DHA和ARA在乳制品中的應用
發布時間：2013-01-05
文章出處：《潤科PUFA專刊》第1期
摘要：論述了DHA和ARA的食物來源、攝入現狀、推薦攝入量及兩者推薦的攝入比例，對DHA和ARA在乳制品中的應用現狀、添加工藝、注意事項、應用前景進行了介紹、闡述及展望。
關鍵詞：二十二碳六烯酸、花生四烯酸、乳制品、應用
The application of DHA and ARA in dairy products
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Abstract: This paper discussed the sources, intake status,recommended intakes and their ratio of the docosahexaenoic acid (DHA) and arachidonic acid(ARA),and introduced the application status and prospect,adding process, matters needing attention on the application of the docosahexaenoic acid (DHA) and arachidonic acid(ARA) in dairy products.
Key words: docosahexaenoic acid；arachidonic acid；dairy products；application
1 前言
1.1 DHA和ARA的功能
DHA（Docosahexaenoic Acid），又稱二十二碳六烯酸，屬ω-3系長鏈多不飽和脂肪酸；ARA（Arachidonic Acid），二十碳四烯酸，又稱花生四烯酸，屬ω-6系長鏈多不飽和脂肪酸。國內外的眾多研究已證明兩者是嬰幼兒生長發育過程中不可缺少的成長因子，對嬰幼兒腦部和視力發育具有顯著功效`1-5`。孕婦及哺乳期婦女補充足量DHA和ARA也是非常必要的，不僅可以促進胎兒及母乳喂養嬰兒的視力和智力，同時還可以預防產后抑郁`6,7`。另外，DHA和ARA也是成年人的保健元素，具有多種功效：降血脂、降血壓和降膽固醇，預防動脈硬化`8`；減少血栓形成，預防冠心病`9`；預防老年癡呆；保護視網膜，改善視力`10`；抗癌、抑制腫瘤`11`；防治糖尿病、抗炎癥、延緩衰老等`12-14`。
1.2 DHA和ARA的食物來源及攝入現狀
DHA廣泛存在于深海魚類產品中，動物肝臟和蛋黃也含少量DHA，一些常見的肉類、谷物、油脂、果蔬等幾乎不含DHA，近海食用海洋魚類或其他海產品較多的人群，每日的DHA攝入量較高，如日本婦女每日DHA的攝入量大約為600mg，歐洲地區的婦女DHA攝入量大約為200mg/天`15`；相比較而言，日本、馬來西亞、香港地區婦女母乳中DHA含量也相對較高，約占總脂肪含量的0.81%、0.84%、0.56%；但在美國婦女中，DHA的攝入量較低，僅為40-50mg/天`15`，母乳中DHA含量也相對較低，約占總脂肪含量的0.17%，6歲以下兒童DHA的攝入量也僅為20mg/天`16-18`。
ARA的食物來源相對較廣`19`，如紅肉、畜禽肉以及蛋黃都含有較高的ARA，動物肝臟、動物脂肪以及一些植物油里也都含有一定量的ARA，鴨蛋黃中ARA含量可高達1063mg/100g，所以對于成人來講，均衡的膳食即可滿足身體對ARA的需求，而對于嬰幼兒，由于體內亞油酸向ARA的轉化率較低及飲食方面的限制，還需額外補充一定量的ARA。
1.3 DHA及ARA的推薦攝入量及兩者推薦的攝入比例
各國權威機構針對不同人群及飲食習慣提出了DHA、ARA的推薦攝入量，具體見表1。
???????????????????????????????????????????? 表1 各國權威機構關于DHA、ARA的推薦攝入量
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???????? ?人群
權威機構
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嬰幼兒 |
兒童、青少年 |
成人 |
孕婦及哺乳期婦女 |
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世界衛生組織及
世界糧農組織`27`
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6～24個月, 每天每千克體重10～12 mgDHA
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國際脂肪酸和脂類
研究協會`25`
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DHA:總脂肪酸的0.35%, ARA:
總脂肪酸的0.50%
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220mg
DHA/天
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300mg
DHA/天
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歐洲食品安全局`23` |
6～24個月,100 mgDHA/天
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? |
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法國食品衛生
安全署`22`
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0～6個月,DHA: 總脂肪酸的0.32%（約為每天每千克體重20mgDHA）;6～36個月, DHA:70mg/天
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3～9歲,125mgDHA/天;大于9歲，250m gDHA/天
