植物功能性饮料的现状与发展趋势

赵红艳,冀晓莹,高美丽

(西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室,陕西西安 710049)



植物功能性饮料的现状与发展趋势

赵红艳,冀晓莹,高美丽*

(西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室,陕西西安 710049)

植物功能性饮料作为功能饮料的一种,越来越多的健康性能被发现。本文阐述了植物功能性饮料的定义,归纳了植物功能性饮料的种类,总结了发展现状并指出了发展中出现的突出问题,分析了植物功能性饮料的发展趋势,以期为植物功能性饮料的后续研究提供线索。

植物,功能性饮料,趋势

随着社会的发展,营养科学研究的进步,人们对自身健康的关注日益加强。消费者喝饮料的目的不再仅限于解渴,对身体健康的促进、生活质量的提高、身心压力的释放成为人们对饮料产品的新期望。具有特定功效的天然、绿色、健康、环保的植物功能性饮料已成为饮料产业中的“新宠儿”。植物功能性饮料市场巨大,越来越多的学者对其进行研究,但是,相关研究结果各有侧重,读者无法在短期内对该领域有较为清晰的了解。本文综述了植物功能性饮料的研究进展,展望了未来可能的发展方向,为给植物功能性饮料行业的发展提供线索。

1　植物功能性饮料的定义与分类

1.1植物功能性饮料的定义

《饮料通则》中给功能性饮料,即特殊用途饮料定义为:加入具有特定成分的适应所有或某些人群需要的液体饮料,包括运动饮料、营养素饮料、能量饮料、电解质饮料、其他特殊用途饮料五类[1]。其中运动饮料中含有的糖类,电解质等可以较好地平衡人体体液,补充运动时丢失的营养,例如红牛、尖叫等。营养素饮料中添加适量的食品营养强化剂,可以满足某些人群特殊营养需要,如脉动、维动力等。其他特殊用途饮料如加多宝凉茶等。

目前植物功能性饮料还没有统一的定义,这里主要强调的是植物来源的功能性饮料,通常来说,是以含有某种对人体有益的具有特殊功效成分的植物为原料,经过加工、科学配比、专业品评制成的适合大众需要的植物饮料产品。这种饮料一般含有蛋白质、矿物质、维生素和膳食纤维等其中的一种或几种营养物质,并且保持着原生植物特有的风味,天然健康,芳香爽口,受到消费者的喜爱。

1.2植物功能性饮料的分类

当今社会,植物功能性饮料产业发展迅猛,产品种类众多[2],然而不同功能性饮料的有效成分存在相互重叠且有些成分尚不明确的情况,本文特以植物功能性饮料的主要种类为主,按研制的主要原料分类,具体如表1所示。

第一类是具有健脑功能的植物性饮料。2003年饶国华研制出酸性红枣松仁复合蛋白饮料,有养血安神的功效[3]。2005年徐玉娟等人研制出的红枣桑葚果汁饮料具有健脑益智、补益肝肾等功效,适合神经衰弱与经常失眠的人饮用[4]。2008年曲永鑫将山楂、大枣、枸杞、菊花、柠檬酸、蜂蜜等进行科学配比调制而成的复合保健饮料,具有延颜益智、抗衰老、抗氧化等功效[5],目前市售的六个核桃也以补脑功能脱颖而出。2015年张亚超开展了山药核桃露的生产工艺与质量评价的研究,结果表明该饮料具有防癌健脑的功效[6]。一些临床研究表明咖啡因可通过多重分子机制实现对神经的保护作用,因而适当地饮用咖啡也可以起到健脑作用[7]。

表1　植物功能性饮料分类表Table 1　Classification of plant functional beverage

第二类是具有去火功效的植物饮料。目前市售的该类饮料很多,众所周知的加多宝凉茶、和其正凉茶等以金银花、菊花等作为基本原料,具有清热消暑、降火解困等功效,是植物功能性饮料中的典型代表[8]。此外还有诸如蜂蜜与芦荟,芦荟与红枣、生姜、蜂蜜等配伍的保健饮料等均具有降火功效[9]。研究表明,罗汉果性凉,富含葫芦烷三萜苷类、黄酮类化合物,生姜含有挥发油、姜酚等,二者结合制成的罗汉果生姜饮料具有清热润肺、防暑降温的功能[10]。莲心含有莲心碱、金丝桃苷等生物碱和生物苷类物质,苦丁茶富含苦丁皂苷,调研结果显示,二者配伍制成的清热降火苦味饮料接受度也比较高[11]。椰子水饮料富含碳水化合物、氨基酸、矿物质等人体必需的营养物质,拥有独特的营养价值与椰香风味,在清凉饮料产品中也越来越受欢迎[12]。

