功能性乳制品研究现状及发展前景

朱小朋，刘永峰

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710119）

功能性乳制品是在乳制品基础之上，精确添加一些功能成分或特殊营养物质所制得的乳制品。通过对其整体营养成分比例进行合理的调整，以达到便于人体吸收利用、提升产品整体可接受性的目的。同时，可根据特定人群的营养健康需求，开发具有多种特定生理功能的乳制品[1]。现阶段而言，行业内已有多种功能性乳制品相关的开发途径，如使用牛初乳开发天然功能性乳制品、利用益生菌开发功能性发酵乳制品、运用酶制剂分解牛乳中的乳糖开发低乳糖乳制品等。侯军伟[2]对乳制品市场的分析表明，中国乳业正进入新一轮的增长通道，乳业市场稳步增长，这为功能性乳制品提供了良好的发展环境。刘禹等[3]对功能性乳制品市场的研究表明，在人体亚健康和新冠疫情的危害下，消费者对功能性乳制品更加重视和喜好，其市场需求不断提升，这进一步开拓了功能性乳制品市场。

1 功能性乳制品种类

1.1 牛初乳制品

牛初乳即奶牛分娩后3 d内所分泌的乳汁，具有良好的感官品质，其色泽偏黄、质地浓稠、酸度偏高、有特殊的乳腥味和苦味[4]。牛初乳是绿色天然的食品，热量为常乳的1.6 倍，总蛋白含量为常乳的3 倍，且含有较高含量的乳清蛋白、免疫球蛋白和乳铁蛋白等，多不饱和脂肪酸含量较高，还含有酸性低聚糖、中性低聚糖和促生长因子等活性物质[5]。牛初乳中各营养成分都有其不可或缺的功能效用，如免疫球蛋白可提高人体免疫力，其对于病毒性感染、细菌性感染有较好的防御作用；乳清蛋白可抵御癌细胞和病毒的伤害，并且作用效果较好；胰岛素生长因子、转化生长因子等多种促生长因子可调节人体生理功能，促进生长发育[6]。由此可见，牛初乳具有很高的开发利用价值。我国乳资源丰富，且随着社会发展，消费者的营养健康理念不断加强，促进了国内乳品企业的发展向功能性靠拢，牛初乳制品以其天然优势成为热点开发对象[7-9]。邓微等[10]利用同位素标记相对和绝对定量蛋白质组学技术，分析鉴定牛初乳和牛常乳乳清蛋白的组成及丰度差异，发现在鉴定出的599 种具有定量信息的乳清蛋白中，有60 种差异丰度乳清蛋白，9 种与信号传导有关的差异乳清蛋白，这些都是有重要作用的功能性蛋白，能为功能乳的深入研究提供理论依据。郭瑞峰等[11]从新鲜牛初乳中分离获得不同区段的小分子活性肽，加以收集并冻干处理后进行动物实验，结果表明，牛初乳各区段蛋白都能良好地促进小鼠骨密度值的增长，部分组在脂肪控制方面表现出积极作用，值得深入研究和利用。

1.2 添加益生菌开发功能性乳制品

益生菌具有耐酸、耐胆盐的特性，可以定植在肠道中，改善肠道微生态系统并影响代谢，生成抗菌物质，对人体产生益处。益生菌代谢过程会产生短链脂肪酸（如乙酸、丙酸、丁酸等）、胆汁酸等多种有机酸，这些有机酸可作用于肠壁，降低肠道内pH值，增强胃肠功能。多种益生菌都能够分解肠道内寡糖，产生丁酸、乙酸、丙酸等，改善肠道蠕动，缓解便秘。研究表明，补充益生菌可使人体产生降血压肽而达到降压效果，还可对糖尿病和糖尿病相关并发症产生积极影响，改善人体血糖水平和胰岛素水平[12]。益生菌类功能性乳制品中使用的菌种主要为乳酸菌和双歧杆菌，人体摄入后，益生菌在人体内代谢可生成抑菌肽等，抑制病原菌繁殖，使肠道菌群更加稳定，提高人体免疫力和健康水平[13]。研究表明，通过对肥胖人群的肠道微生物进行调节，能使脂肪储存过程和肠道黏膜的通透性得以改善，从而使肠道保持渗透性平衡的功能状态，维持肠道微生态系统的稳定，使机体的肥胖症状缓解[14]。肠道菌群可影响甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇的代谢，而益生菌通过胆盐共沉淀作用促进胆固醇代谢，肠道菌群和益生菌二者共同作用降低机体胆固醇水平[15]。同时，益生菌可对肠道菌群构成进行调节，进而对物质能量代谢和巨噬细胞极化进行调节，影响免疫细胞活性，发挥抗肿瘤作用[16]。雷文平等[17]对益生菌的抗过敏活性进行研究，进行菌株分离、益生菌体外评价、透明质酸酶体外抑制实验，快速筛选出具有潜在抗过敏活性的益生菌，并鉴定出该菌株为植物乳杆菌，这为功能乳的相关开发应用提供了理论参考。

