添加型功能性乳制品的開發現狀與前景

文/ 李蕊蕊 符 恒 劉永峰

（陜西師范大學食品工程與營養科學學院）

近年來，中國乳品加工業快速發展，成為食品工業中發展最快的行業。然而，傳統乳制品的需求在全球日漸飽和，乳品企業之間的競爭焦點逐漸轉移到以“新”致勝，功能性乳制品隨之興起。從一定程度上講，功能性乳制品的出現將拉開乳品企業之間新一輪的競爭序幕。

功能性乳制品除具有一般乳制品固有的化學成分和營養作用外，還含有某些特殊的營養物質和功能性成分，是兼具一種或多種特定生理保健功能的乳制品[1]。功能性乳制品從添加形式上可以分為添加型和天然型2 種。其中，后期加工處理過程中添加營養物質所得到的乳制品稱為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[2]。目前添加型功能性乳制品占市場大部分份額。因此，本文選擇一些常見的添加型功能性乳制品，對其開發現狀與前景進行了闡述。

1 功能性乳制品開發現狀

功能性乳制品以促進健康為宗旨，順應時代潮流和消費趨勢，近年來發展速度很快，其發展方向為天然化、功能化、健康化。功能性乳制品的開發有多種途徑，如天然功能性乳制品開發、酸乳及益生菌發酵乳制品、用酶制劑分解牛乳中的乳糖、采用生物學方法增加牛乳中的功能性成分等一系列方法。但是每一種方法都有其限制性，通過添加功能性成分創新開發功能性乳制品則具有相當強的優勢。這種方法不僅能夠創造出種類繁多的功能性乳制品，而且能夠根據消費者需求進行調整，從而滿足消費者的多種需求[3]。

目前研究較多的添加型功能性乳制品主要有維生素/礦物質乳制品、膳食纖維乳制品、天然植物型乳制品、添加蛋白質和氨基酸類乳制品等。

1.1 維生素/礦物質乳制品開發現狀

在乳制品中添加含鈣、鐵、鋅等礦物元素的配料或維生素（VA、VD等）制劑，可制成富含相應成分的乳制品，如高鈣乳品、富鐵乳品、“多維”乳品等[1]。研究表明，在牛奶中可同時協調補充多種營養成分，國內多家乳品企業已推出了富含維生素和礦物質的功能性牛奶[4]，如鈣鐵鋅牛奶等。

1.2 膳食纖維乳制品開發現狀

膳食纖維屬于不能被人體消化吸收的植物性非淀粉多糖類。包括可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維、功能性低聚糖和抗性淀粉等。在乳制品中加入膳食纖維能同時滿足人們對蛋白質、維生素A、脂肪等動物性營養成分的需求，進一步提高乳制品的營養價值和應用范圍。該類產品在歐美很受消費者歡迎，如法國的AGLH公司的“Nactalia Ercrem”產品，其中含有約1.0%的水溶性維生素。在國內，隨著國人對膳食纖維重要性認知的不斷提高，高膳食纖維食品將成為我國新的功能性健康食品潮流，高膳食纖維奶也將成為功能性乳制品的新亮點。目前市場上主要的膳食纖維產品有：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類乳制品最為常見。

1.2.1 聚葡萄糖

聚葡萄糖是由葡萄糖隨機交聯而組成的多糖，作為一種水溶性膳食纖維，具有良好的理化性質、保健功能和加工優勢，且具有低熱量、低能量、高纖維、高穩定性、高耐受性等營養特性，可廣泛應用于乳制品行業中，如調味乳、發酵乳、乳酸菌飲料、調制奶粉等。聚葡萄糖用于乳制品生產中，能直接強化纖維并且影響酸奶飲品的口感。Allgeyer L C等針對益生菌和益生元對酸奶飲品的感官和微生物指標特性的影響研究表明，聚葡萄糖的添加能較好地維持菌活力，延長產品貨架期[6]。此外，Mitchell等證明，當降低脂肪和糖時，聚葡萄糖可以給產品帶來令人滿意的口感。國外產品，如日本三得利公司的bikkle乳酸菌飲料，國內產品，如伊利集團的每益添、蒙牛乳業的“6+1”早餐奶、三元乳業的高纖奶等均是應用葡聚糖的代表產品[7]。

