功能性乳制品及开发途径研究

徐 健 李云龙

(1.江苏省扬州商务高等职业学校,江苏 扬州 225000;2.扬州大学动物科学与技术学院,江苏 扬州 225000)

近年来,我国乳业规模不断增大,同质化竞争越来越明显,奶业市场主要是以巴氏杀菌奶、酸奶、超高温灭菌(UHT)奶、调配型酸乳饮料、乳酸菌饮料以及传统的奶粉、冰淇淋等产品为主,尽管看起来琳琅满目,但与国际市场相比,差距仍然很大,利润率也不断下滑。在第六届中国(广州)乳品工业展上,乳制品价格成为讨论的焦点。随着原料奶、饲料、包装材料、乳糖等成本的不断上涨,以及国际乳业巨头介入等多重挤压,我国乳业陷入行业性毛利率集体下滑的局面。广东省奶业协会副会长王丁棉预测,乳品加工企业产品的成本将会遇到更大的压力,整个行业的利润将呈下降趋势,总体利润或会下降 0.5个百分点。专家认为,中国乳业竞争焦点逐渐转移到以“新”制胜,不仅要求产品更新鲜、更健康,还需要新功能、新包装、高品质、高品位、产品个性更鲜明。

第一次乳业革命是UHT纯牛奶时代;第二次乳业革命是酸奶和乳酸菌饮料时代;第三次乳业革命是高端功能性乳制品时代。在毛利率出现行业性下滑的背景下,推出高附加值的功能性乳制品成为乳品企业利润增长突破点之一。乳业巨头的竞争将转向高端、功能化等细分市场,产品的科技含量将进一步提升。纵观以往喧嚣的中国乳业,其焦点一直围绕在价格战、奶源战、资本战、圈地战、广告战、口水战等方面,但当前竞争的主题显然已转移到以产品创新、工艺创新为代表的研发大战。各个乳品企业推出的新产品无一不注重科技含量,也更加侧重于功能性。乳品咨询专家汤志庆认为,从一定程度上讲,功能性乳制品的出现将拉开乳品企业之间新一轮的竞争序幕,这场竞争的主题是技术创新,它昭示着中国乳品企业将进入一个以技术创新谋求竞争优势的新时代。在新一轮竞争中,我国乳品企业将依靠技术创新来调整产品结构,提高产品利润,丰富与充实品牌内涵等。而在这场以技术创新为主题的科研竞争中,自主创新型企业与仿制创新型企业的差距会进一步扩大。一个新的功能性乳品时代已经来临。

近年来,随着消费者健康意识的加强,他们对产品功能性的要求越来越多元化,对功能性乳制品的需求已成为一种潮流。比如消费者在酸奶消费中特别关注产品中的菌种类型,主要是比较各个产品在改善肠胃功能方面的效果,酸奶已不仅仅代表营养,而是变成了一种特别的保护良好肠胃环境的饮品。因此,企业的主要营销焦点是双歧杆菌,通过选用优良的双歧杆菌来营造品牌的竞争优势,这已成为新产品开发的趋势。在这方面,一些品牌已经行动起来,如达能、蒙牛、光明以及味全等,它们都将双歧杆菌作为产品卖点。

1 功能性乳制品

1.1 功能性食品的定义

功能性食品是利用物理学、化学、生命科学对食品进行加工后,使其具有增强机体的防御功能、调节人体生理功能、预防和治疗疾病等身体调节功能,又叫健康食品、药物品、设计食品、保健食品、基因食品。功能性食品除了具有普通食品的营养、感官享受功能外,还具有维持健康、预防疾病等调节生理活动的第三大功能[1]。它主要有增强机体的防御、免疫、预防和治疗疾病以及辅助病后恢复、延缓衰老等调节人体生理功能的食品,长期服用对身体无害[2]。

1.2 功能性乳制品的定义及种类

功能性乳制品分为基础性功能乳制品,包括液体乳、发酵乳、干酪、冰淇淋等;对乳成分进行调整的、具有附加值的产品,此类主要为特定的消费人群而设计,如低乳糖或无乳糖产品、为对乳过敏的婴儿而设计的含水解蛋白的低致敏性配方奶粉,强化钙、强化维生素类的乳制品[3]。

1.3 功能性乳制品的作用

乳制品基本营养元素为乳糖、蛋白质、脂肪、非蛋白氮和灰分。乳制品的蛋白主要为酪蛋白、乳清蛋白和免疫球蛋白,而其中酪蛋白占蛋白总量的 80%。乳制品中含有许多人体所需的矿物质及维生素,为人体所需的钙、磷、镁、钾元素及痕量元素和维生素的重要来源。总体而言,功能性乳制品主要有以下六大作用。

第一,促进胃肠道健康。乳制品中含有益生菌,摄入适当剂量有益于改善宿主肠道菌群平衡。益生菌具有相当强的蛋白水解性,对酒后解酒及促进健康有很好的疗效。

第二,促进心血管健康。食用半脱脂或无脂的乳制品,能够为人体补充许多重要的维生素和乳钙,而乳钙具有控制血压的重要作用。如今市场上有许多专为降低饮食引发心脏病风险而设计的乳制品。研究表明,乳制品中有几种乳肽具有抑制血管紧缩素转换酶的作用,乳肽能将血管紧缩素 I转换为血管紧缩素Ⅱ,增加血管压力钝化缓激肽的抑制作用。

