功能性乳制品的開發與應用現狀

文 / 宋麗華 韓玉堂 韓吉雨 龐 云 耿 躍 岳麗莎 王小平

（內蒙古伊利實業集團股份有限公司）

近年來，傳統牛奶產品在全球市場日趨飽和，優質功能性乳制品的生產逐漸興起，開發牛奶的新價值、新功效已經成為全球乳業新的發展趨勢。牛奶含有豐富的鈣和優質蛋白質，是功能性營養元素的良好載體。目前乳制品市場中如共軛亞油酸牛奶、礦物質及維生素強化奶、乳清蛋白、膳食纖維后添加功能性牛奶等都大行其道。

功能性乳制品從添加形式上可以分為兩種，后期加工處理過程中添加營養物質所得乳制品稱后添加型功能性乳制品；奶牛自身所產含高營養物質或通過調控奶牛日糧，使牛奶中含有某種甚至幾種營養物質的牛奶為天然型功能性乳制品。

1 外添加型功能性乳制品現狀

1.1 益生菌乳制品

目前國內幾家大型乳品企業都引進了發酵較好的乳酸菌品種，比如伊利引進了丹麥的LGG益生菌（鼠李糖乳桿菌Lactobacillus Rhamnosus GG），光明引進了丹麥丹尼斯克集團e+益生菌（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌），蒙牛引進了丹麥科漢森公司的LABS益生菌（L：保加利亞乳桿菌；A：嗜酸乳桿菌；B：雙岐桿菌；S：嗜熱鏈球菌）。不管所用菌種如何，但總體功能都是具有調整腸道菌群，預防或改善腹瀉，緩解乳糖不耐癥狀，預防陰道感染，增強人體免疫力，促進腸道消化系統健康，降低血清膽固醇，抑制腫瘤等生理保健功能。

1.2 添加功能性成分（添加劑、配料）制作的乳制品

在原奶中添加對人體有益的功能性物質，如礦物質、維生素、蛋白質、多肽、脂肪酸、天然色素等，這一類添加方式是乳品企業最常用的生產功能奶的方法。

1.2.1 維生素/礦物質牛奶

目前由于大中型城市生活節奏加快，飲食急而快，相對地，飲食種類就變得單一了。考慮到人體維生素慢性缺乏癥，多數乳品企業開發出維生素強化牛奶，如牛奶中添加人體常需要的維生素A、C、D和E[1]。各種維生素有其各自功能，維生素之間也具有協同作用。許多企業通過在原奶中添加鈣、鐵、銅、鋅等補充人體所需的礦物質。國內市場上鈣鐵鋅牛奶比比皆是。有研究表明，在牛奶中可同時協調補充多種營養成分，國內多家乳品企業推出富含維生素和礦物質的功能性牛奶[2]。

1.2.2 膳食纖維牛奶

由于膳食纖維能吸收腸內的有害金屬，刺激腸壁，促進排便，以清掃腸道來防止大腸癌或直腸癌等疾病，尤其對中年婦女及老年人更能防止便秘。因此近年來膳食纖維牛奶被研制開發出來，如小麥、裸麥、稻米、蘋果皮、野菜（如車前草）、苔草、菊花等，經提純后添加到牛奶中調節人體胃腸道功能及預防疾病[3]。日本在20世紀90年代中期上市了強化水果、芹菜的酸奶，受到廣大消費者的信賴。21世紀初，三元和光明也先后推出膳食纖維牛奶[4]。敬思群[6]（2005）等和任璐[5]（2010）分別開發出番茄膳食纖維牛奶和復合型黑米谷物牛奶。

1.2.3 乳清蛋白牛奶

乳清蛋白也是一種很受歡迎的功能性食品添加物質。它是一種非常優質的蛋白質，還可以刺激細胞的生長，提高人體免疫力，預防癌癥。近年來，乳清蛋白已經在酸奶、冰淇淋、嬰幼兒配方奶粉和干酪等乳制品生產中添加應用[7]。

1.2.4 低聚糖牛奶

低聚糖是一種單糖，進入大腸能促進雙歧桿菌增殖，并產生一系列特殊的生理功能，因此稱為功能性低聚糖。研究發現，低聚異麥芽糖可添加在嬰幼兒配方奶粉、中老年人奶粉、酸奶、鮮牛奶、乳酸菌飲料中，人飲用后可促進腸道雙歧桿菌增殖，并可發揮營養保健功能[8]。

