功能性低聚糖在乳品行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展

■ 龐明利 琚爭艷 楊海軍 保齡寶生物股份有限公司

2007年，我國國家公眾營養(yǎng)中心啟動了低聚糖益生元項(xiàng)目，倡導(dǎo)在公眾攝入的食物中加入功能性低聚糖，激活與增殖人體內(nèi)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?！芭Ｄ?益生元（功能性低聚糖）”可以說是低聚糖項(xiàng)目的典型模板。“忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開”，與功能性低聚糖相關(guān)的乳制品瞬間遍布全國市場。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，功能性低聚糖乳品已成為市場上的一道靚麗風(fēng)景。

1 乳品行業(yè)中的流行趨勢分析

1.1 益生元——功能性低聚糖

益生元的概念最早是由Gibson在1995年提出的，并將其定義為那些“人體不消化或難消化的成分，這些成分可選擇性地刺激結(jié)腸生理活性細(xì)菌的生長和活性，從而對宿主產(chǎn)生健康效應(yīng)”，也稱之為雙歧因子。益生元的生理功能主要是通過促進(jìn)人體腸內(nèi)有益菌的繁殖，優(yōu)化菌群平衡來實(shí)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，從而使其易于排出，還可吸附腸道中陰離子、膽汁酸進(jìn)而有效降低血脂和膽固醇。

通常所說的益生元主要是指非（或難）消化性的功能性低聚糖類，如低聚異麥芽糖（IMO）、低聚果糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）和大豆低聚糖等。此外，還有功能性的天然植物提取物、多糖類、蛋白質(zhì)水解物、多元醇類等也屬于益生元的范疇。綜合各類益生元的工業(yè)化生產(chǎn)成本、功效差異以及消費(fèi)者認(rèn)知等各方面因素，目前，在乳制品、飲料和焙烤等食品行業(yè)以及醫(yī)藥、保健食品乃至化妝品中最常用的益生元均為功能性低聚糖。

1.2 功能性乳制品分類

1.2.1 基礎(chǔ)性功能乳制品，如液態(tài)奶、發(fā)酵乳、干酪以及冰淇淋等。

1.2.2 對乳成分進(jìn)行了調(diào)整的、具有附加值的產(chǎn)品，如低乳糖或無乳糖產(chǎn)品，針對乳糖不耐受癥而設(shè)計(jì)的含水解蛋白的低致敏性配方奶粉，強(qiáng)化鈣、強(qiáng)化維生素類的乳制品等。

1.2.3 已經(jīng)被證實(shí)具有有益健康作用的功能性乳制品，包括強(qiáng)化某種功能性成分的乳制品，或強(qiáng)化乳源性成分的產(chǎn)品。強(qiáng)化益生菌或是強(qiáng)化低聚糖類益生元的乳制品均屬于此類。

1.3 功能性低聚糖帶給乳制品的優(yōu)勢

功能性低聚糖最為重要的作用是活化腸內(nèi)雙歧桿菌，并促進(jìn)其生長繁殖，同時(shí)抑制腸道中致病菌的生長，從而為人體帶來更多的健康效應(yīng)。在目前市場上，常見的添加功能性低聚糖的乳制品，大多注重宣傳其益生元的主要功效，即增殖體內(nèi)有益菌，完善腸道菌群的平衡。實(shí)際上，功能性低聚糖的功效作用并不僅限于此，還有更多的創(chuàng)新宣傳點(diǎn)有待開發(fā)。因?yàn)楣δ艿途厶穷愐嫔莻€(gè)有名的“配角”，結(jié)合細(xì)分的乳制品品類，可開發(fā)出獨(dú)具特色的產(chǎn)品。

1.3.1 強(qiáng)化乳制品中有益菌的作用

很多酸奶、乳酸菌飲料和益生菌顆粒類乳制品中都含有一定的有益菌，如雙歧桿菌、乳桿菌等。經(jīng)過人體消化，有益菌的數(shù)量及活性將大打折扣，此時(shí)功能性低聚糖的益生元作用就凸顯出來了。因?yàn)楣δ苄缘途厶强蛇x擇性地增殖有益菌，增加有益菌的數(shù)量，增強(qiáng)其活性，因此可以將乳制品中的益生菌和益生元相結(jié)合，也就是常說的“合生元”。單獨(dú)攝食益生元和雙歧桿菌并無效果，但使用合生元時(shí)，人體的隱性病灶會減小。通過大量研究證實(shí)，合生元的生理功效主要表現(xiàn)為：增加活菌數(shù)，延長產(chǎn)品的貨架壽命；不僅促進(jìn)外服益生菌的生長和活性，也可選擇性地促進(jìn)腸道本身存在的有益菌的生長和活性；可針對腸道不同部位起靶向作用；益生菌在大腸中的定植和持久效果均有所提高；對大腸癌的治療有效（大鼠模型）。由于合生元的不同組成可作用于不同位點(diǎn)，因此對免疫調(diào)節(jié)更有效。市場上的該類產(chǎn)品有法國合生元公司的“益生菌咀嚼片”、雀巢的Opti-營養(yǎng)配方+成長奶粉、伊利金裝嬰幼兒配方奶粉等。

