添加型功能性乳制品的开发现状与前景

2014-12-21李蕊蕊刘永峰

中国乳业 2014年2期

文/ 李蕊蕊符恒刘永峰

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院）

近年来，中国乳品加工业快速发展，成为食品工业中发展最快的行业。然而，传统乳制品的需求在全球日渐饱和，乳品企业之间的竞争焦点逐渐转移到以“新”致胜，功能性乳制品随之兴起。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。

功能性乳制品除具有一般乳制品固有的化学成分和营养作用外，还含有某些特殊的营养物质和功能性成分，是兼具一种或多种特定生理保健功能的乳制品[1]。功能性乳制品从添加形式上可以分为添加型和天然型2 种。其中，后期加工处理过程中添加营养物质所得到的乳制品称为添加型功能性乳制品；奶牛自身所产含高营养物质或通过调控奶牛日粮，使牛奶中含有某种甚至几种营养物质的牛奶为天然型功能性乳制品[2]。目前添加型功能性乳制品占市场大部分份额。因此，本文选择一些常见的添加型功能性乳制品，对其开发现状与前景进行了阐述。

1 功能性乳制品开发现状

功能性乳制品以促进健康为宗旨，顺应时代潮流和消费趋势，近年来发展速度很快，其发展方向为天然化、功能化、健康化。功能性乳制品的开发有多种途径，如天然功能性乳制品开发、酸乳及益生菌发酵乳制品、用酶制剂分解牛乳中的乳糖、采用生物学方法增加牛乳中的功能性成分等一系列方法。但是每一种方法都有其限制性，通过添加功能性成分创新开发功能性乳制品则具有相当强的优势。这种方法不仅能够创造出种类繁多的功能性乳制品，而且能够根据消费者需求进行调整，从而满足消费者的多种需求[3]。

目前研究较多的添加型功能性乳制品主要有维生素/矿物质乳制品、膳食纤维乳制品、天然植物型乳制品、添加蛋白质和氨基酸类乳制品等。

1.1 维生素/矿物质乳制品开发现状

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[1]。研究表明，在牛奶中可同时协调补充多种营养成分，国内多家乳品企业已推出了富含维生素和矿物质的功能性牛奶[4]，如钙铁锌牛奶等。

1.2 膳食纤维乳制品开发现状

膳食纤维属于不能被人体消化吸收的植物性非淀粉多糖类。包括可溶性膳食纤维、不可溶性膳食纤维、功能性低聚糖和抗性淀粉等。在乳制品中加入膳食纤维能同时满足人们对蛋白质、维生素A、脂肪等动物性营养成分的需求，进一步提高乳制品的营养价值和应用范围。该类产品在欧美很受消费者欢迎，如法国的AGLH公司的“Nactalia Ercrem”产品，其中含有约1.0%的水溶性维生素。在国内，随着国人对膳食纤维重要性认知的不断提高，高膳食纤维食品将成为我国新的功能性健康食品潮流，高膳食纤维奶也将成为功能性乳制品的新亮点。目前市场上主要的膳食纤维产品有：聚葡萄糖、菊粉、抗消化糊精、功能性低聚糖等[5]。其中聚葡萄糖、菊粉以及功能性低聚糖类乳制品最为常见。

1.2.1 聚葡萄糖

聚葡萄糖是由葡萄糖随机交联而组成的多糖，作为一种水溶性膳食纤维，具有良好的理化性质、保健功能和加工优势，且具有低热量、低能量、高纤维、高稳定性、高耐受性等营养特性，可广泛应用于乳制品行业中，如调味乳、发酵乳、乳酸菌饮料、调制奶粉等。聚葡萄糖用于乳制品生产中，能直接强化纤维并且影响酸奶饮品的口感。Allgeyer L C等针对益生菌和益生元对酸奶饮品的感官和微生物指标特性的影响研究表明，聚葡萄糖的添加能较好地维持菌活力，延长产品货架期[6]。此外，Mitchell等证明，当降低脂肪和糖时，聚葡萄糖可以给产品带来令人满意的口感。国外产品，如日本三得利公司的bikkle乳酸菌饮料，国内产品，如伊利集团的每益添、蒙牛乳业的“6+1”早餐奶、三元乳业的高纤奶等均是应用葡聚糖的代表产品[7]。

