許小英，崇志文，齡南，胡長(zhǎng)利

（南京衛(wèi)崗乳業(yè)有限公司研發(fā)部，南京 211100）

酸奶是生牛乳經(jīng)過(guò)嗜熱鏈球菌和德氏乳桿菌保加利亞亞種等菌發(fā)酵得到的乳制品，發(fā)酵得到的乳酸使酸奶達(dá)到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，從而使酸奶具有獨(dú)特的質(zhì)構(gòu)[1,2]。同時(shí)，經(jīng)過(guò)發(fā)酵后的酸奶營(yíng)養(yǎng)豐富、易于吸收，具有可提高機(jī)體鈣含量等諸多功效。但是，隨著酸奶工業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)上的酸奶同質(zhì)化嚴(yán)重，競(jìng)爭(zhēng)激烈。而且，隨著技術(shù)的進(jìn)步及消費(fèi)者對(duì)“大健康”概念的追求，具有預(yù)防疾病、改善行為效能的功能性食品越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞。面對(duì)當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)內(nèi)外酸奶市場(chǎng)，如何突破酸奶產(chǎn)品的同質(zhì)化，滿(mǎn)足消費(fèi)需求，打造企業(yè)創(chuàng)新品牌，已經(jīng)成為我國(guó)酸奶市場(chǎng)發(fā)展的重點(diǎn)。開(kāi)發(fā)具有生物活性成分的功能性酸奶產(chǎn)品成為大勢(shì)所趨[3]，諸如維生素E、omega-3脂肪酸、白藜蘆醇等生物活性成分因具有可以清除自由基的作用，從而可能具有抵抗慢性疾病、抗癌等功效，所以受到廣泛的關(guān)注。但是，由于生物活性成分對(duì)環(huán)境中的光、熱、氧氣等敏感，限制了其在食品領(lǐng)域的運(yùn)用[4～7]。而通過(guò)對(duì)生物活性成分的包埋可以避免其與光、氧氣等的接觸，從而發(fā)揮保護(hù)生物活性成分的作用。包埋是指通過(guò)特定的步驟利用壁材把諸如生物活性成分等芯材包裹在壁材內(nèi)部的過(guò)程[8,9]。常見(jiàn)的壁材有：化學(xué)合成壁材、天然壁材[10]。隨著消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽的關(guān)注與了解，消費(fèi)者更傾向于挑選具有“清潔標(biāo)簽”——使用天然食材的產(chǎn)品。牛奶中的蛋白質(zhì)，諸如乳清分離蛋白、酪蛋白是常見(jiàn)的天然壁材[10,11]。

本文將簡(jiǎn)要介紹在酸奶中添加包埋生物活性成分的實(shí)例，概述包埋生物活性成分的添加對(duì)酸奶的風(fēng)味、生物活性成分的影響；分析包埋生物活性成分酸奶的臨床實(shí)驗(yàn)效果，簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)相關(guān)專(zhuān)利，探討生物活性成分包埋在酸奶應(yīng)用中還需要解決的問(wèn)題和今后的發(fā)展方向。

1 包埋的生物活性成分在酸奶中運(yùn)用的實(shí)例

目前包埋的生物活性成分在酸奶中的添加方式主要有兩種。一種是在滅菌、發(fā)酵之前添加[6,10]，另一種是在發(fā)酵之后與果醬等物質(zhì)一起添加[12～15]。

1．1 包埋的生物活性成分在酸奶發(fā)酵之前添加

Levinson等[10]將制作的天然乳化劑酪蛋白膠束與合成的乳化劑吐溫80分別結(jié)合維生素D3的溶液，在發(fā)酵前加入脫脂酸奶制作中，得到兩種新型酸奶；之后對(duì)兩種酸奶中維生素D3的生物利用度、流變性和適口性與脫脂酸奶基料進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，利用天然乳化劑酪蛋白結(jié)合維生素D3后，維生素D3的生物利用度不低于其在合成乳化劑吐溫80中的生物利用度；添加酪蛋白包埋的維生素D3后，酸奶具有更高的總體表觀黏度，同時(shí)具有更好的口感。這為利用天然乳化劑包埋維生素D3并形成“清潔標(biāo)簽”的脫脂酸奶產(chǎn)品提供了理論依據(jù)。

Goyal等[6]利用四種不同的乳化劑組合通過(guò)攪拌、低壓均質(zhì)、高壓均質(zhì)對(duì)含有omega-3脂肪酸的亞麻籽油進(jìn)行包埋；然后利用噴霧干燥的方法制得粉末，再把四種粉末以配料的形式在發(fā)酵之前以1%、2%和3%的比例分別添加到酸奶的制作過(guò)程中，再進(jìn)行感官評(píng)價(jià)（顏色、風(fēng)味、酸度、質(zhì)構(gòu)等）和物理化學(xué)指標(biāo)測(cè)定。結(jié)果表明：當(dāng)添加量為2%時(shí)，感官和酸奶基料類(lèi)似，新型酸奶和酸奶基料相比具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；新型酸奶的物理、化學(xué)指標(biāo)包括亞麻籽油的氧化穩(wěn)定性并沒(méi)有受到影響；添加酪蛋白酸鈉-亞麻籽油粉末得到的新型酸奶物理特征與酸奶基料類(lèi)似。這為包埋的生物活性成分在發(fā)酵前添加到酸奶生產(chǎn)工程中提供了借鑒。