1.3.2 強(qiáng)化乳制品中鈣、鎂等礦物質(zhì)的吸收

大量研究證實(shí)，服用含功能性低聚糖的食品可以提高人體對鈣、鎂、鋅和鐵等礦物質(zhì)的吸收。其作用機(jī)理可能是此類益生元被發(fā)酵生成了有機(jī)酸，導(dǎo)致腸道pH值下降，使在通過小腸時(shí)形成的鈣、磷酸鹽、鎂構(gòu)成的復(fù)合物發(fā)生溶解而容易吸收。另外的假設(shè)是由于鈣被修飾成為低電荷量的鈣—?dú)鋸?fù)合物，更容易通過粘膜所致。補(bǔ)鈣牛奶及其它產(chǎn)品均可通過添加功能性低聚糖來為產(chǎn)品升級換代，增強(qiáng)人體對礦物質(zhì)的吸收能力。國際市場上已有一些含功能性低聚糖的補(bǔ)鈣產(chǎn)品，如日本明治制果公司的含低聚果糖的鈣片和含益生元的補(bǔ)鈣食品等。

1.3.3 強(qiáng)化乳制品中維生素的吸收

功能性低聚糖能促進(jìn)雙歧桿菌的增殖，從而有利于雙歧桿菌合成更多的B族維生素（B1、B2、B6、葉酸等）及維生素K、尼克酸等。人體在攝取外源維生素的基礎(chǔ)上，再依靠雙歧桿菌所合成的維生素，即可達(dá)到全面補(bǔ)充維生素的目的。國外viridian品牌的復(fù)合維生素產(chǎn)品中就添加了功能性低聚糖。乳制品本身也是富含維生素的營養(yǎng)產(chǎn)品，同樣可以采用這種思路開發(fā)強(qiáng)化維生素吸收的新產(chǎn)品。

1.3.4 強(qiáng)化乳制品中食物纖維的潤腸排毒功能

食物纖維如谷物纖維、水果纖維的潤腸通便作用已被消費(fèi)者廣泛認(rèn)可，而食物纖維與功能性低聚糖的潤腸作用相比各有側(cè)重。前者在大腸中的酵解很少，主要作為排泄物的承載體，而后者在大腸中更易被酵解，生成各種有機(jī)酸，使腸道pH值降低，便于腸道的蠕動，主要起著潤滑劑的作用。食物纖維的硬物質(zhì)特性和功能性低聚糖的軟物質(zhì)潤滑特性成為潤腸排毒的最完美組合。

市場上已有很多添加水果纖維、谷物纖維的乳制品，深受消費(fèi)者的喜愛。針對這些產(chǎn)品，可通過添加功能性低聚糖，增強(qiáng)潤腸排毒功效。讓消費(fèi)者對產(chǎn)品的依賴開始于新穎的概念，延續(xù)于其健康功效。伊利的優(yōu)品嘉人中的“換顏因子”，就是對功能性低聚糖潤腸排毒作用的概念提煉。

2 功能性低聚糖在乳制品中的應(yīng)用

日本、歐洲、美國等國家和地區(qū)的消費(fèi)者對功能性低聚糖有著較高的認(rèn)知度，分別為：日本70%，法國16%，德國9%，英國3%。因此，功能性低聚糖類益生元的新種類開發(fā)及應(yīng)用在這些地區(qū)都發(fā)展得很快。比如日本，低聚糖益生元的應(yīng)用就十分廣泛，功能性低聚糖產(chǎn)量最高的為低聚異麥芽糖，其次是低聚果糖，且60%以上都是用于乳制品。在我國，功能低聚糖主要應(yīng)用于奶粉、乳飲料和發(fā)酵乳中，其中低聚異麥芽糖的應(yīng)用最為廣泛，但與國外相比，在其它乳制品系列中的應(yīng)用開發(fā)還有很大的差距。

2.1 功能性低聚糖在奶粉中的應(yīng)用

對于奶粉，尤其是高端的嬰幼兒配方奶粉和中老年人奶粉，功能性低聚糖是種很好的營養(yǎng)強(qiáng)化成分。由于益生元的改善消化功能，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收，產(chǎn)生B族維生素等作用，可使奶粉的營養(yǎng)更加均衡，更易吸收。添加功能性低聚糖的目的不僅在于模擬母乳的營養(yǎng)成分，還能起到促進(jìn)健康的作用，如與改善免疫系統(tǒng)應(yīng)答物質(zhì)有關(guān)的益生作用，促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等。