1.2.2 菊粉

菊粉是一种不同聚合度的果聚糖的混合物，具有膳食纤维和双歧因子的双重功效。它在人体内产生的热量值很低，是典型的低热食品原料。菊粉还可以调节血糖水平，降血脂，促进钙铁锌等矿物质的吸收以及维生素的合成。除此之外，菊粉还可以双向调节肠道菌群，改善肠道功能，防止便秘和腹泻，清除毒素，预防结肠癌。因此，菊粉被广泛应用于医药、保健品、食品工业等领域。目前，世界上主要有3 家公司从事菊粉的加工和销售，其中ORAFTI公司年处理菊苣40万t以上，其次是比利时的Cosucra公司、荷兰的Sensus公司，我国年生产菊粉5 000 t以上，主要集中在青海、宁夏、甘肃3 个省。由于菊粉具有促进钙吸收并能在低脂乳制品中模拟脂肪的口感的功能，因此乳制品是菊粉理想的食品体系。以牛奶为载体强化菊粉，能够同时解决钙摄入和吸收两大问题；将菊粉应用于低脂乳制品中既改善了产品的整体营养价值又不牺牲产品的食用品质，具有物美价廉、便于操作等优势，是市场上其它补钙产品无法比拟的，因此近几年发展十分迅速[8，9]。

1.2.3 功能性低聚糖

2007年，我国国家公众营养中心启动了低聚糖益生元项目，倡导在公众摄入的食物中加入功能性低聚糖，激活与增殖人体的益生菌群，从而达到促进微生物生态平衡，改善公众营养健康的目的。由此，从益菌因子到优+益生元、益生元、复合益生元、双歧因子和优护因子，各种功能性低聚糖乳制品迅速发展起来。益生元的生理功能主要是通过促进人体肠内有益菌繁殖，优化菌群平衡来实现的。此外，益生元还具有膳食纤维的功能，可增加大便持水性和容量，从而易于排出；还可吸附肠道中阴离子、胆汁酸而有效降低血脂和胆固醇。益生元通常是指非消化性的功能性低聚糖类，如低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖等[10]。以下是几种常见的可添加到乳制品中的益生元。

一是氨基糖。氨基糖同时具有游离的氨基和羟基，生物学功能涉及免疫调节[11]、抗肿瘤、降血脂、调节血糖、改善肝脏和心肺功能等多种生理功能[12]。目前已经有添加氨基糖的功能性牦牛乳制品被开发研究，具有广阔的开发前景。

二是低聚木糖。将其添加到乳制品中，可有效提高钙的吸收和保留率，同时能有效促进肠道中的乳杆菌分泌乳糖酶，将乳糖转化成半乳糖和葡萄糖，缓解乳糖不耐受症[13]。此外，低聚木糖还具有双歧杆菌增殖效果显著、热能低、添加量小、酸热稳定性好等特点，而且没有配料先后顺序的要求，将其运用到乳制品配方中，有助于提高产品品质。目前，很多乳品企业已经将低聚木糖广泛应用在配方奶、白奶、发酵酸奶等活菌奶中[14]。

三是低聚半乳糖。它属于低能量碳水化合物，可以作为糖尿病人食品的甜味剂和填充剂[14]。低聚半乳糖不仅可以促进双歧杆菌的增殖，改善矿物质元素和脂质的吸收，预防便秘，还可以抗龋齿，生成营养物质，改善营养状况，提高免疫力，增强抗肿瘤、抗衰老能力[15]。近几年，欧洲、日本以及我国相继在低聚半乳糖的生产和功能方面做了大量的研究工作，低聚半乳糖作为新型的益生功能因子和理想的食品配料，已经成为食品科学的研究热点，并作为益生因子广泛应用在婴幼儿配方食品、乳制品、焙烤食品、糖果食品、中老年人食品及功能性食品等多个领域[16]。

1.3 天然植物型乳制品开发现状

目前，以水果等天然植物为添加原料的乳制品也已成为乳制品工业的发展趋势。将牛奶与水果等结合不仅使乳制品的风味与品种得以丰富，而且可以达到营养互补，有利于提高2 种食品的吸收率[17]。例如，在乳饮料中添加蓝莓，可以使二者营养与保健功能有效结合。同时，蓝莓中特有的芳香物质对改变牛奶风味也是有益的[18]。由于生姜中的生姜蛋白酶具有凝乳作用，因此可以将姜汁与牛奶结合，生产姜汁凝乳、姜汁酸奶、姜汁奶酪等产品，不仅可以降低凝乳酶的使用量，还可以提高生姜的利用价值[19]。

在牛奶中添加色素成分也是功能性乳制品发展的一个方向。2010年，徐新月发明了一种添加天然植物色素的绿色牛奶，该绿色牛奶中天然植物营养素的重量百分比为0.1%～20.0%；陈历俊等采用红色、白色、黄色、黑色和绿色食物原材料生产出具有养生功效的红、白、黄、黑和绿色牛奶[20]。

另外，添加功能性植物化学物质（如酚类、萜类化合物），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、预防心脑血管疾病等功能的乳制品。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”[21]。国内有的企业已开发出“汉方草本养生酸乳”。