1．2 包埋的生物活性成分在酸奶發(fā)酵之后添加

Martins等[15]利用海藻酸鈉包埋提取自Rubus ulmifolius Schott Flower (一種花)的酚類(lèi)物質(zhì)后，將其添加到發(fā)酵好的酸奶中，通過(guò)比較酸奶基料（空白對(duì)照）、添加包埋酚類(lèi)的酸奶、添加未包埋酚類(lèi)的酸奶對(duì)DPPH清除率的測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，和酸奶基料（空白對(duì)照）相比，另外兩種形式的酸奶都具有更強(qiáng)的抗氧化活性；添加包埋酚類(lèi)酸奶的抗氧化活性高于添加未包埋酚類(lèi)酸奶。

Comunian等[12]利用明膠和阿拉伯膠等的混合物把添加了植物甾醇的藍(lán)薊油通過(guò)均質(zhì)的方式、復(fù)合凝聚的原理進(jìn)行包埋后制成乳狀液，將其與草莓果醬混合后一起加入到發(fā)酵好的酸奶基料中，經(jīng)測(cè)定上述乳狀液的粒徑并進(jìn)行體外模擬胃腸道消化實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，上述乳狀液對(duì)被包埋的生物活性成分提供了很好的保護(hù)效果。通過(guò)和酸奶基料的物理化學(xué)特性、流變學(xué)特性和感官特性對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，添加乳狀液酸奶的上述指標(biāo)和酸奶基料類(lèi)似；通過(guò)和沒(méi)有包埋的植物甾醇、藍(lán)薊油以及明膠和阿拉伯膠等混合物的酸奶對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，添加乳狀液的酸奶具有更好的氧化穩(wěn)定性。

Ghorbanzade等[14]利用納米脂質(zhì)體對(duì)魚(yú)油進(jìn)行包埋，之后添加到發(fā)酵好的酸奶中，得到復(fù)合酸奶。通過(guò)測(cè)定復(fù)合酸奶在4℃儲(chǔ)藏3周的情況下EPA和DHA的殘留率以及感官指標(biāo)后發(fā)現(xiàn)，在21d儲(chǔ)藏過(guò)程中，與添加未被包埋的魚(yú)油酸奶相比，納米脂質(zhì)體包埋的魚(yú)油酸奶EPA和DHA的含量均較高；感官測(cè)評(píng)的結(jié)果表明，添加包埋魚(yú)油的酸奶和酸奶基料有類(lèi)似的感官特征。

Francisco等[13]利用檸檬酸交聯(lián)麥芽糖糊精通過(guò)噴霧干燥的方式包埋雙孢蘑菇的提取物，并把包埋后的粉末添加到酸奶中。之后，對(duì)比四種酸奶（酸奶基料、添加包埋粉末的酸奶、添加加熱后包埋粉末的酸奶、添加未被包埋材料的酸奶）在儲(chǔ)藏過(guò)程中對(duì)生物活性成分的保護(hù)效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：被包埋的粉末對(duì)添加到酸奶中的雙孢蘑菇提取物的保護(hù)效果明顯；而且，經(jīng)過(guò)加熱的包埋粉末對(duì)酸奶中雙孢蘑菇提取物的保護(hù)效果最好。

以上試驗(yàn)均表明，與酸奶基料和添加未包埋生物活性成分的酸奶相比，在發(fā)酵后的酸奶中添加包埋的生物活性成分，在貨架期內(nèi)可以更好地保護(hù)生物活性成分。但是，如果想運(yùn)用到具體的產(chǎn)品時(shí)還需要進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的人體臨床實(shí)驗(yàn)。

2 生物活性成分包埋在酸奶中應(yīng)用的臨床研究

Levinson等[10]將制作的天然乳化劑酪蛋白膠束與合成乳化劑吐溫80分別結(jié)合維生素D3的溶液與配料一起在發(fā)酵前加入脫脂酸奶的制作過(guò)程中，然后進(jìn)行感官評(píng)定的三角測(cè)試（每位感官評(píng)委需要品嘗3杯打亂順序的脫脂酸奶，其中兩杯為同一來(lái)源，另一杯為不同來(lái)源；評(píng)委需要從以上3杯脫脂酸奶中挑選口感不同樣的一杯）和偏好性測(cè)試（每人品嘗3杯脫脂酸奶，分別為利用酪蛋白膠束結(jié)合維生素D3的脫脂酸奶、利用吐溫80結(jié)合維生素D3的脫脂酸奶、脫脂酸奶，每杯約15g，之后就喜好度從0～10進(jìn)行打分），結(jié)果，評(píng)定小組成員可以區(qū)別出經(jīng)由酪蛋白膠束結(jié)合維生素D3的脫脂酸奶和吐溫80結(jié)合維生素D3的脫脂酸奶，而且評(píng)委更喜歡經(jīng)由天然乳化劑酪蛋白膠束結(jié)合維生素D3的方式添加的脫脂酸奶。

