DHA和ARA在乳制品中的应用
发布时间：2013-01-05
文章出处：《润科PUFA专刊》第1期
摘要：论述了DHA和ARA的食物来源、摄入现状、推荐摄入量及两者推荐的摄入比例，对DHA和ARA在乳制品中的应用现状、添加工艺、注意事项、应用前景进行了介绍、阐述及展望。
关键词：二十二碳六烯酸、花生四烯酸、乳制品、应用
The application of DHA and ARA in dairy products
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），又称二十二碳六烯酸，属ω-3系长链多不饱和脂肪酸；ARA（Arachidonic Acid），二十碳四烯酸，又称花生四烯酸，属ω-6系长链多不饱和脂肪酸。国内外的众多研究已证明两者是婴幼儿生长发育过程中不可缺少的成长因子，对婴幼儿脑部和视力发育具有显著功效`1-5`。孕妇及哺乳期妇女补充足量DHA和ARA也是非常必要的，不仅可以促进胎儿及母乳喂养婴儿的视力和智力，同时还可以预防产后抑郁`6,7`。另外，DHA和ARA也是成年人的保健元素，具有多种功效：降血脂、降血压和降胆固醇，预防动脉硬化`8`；减少血栓形成，预防冠心病`9`；预防老年痴呆；保护视网膜，改善视力`10`；抗癌、抑制肿瘤`11`；防治糖尿病、抗炎症、延缓衰老等`12-14`。
1.2 DHA和ARA的食物来源及摄入现状
DHA广泛存在于深海鱼类产品中，动物肝脏和蛋黄也含少量DHA，一些常见的肉类、谷物、油脂、果蔬等几乎不含DHA，近海食用海洋鱼类或其他海产品较多的人群，每日的DHA摄入量较高，如日本妇女每日DHA的摄入量大约为600mg，欧洲地区的妇女DHA摄入量大约为200mg/天`15`；相比较而言，日本、马来西亚、香港地区妇女母乳中DHA含量也相对较高，约占总脂肪含量的0.81%、0.84%、0.56%；但在美国妇女中，DHA的摄入量较低，仅为40-50mg/天`15`，母乳中DHA含量也相对较低，约占总脂肪含量的0.17%，6岁以下儿童DHA的摄入量也仅为20mg/天`16-18`。
ARA的食物来源相对较广`19`，如红肉、畜禽肉以及蛋黄都含有较高的ARA，动物肝脏、动物脂肪以及一些植物油里也都含有一定量的ARA，鸭蛋黄中ARA含量可高达1063mg/100g，所以对于成人来讲，均衡的膳食即可满足身体对ARA的需求，而对于婴幼儿，由于体内亚油酸向ARA的转化率较低及饮食方面的限制，还需额外补充一定量的ARA。
1.3 DHA及ARA的推荐摄入量及两者推荐的摄入比例
各国权威机构针对不同人群及饮食习惯提出了DHA、ARA的推荐摄入量，具体见表1。
表1 各国权威机构关于DHA、ARA的推荐摄入量
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人群
权威机构
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婴幼儿 |
儿童、青少年 |
成人 |
孕妇及哺乳期妇女 |
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世界卫生组织及
世界粮农组织`27`
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6～24个月, 每天每千克体重10～12 mgDHA
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国际脂肪酸和脂类
研究协会`25`
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DHA:总脂肪酸的0.35%, ARA:
总脂肪酸的0.50%
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220mg
DHA/天
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300mg
DHA/天
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欧洲食品安全局`23` |
6～24个月,100 mgDHA/天
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法国食品卫生
安全署`22`
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0～6个月,DHA: 总脂肪酸的0.32%（约为每天每千克体重20mgDHA）;6～36个月, DHA:70mg/天
