微藻DHA在配方奶粉行业中的应用
发布时间：2011年03月27日
文章出处：本网站
摘 要：随着人们对微藻DHA认知度的不断提高，对其重视及需求程度也日益增加。近来，将微藻DHA添加于食品成为一种新的应用趋势。目前，DHA配方奶粉已越来越受到世界各国的重视，许多国家已批准强化DHA配方奶粉市场悄售。本文主要介绍了制作微藻DHA配方奶粉的可行性和添加工艺。
关键词：微藻DHA，配方奶粉，应用，可行性，营养强化剂，功能性食品
DHA作为一种新型的营养强化剂，已被越来越多的各界人士认可和接受。目前的乳品工业中, 对能宣称健康功效的功能性产品的需求与日俱增，日新月异的技术使像DHA这样的功能性原料添加入乳品成为可能。DHA具有降低血脂、胆固醇和血压，预防心血管疾病，抑制血小板凝集，防止血栓形成与中风，增强记忆力的功能`1`。本文主要是介绍DHA在配方奶粉行业中的应用。
1. 新型食品营养强化剂——DHA
DHA是二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid）的简称，俗称脑黄金。属ω-3系多不饱和脂肪酸（ω-3 polyunsaturated fatty acids，ω-3PUFAs）。DHA是神经系DHA是神经系统细胞生长及维持的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中含量高达20%，在视网膜中所占比例最大，约占50%，因此，对胎儿和婴儿智力和视力发育至关重要`2`。
食品营养强化剂是指为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合成的营养素，属于食品添加剂。在我国，营养强化剂最早应用是在婴幼儿食品，尤其在婴幼儿配方奶粉中使用最广，通常有氨基酸、维生素和矿物质三种。近几年来，随着科研能力的提高和生产技术的进步，一些新型营养强化剂得到了广泛应用`3`。
在食品中添加DHA有助于提升食品的营养，强化产品质量。目前，国内外已将DHA等作为运动食品和营养辅助保健食品原料以及营养调和油，食用油产品系列等`4`。DHA已经成为一种备受业界人士关注的一种新型营养强化剂。
目前，DHA在中国广泛应用于婴幼儿配方奶粉、孕妇奶粉，我国婴幼儿DHA摄入量水平较国外低，需要食用专门的DHA产品额外补充DHA。
2. 微藻DHA应用于奶粉的优势
DHA有鱼油DHA和微藻DHA两种，微藻DHA即微藻源DHA。研究表明鱼油中的DHA来源于海洋微生物、植物、浮游生物等。与其他微生物相比，海洋藻类是最理想的DHA来源。利用海洋微藻生产DHA具有以下优点：
2.1 不含鱼腥味
微藻DHA不含鱼腥味，具有较好的感官品质，特别适合于对口味敏感的婴幼儿人群。另外，由于微藻DHA不存在鱼腥味，在作为食品营养强化剂添加到食品中时，不会对原食品载体的风味产生不良的影响。
2.2 DHA和EPA含量的比值高
鱼油主要从脂肪含量较高的海鱼中提取，除了含有DHA，还含有大量其它长链多不饱和脂肪酸，如EPA（二十碳五烯酸）。在鱼油中，DHA含量为总脂肪酸的7.16%，而EPA的含量则高达8.31%，远高于DHA`5`。
在2004年，英国食品标准委员会认为，添加鱼油的奶粉对婴幼儿生长的阻滞作用主要是由于奶粉中高EPA含量和儿童体内低AA含量造成的。为避免EPA对婴幼儿生长发育所造成的抑制作用，FAO和WHO专家委员会的报告指出，添加于奶粉中的鱼油，其DHA与EPA的比例最低应该为10:1`6`。
2.3 更有利于人体吸收