測(cè)定受試者在服用上述添加了包埋維生素D3的脫脂酸奶150g后（第0天、第1天、第7天和第14天）血清中25-羥基維生素D（可以反映人體維生素D的儲(chǔ)存水平）的變化量后發(fā)現(xiàn)：與只服用脫脂酸奶相比，服用添加天然與合成乳化劑結(jié)合維生素D3脫脂酸奶的受試者兩周后血清中25-羥基維生素D的含量明顯升高；服用添加天然乳化劑與合成乳化劑結(jié)合維生素D3的脫脂酸奶之間沒(méi)有明顯差異。

以上結(jié)果為開(kāi)發(fā)“清潔標(biāo)簽”的脫脂酸奶提供了解決方案，其前沿性的功能性驗(yàn)證方法為添加包埋功能性生物活性成分酸奶的功能性驗(yàn)證提供了很好的研究思路；同時(shí)為功能性產(chǎn)品的工業(yè)化開(kāi)發(fā)提供了理論依據(jù)。

3 相關(guān)專(zhuān)利

江南大學(xué)已經(jīng)在中國(guó)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利（其申請(qǐng)?zhí)柡蜕暾?qǐng)人分別為：201610057574.1 江南大學(xué)），其申報(bào)的方法和上述研究中所使用的包埋方式相類(lèi)似。該專(zhuān)利采用乳蛋白粉（乳清蛋白粉、酪蛋白粉、濃縮乳蛋白粉等）復(fù)水后得到的溶液與不飽和脂肪酸混合，經(jīng)過(guò)高速預(yù)均質(zhì)和超高壓均質(zhì)的步驟后，得到乳液；乳液經(jīng)過(guò)噴霧干燥制得蛋白粉。根據(jù)權(quán)利要求，上述經(jīng)過(guò)噴霧干燥得到的蛋白粉可以運(yùn)用到高蛋白酸奶的制作過(guò)程中。該乳蛋白微膠囊可以保護(hù)和延緩不飽和脂肪酸制作氧化，且制備方法簡(jiǎn)單、儲(chǔ)藏穩(wěn)定性高[16]。但是，該項(xiàng)專(zhuān)利制得的蛋白粉在酸奶中運(yùn)用時(shí)的具體添加量、添加的工藝點(diǎn)、對(duì)不飽和脂肪酸的保護(hù)效果以為多不飽和脂肪酸在人體中的消化、吸收效果還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

4 展望

綜上所述，國(guó)內(nèi)外研發(fā)人員開(kāi)發(fā)了一些包埋了生物活性成分的粉末或乳狀液，將其進(jìn)行物理表征（例如測(cè)定包埋后的粒徑等）和化學(xué)表征（例如測(cè)定被包埋物質(zhì)的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性、體外模擬胃腸道消化實(shí)驗(yàn)等）之后添加到酸奶中，以期在不改變天然酸奶風(fēng)味的基礎(chǔ)上，最大程度地保留貨架期內(nèi)添加到酸奶中的生物活性成分，并進(jìn)行了一些臨床實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了良好的效果。

目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于生物活性成分包埋和物理、化學(xué)表征的研究較多，但關(guān)于包埋了的生物活性成分在酸奶中的具體應(yīng)用研究和臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)較少，需加大對(duì)這一領(lǐng)域的研究，并以此為依據(jù)開(kāi)發(fā)功能性酸奶新產(chǎn)品，以提高酸奶制品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為國(guó)民提供更優(yōu)質(zhì)、更營(yíng)養(yǎng)、更健康的酸奶。

當(dāng)然，生物活性成分的包埋在酸奶實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用的過(guò)程中還需要視具體情況分類(lèi)分析（不同的壁材和芯材具有不同的消化、釋放特性），需根據(jù)具體壁材和芯材，考慮體外模擬胃腸道消化實(shí)驗(yàn)、臨床實(shí)驗(yàn)及目標(biāo)生物活性成分在人體中定向釋放的劑量等問(wèn)題。相對(duì)應(yīng)地還需要國(guó)內(nèi)外相關(guān)乳品機(jī)械公司開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)工藝、可大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的包埋設(shè)備，例如：高速剪切機(jī)、高壓均質(zhì)機(jī)等。之后，還需要根據(jù)被包埋生物活性成分的添加方式開(kāi)發(fā)相對(duì)應(yīng)的添加設(shè)備，例如：粉末無(wú)菌在線添加設(shè)備等。

未來(lái)，隨著研發(fā)的深入和技術(shù)的發(fā)展，可以考慮相關(guān)功能性、新型酸奶的上市問(wèn)題；也可以拓展其在常溫牛奶、低溫牛奶、乳飲料以及功能性飲料中的實(shí)際運(yùn)用途徑。