在日本、歐洲市場上，早已有很多嬰兒配方和成長配方奶粉中添加了功能性低聚糖。相關(guān)法律法規(guī)上也明確規(guī)定，要在其產(chǎn)品外包裝上標(biāo)示功能性低聚糖的種類及含量。我國的奶粉市場從2004年開始出現(xiàn)功能性低聚糖的益生元概念，以雅培推出的合生元系統(tǒng)為先。隨后，功能性低聚糖作為益生元很快成為奶粉（尤其是嬰幼兒配方奶粉）的1 個(gè)銷售亮點(diǎn)，以多美滋、雀巢、伊利等巨頭品牌奶粉為這一階段的典型代表。隨后，我國的本土企業(yè)也紛紛推出益生元奶粉系列。目前，隨著奶粉市場競爭日漸激烈，功能性低聚糖類益生元將繼續(xù)成為品牌奶粉勝出的重要砝碼之一。

從最初添加單個(gè)功能性低聚糖，到運(yùn)用多種功能性低聚糖的益生元組合和合生元系統(tǒng)，奶粉中的功能性低聚糖成分也在不斷升級中。應(yīng)用最多的單種益生元是低聚異麥芽糖IMO，在奶粉中應(yīng)用較多的是低聚果糖FOS和低聚半乳糖GOS，其次是低聚異麥芽糖IMO，另外也有部分產(chǎn)品添加低聚木糖XOS、乳果糖、棉籽糖等來進(jìn)行細(xì)分產(chǎn)品的創(chuàng)新。功能低聚糖的益生元組合則是將多種低聚糖進(jìn)行科學(xué)地配合所得。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，功能性低聚糖的種類選擇固然重要，但其添加量更為關(guān)鍵。一般來說，功能性低聚糖在奶粉中的添加量為0.8%～4.0%?？筛鶕?jù)不同低聚糖的單位功效量確定具體的添加量。例如，低聚異麥芽糖添加量一般在1.0%～4.0%，低聚果糖為0.5%～3.0%，低聚半乳糖為0.5%～3.0%。

2.2 功能性低聚糖在發(fā)酵酸奶中的應(yīng)用

據(jù)AC·尼爾森統(tǒng)計(jì)，酸奶是全球增長最快的六大食品之一（年增長率為18%）。國內(nèi)市場上，酸奶也是乳品行業(yè)中推出新品速度最快的一種。隨著健康意識的增強(qiáng)，消費(fèi)者不會僅僅滿足于口感，酸奶的功能化和消費(fèi)人群細(xì)分化將成為必然的發(fā)展趨勢。

國外功能型酸奶最新產(chǎn)品有以下幾種。①益壽酸奶。日本大阪一家飲料公司生產(chǎn)的益壽酸奶是將淀粉糖化液與酸奶混合作為原料，再配入活性雙歧桿菌液、穩(wěn)定劑和風(fēng)味成分制成。該種酸奶有益于防病抗癌及防治高血壓、便秘和胃腸功能障礙。②凝固型酸奶。添加了活膚因子膠原蛋白、功能性低聚糖（FOS）和美體因子異麥芽酮糖醇，其濃郁的口感和強(qiáng)大的功能性贏得了愛美女性的青睞。③韓國開發(fā)的有益于胃、肝、腸、血壓和血糖等的發(fā)酵酸奶。

2.3 功能性低聚糖在乳飲料中的應(yīng)用

風(fēng)味乳飲料在國內(nèi)外市場上已出現(xiàn)多年，它除了具有乳香味之外，又帶有水果味，兩種風(fēng)味相融合使風(fēng)味乳飲料的風(fēng)味獨(dú)特，加之具有一定的營養(yǎng)，因此深受廣大消費(fèi)者尤其是兒童和年輕女性的青睞。專業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，乳飲料保持著10%的年均增長率，也是全球增長最快的六大食品之一。

功能性低聚糖類益生元在乳飲料中的應(yīng)用十分常見，如蒙牛的益菌因子、伊利的優(yōu)+益生元，娃哈哈的益生元都添加了低聚異麥芽糖IMO。國外很多產(chǎn)品，如比利時(shí)的FYOS和西班牙市場的Svehesse等產(chǎn)品也是富含功能性低聚糖的乳飲料。這類產(chǎn)品主導(dǎo)宣傳的是益生元增殖腸道菌群的功效。隨著產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新，乳飲料中的益生元的角色將會發(fā)生一定轉(zhuǎn)變，更側(cè)重其與營養(yǎng)成分的協(xié)同作用發(fā)揮或是對營養(yǎng)成分的促進(jìn)吸收作用。例如，目前針對女性開發(fā)的養(yǎng)顏類乳飲料在市場上十分引人關(guān)注。這類產(chǎn)品就是利用功能性低聚糖從根本上解決排毒問題的基礎(chǔ)上，再加上膠原蛋白、透明質(zhì)酸等的營養(yǎng)成分，突出其對肌膚的改善作用。

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