目前，市售的鱼油产品中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。
人体吸收实验表明，甘油三酯型DHA在人体内的吸收率是乙酯型的300%，这主要是因为人体胰脏和肝脏的主要脂肪酶是专一性水解甘油三酯的，不能有效水解乙酯来释放游离脂肪酸以被人体吸收。
人体对乙酯型DHA的代谢与甘油三酯DHA明显不同，乙酯型DHA虽然在胰腺脂肪酶的作用下也会水解为游离的DHA和乙醇，但乙酯结构对胰腺脂肪酶有较强的抵抗作用，故大大降低其水解率。另外，经水解产生的小部分DHA需在在肠上皮细胞组合成甘油三酯型，才能进入淋巴和血液循环。甘油三酯DHA水解后，产生的甘油单酯有助于DHA甘油三酯的重新组合，而乙酯DHA的水解产物由于不存在甘油单酯，需要从其他途径获得甘油单酯底物，使得其游离DHA重组成甘油三酯的反应延迟，游离的DHA和其他不饱和脂肪酸会逐渐富集并被氧化，给人体造成氧化压力，对健康不利。
2.4 无污染问题
海洋中汞及其他重金属的污染已成为一个世界性的环境问题，进食受重金属污染的鱼可以造成孕妇流产或对婴幼儿造成不可逆转的身体缺陷。除了重金属，鱼油中所含有的持续性有机污染物及其危害多年来一直被人们所忽视。正是这些持续性有机污染物，如滴滴涕、化学杀虫剂、二恶英等对公共健康造成了持续性的危害，而婴儿也直接面对这些危害。在哺乳期妇女，持续性有机污染物可通过母乳100%从母体排出，而通过母乳被婴100%吸收`7,8`。
同时，这些污染物在体内的半衰期很长，如PCB在血液中的半衰期为4到12个月，汞的半衰期为70到90天`10`。因此，应避免从鱼类或鱼油产品中摄入污染物，特别是儿童和孕妇这些人群`11`。微藻DHA 是从海洋藻类筛选纯化得出优质的藻种，利用生物工程技术于不含污染物且可食用的营养液中进行规模化培养，能有效避免外界污染的机会，是纯天然、安全的植物性DHA。
2.5 有利于生态可持续发展
由于鱼油DHA从深海鱼类中提取，过度的捕杀使全球的鱼类数量大量下降，濒临绝种，影响海洋生物的多样化和沿海地区的气候。同时，生物多样化的降低也造成沿岸生态系统的破坏，并直接影响到人类的生活。生态系统的破坏导致海洋植物的过滤和解毒作用减弱，海洋水质降低，藻类过度增殖，从而使沿岸地区洪水频发，降低地区生态系统对人类的承载能力。随着人口的增长，人们对DHA的需求量日益增大，长期开发鱼油DHA 产品势必会破坏生态环境，影响生态平衡与人类生活环境。
由于鱼油DHA从深海鱼类中提取，过度的捕杀使全球的鱼类数量大量下降，濒临绝种，影响海洋生物的多样化和沿海地区的气候。同时，生物多样化的降低也造成沿岸生态系统的破坏，并直接影响到人类的生活。生态系统的破坏导致海洋植物的过滤和解毒作用减弱，海洋水质降低，藻类过度增殖，从而使沿岸地区洪水频发，降低地区生态系统对人类的承载能力。随着人口的增长，人们对DHA的需求量日益增大，长期开发鱼油DHA 产品势必会破坏生态环境，影响生态平衡与人类生活环境。
微藻DHA属于植物来源，微藻处于食物链的较低层级，不会对生态造成巨大影响。另外，目前微藻DHA主要是通过生物工程技术进行大规模培养，不会破坏生态系统，不影响生态可持续发展。
1992年，WHO/FAO专家建议在婴幼儿配方奶粉中添加DHA，并建议孕期及哺乳期妇女补充非鱼油来源或低EPA含量的DHA。孕期及哺乳期妇女每天应补充不少于300 毫克的DHA。
3.微藻DHA在配方奶粉中的应用
3.1 微藻DHA在配方奶粉中添加DHA的可行性
自从2001年美国FDA在婴儿配方奶粉给予DHA产品GRAS认证后，至目前DHA已经是婴儿配方奶粉中公认的不可或缺的成分。此外，在孕妇奶粉、幼儿奶粉和中老年奶粉中，DHA的添加也逐渐成为一种趋势。