第三类是健胃消食类植物饮料。医学研究表明山楂具有良好的促进消化、消食导滞等作用,目前具有健胃消食功能的植物性饮料大部分以山楂作为基本原料,其中包括山楂、枸杞、大枣、怀山药等配伍的复合型保健饮料[13],也有山楂与蛹虫草配合调制的健胃功能性饮料[14]。此外,荸荠椰子汁复合饮料中荸荠富含粗纤维、胡萝卜素、维生素、钙、铁、磷等营养物质,具有消食解渴功效[15]。百合科肉质草本芦荟含有丰富的蒽醌、多糖、活性酶,以及各种微量元素,据报道苹果芦荟乳复合发酵饮料有一定的健胃功能[16]。同时,茉莉花和苦荞茶浸提液科学配比制成的饮料也具有宽肠健胃的功效[17]。

第四类是可以补充钙元素的植物饮料。该类饮料多为乳制品,高吸收的补钙剂,也有部分补钙的泡腾片,但后者往往不属于植物功能性饮料的范畴。而且这类饮料越来越多的借助于微生物发酵产生的活性物质来促进钙的吸收[18]。近年来选育出的欧李,也称钙果,果实含钙量超过60 mg/100 g,加工成粉状的果实被称为天然绿色钙粉,制成的钙果浓缩汁和钙果泡腾片已经成为出口特色产品[19]。香蕉花被用于老年人补钙早有报道,近期利用香蕉花浸提液制成的功能饮料有益于钙元素的补充[20]。也有学者提出黑豆、黑米、黑芝麻打浆后,加牛奶发酵制成的杂粮乳酸饮料也具有补钙功能[21]。

第五类是少年儿童成长类植物功能性饮料,当前儿童成长类饮料主要以补充儿童成长所需要的维生素为主,比如中国汇源集团推出第一款专属儿童的果汁产品乐乐园,含有为儿童生长发育定制的强化营养配方。由此我国儿童饮料空白的局面被打破,但相关的儿童食品标准等却不完善,更多的儿童营养健康饮料也待研究和开发。随后进入我国的德国全球少儿果汁饮料领导品牌—Capri-Sun,富含少年儿童生长发育所需的维生素C、维生素B6等,帮助儿童健康成长。

第六类是抗疲劳、补充精力用的植物功能性饮料。在我国,红牛开启能量饮料市场的大门,使得能量饮料消费持续流行[22]。2012年孟岳成等人研制出以绿茶提取物取代咖啡因,配以B 族维生素、氨基酸、牛磺酸、肌醇和异麦芽酮糖的新型能量饮料,这些成分使得能量饮料产品起到了提神醒脑和抗疲劳的作用[23]。新型的运动饮料已改变之前单纯添加营养强化剂的策略,采取天然植物为原料,达到消除疲劳,生津止渴的功效。随着国民健身运动的进一步普及,这种饮料市场前景广阔,例如复合樱桃、胡萝卜汁运动饮料以樱桃、胡萝卜为主要原料制成综合品质优良的抗疲劳饮料[24]。绿豆运动饮料以绿豆水提取液为主,添加维生素、绿豆黄酮等可快速补充能量、盐分,缓解疲劳[25]。2015年程兆宇等研制出了酸甜可口且兼有蓝靛果、钙果的香味和色泽的蓝靛果钙果抗疲劳饮料[26]。

