功能性食品素材來源研究進(jìn)展

袁 銘， 押輝遠(yuǎn)， 牛江秀

(洛陽師范學(xué)院食品與藥品學(xué)院， 河南洛陽 471934)

功能性食品是指具有特定營養(yǎng)保健功能， 適于特定人群食用， 可調(diào)節(jié)機(jī)體功能， 不以治療為目的的食品[1-2]. 隨著生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快， 亞健康人群比例逐年增長， 營養(yǎng)、 安全、 健康的功能性食品越來越受到消費(fèi)者的青睞， 在促進(jìn)全民身體健康方面發(fā)揮著重要作用. 研究功能性食品素材、 開發(fā)功能性食品己成為當(dāng)今世界食品行業(yè)研究的熱點(diǎn). 立足于“治未病”和養(yǎng)生保健， 改善亞健康狀態(tài)， 具有營養(yǎng)和調(diào)節(jié)生理活動(dòng)雙重功能的功能性食品將成為未來食品企業(yè)的發(fā)展趨勢. 本文主要對功能性食品素材來源進(jìn)行簡要綜述.

1 植物來源功能性食品素材

大量流行病學(xué)及實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)， 植物中的許多有效成分可以作為功能性因子用于功能性食品的研究與開發(fā)， 在人們的膳食結(jié)構(gòu)和健康方面發(fā)揮重要作用. 根據(jù)植物功能性食品的來源不同， 可將其分為中草藥類、 果蔬類、 茶葉及植物香辛料類和油料作物類功能性素材[3].

1.1 中草藥類

中國功能性食品發(fā)展歷史悠久， 早在幾千年前， 我國的醫(yī)藥文獻(xiàn)中就有 “藥食同源” “食療” “食補(bǔ)”的論述， 自古以來人們就意識(shí)到中草藥可以用于調(diào)節(jié)人體生理功能， 因此， 中草藥可謂是最早的功能性食品來源. 現(xiàn)代研究表明， 許多藥食兩用的中草藥中含有大量生理活性成分， 比如枸杞子中的多糖， 杏仁中的苦杏仁苷， 苦蕎中的黃酮類物質(zhì)等. 其保健功效主要涉及殺菌、 補(bǔ)腎、 抗衰老、 健脾止瀉、 抗癌、 清熱解暑、 健脾益胃、 潤腸通便、 潤肺化痰、 利尿解毒等. 藥食同源的中藥品種是中草藥類功能性食品素材的主要來源， 如冬蟲夏草是人類較早認(rèn)識(shí)和應(yīng)用的藥食同源的中草藥之一. 由于含有蟲草酸、 糖類、 脂肪、 蛋白質(zhì)、 不飽和脂肪酸等有效成分， 冬蟲夏草有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能、 潤肺補(bǔ)腎、 活血滋補(bǔ)、 益氣滋陰、 生津止渴、 抗疲勞等多種功效， 是一種傳統(tǒng)的名貴滋補(bǔ)中藥材. 同時(shí)， 由于其性甘、 溫平、 無毒， 是中老年、 體弱者的滋補(bǔ)佳品[4]. 丹參中的有效成分具有抗纖維化、 抗氧化、 降血糖等作用， 具有較高的功能食品開發(fā)價(jià)值， 如以丹參提取物、 銀杏葉提取物和紅曲粉組成的紅曲銀杏葉丹參膠囊， 協(xié)同發(fā)揮降血脂保健效果[5].