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250mg
DHA/天
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250mg
DHA/天
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日本厚生勞動省`28` |
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3～5歲,120mgDHA/天;6～11歲，130～180mgDHA/天；12～14歲,210mgDHA/天
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? |
? |
荷蘭健康委員會`21` |
0～6個月,每天每千克體重
20 mgDHA,40 mgARA；大于6個月，150～200 mgDHA/天
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? |
150～200
mgDHA/天
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? |
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比利時高級衛生
理事會 `24`
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? |
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250mg
DHA/天
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世界圍產醫學協會`26` |
? |
? |
? |
大于200
mgDHA/天
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德國、奧地利、
瑞士營養協會`20`
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? |
? |
? |
大于200
mgDHA/天
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???????? DHA和ARA的協同作用對嬰幼兒大腦和視覺發育至關重要。國際權威組織推薦DHA、ARA按1:1.4～1:2.0配比補充`29`，一方面是比較接近母乳中兩者比例`30-32`，另一方面適當的比例有助于生理的代謝運轉，對寶寶智力、視力發育效果更理想。,
2 乳制品作為DHA和ARA的補充載體
乳制品是人體補充營養物質的載體，而DHA和ARA作為長鏈多不飽和脂肪酸，在牛乳中幾乎不存在，所以通過乳制品強化DHA和ARA是可行的也是非常必要的，作為新型食品營養強化劑，DHA和ARA添加到配方奶粉中，能加快嬰幼兒配方奶粉的母乳化進程；添加到液態奶中，能豐富產品體系，可以大大提升產品品質和增加產品附加值。國內外市場上已有多種含DHA、ARA的含乳制品銷售。
3 DHA和ARA在各種含乳制品中的應用
3.1 在配方奶粉中的應用
目前，許多發達國家都已在孕婦、哺乳婦女以及嬰幼兒配方奶粉中添加DHA和ARA，我國從2000年開始批準DHA和ARA作為營養強化劑應用于嬰幼兒以及學齡前兒童的配方奶粉中，推薦添加量分別為0.4～1.8g/kg 、1.6～2.6g/kg；2011年最新實施的嬰幼兒配方食品國家標準中規定兩者添加量分別為DHA≤0.5%總脂肪含量、ARA≤1.0%總脂肪含量，在嬰兒配方食品國家標準（GB10765-2010）中還規定，添加了二十二碳六烯酸（DHA），至少要添加相同量的二十碳四烯酸（ARA）。DHA和ARA的添加主要有濕法和干法，以國內外各大配方奶粉廠商應用最廣泛的濕法為例，添加DHA和ARA的生產工藝流程如下：
DHA粉劑、ARA粉劑
↓
???????????????????????????????????? ??原料奶驗收→ 過濾凈化→ 配料→ 均質→ 殺菌→ 真空濃縮→ 噴霧干燥
↑??????????????????????????????????????? ????????????????????↓
乳清粉、乳糖、脫脂粉、脂質成分等及其它原料?? ????????成品←包裝 ←冷卻 ←流化床
3.2 在中性奶中的應用
國外市場已出現大量添加DHA的中性奶，并且大受歡迎，添加量一般為30～35mgDHA/ 240～250ml；在國內市場，繼蒙牛率先推出添加DHA藻油的兒童牛奶—蒙牛未來星兒童成長牛奶之后，三元食品也推出了DHA鮮牛奶，國內市場DHA添加量較國外低，蒙牛未來星的DHA藻油添加量為13mg /100g成品奶，其每100g成品奶中的DHA含量在5mg左右。中性奶添加DHA和ARA的生產工藝流程如下：
DHA、ARA及其它輔料
↓
?????????????????????? 原料奶驗收→ 過濾凈化→ 配料→ 預熱→ 均質→ 殺菌→ 灌裝→ 包裝→ 成品
3.3 在酸奶中的應用
低溫儲藏和較短的保質期決定了DHA和ARA在酸奶中的應用更為方便，使其在酸奶中高含量添加成為可能，目前國外市場上酸奶中DHA的添加量一般在20～60mg/100g成品。酸奶可分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶，添加DHA和ARA的酸奶生產工藝如下：
????????????????????????????????????????????????????????????????? ??DHA、ARA及其他原輔料
?????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????? ??↓
??? 原料奶驗收→ 過濾凈化→ 配料→ 均質→ 殺菌→ 冷卻至42～43℃
↓
（凝固型酸奶）成品 ←冷藏（2～6℃）←發酵至pH4.5 ←封口 ←灌裝 ←接種
↓
（攪拌型酸奶）成品 ←冷藏（2～6℃）←封口 ←灌裝 ←冷卻 ←攪拌 ←發酵至pH4.5
?