第七类是美容养颜、减肥类植物功能性饮料。多以石榴、山药、葡萄、银耳等为原料。山药富含丰富的膳食纤维,大量维生素,一定量的尿囊素,薯蓣皂苷等独特功效成分,具有良好的减肥、养颜功效[27]。与山药相关的功能性饮料的研发前景广阔,目前已经研制出山药美容饮料和山药草莓减肥饮料等,但由于处理工艺等原因,许多相关饮料并未投入生产。巴西莓中含有丰富的荭草素、香草酸、花青色素、芸香糖苷等,具有良好的抗氧化、抗炎症的特性,但其作为原料开发功能性饮料产品并不多见[28]。临床研究表明,红茶具有多酚、生物碱、氨基酸等生物活性成分,这些成分可以调节内源性氧化应激通路,以及相关基因的表达与翻译,如COX-2,5-LOX,AP-1,JNK,STAT,EGFR,Bcl2,Caspases,p53等,起到良好的抗氧化与预防癌症的作用[29]。

第八类是降血脂、降血压、降血糖类植物功能性饮料。芹菜含有芹菜碱和丰富的纤维素,已有研究表明其具有良好的降压效果,冬瓜也具有降压、利尿、消肿的作用,王芮东以这两种植物为基料研制出具有降压功效的复合蔬菜汁饮料[30]。研究人员利用香菇中富含的维生素B、铁、钾和维生素D等营养生物活性成分研制功能保健型饮料,具有一定的降血脂功效[31]。陈梦奇等人以苦葫芦为主要原料研制的功能性饮料具有辅助降血糖的功效[32]。衡玉玮采用山西特产苦荞、绿茶、菊花、金银花、甘草等研制一种新型苦荞植物饮料,具有良好降血糖、降血脂功效[33]。此外,研究发现热带野生植物玫瑰茄富含有机酸、多酚等生物活性成分,由此制成的酸饮料对于治疗高血压大有益处[34]。也有学者提到功能性食品包括功能性饮料的合理利用,搭配合理膳食,可以预防心血管疾病和二型糖尿病[35]。绿茶相对于经过发酵处理后的红茶和乌龙茶含有更多的儿茶素,具有良好的抗氧化和抗高血压功能[36]。

2　植物功能性饮料的发展现状与问题

在我国功能性饮料的发展表现出产品结构各异,种类多样[37],消费者的消费心理对市场有明显导向作用,饮料市场供不应求,前景广阔等态势[38-39],但也出现了不少问题,这不仅阻滞相关产品自身的发展,也对这个新兴的行业造成重大负面影响。为此,我们需要分析并解决这些问题,才能促进植物功能性饮料的发展。

行业长期存在的主要问题包括:植物功能性饮料的市场规范亟待完善。相对于英美等发达国家,我国功能性饮料在审批时阻碍相对较小,欠缺完善的市场规范与行业标准。许多产品“名不副实”,比如饮料的生理功能、有效成分的含量等不能保证[40],某些产品没有经过严格的注册审核过程。产品功能不明确。不同功能的饮料对应的潜在消费市场容量差别很大[41],当前产品的功能定位不明确,甚至出现类似“万金油”的植物功能性饮料,这显然不科学。没有细分出面售对象,使得消费者不能恰当选择功能性饮料。绝大部分产品营销策略与设计有待完善。产品缺乏精密的营销策略,差异性的广告宣传,许多产品生命周期短暂,难以走进消费者的视野[42]。

新时期衍生出的新的问题主要包括:原料安全性问题。在环境污染相对严重的今天,我们必须更加注意植物功能性饮料的安全性问题,其中原料的来源,收集,处理是保证产品安全健康的关键。创新高科技应用、普及性低的问题。创新的高科技在植物功能性饮料研究工作、产品的生产加工工作中的应用不足,是其发展的瓶颈。大数据时代背景下的个体化与精准化已经走在时代前沿,以创新驱动的产品工艺、功能、销售等提高产品品质与市场份额的方法并未得到普及,同时,个体对营养需求的差异性并未得到充分考虑。科研成果转化率低，科研成果与转化加工不能有机结合是造成许多好的产品没有进入市场的原因。产品服务与互联网衔接性差。在中国传统“药食同源”的文化背景下,植物功能性饮料的相关服务并没有充分利用“互联网+”时代带来的便利性,许多消费者还不了解植物功能性饮料所带来的良好功效。