1.2 果蔬類

果蔬中含有多種有益健康的生理活性物質(zhì)， 如洋蔥中含有的前列腺素A具有較強(qiáng)的擴(kuò)張血管、 降低血液粘度、 調(diào)節(jié)血脂的作用； 堅(jiān)果類食物， 可以提供豐富的卵磷脂和植物蛋白， 能夠抗衰老、 預(yù)防腫瘤和心血管病， 對改善腦部營養(yǎng)很有益處， 特別適合孕婦和兒童食用； 苦瓜中含有的苦瓜多肽具有較強(qiáng)的降低血糖作用和調(diào)節(jié)血脂功能， 沒有任何毒副作用[6]； 葡萄果實(shí)及種子含有的白藜蘆醇具有抗菌、 抗癌和抗誘變作用[7-9]； 西紅柿中含有的番茄紅素是一種很強(qiáng)的天然抗氧化劑， 對人體有良好的生理調(diào)節(jié)功能， 其抗氧化能力(清除單線態(tài)氧)是β-胡蘿卜素的2 倍， 是維生素E 的100 倍， 具有防癌、 保護(hù)心血管、 延緩衰老、 抗疲勞、 改善男性生殖系統(tǒng)功能等多種功效作用， 有“植物黃金”之稱[10-12]. 大蒜和洋蔥是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷囊活愂卟耍?其含有的諸多含硫化合物可作為一類重要的功能性食品素材， 具有廣闊的開發(fā)前景[13]. 果蔬中已經(jīng)確認(rèn)的功能因子按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為功能性低聚糖、 功能性脂類、 多糖類、 氨基酸類、 肽類、 蛋白質(zhì)類、 維生素類、 礦物元素類等， 可用于改善胃腸功能、 調(diào)節(jié)血脂、 降血糖、 免疫調(diào)節(jié)、 抗癌等領(lǐng)域[14]. 目前國內(nèi)外市場上代表性的功能型果蔬食品主要有營養(yǎng)酸橙粉、 秋梨枇杷膏、 蘋果醋、 橘子汁、 柚子茶、 果蔬米粉、 番茄醬等[15].

1.3 茶葉及植物香辛料

茶和香辛料中含有豐富的植物生理活性物質(zhì)， 比如茶葉中的茶皂素與茶多酚， 花椒中的花椒揮發(fā)油與花椒麻素等. 大量研究表明， 茶葉及植物香辛料中含有很多令人興奮的功能性成分， 特別在抗衰老、 抗癌癥、 抗動(dòng)脈硬化、 防治糖尿病、 減肥健美、 促進(jìn)胃腸功能等方面的作用較為突出[16]. 因此， 茶葉及植物香辛料也是制造現(xiàn)代功能性食品的重要素材來源. Nagao等[17]在荷蘭進(jìn)行健康調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)， 受試者出現(xiàn)嚴(yán)重動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)性與每天的飲茶量有關(guān)， 每天飲用4 杯茶的受試者比每天飲用1 至2 杯茶的受試者更有利于降低嚴(yán)重動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)性. Mclarty等[18]通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)， 茶葉中含有的茶多酚對肝癌和前列腺癌具有顯著的預(yù)防和治療效用.

香辛料花椒中主要含有生物堿、 酰胺、 木脂素、 香豆素、 揮發(fā)油和脂肪酸等生物活性成分， 對心血管系統(tǒng)、 消化系統(tǒng)、 免疫機(jī)能、 血液系統(tǒng)、 抗炎鎮(zhèn)痛、 鎮(zhèn)靜、 抗腫瘤、 抑菌殺蟲等均具有較強(qiáng)的藥理活性[19]. 對花椒屬植物深加工產(chǎn)品的進(jìn)一步研究， 使花椒植物資源在食品、 保健品方面不斷得到開發(fā)利用， 如花椒調(diào)味油、 花椒精油、 花椒油樹脂及其微膠囊制劑等一系列深加工產(chǎn)品的開發(fā)已成為熱點(diǎn). 此外， 花椒籽油、 花椒籽蛋白的研究與加工也越來越受到關(guān)注. 生姜作為一種歷史悠久的香辛調(diào)味料， 從中提取的生姜精油具有抗氧化和保護(hù)肝臟的作用， 廣泛應(yīng)用于食品飲料中， 如生姜與紅棗、 陳皮、 蜂蜜等傳統(tǒng)保健食材配伍， 開發(fā)具有驅(qū)風(fēng)寒、 健脾胃、 補(bǔ)血益氣功效的功能飲料. 迷迭香中的迷迭香酸具有顯著的抗炎、 抗氧化作用， 延緩動(dòng)脈硬化進(jìn)程， 可添加在心血管保健食品中.

