功能性乳制品及開發(fā)途徑研究

徐 健 李云龍

(1.江蘇省揚(yáng)州商務(wù)高等職業(yè)學(xué)校,江蘇 揚(yáng)州 225000;2.揚(yáng)州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225000)

近年來,我國乳業(yè)規(guī)模不斷增大,同質(zhì)化競爭越來越明顯,奶業(yè)市場主要是以巴氏殺菌奶、酸奶、超高溫滅菌(UHT)奶、調(diào)配型酸乳飲料、乳酸菌飲料以及傳統(tǒng)的奶粉、冰淇淋等產(chǎn)品為主,盡管看起來琳瑯滿目,但與國際市場相比,差距仍然很大,利潤率也不斷下滑。在第六屆中國(廣州)乳品工業(yè)展上,乳制品價(jià)格成為討論的焦點(diǎn)。隨著原料奶、飼料、包裝材料、乳糖等成本的不斷上漲,以及國際乳業(yè)巨頭介入等多重?cái)D壓,我國乳業(yè)陷入行業(yè)性毛利率集體下滑的局面。廣東省奶業(yè)協(xié)會副會長王丁棉預(yù)測,乳品加工企業(yè)產(chǎn)品的成本將會遇到更大的壓力,整個(gè)行業(yè)的利潤將呈下降趨勢,總體利潤或會下降 0.5個(gè)百分點(diǎn)。專家認(rèn)為,中國乳業(yè)競爭焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到以“新”制勝,不僅要求產(chǎn)品更新鮮、更健康,還需要新功能、新包裝、高品質(zhì)、高品位、產(chǎn)品個(gè)性更鮮明。

第一次乳業(yè)革命是UHT純牛奶時(shí)代;第二次乳業(yè)革命是酸奶和乳酸菌飲料時(shí)代;第三次乳業(yè)革命是高端功能性乳制品時(shí)代。在毛利率出現(xiàn)行業(yè)性下滑的背景下,推出高附加值的功能性乳制品成為乳品企業(yè)利潤增長突破點(diǎn)之一。乳業(yè)巨頭的競爭將轉(zhuǎn)向高端、功能化等細(xì)分市場,產(chǎn)品的科技含量將進(jìn)一步提升。縱觀以往喧囂的中國乳業(yè),其焦點(diǎn)一直圍繞在價(jià)格戰(zhàn)、奶源戰(zhàn)、資本戰(zhàn)、圈地戰(zhàn)、廣告戰(zhàn)、口水戰(zhàn)等方面,但當(dāng)前競爭的主題顯然已轉(zhuǎn)移到以產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新為代表的研發(fā)大戰(zhàn)。各個(gè)乳品企業(yè)推出的新產(chǎn)品無一不注重科技含量,也更加側(cè)重于功能性。乳品咨詢專家湯志慶認(rèn)為,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,這場競爭的主題是技術(shù)創(chuàng)新,它昭示著中國乳品企業(yè)將進(jìn)入一個(gè)以技術(shù)創(chuàng)新謀求競爭優(yōu)勢的新時(shí)代。在新一輪競爭中,我國乳品企業(yè)將依靠技術(shù)創(chuàng)新來調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品利潤,豐富與充實(shí)品牌內(nèi)涵等。而在這場以技術(shù)創(chuàng)新為主題的科研競爭中,自主創(chuàng)新型企業(yè)與仿制創(chuàng)新型企業(yè)的差距會進(jìn)一步擴(kuò)大。一個(gè)新的功能性乳品時(shí)代已經(jīng)來臨。

近年來,隨著消費(fèi)者健康意識的加強(qiáng),他們對產(chǎn)品功能性的要求越來越多元化,對功能性乳制品的需求已成為一種潮流。比如消費(fèi)者在酸奶消費(fèi)中特別關(guān)注產(chǎn)品中的菌種類型,主要是比較各個(gè)產(chǎn)品在改善腸胃功能方面的效果,酸奶已不僅僅代表營養(yǎng),而是變成了一種特別的保護(hù)良好腸胃環(huán)境的飲品。因此,企業(yè)的主要營銷焦點(diǎn)是雙歧桿菌,通過選用優(yōu)良的雙歧桿菌來營造品牌的競爭優(yōu)勢,這已成為新產(chǎn)品開發(fā)的趨勢。在這方面,一些品牌已經(jīng)行動起來,如達(dá)能、蒙牛、光明以及味全等,它們都將雙歧桿菌作為產(chǎn)品賣點(diǎn)。