1.2.2 菊粉

菊粉是一種不同聚合度的果聚糖的混合物，具有膳食纖維和雙歧因子的雙重功效。它在人體內產生的熱量值很低，是典型的低熱食品原料。菊粉還可以調節血糖水平，降血脂，促進鈣鐵鋅等礦物質的吸收以及維生素的合成。除此之外，菊粉還可以雙向調節腸道菌群，改善腸道功能，防止便秘和腹瀉，清除毒素，預防結腸癌。因此，菊粉被廣泛應用于醫藥、保健品、食品工業等領域。目前，世界上主要有3 家公司從事菊粉的加工和銷售，其中ORAFTI公司年處理菊苣40萬t以上，其次是比利時的Cosucra公司、荷蘭的Sensus公司，我國年生產菊粉5 000 t以上，主要集中在青海、寧夏、甘肅3 個省。由于菊粉具有促進鈣吸收并能在低脂乳制品中模擬脂肪的口感的功能，因此乳制品是菊粉理想的食品體系。以牛奶為載體強化菊粉，能夠同時解決鈣攝入和吸收兩大問題；將菊粉應用于低脂乳制品中既改善了產品的整體營養價值又不犧牲產品的食用品質，具有物美價廉、便于操作等優勢，是市場上其它補鈣產品無法比擬的，因此近幾年發展十分迅速[8，9]。

1.2.3 功能性低聚糖

2007年，我國國家公眾營養中心啟動了低聚糖益生元項目，倡導在公眾攝入的食物中加入功能性低聚糖，激活與增殖人體的益生菌群，從而達到促進微生物生態平衡，改善公眾營養健康的目的。由此，從益菌因子到優+益生元、益生元、復合益生元、雙歧因子和優護因子，各種功能性低聚糖乳制品迅速發展起來。益生元的生理功能主要是通過促進人體腸內有益菌繁殖，優化菌群平衡來實現的。此外，益生元還具有膳食纖維的功能，可增加大便持水性和容量，從而易于排出；還可吸附腸道中陰離子、膽汁酸而有效降低血脂和膽固醇。益生元通常是指非消化性的功能性低聚糖類，如低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖等[10]。以下是幾種常見的可添加到乳制品中的益生元。

一是氨基糖。氨基糖同時具有游離的氨基和羥基，生物學功能涉及免疫調節[11]、抗腫瘤、降血脂、調節血糖、改善肝臟和心肺功能等多種生理功能[12]。目前已經有添加氨基糖的功能性牦牛乳制品被開發研究，具有廣闊的開發前景。

二是低聚木糖。將其添加到乳制品中，可有效提高鈣的吸收和保留率，同時能有效促進腸道中的乳桿菌分泌乳糖酶，將乳糖轉化成半乳糖和葡萄糖，緩解乳糖不耐受癥[13]。此外，低聚木糖還具有雙歧桿菌增殖效果顯著、熱能低、添加量小、酸熱穩定性好等特點，而且沒有配料先后順序的要求，將其運用到乳制品配方中，有助于提高產品品質。目前，很多乳品企業已經將低聚木糖廣泛應用在配方奶、白奶、發酵酸奶等活菌奶中[14]。

三是低聚半乳糖。它屬于低能量碳水化合物，可以作為糖尿病人食品的甜味劑和填充劑[14]。低聚半乳糖不僅可以促進雙歧桿菌的增殖，改善礦物質元素和脂質的吸收，預防便秘，還可以抗齲齒，生成營養物質，改善營養狀況，提高免疫力，增強抗腫瘤、抗衰老能力[15]。近幾年，歐洲、日本以及我國相繼在低聚半乳糖的生產和功能方面做了大量的研究工作，低聚半乳糖作為新型的益生功能因子和理想的食品配料，已經成為食品科學的研究熱點，并作為益生因子廣泛應用在嬰幼兒配方食品、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個領域[16]。