第三,提高免疫力。牛乳中含有天然的免疫球蛋白,可以从正常的牛乳中将免疫球蛋白提取出来并浓缩,也可以从富含免疫球蛋白的初乳中得到免疫球蛋白。现在市场上售有进一步强化免疫球蛋白的乳制品,在美国和澳大利亚,Lifeway Foods公司正在上市一种商标为“Basic Plus”的凯菲尔乳酒产品,据说这种产品具有益生作用,但是所使用的益生菌还没有被鉴定。该公司研究生产了一种含有从初乳中提取的活性免疫球蛋白的产品,产品的目标功能是维持肠道正常功能和肠内天然微生物菌群。Basic Plus产品在1998年上市,而且是美国第一种能在保健食品商店的冷藏部销售的乳源补充性食品。

第四,改善睡眠。人体内的褪黑激素是一种可以调控机体昼夜节奏的荷尔蒙激素,幼儿体内褪黑激素的分泌量很高,但会随着年龄的增长而迅速降低,精神压力和年龄的增长都会导致人体内褪黑激素含量的下降。夜晚人体内和牛体内都能分泌褪黑激素,晚上所挤的牛奶中的褪黑激素含量大约是白天的 4倍。因此,长期食用此类功能性乳制品有改善睡眠的作用[4]。

第五,抗便秘。乳制品中的双歧杆菌具有抗便秘功能,双歧杆菌能够降低肠道 pH值,增加肠道蠕动,限制腐败菌等有害菌的生长繁殖,而且能刺激肠黏膜蠕动,加速粪便的排出,而水不溶性组分虽然不能被细菌分解,但可以保持粪便水分,防止便秘。

第六,降血脂、抗老年痴呆。高血脂是心脑血管性病患的基础,动脉粥样硬化主要是脂质 (胆固醇及其酯)积蓄在动脉壁的内层,可见,高血清胆固醇浓度是主要危险因子,而影响血清胆固醇浓度的主要因素是膳食中总脂量,特别是动物性脂肪的摄入量。研究表明,多不饱和脂肪酸不仅有促进粪便固醇和胆酸的排除作用,而且有平衡血压、防止血栓形成作用。功能性乳制品有较强的降低血清胆固醇、降低血脂作用以及增强记忆、抗老年性痴呆作用[5]。

2 开发功能性乳制品的途径

2.1 用牛初乳开发高免疫活性乳制品

哺乳动物的初乳不仅营养丰富,乳固体含量显著高于常乳,而且富含免疫球蛋白(Ig)、乳铁蛋白 (Lf)等免疫因子和多种促生长因子,具有调节免疫、促进生长发育、调整肠道菌群等生理功能。但绝大部分动物(家畜)的初乳仅够哺喂幼仔,只有奶牛初乳产量甚高,才具有现实的开发利用价值。牛初乳制品属天然的功能性乳制品,已在国内外广泛应用,国内有的牛初乳制品已被国家卫生部批准为健字号保健食品[6]。

2.2 添加益生菌制作发酵功能性乳制品

传统的酸乳、干酪以及利用多种益生菌如嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、双歧杆菌 (Bifidobacterium)、乳酸菌(L.lactis)等发酵后制成的乳制品,具有调整肠道菌群、增强免疫力、克服乳糖不耐症、抑制肿瘤等生理保健功能[7]。

2.3 添加功能性成分(添加剂、配料)制作乳制品

这是目前开发功能性乳制品最常用、也是最主要的途径。在乳制品中添加含钙、铁、锌等矿物元素的配料或维生素(VA、VD等)制剂,可制成富含相应成分的乳制品,如高钙乳品、富铁乳品、多维乳品等。

添加功能性低聚糖 (如低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水苏糖等)、木糖醇、膳食纤维等,可制成具有促进双歧杆菌增殖、调整肠道、通便、降低血清胆固醇、抗龋齿、调节血糖、控制肥胖等功能的乳制品。作为新型甜味剂,低聚糖、木糖醇还可代替蔗糖,添加到乳制品中供糖尿病人食用。

添加蛋白质、多肽和氨基酸,如乳清蛋白、大豆多肽、牛磺酸等,可制成具有促进人体生长发育和智力发育、提高营养转化效率、增强肌肉运动力和抗病力、调节脂质代谢、抗氧化、延缓衰老等功能的乳制品。

添加磷脂、脂肪酸、植物甾醇等脂类物质,如大豆磷脂、DHA(二十二碳六烯酸)、EPA(二十碳五烯酸)等,可制成具有改善大脑功能、保护视力、促进中枢神经系统和视网膜发育、改善血液循环、降血脂、抑制血小板凝固、预防心脑血管病和“四高症”等功能的乳制品。