3　植物功能性饮料发展的趋势分析

3.1安全、健康、绿色、天然是发展的主旋律

1984年洛杉矶运动场上的专用运动饮料健力宝带来了功能性饮料向世人的第一声问候。1900年的红牛能量饮料领先开辟了中国功能性饮料市场。2003年“非典”过后,各种功能性饮料铺天盖地涌来。2008年三鹿奶粉事件发生后,食品安全问题引起人们前所未有的关注度。再到科学技术与经济高速发展的今天,专注绿色健康饮食、分享高端时尚生活已成为人们的生活口号。生产安全、健康、绿色、天然的饮料产品将逐渐成为植物功能性饮料发展的主旋律,会备受广大消费者的关注与青睐。就目前而言,所谓的“全产业链”监管模式将是未来饮料行业发展的经典模式,这种模式是从原料的培植、采收、处理、生产、销售等全过程进行严格的监管,很好地解决了原料安全性问题,最终保证产品的品质[5]。

3.2强化功能,应用方便是发展的重要方向

功能性饮料产品的功能是产品脱颖而出的核心竞争力。具有中药功能的植物饮料与果蔬类功能饮料将会占据植物功能性饮料市场的大部分份额。随着肿瘤、心脑血管疾病等各种人类疾病的机理被揭示,人们对于疾病预防为主的意识更加强烈,植物功能性饮料的诉求将会是更多方面的。其中针对于代谢综合症,如肥胖、二型糖尿病等方面的功能性饮料将是未来研究的重点。人体内的肠道菌群对健康的影响也将备受关注,同时,利用微生物发酵技术,对生物活性物质进行发酵处理,提高饮料功能效果也是未来的重要方向。因此,从功能性上讲,继续发掘植物的生物活性物质,研究这些成分的功能是目前迫切的工作。从研究到产品的生产过程,探索新工艺,利用现代高新科技,研发出快速准确检测饮料产品质量的方法也是促进植物功能性饮料发展的重要步骤。尽管人们的养生保健意识在不断加强,在巨大的生活压力与较快的生活节奏下,许多人无暇顾及自己的身体健康,这就对植物功能性饮料在应用上的便利性提出了较高要求,具有替代性的功能性饮料产品值得备受关注。

3.3提高风味,注重包装是生产发展的重点工作

调查显示,20岁以下的年轻人属于饮料的重度消费者,他们喜欢追求流行、时髦、健康、环保的国外品牌,对饮食比较讲究,对食品的风味要求较高。品质高的植物功能性饮料可以保留植物原料的自然清香,功能独特而口味清爽的功能性饮料产品必然会受到消费者的喜爱。包装的作用也不可小觑,包装材料要安全,要保证材料所含的分子不会有害健康,不会降低产品的美观度与风味,还需要考虑耐久性、成本等问题。常见的包装材料有陶瓷、再生纤维素膜、塑料、可回收塑料,以及其它新型材料[43]。包装个性化也很重要,不同的包装样式、造型、容量大小,适合不同的场合不同的人使用,从而满足消费者的不同需求,如一般青年人喜欢含有流行元素的东西,儿童喜欢包装可爱的饮料,老年人则更注意性价比等。包装的设计背负着承托功能性饮料高端形象的重任,个性化的金属包装将成为市场需求和发展趋势[44]。

3.4降低成本,发展新型系列产品是发展的必然要求

消费者对于价格有极高的敏感度,功能性饮料产品多样化的趋势势不可挡,未来功能性饮料市场的竞争更趋向于价格的竞争。同时,企业唯有积极了解市场需求,及时对现有产品进行调整与创新,积极发展新型系列产品,才能满足不断发展着的社会需求。伴随发展生产的将会是一些附加价值产品,比如人们可以充分利用从化学与生物角度看来有着高需氧量的生物发酵乳清蛋白,过去人们认为这是一种废物,但后来的研究表明,它有很高的营养价值[45]。研究表明,从一些水果中提取的物质有良好的减弱餐后代谢应激与炎症应激的功能,可以帮助人们抵抗体内自由基与促炎症因子[46],这也是功能性饮料发展的良好方向。

4　展望

总之,伴随社会经济的发展,人们生活水平的提高,植物功能性饮料市场将拥有越来越大的消费需求与消费空间,随着相关法律法规逐渐完善,植物功能性饮料的功能将更加明确,品质也将更值得信赖。当然,面对复杂的市场和繁多的饮料产品,消费者自身也需要提高自己的判断力,合理的饮用植物功能性饮料,理性的运用这些产品,为自己的健康保驾护航。相信在不久的将来,植物功能性饮料产品中将会出现走出中国,走向世界的大品牌。

[1]饮料通则GB/T 10789-2015[S]. 北京:中华人民共和国国家质量监督检疫检验总局,2015.