1.2.5 天然植物色素牛奶

開發含有天然植物成分，有利于各年齡段人群吸收的天然色素牛奶是功能奶發展的一個方向。徐新月[9]（2010）發明了一種添加天然植物營養素的綠色牛奶，該綠色牛奶中天然植物營養素的重量百分比為0.1%～20.0%；陳歷俊等[10]（2011）采用紅色、白色、黃色、黑色和綠色食物原材料生產出具有養生功效的紅、白、黃、黑和綠色牛奶，為消費者提供營養健康的養生飲品。

1.3 用酶制劑分解牛乳中的乳糖

部分人飲用牛奶后會出現腹脹、腹痛、腹瀉等胃腸不適現象，這種現象是由于體內缺乏乳糖酶或乳糖酶活性降低而造成的乳糖不耐癥。針對這種情況，目前多數研究用酶降解法降解牛乳中的乳糖后再供人們飲用。多數研究人員[11，14]均是以固定化β-半乳糖苷酶等酶對牛奶中的乳糖進行水解，并改進酶解工藝，使牛奶中乳糖水解率達70%～90%，可滿足乳糖不耐受癥患者的需求。

1.4 生物學方法生產的功能性乳

1.4.1 免疫乳

免疫乳是給奶牛有選擇性地接種引起人或動物某些疾病的病毒、毒素、細菌的抗原，使其產生免疫應答，分泌出免疫球蛋白（或其它特異性抗體）進入乳中。免疫乳是一種天然、安全、健康并有醫療價值的保健性食品。郁凱明等[15]（1997）用免疫奶牛初乳治療輪狀病毒感染性嬰幼兒腹瀉癥狀，總有效率達91.0%，顯效率達79%，且無任何副作用。張和平等[16]（1997）報道的免疫乳中IgG含量比非免疫乳中IgG活性高出近8 倍水平。有業內專家預測，免疫乳將會在今后的醫療保健事業中發揮舉足輕重的作用。

1.4.2 轉基因牛奶

使外源基因在奶牛的乳腺中表達出來，得到轉基因奶牛，使奶牛生產出含有特定功能性成分的牛乳。李寧等[17]（2011）提出了奶牛乳腺生物反應器生產重組蛋白的優勢：一是奶牛產奶量高，二是飼養成本低；奶牛乳腺生物反應器還可高效地表達出結構復雜的蛋白質。

2 天然功能性乳制品現狀

2.1 牛初乳制品

隨著人們對奶牛初乳的逐步認識，奶牛初乳的功效也被人們認可。牛初乳中含有多種營養素及生物活性物質，使之具有較強的功能性，而成為保健食品的原料。

2.1.1 牛初乳的營養成分

（1）蛋白質及氨基酸

牛初乳中的蛋白質含量遠遠高于常乳，特別是第1 天初乳中蛋白質含量達到15%[22]，是常乳的4～8 倍[18]。初乳中的氨基酸也明顯高于常乳，其中以精氨酸含量最高，其次是谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸、賴氨酸等，含量較低的是半胱氨酸和色氨酸[19]。

（2）脂肪

乳脂肪是衡量奶質的重要指標，也是給人體提供能量的重要物質，奶牛初乳中牛初乳脂肪含量比常乳高約23.5%，主要是以脂肪微粒形式存在[19]。（3）維生素

奶牛分娩后1 天內的初乳中，胡蘿卜素、VA、VD、VE的含量都增加，約為常乳的2～7 倍。

（4）礦物質

牛初乳中含有23 種礦物質，其中鈣的含量較高：磷、鈉、鋅、鐵、錳等礦物質含量也明顯高于常乳[18，22]。

2.1.2 牛初乳的活性物質

（1）免疫球蛋白

牛初乳Ig主要來源于血液和乳腺漿細胞，按抗原性不同分為5 類：lgG、lgA、lgM、lgE、lgD。初乳中IgG占總IgS的80%～86%[20]， 牛初乳中免疫球蛋白含量是人初乳的50 倍[18]。（2）乳鐵蛋白