添加功能性植物化学物(如酚类、萜类化合物)、天然色素(如胡萝卜素、番茄红素)、中草药提取物等,可制成具有抗氧化、保护血管、降脂减肥、抑制肿瘤、预防心脑血管病等功能的乳制品。特别是中草药中含有植物甾醇、类黄酮、多糖、生物碱、皂甙等成分,对调节生理功能作用显著。我国卫生部已公布了“既是食品又是药品的物品名单”和“可用于保健食品中的中草药名单”[8]。国内有的乳品企业已开发出“汉方草本养生酸乳”。

在乳制品中添加功能性成分并取得巨大成功的典范是婴幼儿配方乳粉。该类乳粉是通过添加或提取牛乳中的某些成分,使其营养物质在数量、质量、生理功能上都无限接近于母乳,也即达到“母乳化”的程度。目前婴幼儿配方乳粉已成为我国乳粉中销售份额最大、经济效益最好的一类乳制品。

2.4 用酶制剂分解牛乳中的乳糖

我国人群中乳糖不耐受发生率较高,儿童和少年乳糖不耐受发生率为 20%～40%,成年人有 90%存在乳糖酶缺乏,55%有乳糖不耐受症状。乳糖不耐受不仅使乳品吸收率大为下降,而且使许多人对牛乳望而生畏,严重制约了牛乳消费。用乳糖酶分解牛乳中的乳糖,使之形成葡萄糖和半乳糖,制成低乳糖乳制品,不仅没有改变牛乳中其他营养成分,而且适合乳糖不耐受人群食用。

2.5 采用生物学方法增加牛乳中的功能性成分

免疫乳。给奶牛选择性的接种能引起人或奶牛疾病的细菌、病毒等抗原,刺激奶牛产生免疫应答,分泌特异性抗体(或免疫球蛋白)并进入乳中,生产具有特定功能的免疫乳及免疫乳粉,如抗肠道菌免疫乳[9]、抗龋齿免疫乳、抗肝炎免疫乳等。

转基因动物—奶牛乳腺生物反应器。指使用外源基因在奶牛乳腺中表达,获得转基因奶牛,使奶牛生产含功能性成分的牛乳。如增加牛乳中乳铁蛋白含量,可提高免疫功能,抑制胃肠道疾病;将乳糖酶基因导入奶牛体内,可生产出无乳糖牛乳,适于乳糖不耐受人群食用。将来还可以利用这一技术生产“母乳化”牛乳以及药物蛋白[10]。

2.6 通过控制奶牛饲料和饲养方式改变牛乳成分

共轭亚油酸(CLA)具有抗癌、调节脂质代谢、降低胆固醇、促进骨骼发育等功效。普通牛乳中 CLA的含量约为 3～9mg/g脂肪。通过奶牛瘤胃内氢化调控技术、营养平衡技术、CLA合成酶调控技术,采用专用饲料,集约化 T MR(全混日粮)饲养,可使牛乳中 CLA含量提高到50mg/g脂肪,从而可制作富含 CLA的功能性乳制品[11]。

2.7 开发特色乳制品

马、驴、骆驼等家畜的乳汁不仅营养丰富,而且含有某些特殊的功能性成分,具有一定的保健作用。研究已经证明,马乳、驴乳蛋白质中乳清蛋白占总蛋白的比率比牛乳高30%～40%,亚油酸占总脂肪酸的比率比牛乳高 6%～15%,胆固醇的含量只有牛乳的15%～20%,维生素 C的含量是牛乳的 4～8倍[12]。驼乳的蛋白质、脂肪、灰分含量均高于牛乳,铁含量是牛乳的 4～8倍,维生素 C含量是牛乳的 1.8倍[13]。马乳、驴乳、驼乳对肺结核、肠胃道疾病、糖尿病以及心血管病等具有一定的辅助治疗作用。2006年新疆马、驴、骆驼的存栏数分别为 92.09万匹、124.94万匹和 14.3万峰,均居全国第 1位[14],开发特色乳制品资源丰富,目前已开发出酸马乳、纯驴乳、驴乳粉、酸驼乳、驼初乳等产品。

3 功能性乳制品的发展前景

近年全球益生菌乳制品年产值近 400亿美元(约合 2800亿元人民币),相当于我国 2006年乳制品销售总额(1041.42亿元)的 2.7倍。2001年,我国酸乳产量为 30.9万吨,2005年增至 161.9万吨,4年增长4.2倍,平均年增长率为 106%。2006年,我国乳粉产量为 120万吨,其中全脂乳粉、加糖乳粉、脱脂乳粉约占30%;而婴幼儿配方乳粉占 45%,中老年配方乳粉占9%,其他乳粉占 16%,即功能性乳粉占有率至少在一半以上。可以预见,功能性乳制品在未来几年将成为乳品市场的主力军,占据市场大部分份额。

目前,我国在功能性乳制品开发中还存在不少问题,如认识欠缺,盲目跟风;采用添加剂产品居多,技术含量不高;生产工艺有待改进、提高;标准和检测技术滞后,市场监管不到位等。但是这些问题是发展过程中的问题,随着市场的规范和健全、消费者认识的深化以及企业自律性的增强,功能性乳制品必将成为乳制品行业发展的亮点、重点和经济增长点。

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