1.3 天然植物型乳制品開發現狀

目前，以水果等天然植物為添加原料的乳制品也已成為乳制品工業的發展趨勢。將牛奶與水果等結合不僅使乳制品的風味與品種得以豐富，而且可以達到營養互補，有利于提高2 種食品的吸收率[17]。例如，在乳飲料中添加藍莓，可以使二者營養與保健功能有效結合。同時，藍莓中特有的芳香物質對改變牛奶風味也是有益的[18]。由于生姜中的生姜蛋白酶具有凝乳作用，因此可以將姜汁與牛奶結合，生產姜汁凝乳、姜汁酸奶、姜汁奶酪等產品，不僅可以降低凝乳酶的使用量，還可以提高生姜的利用價值[19]。

在牛奶中添加色素成分也是功能性乳制品發展的一個方向。2010年，徐新月發明了一種添加天然植物色素的綠色牛奶，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[20]。

另外，添加功能性植物化學物質（如酚類、萜類化合物），中草藥提取物等，可制成具有抗氧化、保護血管、降脂減肥、抑制腫瘤、預防心腦血管疾病等功能的乳制品。特別是中草藥中含有植物甾醇、類黃酮、多糖、生物堿等成分，對調節生理功能作用顯著。我國衛生部已公布了“既是食品又是藥品的物品名單”和“可用于保健食品中的中草藥名單”[21]。國內有的企業已開發出“漢方草本養生酸乳”。

1.4 添加蛋白質、氨基酸類乳制品開發現狀

目前市場上也不乏添加蛋白質、多肽和氨基酸類的乳制品。如乳清蛋白不僅富含營養，而且被證明具有促進免疫系統，阻礙化學致癌的發展，增加骨骼強度和減少低密度脂蛋白膽固醇的功能。許多企業已經生產出主要利用乳清蛋白為蛋白原料的營養性產品。值得強調的是，乳清蛋白（及一些特殊組分）可幫助和保護胃及腸內的益生菌，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組成與大豆蛋白質完全一致，而且多肽化合物更容易被人體消化吸收，尤其是某些低分子的肽類，同時還具有防病、治病、調節人體生理機能的功效。Qi M、Hettiarachchy N S等已經利用胰蛋白酶水解大豆分離蛋白來提高其溶解性及乳化性能，水解產物便可作為功能性成分添加到乳化產品或低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廣泛應用。牛磺酸可用來保肝、解毒、消炎、抗驚厥和心律失常，另外，還可用于治療心肌功能不全和動脈硬化，調節滲透壓，降低血壓，維持正常神經傳導，保護視力、治療眼病，抑制血糖升高等，而且牛磺酸對嬰幼兒的生長發育十分重要[24]。近年來牛磺酸添加型乳制品層出不窮，如低聚木糖牛磺酸殺菌型乳制品的開發等[25]。

2 添加型功能性乳制品開發的前景

近年來，我國功能性乳制品得到了迅速而長足的發展，添加型功能性乳制品的市場份額也不斷加大，而推出高附加值的功能性乳制品也成為乳品企業利潤增長點之一，其競爭將轉向高端化、功能化等細分市場，產品的科技含量也將進一步提升。同時，隨著消費者健康意識的提高，對功能性乳制品的需求已成為一種潮流，對產品功能性的要求也越來越多元化[26]。因此，對新型功能性乳制品的開發研究變得更加重要。

但是，在功能性乳制品快速發展的同時，各種問題依然存在，如采用添加劑產品居多，技術含量不夠：生產工藝有待改進、提高；標準和檢測技術滯后，市場監管不到位等。這些問題是不能避免，必須面對的。解決這些問題，企業必須提高創新意識，注重科技含量的提升，增強企業自律性。隨著現代信息及科技的發展，人民生活水平的提高，新型添加型功能性乳制品會不斷地被開發生產，功能性乳制品在乳制品市場上也會隨之得到長足的發展。

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