論新技術在保健食品生產中的應用

◎ 趙明明

（山東省食品藥品審評認證中心，山東 濟南 250000）

1 生物技術

目前，現代生物技術在保健食品領域中的應用主要涉及發酵工程、酶工程、細胞工程。在保健食品領域應用最早的生物技術是發酵工程，主要采用現代發酵設備使對優選細胞或經現代技術改造的菌株進行放大培養和控制性發酵獲得工業化生產預定的食品或食品功能成分。酶的生產、改性與應用的技術過程稱為酶工程。酶工程的應用主要包括微生物細胞發酵產醇，動植物細胞培養產酶，酶的提取與分離純化，酶分子修飾，酶、原生質體固定化，酶非水相催化，酶定向進化，酶反應器等。細胞工程是指以細胞為對象，應用生命科學理論，借助工程原理與技術，獲得特定細胞、組織產品的一門綜合科學技術，主要用來生產功能型食品和食品添加劑。例如我國科學家利用胡蘿卜細胞生產胡蘿卜素，繁殖速度快、周期短并可實現工業化生產[1]。

2 微膠囊技術

微膠囊技術是將固體、液體或氣體物質包埋、封存在微型膠囊內使其成為一種固體微囊產品的技術。它可以將保健食品中容易受環境影響而發生變質或失去活性的功效成分包埋起來，最大限度的保護其活性及色香味，保持營養成分。有些物料經過微膠囊化還可以遮蓋原有的氣味，或由原來不宜加工的氣體液體轉化為較為穩定的固體，一定程度上有效延緩了產品的變質。經微膠囊化后，產品的色澤、質量、形狀、耐熱性、貯藏性等性質有了一定改變，使芯材在需要時釋放出來，使微膠囊技術在保健食品的生產中能夠得到應用。例如實際生產中常常把一些容易氧化變質的含有DHA（二十二碳六烯酸）、EPA（二十碳五烯酸）的魚油進行微膠囊化處理，有效延長內容物的保質期[2-4]。

3 膜分離技術

膜分離技術主要是利用膜的選擇性（孔徑大?。?，以膜兩側的能量差作為推動力，由于溶液中各組分通過膜的遷移率不同而實現分離的一種技術。膜分離技術的核心是膜，膜的選擇性是分離的關鍵，膜分離技術所包含的方法有多種，較常使用的有超濾法（Ultrafiltration，簡稱UF 法）、反滲透法（Reverse-Osmosis，簡稱RO 法）、電滲析法（Electrodialysis，簡稱ED 法）、微孔過濾法（Microfiltration，簡稱MF法）。其具備以下優點：兼具分離、純化，濃縮、精提的作用；可以達到分子層面的過濾，同時效率較高、節能環保，過程便于控制。提取純化是保健食品生產中常見的生產工藝，膜分離技術已經大范圍應用在保健食品行業，用來功能成分的過濾、除菌、分離、純化，濃縮精提[5]。

膜分離技術中的微孔過濾可用于植物提取物的過濾，保健食品口服液的除菌；超濾技術常用于提取液中低分子與高分子成分的分離；反滲透常用于提取液中功能成分及液狀食品的濃縮。目前，實際生產中多根據產品性能選用多種類型的膜分離技術。例如汪陳平等研究了膜分離技術在保健酒中的應用，提高了保健酒中功能成分的含量，改善了酒體風格[6]。吳劼等采用超濾和反滲透兩道工序生產速溶茶，生產出的產品不僅色、香、味、溶解性能較好，而且耗能較低[7]。

4 超臨界流體（SCF）萃取技術

超臨界流體萃取是指以超臨界流體為溶劑，從固體或液體中萃取可溶組分的分離操作。超臨界流體具有氣體和液體的特性，溶解能力強，傳質性能好，臨界壓力適中，無毒、惰性、無殘留、價廉等，尤其適用于熱敏性物質和高沸點物質的分離提純，SCF 萃取技術已在保健食品領域得以廣泛應用[6]。目前，在保健食品行業尤其適合魚油這樣的過敏性天然產物的萃取分離，魚油中含有多種具有保健功能的有效成分，特別是EPA 和DHA，具有降血脂、降血壓、預防動脈硬化、預防糖尿病、預防視力下降等作用，用超臨界CO2連續精餾魚油，當選擇壓力為12.5 MPa，魚油流量4 mL·min-1，CO2流量為40 L·min-1時，可獲得總含量為90.4%，回收率為45.7%的EPA 和DHA 產品，大大提高了魚油的利用率，降低了生產成本。

5 冷凍干燥技術

冷凍干燥是利用升華的原理，將含有大量水分的物質，預先降溫凍結成固體，然后在真空的條件下使水蒸氣升華，而物質本身留在凍結時的冰架中。冷凍干燥在低溫下進行，適用于許多熱敏性物質，降低食品中的揮發性物質損失，能夠很好地保留食品原有的色香味及營養成分。冷凍干燥分為常壓冷凍干燥和真空冷凍干燥。實際生產中，常壓冷凍干燥存在設備成本高、干燥時間長、成品品質不穩定等情形，因而在保健食品工業中應用較少。目前，應用最多、最廣泛、最有效的為真空冷凍干燥。真空冷凍干燥在真空下進行，氧氣極少，水分以固體狀態直接升華，可以保護成分的性質與結構。同時，得到的產品復水性強，接近鮮品，冷凍干燥后的物質，加水后迅速溶解，并恢復原來的形狀，可以獲得外觀和內在品質兼優的成品。冷凍干燥已廣泛用于保健食品如人參、蜂王漿、牛初乳、花粉、速溶茶等的加工制造中[8-11]。

6 冷殺菌技術

微生物控制是保健食品生產過程中的關鍵控制點，因而針對不同的環節選擇適宜的殺菌方式尤為關鍵。冷殺菌（物理殺菌）是當代一類嶄新的技術，物理殺菌條件易于控制，外界環境影響較小，由于殺菌過程中食品的溫度并不升高或升高很低，既有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及營養成分。目前，冷殺菌方法有很多種，如超高壓殺菌、放射線輻照殺菌、紫外線殺菌、臭氧殺菌等。超高壓殺菌技術的特點是均勻、瞬時、高效；輻照殺菌射線穿透力強，輻照過程易于控制，不存在交叉污染[12]。紫外線殺菌在生產中主要用于物表的殺菌、環境的殺菌和一些流體的殺菌。臭氧殺菌技術主要有高效性、高潔凈性、方便些、經濟性等優點[13]。