DHA是母乳中的天然成分之一，是婴儿大脑和视网膜的重要组成成分，被认为是人类早期发育的必需营养素，对婴儿发育非常重要。在出生后的第一周就开始喂养补充DHA的婴儿配方奶粉，有利于婴儿的视觉、运动和认知发育。
Willatts P等1998年研究在婴儿出生后的四个月里喂养添加DHA的配方奶粉，与普通配方喂养的婴儿作为对照，10个月大时评估解决问题能力，结果表明，补充配方喂养的婴儿明显好于对照组的婴儿`12`。
Birch E A等研究表明，婴儿从出生开始食用添加了DHA的配方奶粉至12月龄大时，会提高婴儿在6周、17周和52周时的视觉灵敏度。Birch E E等还通过随机临床实验进行了评价婴儿时期饮食中的DHA补充对健康足月婴儿的随后认知能力发育的影响。以未添加DHA的普通配方奶粉作为对照。从出生后的5天内就开始用指定的奶粉喂养至17周，18个月时测试血液脂肪酸成分、智力和视力准确性，采用贝莱智力量表进行测试，结果发现，补充了DHA的配方奶粉喂养的婴儿智力发育指数上平均提高7分`13,14`。
Carlson SE研究表明，早产婴儿补充DHA的配方奶粉喂养后在视觉灵敏度、精神发育和解决问题的能力等方面都有好处`15,16`。
3.2微藻DHA在配方奶粉中的添加工艺
《中国食品添加剂使用卫生标准》规定在婴幼儿配方奶粉中：DHA的添加量为40～180mg/100g奶粉。
在配方奶粉中，DHA的添加主要有湿法和干法。下图是以3044永利官网vip生物微藻DHA添加工艺为例绘制的流程图：
图1 湿法添加微藻DHA工艺流程图
3.3 配方奶粉中添加DHA的应用实例
目前，国内外已经有添加DHA的配方奶粉上市，还有一些产品还在研发和推广中。下图是目前市场上添加微藻DHA的产品：
美赞臣公司于1905年在美国新泽西洲成立，是世界上生产营养品、药品的大型跨国企业之一，婴儿配方奶粉是美赞臣的拳头产品之一。图1是医生乐意推荐的婴儿配方奶粉，这款产品中已经添加了微藻DHA。
同样，其他几款配方奶粉中也添加了DHA，微藻DHA在配方奶粉中的应用已经越来越广泛，也将得到越来越多的人的关注。
4.微藻DHA的应用展望
在全球，人们意识到在日常饮食中补充DHA的重要性已经有很长时间了。最早作为食品添加剂的DHA主要来源仅限于鱼油，而鱼油的使用还受到配方和风味的限制。而从海藻中提取出富含DHA的植物油则是一款高质均一的DHA产品，具有鱼油DHA不可比拟的优点。随着生产能力的提高和营养知识的普及，适应不同人群的营养配方奶粉将有更大的发展空间，功能性乳制品将成为我国未来乳制品发展的重点方向。乳制品的快速发展，又使得更多新型营养强化剂将得到更为广泛的应用，这些都为微藻DHA的应用提供了广阔的前景。
参考文献
`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` 卢定强，陈钧．二十二碳六烯酸和脑的健康`J`．江苏理工大学学报，1996，17（5）：10-15.
`4` 洪雪娥,高荫榆,郑渊月．南昌大学食品科学教育部重点实验室．ω-3多不饱和脂肪酸营养研究进展`J`．食品科技．2006，（1）：35-37
`5` 姜悦．乳制品中的DHA：微藻油还是鱼油`J`．食品工业科技．2006，27（12）：191-192
`6` 森田育男：化学生物`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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