牛乳中的乳鐵蛋白（Lf）又稱為乳轉鐵蛋白，是一種鐵結合性糖分子，含量約為 1.5～5.0 mg/mL，是常乳的50 倍左右[19]。（3）生長因子

牛初乳中的生長因子主要有表皮生長因子（EGF），促進體細胞對葡萄糖和氨基酸吸收的類胰島素生長因子（IGF-1），成纖維細胞生長因子（FGF），神經存活和生長所必需的神經營養生長因子（NGF），轉移生長因子A和B（TGF-A、TGF-B）。這些生長因子，具有促進上皮細胞增殖，刺激蛋白質合成，促進血管形成，參與組織修復的功能，同時對轉移細胞有生長刺激作用。

牛初乳是一種純天然食物，對人體安全無毒，能夠調節免疫功能，增強免疫力；促進營養吸收，有利于生長發育；消除疲勞，延緩衰老。牛初乳制品屬天然的功能性乳制品，已在國內外廣泛應用，國內有的牛初乳制品已被國家衛生部批準為健字號保健食品[21]。

2.2 以營養調控為手段生產的天然功能奶

2.2.1 天然礦物質、維生素功能奶

Loy 等研究表明，增加維生素 A的添加量能夠導致牛乳中維生素A含量的增加[24]。喬良等[25]（2008）報道，日糧中添加過瘤胃保護維生素 A微膠囊或提高維生素 A的添加量均能明顯增加乳中維生素A含量。試驗證明，過瘤胃保護維生素 A組的乳中維生素A含量比未處理維生素A組高出近1 倍。

劉強等[27]（2007）報道，在奶牛日糧中添加過量的亞硒酸鈉和包被硒，牛奶中可以富集硒，包被硒組生產原料奶可達130 μg/L。洪霞等[28]（2005）報道，通過在奶牛飼料中添加微量元素鐵、鋅、硒等元素，鮮奶中所含的鐵、鋅、硒都有不同程度地增加，分別提高了4 倍、1.5 倍和10 倍。

2.2.2 天然不飽和脂肪酸功能奶

大部分不飽和脂肪酸對人體都有著特殊功效，美國著名學者Dhiman[30]（2005）根據CLA在嚙齒動物體表現的生物活性最低有效劑量，類推到牛奶富集CLA后與人類健康的潛在關系，認為通過消費富含CLA的反芻動物產品（奶和肉制品）是人體攝入天然CLA的一種有效途徑。卜登攀[29]（2006）報道，增加日糧亞油酸、EPA和DHA采食量能夠增加乳脂CLA含量，本研究條件下，乳脂g9t11CLA的含量平均可以從0.057 mg/g提高到3.05 mg/g脂肪。胡志勇[31]（2007）研究顯示，豆油組、胡麻油組、豆油+胡麻油組與對照組相比，CLA含量分別提高了236%，156%和176%。

2.2.3 天然激素功能奶

牛奶中天然地含有一些褪黑素，2004年，英國推出了Nighttime牌全天然高褪黑素牛奶，雖然其價格比普通牛奶高1.5 倍，仍頗受消費者歡迎。褪黑素是人腦中松果體所分泌的一種激素，具有安神、安眠、調整睡眠的功能，如大腦中不能產生足夠的褪黑素，人就會失眠[23]。

2.2.4 天然風味功能奶

馬燕芬[26]（2009年）報道，在奶牛日糧中添加果香味劑，可以提高奶牛干物質消失率，進而提高飼料轉化率；還可以有效改善牛奶的風味，使牛奶具有果香味。

3 未來功能性牛奶的發展趨勢

隨著現代信息及科技技術的發展，人們生活水平的提高和消費觀念的更新，新型的、多樣的功能性牛奶不斷研制開發。而大多是原奶后添加研制而成，多數添加的是現成配料或添加劑，添加技術含量較低，制備工藝簡單一致，市場監管力度不強，導致市場上功能性牛奶良莠不齊；有的在功能性牛奶開發研制過程中失去原奶的自身部分營養作用，或者添加后起不到添加劑的功效[32]。由于原奶后添加加工生產的功能奶存在很多問題，各科研院所和企業一直尋找天然功能性牛奶的制備生產方法，通過飼料添加營養成分飼喂奶牛后，經牛體代謝將添加的營養元素轉化到牛奶中，保證了牛奶的營養全面、安全健康，可稱之為真正的功能性牛奶。

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