1 功能性乳制品

1.1 功能性食品的定義

功能性食品是利用物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)對食品進(jìn)行加工后,使其具有增強(qiáng)機(jī)體的防御功能、調(diào)節(jié)人體生理功能、預(yù)防和治療疾病等身體調(diào)節(jié)功能,又叫健康食品、藥物品、設(shè)計(jì)食品、保健食品、基因食品。功能性食品除了具有普通食品的營養(yǎng)、感官享受功能外,還具有維持健康、預(yù)防疾病等調(diào)節(jié)生理活動的第三大功能[1]。它主要有增強(qiáng)機(jī)體的防御、免疫、預(yù)防和治療疾病以及輔助病后恢復(fù)、延緩衰老等調(diào)節(jié)人體生理功能的食品,長期服用對身體無害[2]。

1.2 功能性乳制品的定義及種類

功能性乳制品分為基礎(chǔ)性功能乳制品,包括液體乳、發(fā)酵乳、干酪、冰淇淋等;對乳成分進(jìn)行調(diào)整的、具有附加值的產(chǎn)品,此類主要為特定的消費(fèi)人群而設(shè)計(jì),如低乳糖或無乳糖產(chǎn)品、為對乳過敏的嬰兒而設(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[3]。

1.3 功能性乳制品的作用

乳制品基本營養(yǎng)元素為乳糖、蛋白質(zhì)、脂肪、非蛋白氮和灰分。乳制品的蛋白主要為酪蛋白、乳清蛋白和免疫球蛋白,而其中酪蛋白占蛋白總量的 80%。乳制品中含有許多人體所需的礦物質(zhì)及維生素,為人體所需的鈣、磷、鎂、鉀元素及痕量元素和維生素的重要來源?？傮w而言,功能性乳制品主要有以下六大作用。

第一,促進(jìn)胃腸道健康。乳制品中含有益生菌,攝入適當(dāng)劑量有益于改善宿主腸道菌群平衡。益生菌具有相當(dāng)強(qiáng)的蛋白水解性,對酒后解酒及促進(jìn)健康有很好的療效。

第二,促進(jìn)心血管健康。食用半脫脂或無脂的乳制品,能夠?yàn)槿梭w補(bǔ)充許多重要的維生素和乳鈣,而乳鈣具有控制血壓的重要作用。如今市場上有許多專為降低飲食引發(fā)心臟病風(fēng)險(xiǎn)而設(shè)計(jì)的乳制品。研究表明,乳制品中有幾種乳肽具有抑制血管緊縮素轉(zhuǎn)換酶的作用,乳肽能將血管緊縮素 I轉(zhuǎn)換為血管緊縮素Ⅱ,增加血管壓力鈍化緩激肽的抑制作用。

第三,提高免疫力。牛乳中含有天然的免疫球蛋白,可以從正常的牛乳中將免疫球蛋白提取出來并濃縮,也可以從富含免疫球蛋白的初乳中得到免疫球蛋白。現(xiàn)在市場上售有進(jìn)一步強(qiáng)化免疫球蛋白的乳制品,在美國和澳大利亞,Lifeway Foods公司正在上市一種商標(biāo)為“Basic Plus”的凱菲爾乳酒產(chǎn)品,據(jù)說這種產(chǎn)品具有益生作用,但是所使用的益生菌還沒有被鑒定。該公司研究生產(chǎn)了一種含有從初乳中提取的活性免疫球蛋白的產(chǎn)品,產(chǎn)品的目標(biāo)功能是維持腸道正常功能和腸內(nèi)天然微生物菌群。Basic Plus產(chǎn)品在1998年上市,而且是美國第一種能在保健食品商店的冷藏部銷售的乳源補(bǔ)充性食品。

