花生四烯酸微囊化的研究进展

来源:用户上传      作者: 姚运辉　何丽君　逄婧

　　[摘要] 花生四烯酸是一种重要的的人体必需脂肪酸，具有广泛的生物活性和重要的营养作用。但是花生四烯酸油脂是不饱和脂肪酸，在空气中很容易被氧化，而对花生酸进行微胶囊化可以有效解决这一问题。花生四烯酸最常用的微囊化方法是喷雾干燥法。喷雾干燥法方便快捷，产品质量好，安全无污染。本资料着重介绍了用喷雾干燥法进行花生四烯酸微囊化的研究进展。
　　[关键词] 花生四烯酸；微囊化；壁材；进风温度
　　[中图分类号] TS202.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2013）10-41-02
　　1 概述
　　花生四烯酸（Arachidonic acid），系统命名是5，8，11，14-全顺-二十碳四烯酸，又名5，8，11，14-花生酸，是n-6系列的一种人体重要的多不饱和脂肪酸，简称AA。AA在人体中分布广泛，它在脑和神经组织中含量一般占多不饱和脂肪酸的40%～50%，在神经末梢更高处达70%，对大脑功能和视网膜发育是必不可少的物质[1-3]。由于AA是一种长链多不饱和脂肪酸，其含四个不饱和双键，因此极易受空气中光照、氧气、金属离子的影响而被氧化，被氧化后即丧失了AA的生理功能，还会对人体造成极大的伤害[4]。因此，将AA微囊化以减缓其氧化是非常有必要的。
　　2 花生四烯酸的微囊化
　　微囊化定义：微囊技术是指用高分子材料将固体、液体、或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。被包埋的活性物质称为芯材，包埋芯材实现微囊化的物质称为壁材。
　　2.1 花生四烯酸微囊化壁材的选择
　　壁材选择是AA微囊化制备过程中第一步。壁材直接影响AA微囊化产品的功能特性及产品成本。AA主要以AA油脂形式存在，因此AA油脂微囊化壁材选择要求：（1）溶于水，并且在高浓度时低黏度，有良好的乳化能力。（2）壁材在制作和储存过程中不和AA发生反应。（3）壁材有良好的成膜性，壁材在喷雾干燥过程中可形成选择性的半透膜，水蒸气可通过半透膜，芯材保留下来。（4）壁材要有食用性和安全性。（5）壁材要有良好的操作性。（6）来源广泛，成本低廉[5]。
　　壁材有3种类型：碳水化合物类、亲水胶体类、蛋白质类。碳水化合物，包括淀粉、淀粉糖浆干粉、麦芽糊精、壳聚糖、小分子糖类等，它们在高固体含量时仍表现较低黏度，且具有很好的溶解性。亲水胶体通常是指能溶解于水，并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻或胶冻溶液的大分子物质。比如阿拉伯胶、果胶、瓜尔豆胶、黄原胶、结冷胶等。蛋白质类，如乳清蛋白、酪蛋白、明胶等，具有良好的乳化功能特性[6-8]。
　　采用复合壁材对AA进行包埋可以获得较好的包埋效果，不同特性的壁材进行组合可以功能互补而提高包埋率。李寰选择阿拉伯胶占壁材总量的20%，变性淀粉占壁材总量的20%，麦芽糊精占壁材总量的60%作为复合壁材对AA进行包埋，能得到最佳的包埋率，最低的表面油。朱德芳[9]选择变性淀粉和糊精进行一次包埋AA，HPMCP进行二次包埋包埋率高，表面含油率低，表面油增加缓慢，并且二次微胶囊化没有破坏一次微胶囊产品原有性质。
　　2.2 花生四烯酸微囊化方法
　　制备微胶囊的方法主要有化学法、物理化学法和物理法3种。化学法包括界面聚合法、分子包埋、原位聚合法、等方法。物理化学法包括水相分离法、脂质体包埋、有机相分离、干燥浴法等方法[10-12]。物理法包括喷雾干燥法、溶剂蒸发法、真空蒸发沉积法、包结络合物法等方法。
　　AA微囊化最常用的方法是喷雾干燥法。喷雾干燥法就是将壁材和芯材充分混合、溶解后高压均质，将所获得的乳化液喷入干燥室使水分迅速挥发，壁材物质在芯材表面形成膜而获得产品微胶囊。这个方法成本效益好，方便，产品质量好，而且干燥快，时间短，产品纯度高，安全无污染。许多油脂的包埋都采用喷雾干燥法，比如葵花油、薄荷精油、茶油、橘皮油、丁香油、麦芽油和月见草油[13-15]。
　　AA是以AA油脂的形式存在。AA油脂的喷雾干燥步骤：将壁材溶解于热水中，冷却至室温后加入AA油脂充分混合后进行均质，将得到的乳化液进行喷雾干燥获得AA微囊。影响喷雾干燥的主要因素有：进风温度、进料速度、热风流量等。
　　李寰[4]在进风温度150℃、出风温度80℃、引风机频率27的条件下采用喷雾干燥法制备了AA微囊，微囊表面油0.45%。刘灵莉[13]在进风温度191℃、出风温度88℃条件下制备的AA微囊包埋效率可稳定在95%～99%。朱德芳[9]在进风温度180℃、出风温度95℃条件下将AA进行一次包埋，又在进风温度135℃、出风温度75℃条件下进行二次包埋，得到微囊包埋率可达到97%并且在胃液、肠液中油脂释放率较好。葛海涛等[16]在进风温度190℃、出风温度80℃条件下通过喷雾干燥法对AA油脂进行二次包埋，获得了耐热型的AA微囊，包埋率较高。
　　3 花生四烯酸的应用
　　AA对婴幼儿的生长发育以及大脑和视网膜的发育有重要的促进作用，多被作为一种营养强化剂添加在奶粉、乳制品中[17-19]。AA能促进动物胚胎的正常发育，提高种禽种蛋的蛋重、产蛋率和孵化率，所以也多被添加到饲料中[20-21]。同时，AA还具有营养毛囊、促进毛发再生的功能，因此还可以用于化妆品。如日本资生堂添加了AA的美容用品，具有保护皮肤水分、延缓皮肤老化和治疗慢性湿疹的功效[3]。由于AA及其代谢产物在降血脂、抑制血小板聚集、抗癌、抗炎症、促进脑发育等方面具有独特的生物活性，AA在保健食品、医药制剂、涂料、油墨、粘合剂、洗涤剂、感光材料、纺织等领域得到广泛应用[22]。
　　4 花生四烯酸发展前景展望
　　随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，保健意识逐渐增强，保健功能产品具有十分广阔的前景。而AA有促进大脑和视网膜发育，调节血脂血糖，预防心血管疾病等多项功能，将其微囊化后稳定性增加，货架期延长，可以用于多项领域，它的巨大的市场潜力是毋庸置疑的。因此对花生四烯酸微囊化的研究和开发必将成为一个新的热点。 　　[参考文献]
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　　（收稿日期：2013-02-27）
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