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3～9岁,125mgDHA/天;大于9岁，250m gDHA/天
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250mg
DHA/天
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250mg
DHA/天
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日本厚生劳动省`28` |
3～5岁,120mgDHA/天;6～11岁，130～180mgDHA/天；12～14岁,210mgDHA/天
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荷兰健康委员会`21` |
0～6个月,每天每千克体重
20 mgDHA,40 mgARA；大于6个月，150～200 mgDHA/天
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150～200
mgDHA/天
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比利时高级卫生
理事会 `24`
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250mg
DHA/天
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世界围产医学协会`26` |
大于200
mgDHA/天
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德国、奥地利、
瑞士营养协会`20`
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大于200
mgDHA/天
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DHA和ARA的协同作用对婴幼儿大脑和视觉发育至关重要。国际权威组织推荐DHA、ARA按1:1.4～1:2.0配比补充`29`，一方面是比较接近母乳中两者比例`30-32`，另一方面适当的比例有助于生理的代谢运转，对宝宝智力、视力发育效果更理想。,
2 乳制品作为DHA和ARA的补充载体
乳制品是人体补充营养物质的载体，而DHA和ARA作为长链多不饱和脂肪酸，在牛乳中几乎不存在，所以通过乳制品强化DHA和ARA是可行的也是非常必要的，作为新型食品营养强化剂，DHA和ARA添加到配方奶粉中，能加快婴幼儿配方奶粉的母乳化进程；添加到液态奶中，能丰富产品体系，可以大大提升产品品质和增加产品附加值。国内外市场上已有多种含DHA、ARA的含乳制品销售。
3 DHA和ARA在各种含乳制品中的应用
3.1 在配方奶粉中的应用
目前，许多发达国家都已在孕妇、哺乳妇女以及婴幼儿配方奶粉中添加DHA和ARA，我国从2000年开始批准DHA和ARA作为营养强化剂应用于婴幼儿以及学龄前儿童的配方奶粉中，推荐添加量分别为0.4～1.8g/kg 、1.6～2.6g/kg；2011年最新实施的婴幼儿配方食品国家标准中规定两者添加量分别为DHA≤0.5%总脂肪含量、ARA≤1.0%总脂肪含量，在婴儿配方食品国家标准（GB10765-2010）中还规定，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的添加主要有湿法和干法，以国内外各大配方奶粉厂商应用最广泛的湿法为例，添加DHA和ARA的生产工艺流程如下：
DHA粉剂、ARA粉剂
↓
原料奶验收→ 过滤净化→ 配料→ 均质→ 杀菌→ 真空浓缩→ 喷雾干燥
↑ ↓
乳清粉、乳糖、脱脂粉、脂质成分等及其它原料 成品←包装 ←冷却 ←流化床
3.2 在中性奶中的应用
国外市场已出现大量添加DHA的中性奶，并且大受欢迎，添加量一般为30～35mgDHA/ 240～250ml；在国内市场，继蒙牛率先推出添加DHA藻油的儿童牛奶—蒙牛未来星儿童成长牛奶之后，三元食品也推出了DHA鲜牛奶，国内市场DHA添加量较国外低，蒙牛未来星的DHA藻油添加量为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的生产工艺流程如下：
DHA、ARA及其它辅料
