文/ 李蕊蕊 符 恒 劉永峰
(陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院)
近年來,中國乳品加工業(yè)快速發(fā)展,成為食品工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)。然而,傳統(tǒng)乳制品的需求在全球日漸飽和,乳品企業(yè)之間的競爭焦點逐漸轉(zhuǎn)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(xiàn)將拉開乳品企業(yè)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(xué)成分和營養(yǎng)作用外,還含有某些特殊的營養(yǎng)物質(zhì)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(yǎng)物質(zhì)所得到的乳制品稱為添加型功能性乳制品;奶牛自身所產(chǎn)含高營養(yǎng)物質(zhì)或通過調(diào)控奶牛日糧,使牛奶中含有某種甚至幾種營養(yǎng)物質(zhì)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(fā)現(xiàn)狀與前景進(jìn)行了闡述。
功能性乳制品以促進(jìn)健康為宗旨,順應(yīng)時代潮流和消費(fèi)趨勢,近年來發(fā)展速度很快,其發(fā)展方向為天然化、功能化、健康化。功能性乳制品的開發(fā)有多種途徑,如天然功能性乳制品開發(fā)、酸乳及益生菌發(fā)酵乳制品、用酶制劑分解牛乳中的乳糖、采用生物學(xué)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(chuàng)新開發(fā)功能性乳制品則具有相當(dāng)強(qiáng)的優(yōu)勢。這種方法不僅能夠創(chuàng)造出種類繁多的功能性乳制品,而且能夠根據(jù)消費(fèi)者需求進(jìn)行調(diào)整,從而滿足消費(fèi)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(zhì)乳制品、膳食纖維乳制品、天然植物型乳制品、添加蛋白質(zhì)和氨基酸類乳制品等。
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(yīng)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(xié)調(diào)補(bǔ)充多種營養(yǎng)成分,國內(nèi)多家乳品企業(yè)已推出了富含維生素和礦物質(zhì)的功能性牛奶[4],如鈣鐵鋅牛奶等。
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(zhì)、維生素A、脂肪等動物性營養(yǎng)成分的需求,進(jìn)一步提高乳制品的營養(yǎng)價值和應(yīng)用范圍。該類產(chǎn)品在歐美很受消費(fèi)者歡迎,如法國的AGLH公司的“Nactalia Ercrem”產(chǎn)品,其中含有約1.0%的水溶性維生素。在國內(nèi),隨著國人對膳食纖維重要性認(rèn)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(chǎn)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(jī)交聯(lián)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(zhì)、保健功能和加工優(yōu)勢,且具有低熱量、低能量、高纖維、高穩(wěn)定性、高耐受性等營養(yǎng)特性,可廣泛應(yīng)用于乳制品行業(yè)中,如調(diào)味乳、發(fā)酵乳、乳酸菌飲料、調(diào)制奶粉等。聚葡萄糖用于乳制品生產(chǎn)中,能直接強(qiáng)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(biāo)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(chǎn)品貨架期[6]。此外,Mitchell等證明,當(dāng)降低脂肪和糖時,聚葡萄糖可以給產(chǎn)品帶來令人滿意的口感。國外產(chǎn)品,如日本三得利公司的bikkle乳酸菌飲料,國內(nèi)產(chǎn)品,如伊利集團(tuán)的每益添、蒙牛乳業(yè)的“6+1”早餐奶、三元乳業(yè)的高纖奶等均是應(yīng)用葡聚糖的代表產(chǎn)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(nèi)產(chǎn)生的熱量值很低,是典型的低熱食品原料。菊粉還可以調(diào)節(jié)血糖水平,降血脂,促進(jìn)鈣鐵鋅等礦物質(zhì)的吸收以及維生素的合成。除此之外,菊粉還可以雙向調(diào)節(jié)腸道菌群,改善腸道功能,防止便秘和腹瀉,清除毒素,預(yù)防結(jié)腸癌。因此,菊粉被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、食品工業(yè)等領(lǐng)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(chǎn)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(jìn)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(qiáng)化菊粉,能夠同時解決鈣攝入和吸收兩大問題;將菊粉應(yīng)用于低脂乳制品中既改善了產(chǎn)品的整體營養(yǎng)價值又不犧牲產(chǎn)品的食用品質(zhì),具有物美價廉、便于操作等優(yōu)勢,是市場上其它補(bǔ)鈣產(chǎn)品無法比擬的,因此近幾年發(fā)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(yǎng)中心啟動了低聚糖益生元項目,倡導(dǎo)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(dá)到促進(jìn)微生物生態(tài)平衡,改善公眾營養(yǎng)健康的目的。由此,從益菌因子到優(yōu)+益生元、益生元、復(fù)合益生元、雙歧因子和優(yōu)護(hù)因子,各種功能性低聚糖乳制品迅速發(fā)展起來。