[2]植物功能性饮料代表现在和未来消费者的需求方向[J]. 食品工业科技,2013(1)：120.

[3]饶国华. 酸性红枣松仁复合蛋白饮料加工工艺研究[D]. 西安:陕西师范大学,2003:1-88.

[4]徐玉娟,肖更生,陈卫东,等. 红枣桑果汁饮料加工工艺的研究[J]. 食品科学,2005(4):278-280.

[5]曲永鑫. 山楂、大枣、枸杞、菊花天然复合保健饮料的工艺研究[J]. 食品科学,2008(10):710-713.

[6]张亚超. 山药核桃露生产工艺研究与质量评价[D]. 长春:吉林农业大学,2015:1-49.

[7]Gian C T,Maria D,Valentina O,et al. Coffee and depression:a short review of literature[J]. Current Pharmaceutical Design,2015,21(34):5034-5040.

[8]植物功能性饮料前景好,食品饮料配料企业机遇大[J]. 饮料工业,2013(1):60.

[9]刘云,刘通讯,曹艳妮,等. 芦荟-红枣-生姜-蜂蜜复合美容保健饮料的研制[J]. 食品工业,2010(6):70-73.

[10]杨永利,郭守军,张雅珍,等. 罗汉果生姜饮料的加工工艺研究[J/OL]. 中国酿造,2016,35(2):156-160.

[11]郭秀峰,蒋立勤. 清热降火苦味饮料的研制[J]. 食品研究与开发,2014,35(5):59-62.

[12]杨慧敏,周文化,赵登登. 天然椰子水饮料加工工艺的研究[J]. 食品科技,2013,38(9):86-90.

[13]梁治军,黄盈盈. 怀山药大枣山楂枸杞复合保健饮料工艺及稳定性的研究[J]. 饮料工业,2014(10):10-15.

[14]林标声,罗茂春. 蛹虫草-山楂复合保健饮料的研制[J]. 食品科学,2013(4):293-297.

[15]鲁梦齐,向东. 荸荠椰子汁复合饮料的研制[J/OL]. 中国酿造,2016，35(2):161-164.

[16]巫永华,李超,陈尚龙,等. 苹果芦荟乳复合发酵饮料的研制[J]. 食品工业,2016,37(1):143-146.

[17]樊丹敏,莫新春. 茉莉花苦荞茶饮料加工工艺研究[J]. 食品研究与开发,2016,37(3):111-113.

[18]Prado M R,Blandón L M,Vandenberghe L P S,et al. Milk kefir:composition,microbial cultures,biological activities,and related products[J]. Frontiers in microbiology,2015(6):1177.

[19]曹慧琴,刘姝韵,王桂瑛,等. 欧李营养与开发利用[J]. 农产品加工,2015(12):70-72.

[20]刘旭光,林志立,林丹琼,等. 香蕉花功能饮料工艺研究[J]. 农产品加工,2016(2):29-32.

[21]李琼. 杂粮乳酸饮料的研制[J]. 食品工程,2015(2):6-10.

[22]Attila S,Cakir B. Energy-drink consumption in college students and associated factors[J]. Nutrition,2011,27(3):316-322.

[23]孟岳成,王月秀,陈杰,等. 以绿茶提取物取代咖啡因的能量型饮料研究[J]. 食品工业科技,2012(12):360-364.

[24]孙晓成,房磊. 复合樱桃-胡萝卜汁运动饮料的研制[J]. 食品研究与开发,2014,35(24):92-95.

[25]刘爱萍,郭慧媛,庞坤. 绿豆运动饮料缓解体力疲劳作用研究[J]. 食品科学,2007,28(1):302-305.

[26]程兆宇,房磊. 蓝靛果钙果抗疲劳饮料的研制[J]. 食品研究与开发,2015,36(20):63-66.