3.4 在酸性含乳飲料中的應用
含乳飲料分為調配型含乳飲料和發酵型含乳飲料，調配型含乳飲料中，成品中蛋白質含量不低于 1.0%；發酵型含乳飲料中，成品中蛋白質含量不低于1.0%的為乳酸菌乳飲料，蛋白質含量不低于0.7%的稱乳酸菌飲料，根據其是否經過殺菌處理而區分為非活菌型和活菌型。
3.4.1 DHA、ARA調配型含乳飲料的生產工藝流程
原料奶驗收→ 過濾凈化→ 預熱→ 添加DHA、ARA等輔料→ 剪切 → 冷卻至20℃左右 → 調酸→ 預熱→ 調香定容 → 均質（20MPa）→ 罐裝 → 封口 → 殺菌（85℃、25～30min)→ 冷卻至20～30℃ → 成品
3.4.2 DHA、ARA發酵型含乳飲料的生產工藝流程
（2）乳化穩定劑、蔗糖、及其他原輔料→ 混合均勻→ 加入65～70℃的水，水合30min→ 冷卻（25℃）→ 加DHA、ARA及上述發酵奶基→ 剪切→ 調酸 → 均質（25MPa）→ 罐裝（活性型產品直接無菌灌裝后冷藏）→ 封口→ 殺菌（85℃、25～30min)→ 常溫儲藏
3.5 在奶酪中的應用
添加DHA、ARA的Cheddar干酪生產工藝流程如下：
添加DHA、ARA的再制干酪生產工藝流程如下：
??????? 天然干酪→ 預處理→ 切塊→ 混合→ 加水→ 加乳化鹽→ 加熱融化→ 攪拌→ 添加DHA、ARA等輔料→ 乳化均質→ 冷卻→ 灌裝→ 成品→ 貯藏
??????? 天然干酪→ 預處理→ 切塊→ 混合→ 加水→ 加乳化鹽→ 加熱融化→ 攪拌→ 添加DHA、ARA等輔料→ 乳化均質→ 冷卻→ 灌裝→ 成品→ 貯藏
4 DHA和ARA在乳制品應用中的注意事項
（1）盡量采用微膠囊包埋的DHA、ARA粉劑添加；
（2）添加時用小部分奶液與DHA、ARA粉劑或DHA藻油混合，然后通過攪拌或剪切工藝，使其均勻分散至整個體系中；
（3）盡可能在工藝的最后步驟前添加，縮短DHA、ARA的加工處理時間；
（4）盡可能避免暴露在氧氣中，添加法律允許的可以延緩油脂氧化的物質如抗壞血酸棕櫚酸酯、維生素E、卵磷脂等進行DHA、ARA的抗氧化保護；
（5）遠離過渡態金屬離子，如果要強化礦物質如鐵、鋅等，建議使用螯合物使其鈍化；
（6）生產過程中避免與金屬容器接觸；
（7）生產過程中避免長時間在高溫下加熱，殺菌工藝最好采用UHT；
（8）盡可能使用隔氧隔光包裝，減少包裝外的氧氣滲透，避免陽光直射；
（9）盡可能使用防紫外線、充氮包裝，盡量減少包裝中剩存的氧氣。
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5 DHA和ARA在乳制品中應用的前景展望
廣東潤科生物工程有限公司擁有多項微藻DHA和ARA的生產、應用專利，其整個生產體系通過了ISO9001、ISO22000和ISO14001等標準認證，通過培養馴化，篩選出可以異養生長且DHA含量高的海洋微藻，并采用生物工程技術，利用生物反應器進行高密度異養培養，整個操作過程在全封閉條件下，有效隔絕了外界污染；ARA則通過利用高山被孢霉三級發酵完成，其氣味柔和良好。并擁有自主知識產權的微膠囊包埋技術，對DHA、RAR進行包埋，其性能出色，不僅可以用于配方奶粉的干法添加，也同時適合濕法添加，為其在國內、國際市場上的競爭創造了條件。目前DHA和ARA應用于配方奶粉已較成熟，市場上嬰幼兒配方奶粉的主流品牌推出了添加DHA和ARA的配方奶粉，如蒙牛、伊利、貝因美等。隨著乳制品消費者的消費意識和消費水平的不斷提高，及對DHA、ARA認知程度的不斷提高，DHA、ARA在液態奶、酸奶、酸性含乳飲料等產品中的添加將會成為一個趨勢，也必將給乳制品企業帶來巨大的經濟效益和社會效益。
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