↓
原料奶验收→ 过滤净化→ 配料→ 预热→ 均质→ 杀菌→ 灌装→ 包装→ 成品
3.3 在酸奶中的应用
低温储藏和较短的保质期决定了DHA和ARA在酸奶中的应用更为方便，使其在酸奶中高含量添加成为可能，目前国外市场上酸奶中DHA的添加量一般在20～60mg/100g成品。酸奶可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶，添加DHA和ARA的酸奶生产工艺如下：
DHA、ARA及其他原辅料
↓
原料奶验收→ 过滤净化→ 配料→ 均质→ 杀菌→ 冷却至42～43℃
↓
（凝固型酸奶）成品 ←冷藏（2～6℃）←发酵至pH4.5 ←封口 ←灌装 ←接种
↓
（搅拌型酸奶）成品 ←冷藏（2～6℃）←封口 ←灌装 ←冷却 ←搅拌 ←发酵至pH4.5
3.4 在酸性含乳饮料中的应用
含乳饮料分为调配型含乳饮料和发酵型含乳饮料，调配型含乳饮料中，成品中蛋白质含量不低于 1.0%；发酵型含乳饮料中，成品中蛋白质含量不低于1.0%的为乳酸菌乳饮料，蛋白质含量不低于0.7%的称乳酸菌饮料，根据其是否经过杀菌处理而区分为非活菌型和活菌型。
3.4.1 DHA、ARA调配型含乳饮料的生产工艺流程
原料奶验收→ 过滤净化→ 预热→ 添加DHA、ARA等辅料→ 剪切 → 冷却至20℃左右 → 调酸→ 预热→ 调香定容 → 均质（20MPa）→ 罐装 → 封口 → 杀菌（85℃、25～30min)→ 冷却至20～30℃ → 成品
3.4.2 DHA、ARA发酵型含乳饮料的生产工艺流程
（2）乳化稳定剂、蔗糖、及其他原辅料→ 混合均匀→ 加入65～70℃的水，水合30min→ 冷却（25℃）→ 加DHA、ARA及上述发酵奶基→ 剪切→ 调酸 → 均质（25MPa）→ 罐装（活性型产品直接无菌灌装后冷藏）→ 封口→ 杀菌（85℃、25～30min)→ 常温储藏
3.5 在奶酪中的应用
添加DHA、ARA的Cheddar干酪生产工艺流程如下：
添加DHA、ARA的再制干酪生产工艺流程如下：
天然干酪→ 预处理→ 切块→ 混合→ 加水→ 加乳化盐→ 加热融化→ 搅拌→ 添加DHA、ARA等辅料→ 乳化均质→ 冷却→ 灌装→ 成品→ 贮藏
天然干酪→ 预处理→ 切块→ 混合→ 加水→ 加乳化盐→ 加热融化→ 搅拌→ 添加DHA、ARA等辅料→ 乳化均质→ 冷却→ 灌装→ 成品→ 贮藏
4 DHA和ARA在乳制品应用中的注意事项
（1）尽量采用微胶囊包埋的DHA、ARA粉剂添加；
（2）添加时用小部分奶液与DHA、ARA粉剂或DHA藻油混合，然后通过搅拌或剪切工艺，使其均匀分散至整个体系中；
（3）尽可能在工艺的最后步骤前添加，缩短DHA、ARA的加工处理时间；
（4）尽可能避免暴露在氧气中，添加法律允许的可以延缓油脂氧化的物质如抗坏血酸棕榈酸酯、维生素E、卵磷脂等进行DHA、ARA的抗氧化保护；
（5）远离过渡态金属离子，如果要强化矿物质如铁、锌等，建议使用螯合物使其钝化；
（6）生产过程中避免与金属容器接触；
（7）生产过程中避免长时间在高温下加热，杀菌工艺最好采用UHT；
（8）尽可能使用隔氧隔光包装，减少包装外的氧气渗透，避免阳光直射；
（9）尽可能使用防紫外线、充氮包装，尽量减少包装中剩存的氧气。
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5 DHA和ARA在乳制品中应用的前景展望
广东润科生物工程有限公司拥有多项微藻DHA和ARA的生产、应用专利，其整个生产体系通过了ISO9001、ISO22000和ISO14001等标准认证，通过培养驯化，筛选出可以异养生长且DHA含量高的海洋微藻，并采用生物工程技术，利用生物反应器进行高密度异养培养，整个操作过程在全封闭条件下，有效隔绝了外界污染；ARA则通过利用高山被孢霉三级发酵完成，其气味柔和良好。并拥有自主知识产权的微胶囊包埋技术，对DHA、RAR进行包埋，其性能出色，不仅可以用于配方奶粉的干法添加，也同时适合湿法添加，为其在国内、国际市场上的竞争创造了条件。目前DHA和ARA应用于配方奶粉已较成熟，市场上婴幼儿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、贝因美等。随着乳制品消费者的消费意识和消费水平的不断提高，及对DHA、ARA认知程度的不断提高，DHA、ARA在液态奶、酸奶、酸性含乳饮料等产品中的添加将会成为一个趋势，也必将给乳制品企业带来巨大的经济效益和社会效益。
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