益生元的生理功能主要是通過促進(jìn)人體腸內(nèi)有益菌繁殖,優(yōu)化菌群平衡來實現(xiàn)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(xué)功能涉及免疫調(diào)節(jié)[11]、抗腫瘤、降血脂、調(diào)節(jié)血糖、改善肝臟和心肺功能等多種生理功能[12]。目前已經(jīng)有添加氨基糖的功能性牦牛乳制品被開發(fā)研究,具有廣闊的開發(fā)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(jìn)腸道中的乳桿菌分泌乳糖酶,將乳糖轉(zhuǎn)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(wěn)定性好等特點,而且沒有配料先后順序的要求,將其運(yùn)用到乳制品配方中,有助于提高產(chǎn)品品質(zhì)。目前,很多乳品企業(yè)已經(jīng)將低聚木糖廣泛應(yīng)用在配方奶、白奶、發(fā)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(jìn)雙歧桿菌的增殖,改善礦物質(zhì)元素和脂質(zhì)的吸收,預(yù)防便秘,還可以抗齲齒,生成營養(yǎng)物質(zhì),改善營養(yǎng)狀況,提高免疫力,增強(qiáng)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(chǎn)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(jīng)成為食品科學(xué)的研究熱點,并作為益生因子廣泛應(yīng)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(lǐng)域[16]。
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(yè)的發(fā)展趨勢。將牛奶與水果等結(jié)合不僅使乳制品的風(fēng)味與品種得以豐富,而且可以達(dá)到營養(yǎng)互補(bǔ),有利于提高2 種食品的吸收率[17]。例如,在乳飲料中添加藍(lán)莓,可以使二者營養(yǎng)與保健功能有效結(jié)合。同時,藍(lán)莓中特有的芳香物質(zhì)對改變牛奶風(fēng)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(jié)合,生產(chǎn)姜汁凝乳、姜汁酸奶、姜汁奶酪等產(chǎn)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(fā)展的一個方向。2010年,徐新月發(fā)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(yǎng)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(chǎn)出具有養(yǎng)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(xué)物質(zhì)(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(hù)血管、降脂減肥、抑制腫瘤、預(yù)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(diào)節(jié)生理功能作用顯著。我國衛(wèi)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(nèi)有的企業(yè)已開發(fā)出“漢方草本養(yǎng)生酸乳”。
目前市場上也不乏添加蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸類的乳制品。如乳清蛋白不僅富含營養(yǎng),而且被證明具有促進(jìn)免疫系統(tǒng),阻礙化學(xué)致癌的發(fā)展,增加骨骼強(qiáng)度和減少低密度脂蛋白膽固醇的功能。許多企業(yè)已經(jīng)生產(chǎn)出主要利用乳清蛋白為蛋白原料的營養(yǎng)性產(chǎn)品。值得強(qiáng)調(diào)的是,乳清蛋白(及一些特殊組分)可幫助和保護(hù)胃及腸內(nèi)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(zhì)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(diào)節(jié)人體生理機(jī)能的功效。Qi M、Hettiarachchy N S等已經(jīng)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(chǎn)物便可作為功能性成分添加到乳化產(chǎn)品或低pH值的食品中[23]。此外,?;撬嵩谔砑有凸δ苄匀橹破分幸脖粡V泛應(yīng)用。?;撬峥捎脕肀8巍⒔舛?、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(diào)節(jié)滲透壓,降低血壓,維持正常神經(jīng)傳導(dǎo),保護(hù)視力、治療眼病,抑制血糖升高等,而且?;撬釋胗變旱纳L發(fā)育十分重要[24]。近年來?;撬崽砑有腿橹破穼映霾桓F,如低聚木糖牛磺酸殺菌型乳制品的開發(fā)等[25]。
近年來,我國功能性乳制品得到了迅速而長足的發(fā)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(yè)利潤增長點之一,其競爭將轉(zhuǎn)向高端化、功能化等細(xì)分市場,產(chǎn)品的科技含量也將進(jìn)一步提升。同時,隨著消費(fèi)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(chǎn)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(fā)研究變得更加重要。
但是,在功能性乳制品快速發(fā)展的同時,各種問題依然存在,如采用添加劑產(chǎn)品居多,技術(shù)含量不夠:生產(chǎn)工藝有待改進(jìn)、提高;標(biāo)準(zhǔn)和檢測技術(shù)滯后,市場監(jiān)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(yè)必須提高創(chuàng)新意識,注重科技含量的提升,增強(qiáng)企業(yè)自律性。隨著現(xiàn)代信息及科技的發(fā)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(fā)生產(chǎn),功能性乳制品在乳制品市場上也會隨之得到長足的發(fā)展。
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