中摄取[2]。α-亚麻酸在体内可代谢生成——二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。（ω-3）PUFA具有独特的生物活性，是维持人体健康所必需的营养物质，在防治心血管疾病、癌症及多种免疫疾病等方面发挥着重要作用。

近年来，国内外学者对α-亚麻酸进行了大量的科学研究，α-亚麻酸作为生命核心物质，对人体具有诸多保健功能，主要表现在：（1）调节血脂，降低血压、血糖，预防心脑血管疾病；（2）增强免疫力、抗炎、抑制癌症的发生及转移；（3）保护视力、提高智力、延缓衰老等。

2 富含α-亚麻酸的植物源功能性油脂

亚油酸（C18：2n-6）和亚麻酸（C18：3n-3）均为人体必需脂肪酸，膳食中两者的均衡摄入是保证机体健康的重要因素。食用油是人们摄入不饱和脂肪酸的主要来源，然而，我国居民的日常食用油，如大豆油、花生油及玉米油等，存在油酸、亚油酸含量较高而亚麻酸含量偏低的问题，直接导致我国许多地区的居民膳食中严重缺乏α-亚麻酸。目前，多种慢性退行性疾病的发生，如动脉粥样硬化、心脑血管疾病等，被认为与该比例失衡有关。上世纪80年代以来，富含EPA、DHA的深海鱼油倍受国内外消费者的青睐，成为人们补充（ω-3）PUFA的主要来源。然而，深海鱼油源自动物脂肪，有鱼腥味且价格高。与深海鱼油相比，富含α-亚麻酸的植物源油脂来源更加广泛、资源更加丰富，而且价格低廉、无胆固醇，更加符合“天然、营养、健康”的时代发展潮流。因此，开发富含α-亚麻酸的植物源功能性油脂对满足人类的营养需求具有重要意义。

2.1 亚麻籽油

油用亚麻在我国华北、西北地区有大面积种植，是我国重要的油料作物[3]。亚麻籽含油率为35%～45%，亚麻籽油中不饱和脂肪酸含量80%以上，其中α-亚麻酸含量在60%左右，此外，还含丰富的VE、植物甾醇及高级脂肪醇等有益成分[4]。不同的提取方法对亚麻籽油的脂肪酸组成具有一定影响，Khattab等[5]对超临界CO2萃取、快速溶剂萃取及传统溶剂萃取3种方法得到的亚麻籽油的品质进行了比较，研究表明，超临界CO2萃取法得到的亚麻籽油中PUFA的含量最高，且该法是唯一能将亚麻籽壳中的木酚素和酚酸提取出来的方法。

2.2 紫苏籽油

紫苏的主产地有中国、印度、日本、韩国、泰国等亚洲国家，在我国种植历史悠久，是卫生部首批颁布的药食两用物品之一[6]。紫苏籽含油率一般在30%以上，马娜[7]对传统溶剂法、超声波辅助溶剂法及超声波辅助超临界CO2提取紫苏籽油的工艺进行了研究，结果表明，超声波辅助超临界CO2萃取紫苏籽油的得率最高（48%），且α-亚麻酸的含量最高。紫苏籽油含90%以上的不饱和脂肪酸，α-亚麻酸含量在60%左右，很大程度上高于其他植物油脂，此外，紫苏籽油还含有丰富的VE[6]，有“植物深海鱼油”之称。

2.3 猕猴桃籽油

猕猴桃原产于中国，目前新西兰、意大利、智利等国家也有广泛种植。猕猴桃营养丰富，且具有一定的药用价值，素有“果中珍品”、“VC之王”之称，是理想的保健水果。猕猴桃籽含油率在28%左右，猕猴桃籽油富含多种不饱和脂肪酸、酚类、维生素及微量元素硒等其他生物活性物质，其中亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸占75%以上，α-亚麻酸的含量仅次于紫苏籽油[8]。姚茂君等[9]研究了机械压榨法、溶剂浸出法和超临界CO2萃取法对猕猴桃籽油提取率、脂肪酸组成和理化特性的影响，结果表明，超临界CO2萃取是最适合猕猴桃籽油的提取方法。