1.4 添加蛋白质、氨基酸类乳制品开发现状

目前市场上也不乏添加蛋白质、多肽和氨基酸类的乳制品。如乳清蛋白不仅富含营养，而且被证明具有促进免疫系统，阻碍化学致癌的发展，增加骨骼强度和减少低密度脂蛋白胆固醇的功能。许多企业已经生产出主要利用乳清蛋白为蛋白原料的营养性产品。值得强调的是，乳清蛋白（及一些特殊组分）可帮助和保护胃及肠内的益生菌，由此，乳清蛋白常被含有益生菌的功能性乳制品所使用[22]。再如大豆多肽的必需氨基酸组成与大豆蛋白质完全一致，而且多肽化合物更容易被人体消化吸收，尤其是某些低分子的肽类，同时还具有防病、治病、调节人体生理机能的功效。Qi M、Hettiarachchy N S等已经利用胰蛋白酶水解大豆分离蛋白来提高其溶解性及乳化性能，水解产物便可作为功能性成分添加到乳化产品或低pH值的食品中[23]。此外，牛磺酸在添加型功能性乳制品中也被广泛应用。牛磺酸可用来保肝、解毒、消炎、抗惊厥和心律失常，另外，还可用于治疗心肌功能不全和动脉硬化，调节渗透压，降低血压，维持正常神经传导，保护视力、治疗眼病，抑制血糖升高等，而且牛磺酸对婴幼儿的生长发育十分重要[24]。近年来牛磺酸添加型乳制品层出不穷，如低聚木糖牛磺酸杀菌型乳制品的开发等[25]。

2 添加型功能性乳制品开发的前景

近年来，我国功能性乳制品得到了迅速而长足的发展，添加型功能性乳制品的市场份额也不断加大，而推出高附加值的功能性乳制品也成为乳品企业利润增长点之一，其竞争将转向高端化、功能化等细分市场，产品的科技含量也将进一步提升。同时，随着消费者健康意识的提高，对功能性乳制品的需求已成为一种潮流，对产品功能性的要求也越来越多元化[26]。因此，对新型功能性乳制品的开发研究变得更加重要。

但是，在功能性乳制品快速发展的同时，各种问题依然存在，如采用添加剂产品居多，技术含量不够：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。这些问题是不能避免，必须面对的。解决这些问题，企业必须提高创新意识，注重科技含量的提升，增强企业自律性。随着现代信息及科技的发展，人民生活水平的提高，新型添加型功能性乳制品会不断地被开发生产，功能性乳制品在乳制品市场上也会随之得到长足的发展。

[1]陆东林，孙瑞梅.功能型乳制品开发现状和前景.新疆畜牧业，2008（4）：50-52.

[2]宋丽华，韩玉堂，韩吉雨，等.功能性乳制品的开发与应用现状.中国乳业，2012（11）：52-54.

[3]袁卫涛，王彩梅，杨海军.功能性配料引导乳制品向天然化、功能化、健康化发展.山东食品发酵，2010（1）：44-47.

[4]潘瑶.功能性乳制品市场情况及发展动态.中国乳业，2007（4）：3.

[5]王趁趁，庞明利，李发财，等.水溶性膳食纤维在功能性乳制品中的应用.中国乳业，2013（3）：57-59.

[6]Allgeyer L C，Miller M J，Lee S Y.Sensory and microbiological quality of yogurt drinks with prebiotics and probiotics.J Dairy Sci，2010，93（10）：4471-4479.

[7]庞明利，孙常文，张士刚，等.聚葡萄糖在酸奶中的应用优势及高纤酸奶市场趋势.食品财经，2012（19）：20-21.

[8]生庆海，耿倩，王志华，等.菊粉增加骨密度功能的评价及在乳品中的应用.中国食品添加剂，2007（G00）：378-381.

[9]孙艳波，颜敏茹，徐亚麦.菊粉的生理功能及其在乳制品中的应用.中国乳品工业，2005，33（8）：43-44.

[10]杨海军.功能性低聚糖在乳品行业中的应用进展.中国食品安全报，2011-01-25（A04）.

[11]吕丹娜，许丽，刘正伟.壳聚糖的生物学作用及在体内代谢的研究进展.中国畜牧兽医，2006，33（8）：15-18.

[12]胡雪芳.功能性氨糖牦牛乳制品的开发前景.农产品加工业，2010（1）：52-54.

[13]张小爱.低聚木糖在功能性乳制品中的应用优势.中国食品报，2009-09-10（004）.

[14]黄圣基，万守鹏.功能性低聚糖的特性及其生理功能.食品研究与开发，1999，20（4）：47-51.

[15]张志国.功能性低聚半乳糖的研究进展及应用.中国食品添加剂，2012（6）：207-213.

[16]吴昊，杨思行，张艳杰.功能性低聚糖的开发现状及在食品中的运用.中国乳品工业，2001（3）：41-45.

[17]王树林.高蛋白酸性果料乳制品加工技术研究：[学位论文].杭州：浙江大学，2003.

[18]屈小媛，贾强，王芳.蓝莓乳制品开发研究进展.乳业科学与技术，2012，35（6）：34-36.