第四,改善睡眠。人體內(nèi)的褪黑激素是一種可以調(diào)控機(jī)體晝夜節(jié)奏的荷爾蒙激素,幼兒體內(nèi)褪黑激素的分泌量很高,但會隨著年齡的增長而迅速降低,精神壓力和年齡的增長都會導(dǎo)致人體內(nèi)褪黑激素含量的下降。夜晚人體內(nèi)和牛體內(nèi)都能分泌褪黑激素,晚上所擠的牛奶中的褪黑激素含量大約是白天的 4倍。因此,長期食用此類功能性乳制品有改善睡眠的作用[4]。

第五,抗便秘。乳制品中的雙歧桿菌具有抗便秘功能,雙歧桿菌能夠降低腸道 pH值,增加腸道蠕動,限制腐敗菌等有害菌的生長繁殖,而且能刺激腸黏膜蠕動,加速糞便的排出,而水不溶性組分雖然不能被細(xì)菌分解,但可以保持糞便水分,防止便秘。

第六,降血脂、抗老年癡呆。高血脂是心腦血管性病患的基礎(chǔ),動脈粥樣硬化主要是脂質(zhì) (膽固醇及其酯)積蓄在動脈壁的內(nèi)層,可見,高血清膽固醇濃度是主要危險(xiǎn)因子,而影響血清膽固醇濃度的主要因素是膳食中總脂量,特別是動物性脂肪的攝入量。研究表明,多不飽和脂肪酸不僅有促進(jìn)糞便固醇和膽酸的排除作用,而且有平衡血壓、防止血栓形成作用。功能性乳制品有較強(qiáng)的降低血清膽固醇、降低血脂作用以及增強(qiáng)記憶、抗老年性癡呆作用[5]。

2 開發(fā)功能性乳制品的途徑

2.1 用牛初乳開發(fā)高免疫活性乳制品

哺乳動物的初乳不僅營養(yǎng)豐富,乳固體含量顯著高于常乳,而且富含免疫球蛋白(Ig)、乳鐵蛋白 (Lf)等免疫因子和多種促生長因子,具有調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)生長發(fā)育、調(diào)整腸道菌群等生理功能。但絕大部分動物(家畜)的初乳僅夠哺喂幼仔,只有奶牛初乳產(chǎn)量甚高,才具有現(xiàn)實(shí)的開發(fā)利用價(jià)值。牛初乳制品屬天然的功能性乳制品,已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用,國內(nèi)有的牛初乳制品已被國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)為健字號保健食品[6]。

2.2 添加益生菌制作發(fā)酵功能性乳制品

傳統(tǒng)的酸乳、干酪以及利用多種益生菌如嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)、雙歧桿菌 (Bifidobacterium)、乳酸菌(L.lactis)等發(fā)酵后制成的乳制品,具有調(diào)整腸道菌群、增強(qiáng)免疫力、克服乳糖不耐癥、抑制腫瘤等生理保健功能[7]。

2.3 添加功能性成分(添加劑、配料)制作乳制品

這是目前開發(fā)功能性乳制品最常用、也是最主要的途徑。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。

添加功能性低聚糖 (如低聚異麥芽糖、低聚半乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水蘇糖等)、木糖醇、膳食纖維等,可制成具有促進(jìn)雙歧桿菌增殖、調(diào)整腸道、通便、降低血清膽固醇、抗齲齒、調(diào)節(jié)血糖、控制肥胖等功能的乳制品。作為新型甜味劑,低聚糖、木糖醇還可代替蔗糖,添加到乳制品中供糖尿病人食用。

添加蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸,如乳清蛋白、大豆多肽、?；撬岬?可制成具有促進(jìn)人體生長發(fā)育和智力發(fā)育、提高營養(yǎng)轉(zhuǎn)化效率、增強(qiáng)肌肉運(yùn)動力和抗病力、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗氧化、延緩衰老等功能的乳制品。