1.3 添加维生素、矿物质开发功能性乳制品

维生素和矿物质可协助机体内部的多种代谢过程，VC对免疫球蛋白的合成具有积极作用，可加强机体免疫应答，矿物质参与构成人体组织结构，还可协助多种营养素发挥作用。在生产中通常将含Ca、Fe、Zn等矿物元素或维生素（VA、VC、VD等）的配料制剂加入到原料乳中，经过一定的工艺流程制成含相应成分的功能性乳制品。黄远英等[18]利用乳矿物盐复合粉对小鼠进行干预，结果表明，该复合粉可促进小鼠淋巴细胞增殖转化、单核巨噬细胞吞噬及抗体生成能力，提高小鼠免疫能力。高钙强化乳中，钙含量可达2～5 g/L，在实际应用生产中优选添加乳钙、碳酸钙等分子型钙剂，以保证乳液体系的稳定性。季万兰等[19]研究不同钙源的优化及稳定剂的选择等，结果表明，添加乳钙组各项测定指标表现较好，是最为理想的钙源，且使用该配方生产所得产品，6 个月无钙沉淀、蛋白沉淀和脂肪上浮。杨靖鹏等[20]研究乳酸菌的富铁能力并对其富铁前后的生物活性进行比较。结果表明，乳酸菌具有富铁能力并且富铁后的菌株抗氧化活性和耐受能力均有所提高。周洋等[21]将刺梨汁（富含VC）进行包埋后加入酸乳中，开发功能性酸乳，与未包埋组相比，酸乳中的VC保留率显著提高，组织状态较好，颜色奶白、味道醇厚、耐贮藏。

1.4 添加酶制剂开发功能性乳制品

乳糖不耐受是较为常见的病症，牛乳中含有约5%的乳糖，部分人体内乳糖酶数量不足或乳糖酶不够活跃，导致乳糖不能被分解吸收，不能配合机体完成正常的代谢，从而引起肠胃的不适反应[22]。世界各地人群体内均存在乳糖酶缺乏的现象，其发生率也受种族群体和生活地区的影响[23]。在开发过程中，将乳糖酶以酶制剂的形式添加到乳制品中是解决乳糖不耐症最合适的选择，具有较大的发展潜能。β-半乳糖苷酶是最常见的乳糖酶补充剂，可将其以液体或固体形式添加到牛乳中[24]。加入乳糖酶后，乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，乳糖含量有所降低，且其他营养成分可以稳定存在，并不对其性质、含量等造成影响。Choi等[25]向牛乳中添加β-半乳糖苷酶，水解后的乳糖含量为0.43%，再经过纳滤制成乳糖含量为0.06%的低乳糖牛乳。王辉[26]研制无乳糖、低脂、高蛋白牛乳时，利用0.08%乳糖酶，在40 ℃条件下水解90 min，乳糖水解率可达到95%以上。王青云等[27]进行低乳糖乳粉的研制，设计实验确定具体配方并优化。结果表明，采用酶解法结合喷雾干燥工艺制成的低乳糖乳粉各项指标测定结果较好，品质较好、易冲调且甜度适宜。罗婷等[28]研究发现，用乳糖酶治疗儿童腹泻继发乳糖不耐受能显著提高临床疗效，缩短治疗疗程且无明显不良反应。