2.4 杜仲籽油

杜仲在我国栽培历史悠久，是特有的名贵中药材。长期以来，国内外对杜仲的开发局限于杜仲皮和叶上，忽略了对杜仲翅果籽的开发。杜仲翅果籽含油率约30%，赵德义等[10]研究发现，杜仲籽油和紫苏籽油的脂肪酸组成及含量极为相似，杜仲籽油富含多种不饱和脂肪酸，其中α-亚麻酸可达60%以上。此外，杜仲籽油不含芥酸、山愈酸等难以被人体消化吸收的物质，是良好的保健油。

2.5 奇亚籽油

芡欧鼠尾草原产于墨西哥和危地马拉，现玻利维亚和厄瓜多尔等国家也有种植。芡欧鼠尾草种籽即奇亚籽，长期以来被阿兹特克人用作食物及药物，并用于生产涂料等。奇亚籽含油率为25%～38%，Ixtaina等[11]采用超临界CO2流体提取奇亚籽油，出油率最高达92.8%。奇亚籽油中不饱和脂肪酸含量占87%～95%，其中α-亚麻酸在60%左右，同时，还含有生育酚及绿原酸、咖啡酸、杨梅酮等酚类物质[12]。

2.6 几种植物油的脂肪酸含量比较

5种植物油的主要脂肪酸含量比较结果如表1。

表1 植物油主要脂肪酸含量比较Table 1 Comparison of the content of fatty acids invegetable oils%

3 富含α-亚麻酸的植物油脂的微胶囊化研究进展

3.1 亚麻籽油微胶囊化

近年来，国内外学者对亚麻籽油进行了较多的微胶囊化研究，集中在对壁材的筛选及工艺参数的优化方面，对微胶囊芯材释放特性及消化吸收机制的研究甚少。对近年来亚麻籽油的微胶囊化研究进行了汇总，如表2所示。

制备亚麻籽油微胶囊选用的壁材主要有麦芽糊精、变性淀粉、明胶、阿拉伯胶、玉米醇溶蛋白以及亚麻籽胶等。微胶囊制备方法主要有喷雾干燥法、复合凝聚法以及冷冻干燥法。喷雾干燥技术以工艺简单、成本低、可连续化生产等优势，在工业化生产中占据着主导地位，但高温干燥过程会对油脂的生物活性成分产生不利影响，而且适于喷雾干燥的壁材种类有限。冷冻干燥技术操作简单，低温干燥可保护油脂有效成分，但其成本是喷雾干燥的30倍～50倍，且微胶囊化效率较低。复合凝聚法制备微胶囊时一般需添加化学交联剂，如戊二醛等，在食品方面应用受到一定限制。

表2 近年来亚麻籽油微胶囊化研究进展Table 2 Recent researches on the microencapsulation of flaxseed oil

目前，越来越多的新型壁材被应用于亚麻籽油微胶囊的制备，如陈晶[13]探讨了茁莓多糖对亚麻籽油微胶囊产品贮存稳定性的影响，发现茁酶多糖可增加壁材的阻氧性和阻油性，从而提高产品的贮存稳定性。Karaca等[14-15]对以鹰嘴豆/扁豆分离蛋白-麦芽糊精为壁材的粉末亚麻籽油的氧化稳定性进行了研究，结果表明，两组壁材均能有效防止亚麻籽油的氧化。

3.2 紫苏籽油微胶囊化

国内外关于紫苏籽油的报道集中在对其进行提取、定性定量分析及生理活性的研究上，微胶囊化方面的研究相对较少。对近年来紫苏籽油的微胶囊化研究进行了汇总，如表3所示。

制备紫苏籽油微胶囊的壁材有大豆分离蛋白（SPI）、MD、β-环糊精（β-CD）及改性淀粉等，制备方法主要为喷雾干燥法和冷冻干燥法，江慧娟等[22]则对物理吸附法制备苏子油微胶囊进行了研究，该方法无需对紫苏籽油进行乳化、均质、干燥等复杂加工，既不影响油脂风味，也不会因高温而对其成分产生不利影响，可以更方便地应用于食品中，但微胶囊产品的包封率较低，易造成资源浪费。