添加磷脂、脂肪酸、植物甾醇等脂類物質(zhì),如大豆磷脂、DHA(二十二碳六烯酸)、EPA(二十碳五烯酸)等,可制成具有改善大腦功能、保護(hù)視力、促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和視網(wǎng)膜發(fā)育、改善血液循環(huán)、降血脂、抑制血小板凝固、預(yù)防心腦血管病和“四高癥”等功能的乳制品。

添加功能性植物化學(xué)物(如酚類、萜類化合物)、天然色素(如胡蘿卜素、番茄紅素)、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、皂甙等成分,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”[8]。國內(nèi)有的乳品企業(yè)已開發(fā)出“漢方草本養(yǎng)生酸乳”。

在乳制品中添加功能性成分并取得巨大成功的典范是嬰幼兒配方乳粉。該類乳粉是通過添加或提取牛乳中的某些成分,使其營養(yǎng)物質(zhì)在數(shù)量、質(zhì)量、生理功能上都無限接近于母乳,也即達(dá)到“母乳化”的程度。目前嬰幼兒配方乳粉已成為我國乳粉中銷售份額最大、經(jīng)濟(jì)效益最好的一類乳制品。

2.4 用酶制劑分解牛乳中的乳糖

我國人群中乳糖不耐受發(fā)生率較高,兒童和少年乳糖不耐受發(fā)生率為 20%～40%,成年人有 90%存在乳糖酶缺乏,55%有乳糖不耐受癥狀。乳糖不耐受不僅使乳品吸收率大為下降,而且使許多人對牛乳望而生畏,嚴(yán)重制約了牛乳消費(fèi)。用乳糖酶分解牛乳中的乳糖,使之形成葡萄糖和半乳糖,制成低乳糖乳制品,不僅沒有改變牛乳中其他營養(yǎng)成分,而且適合乳糖不耐受人群食用。

2.5 采用生物學(xué)方法增加牛乳中的功能性成分

免疫乳。給奶牛選擇性的接種能引起人或奶牛疾病的細(xì)菌、病毒等抗原,刺激奶牛產(chǎn)生免疫應(yīng)答,分泌特異性抗體(或免疫球蛋白)并進(jìn)入乳中,生產(chǎn)具有特定功能的免疫乳及免疫乳粉,如抗腸道菌免疫乳[9]、抗齲齒免疫乳、抗肝炎免疫乳等。

轉(zhuǎn)基因動物—奶牛乳腺生物反應(yīng)器。指使用外源基因在奶牛乳腺中表達(dá),獲得轉(zhuǎn)基因奶牛,使奶牛生產(chǎn)含功能性成分的牛乳。如增加牛乳中乳鐵蛋白含量,可提高免疫功能,抑制胃腸道疾病;將乳糖酶基因?qū)肽膛ｓw內(nèi),可生產(chǎn)出無乳糖牛乳,適于乳糖不耐受人群食用。將來還可以利用這一技術(shù)生產(chǎn)“母乳化”牛乳以及藥物蛋白[10]。

2.6 通過控制奶牛飼料和飼養(yǎng)方式改變牛乳成分

共軛亞油酸(CLA)具有抗癌、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、降低膽固醇、促進(jìn)骨骼發(fā)育等功效。普通牛乳中 CLA的含量約為 3～9mg/g脂肪。通過奶牛瘤胃內(nèi)氫化調(diào)控技術(shù)、營養(yǎng)平衡技術(shù)、CLA合成酶調(diào)控技術(shù),采用專用飼料,集約化 T MR(全混日糧)飼養(yǎng),可使牛乳中 CLA含量提高到50mg/g脂肪,從而可制作富含 CLA的功能性乳制品[11]。