[27]廖绪标,曹纯洁,叶天文,等. 山药营养饮料的研制与开发[J]. 汕头大学学报:自然科学版,2010(2):52-59.

[28]Yamaguchi K K,Pereira L F,Lamarao C V,et al. Amazon acai:chemistry and biological activities:a review[J]. Food Chemistry,2015,179:137-151.

[29]Singh B N,Prateeksha,Rawat A K,et al. Black tea:phytochemicals,cancer chemoprevention and clinical studies[J]. Food Science and Nutrition,critical reviews ahead of print,2015(inpress):xx-xx.

[30]王芮东. 减肥降压复合蔬菜汁饮料研制[J]. 江苏食品与发酵,2004(4):36-38.

[31]张梅. 香菇复合功能饮料的研究进展及市场开发[J]. 食品研究与开发,2015(5):147-150.

[32]陈梦奇,张雷. 青苹果味苦葫芦降糖饮料的研制[J]. 饮料工业,2015(4):25-28.

[33]衡玉玮. 苦荞植物饮料的研制及功能性研究[D]. 太原:山西大学,2010:1-55.

[34]Serban C,Sahebkar A,Ursoniu S,et al. Effect of sour tea(Hibiscus sabdariffa L.)on arterial hypertension:a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Hypertension,2015,33(6):1119-1127.

[35]Sikand G,Kris-Etherton P,Boulos N M. Impact of functional foods on prevention of cardiovascular disease and diabetes[J]. Current Cardiology Reports,2015,17(6):39.

[36]Cabrera C,Artacho R,Gimenez R. Beneficial effects of green tea-a review[J]. The American College of Nutrition,2006,25(2):79-99.

[37]罗魏,刘学文,王永欢,等. 功能性饮料的发展现状及展望[J]. 食品工业科技,2011(2):418-421.

[38]金宗濂. 功能性饮料的市场发展趋势与管理对策[J]. 中国食品学报,2007,7(6):1-5.

[39]赵洪静,徐琨. 中国保健(功能)饮料分析[J]. 中国食品学报,2008,8(4):106-112.

[40]续欣欣. 功能饮料缘何热卖市场混乱亟待“标准”[J]. 中外食品,2006(11):32-33.

[41]陈菲. 功能饮料新产品开发和推广策略研究[D]. 杭州:浙江工业大学硕士学位论文,2009:1-53.

[42]李海凤. 基于消费者行为的草本饮料市场营销策略研究[J]. 现代营销,2014(6):62-63.

[43]Kregiel D. Health safety of soft drinks:contents,containers,and microorganisms[J]. Biomed Research Internationa,2015(2015):1-15.

[44]2017年饮料包装市值将逾千亿美元,金属包装罐潜力巨大[J]. 中国包装,2014(9):76.

[45]Pescuma M,de Valdez G F,Mozzi F. Whey-derived valuable products obtained by microbial fermentation[J]. Applied Microbiology and Biotechnology,2015,99(15):6183-6196.

[46]Morabito G,Kucan P,Serafini M. Prevention of postprandial metabolic stress in humans:role offruit-derived products[J]. Endocrine,Metabolic and Immune Disorders Drug Targets,2015,15(1):46-53.

Current situation and development trend of plant functional beverage

ZHAO Hong-yan,JI Xiao-ying,GAO Mei-li*

(Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Education,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,China)

Plant functional beverage is a kind of functional beverages. More and more healthy properties are discovered. The definition and main classifications of plant functional beverage were given and summarized in the present review.Current situation,prominent problems as well as developmental trend of plant functional beverage were also introduced,hoping to provide clues for further study.

plant;functional beverage;trend

2016-01-29

赵红艳(1992-),女,硕士研究生,研究方向:生物化学与分子生物学,E-mail:18729544508@163.com。

高美丽(1974-),女,博士,副教授,研究方向:食品毒理,E-mail:gml.1369@mail.xjtu.edu.cn。

陕西省自然科学基金(2014JQ4136);中央高校基本科研专项基金(2012JDHZ48);陕西省博士后科学基金项目(1842024)。

TS275.4

A

1002-0306(2016)15-0390-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.068