表3 近年来紫苏籽油的微胶囊化研究Table 3 Recent researches on the microencapsulation of perilla seed oil

3.3 猕猴桃籽油的微胶囊化

猕猴桃籽油的微胶囊化报道主要在国内。冯卫华[27]对喷雾干燥法制备猕猴桃籽油微胶囊进行了研究，正交优化后最佳工艺条件为均质压力30 MPa～35 MPa、进风温度180℃、出风温度80℃，此时微胶囊化效率为86.5%；张胜等[28]采用β-CD对猕猴桃籽油进行了包合，结果表明，芯壁比1∶6、40℃包合1 h时，包合率可达88%以上；吴彩娥[29]对喷雾干燥法和气流式锐孔法制备猕猴桃籽油微胶囊进行了较为系统的研究，并模拟胃肠液对微胶囊芯材的释放特性进行了研究，为日后猕猴桃籽油微胶囊在功能性食品中的应用提供了科学依据。

3.4 其他植物油的微胶囊化

关于杜仲籽油，麻成金[30]一方面以β-CD为壁材，采用包合法对杜仲籽油进行微胶囊化处理，反应时间60 min、温度为30℃时，收率可达83.6%；另一方面以GA、MD及明胶为壁材，对喷雾干燥法制备粉末杜仲籽油进行研究，探讨了壁材种类、芯壁比、进出风温度等因素对微胶囊化效率的影响，研究表明，GA∶MD为1∶3、芯壁比 2∶3、均质压力 35 MPa、进风温度 180 ℃、出风温度80℃时微胶囊化效率可稳定在84%～86%，且杜仲籽油微胶囊的氧化稳定性显著提高。马婷婷等[31]以明胶和GA为壁材，对复凝聚法制备杜仲籽油微胶囊进行了研究，探讨了反应温度、反应时间、pH等因素对微胶囊效率的影响，结果表明，反应温度50℃、时间60 min、pH为4时，包封率为34.32%。关于奇亚籽油，仅有Dulce等[32]以WPC-牧豆树胶/阿拉伯胶为壁材，采用喷雾干燥法对奇亚籽油进行了微胶囊化研究，结果表明，以WPC-牧豆树胶为壁材、固含量30%、芯壁比1∶3时，微胶囊化效率最高（80.7%）。

4 展望

现代社会的发展，生存环境的恶化以及社会压力的加大使现代人的健康受到严重的威胁，自由基引起机体损伤变性，是导致机体衰老、肿瘤、心血管疾病、眼病、糖尿病等一系列疾病的根本原因。目前，世界约10%的成年人处于亚健康状态，尤其是脑力劳动者，中国亚健康人群更是高达70%。随着我国经济发展水平的升高，人们对食物提出了更高的营养和保健要求。发展（ω-3）PUFA系列的功能食品，以改善亚健康人群的健康状态，对提升我国国民的整体身体素质，保障我国持续、快速、健康的发展具有重要的理论和现实意义。

由于具有特殊的功能和营养特性，富含（ω-3）PUFA的功能性油脂是开发新型功能食品的重要原料成分和添加基料。功能性油脂的微胶囊化研究对其在功能食品中的开发应用具有重要意义。粉末油脂一方面可作为膳食补充剂，直接供消费者食用，另一方面可按照实际需要，将特殊油脂为芯材制备的微胶囊产品作为营养强化成分，开发适合不同人群的营养强化食品、特殊膳食食品，以满足人们的营养健康需求。我国功能食品行业正面临巨大的国际竞争，而我国在功能食品的应用开发方面处于初级阶段，将微胶囊技术应用于功能性油脂产品的开发，能够推动我国功能食品产业的升级换代，为抢占国内功能食品市场奠定技术基础，具有重要的战略意义。

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