1.5 添加益生元开发功能性乳制品

益生元可对人体产生多种积极作用，有益于维持机体健康，如维持肠道菌群微生态平衡，增强机体免疫应答，改善结肠癌、炎症性肠道疾病等。传统定义的益生元仅限于低聚糖，如低聚木糖、大豆低聚糖、菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖等。扩展后的益生元则包括共轭亚油酸及多不饱和脂肪酸、酚类物质和各种植物化学素、部分膳食纤维[29]。在市场上有很多具有益生元活性的碳水化合物产品，但迄今只有菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖等具有相关人体实验数据的支撑，其他种类的功能性低聚糖目前还有待进一步研究[30]。Endo等[31]进行双歧杆菌体外培养，并用低聚果糖主要成分蔗果三糖、蔗果四糖进行干预，干预前后双歧杆菌的数量具有显著性差异，表明低聚果糖具有促进双歧杆菌增殖的潜力。陈远东等[32]探究低聚半乳糖对早产大鼠肠道菌群的调节作用，结果发现，与对照组相比，实验组早产大鼠粪便中双歧杆菌数量显著增加，肠球菌、肠杆菌数量显著减少，表明低聚半乳糖可调节肠道菌群，使其达到相对平衡。邵华[33]研究常用益生元（低聚果糖、低聚半乳糖和新蔗果三糖）剂量的不同对小鼠肥胖调节和肠道健康平衡方面的作用效果。结果表明，上述3 种益生元对肥胖小鼠的体质量、血脂、肠道菌群等影响效果显著，且低聚果糖处理组在肥胖调节方面效果更加突出。

2 功能性乳制品现存问题

2.1 功能性乳制品检测技术不完备、安全监管体系不完善

在功能性乳制品质量安全检测方面，现常采用快速检测技术，主要运用电子学、光谱学及生物学相关原理。李萍等[34]分析表明，快速检测技术存在检测精度不高、数据模型建立繁琐、检测目标单一、检测条件苛刻、仪器费用昂贵、无法准确定量等问题。功能性乳制品安全标准水平偏低、缺乏统一性。许秀丽等[35]分析表明，国内外乳制品质量安全方面的主要检测指标差异较大，中外乳制品法规、检测指标和限量值不同，应优化安全标准体系建设，建立统一标准。

2.2 功能性乳制品同质化现象严重、缺乏品牌效应

产品同质化问题源于研发团队创新力不足，导致新产品研发周期长、功能性乳制品品类单一、生产设备落后等[36]。品牌效应反映在消费者购买乳制品的过程中，除口味等偏好之外，还基于对品牌的忠诚度和信任度而进行消费的现象[37]。张妍[38]研究指出，现阶段我国企业对品牌效应的认知不够，忽视品牌建设的重要性，没有将其与企业文化紧密结合。周家宜等[39]研究品牌效应对乳品消费的影响，以市售国内外乳制品为研究对象，采取问卷调查方式分析消费者的选择偏好，结果表明，品牌因素对消费者的选择倾向有显著影响。

2.3 功能性乳制品价格不稳定、销售模式单一

进口乳品冲击和原料乳生产成本增加造成功能性乳制品价格不稳定的结果。杨辉等[40]分析表明，与国外相比，国内乳制品价格波动较明显且易受不可控因素干扰。闫桂权等[41]分析表明，乳制品市场波动集簇效应显著，牛乳价格波动持续时间较长。功能性乳制品大多入驻商超、便利店，销售途径单一。唐锐[42]对乳制品行业销售策略进行分析表明，乳品企业在销售模式方面存在销售渠道过于传统、缺乏渠道掌控能力、缺乏营销专业能力等问题。

3 结 语

未来功能性乳制品的发展要多元化、跨领域。针对特殊人群的需求准确定位，将其推广到保健、医药等行业。但是，谋求发展首先要解决现存的问题。企业层面，注重功能性乳制品专业人才储备、落实人才培养机制、促进技术研发和科技创新，摆脱对外来技术的依赖[43]。加强企业文化建设，打造一流功能性乳制品品牌。信息时代下，企业更要注重营销传播，实现品牌信息传递，建立消费者信任。要使功能性乳制品传播媒体及销售渠道更加多样化，打破传统模式局限，吸引消费者[44]。国家层面，完善功能性乳制品安全监管体系和法规体系，加强功能性乳制品质量安全监管和市场管理力度，建立功能性乳制品安全控制体系和奶业风险管理机制，构成监管、检测、预警、保险等多位一体的保障体系[45]。加强政府扶持力度，加强奶源基地建设，积极引导功能性乳制品企业自建牧场，确保优质原料乳供应。

近年来，我国乳制品行业发展规模扩大、发展态势良好，这为功能性乳制品提供了良好的发展环境。2020年奶业概况的分析表明，我国奶源供给充足、需求旺盛、市场价格小幅回升、进口量增加[46]。“一带一路”背景下，我国乳品企业迎来新发展机遇，“一带一路”倡议为国内乳品企业提供了新的管理方案和研发思路[47]。2021年，中央一号文件提出“积极发展牛羊产业，继续实施奶业振兴行动”的要求。新形势下，国家宏观层面上把奶业发展进一步提升到前所未有的高度，功能性乳制品未来将会蓬勃发展。