2.7 開發(fā)特色乳制品

馬、驢、駱駝等家畜的乳汁不僅營養(yǎng)豐富,而且含有某些特殊的功能性成分,具有一定的保健作用。研究已經(jīng)證明,馬乳、驢乳蛋白質(zhì)中乳清蛋白占總蛋白的比率比牛乳高30%～40%,亞油酸占總脂肪酸的比率比牛乳高 6%～15%,膽固醇的含量只有牛乳的15%～20%,維生素 C的含量是牛乳的 4～8倍[12]。駝乳的蛋白質(zhì)、脂肪、灰分含量均高于牛乳,鐵含量是牛乳的 4～8倍,維生素 C含量是牛乳的 1.8倍[13]。馬乳、驢乳、駝乳對肺結(jié)核、腸胃道疾病、糖尿病以及心血管病等具有一定的輔助治療作用。2006年新疆馬、驢、駱駝的存欄數(shù)分別為 92.09萬匹、124.94萬匹和 14.3萬峰,均居全國第 1位[14],開發(fā)特色乳制品資源豐富,目前已開發(fā)出酸馬乳、純驢乳、驢乳粉、酸駝乳、駝初乳等產(chǎn)品。

3 功能性乳制品的發(fā)展前景

近年全球益生菌乳制品年產(chǎn)值近 400億美元(約合 2800億元人民幣),相當(dāng)于我國 2006年乳制品銷售總額(1041.42億元)的 2.7倍。2001年,我國酸乳產(chǎn)量為 30.9萬噸,2005年增至 161.9萬噸,4年增長4.2倍,平均年增長率為 106%。2006年,我國乳粉產(chǎn)量為 120萬噸,其中全脂乳粉、加糖乳粉、脫脂乳粉約占30%;而嬰幼兒配方乳粉占 45%,中老年配方乳粉占9%,其他乳粉占 16%,即功能性乳粉占有率至少在一半以上。可以預(yù)見,功能性乳制品在未來幾年將成為乳品市場的主力軍,占據(jù)市場大部分份額。

目前,我國在功能性乳制品開發(fā)中還存在不少問題,如認(rèn)識欠缺,盲目跟風(fēng);采用添加劑產(chǎn)品居多,技術(shù)含量不高;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。但是這些問題是發(fā)展過程中的問題,隨著市場的規(guī)范和健全、消費(fèi)者認(rèn)識的深化以及企業(yè)自律性的增強(qiáng),功能性乳制品必將成為乳制品行業(yè)發(fā)展的亮點(diǎn)、重點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

[1]Fernandez-Gines,J M Fernandez-Lopez J,Sayas-Barbera E,etc.Meat products as functional foods[J].A Review Meat Sci,2005,70(2)：37-45.

[2]Ajuyah A O,Ahn D U,Hardin R T,etc.Dietary antio-xidants and storage affect chemical characteristics of omega-3 fatty acid enriched broiler chicken meats.[J].Food Sci,1993,58(1)：36-43.

[3]宋恩來.功能性保健食品可消除亞健康[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào),2007(8)：30-31.

[4]陳會良,顧有方.褪黑素功能性食品的研究進(jìn)展[J].糧油食品,2007(15)：40-42.

[5]侯冬巖,回瑞華,李鐵純,等.功能性食品的研究[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005(6)：32-36.

[6]陸東林.我國牛初乳開發(fā)利用的現(xiàn)狀、問題和對策[J].中國乳業(yè),2004(8)：53-57.

[7]孟昭赫,陳倆國,劉敏.乳酸菌與人體健康[M].北京：人民衛(wèi)生出版社,1993：80-93.

[8]田惠光,張兵.保健食品實(shí)用指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002：103-126.

[9]許晏,陸東林,徐茜,等.針對 9種常見腸道致病菌的免疫乳的研究[J].新疆畜牧業(yè),2004(2)：4-10.

[10]張忠誠.動物乳腺生物反應(yīng)器的原理及研究進(jìn)展[J].中國奶牛,2006(4)：27-30.

[11]王加啟.共軛亞油酸研究新發(fā)現(xiàn)[N].中國食品報(bào),2005-08-30.

[12]陸東林,李雪紅,葉爾太·沙比爾哈孜,等.疆岳驢乳成分測定[J].中國乳品工業(yè),2006(11)：26-28.

[13]陸東林,張靜,何曉瑞.駱駝和駝乳[J].新疆畜牧業(yè),2008(1)：13-18.

[14]中國畜牧業(yè)年鑒編輯部.中國畜牧業(yè)年鑒[Z].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,2007：177-178.