1.4 油料作物

油料作物在人們的飲食結(jié)構(gòu)中一直占據(jù)著不可或缺的地位. 油料作物中含有多種功能性成分， 如脂肪酸、 磷脂、 蛋白質(zhì)、 維生素以及類胡蘿卜素等， 對人體具有多種保健功效. 大豆、 芝麻、 花生、 油莎豆、 胡麻籽、 菜籽、 茶籽、 橄欖、 玉米、 油葵等油料植物已成為功能性食品研究和開發(fā)的熱點(diǎn). 大豆被譽(yù)為“功能成分的寶庫”， 含有多種不飽和脂肪酸、 維生素、 優(yōu)質(zhì)蛋白、 膳食纖維、 大豆異黃酮等天然功能性因子. 如大豆蛋白能顯著降低膽固醇， 預(yù)防心腦血管疾病， 以其為主要成分的安利蛋白粉受到廣大消費(fèi)者的熱捧. 大豆異黃酮是一種植物雌激素， 具有延緩女性衰老、 改善更年期癥狀、 預(yù)防乳腺癌等生物活性[20]. 此外， 大豆的發(fā)酵產(chǎn)品應(yīng)用于功能性食品開發(fā)的前景也很廣闊， 如納豆是大豆經(jīng)納豆菌發(fā)酵而成， 具有改善便秘、 調(diào)節(jié)血脂、 軟化血管、 預(yù)防高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化， 提高人體免疫力等功能， 逐漸成為重要的保健佳品. 再如葵花籽油富含亞油酸等人體必需的不飽和脂肪酸， 能顯著降低膽固醇， 防止血管硬化和預(yù)防冠心??； 葵花籽油富含天然維生素E， 具有良好的延緩人體細(xì)胞衰老、 保持皮膚健康等功效.

2 動(dòng)物來源功能性食品素材

2.1 肉骨類

我國是禽畜養(yǎng)殖業(yè)大國， 是世界上肉類生產(chǎn)第一大國[21]. 禽畜肉含有蛋白質(zhì)、 卵磷脂、 膽固醇、 脂肪等營養(yǎng)成分， 可用于開發(fā)功能性食品， 如牛肉作為一種營養(yǎng)豐富的食品， 其蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雞蛋和牛奶， 且含有多種人體所需氨基酸. 張雪等[22]以牛肉和豆豉為主要原料， 利用感官評價(jià)和正交試驗(yàn)優(yōu)化法研制出營養(yǎng)豐富、 風(fēng)味獨(dú)特的功能性方便食品—豆豉牛肉醬. 畜禽骨骼約占動(dòng)物體重的20%～30%， 畜禽骨富含蛋白質(zhì)、 脂肪、 骨膠原、 軟骨素(酸性黏多糖)等營養(yǎng)成分， 骨髓中還含有鋅、 磷、 鈣、 鐵等多種礦物質(zhì)營養(yǎng)成分[23]， 禽畜骨骼中的可溶性蛋白質(zhì)可水解成人體必需的氨基酸， 骨中的膠原蛋白具有增強(qiáng)皮下細(xì)胞代謝活性、 延緩皮膚衰老的功能[24]. 從禽畜骨骼中得到的骨多肽類食品在物理化學(xué)性質(zhì)、 功能特性和營養(yǎng)特性方面擁有更為獨(dú)特的性質(zhì)[25]， 例如膠原多肽可以用于抗衰老、 預(yù)防心腦血管疾病、 防治骨質(zhì)疏松、 防治胃潰瘍等. 因此， 禽畜的骨骼中豐富的營養(yǎng)成分成為功能性食品制備中重要的素材來源. 盧曉黎等[26]以純骨泥為主要原料， 加入適量的脫脂奶粉、 復(fù)合乳化劑和蔗糖脂肪酸酯等原料， 成功制成含有鈣質(zhì)和必需氨基酸的營養(yǎng)型骨奶保健飲品.

2.2 蛋類

禽蛋含有豐富的蛋白質(zhì)、 磷脂、 維生素A、 維生素B1、 維生素B2、 維生素D、 鐵、 酵素等. 禽蛋蛋白質(zhì)是食物中質(zhì)量、 種類、 組成方面較為優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)， 營養(yǎng)高于同量肉類蛋白. 禽蛋黃中含有蛋白質(zhì)、 脂肪、 磷脂、 礦物質(zhì)等成分， 蛋黃中的磷脂在人體內(nèi)可分解產(chǎn)生膽堿， 具有延緩皮膚衰老， 使皮膚光滑艷美的作用. 禽蛋中的維生素均為身體和皮膚營養(yǎng)必不可少的物質(zhì). 禽蛋中的鐵元素在人體中起造血和運(yùn)輸氧及營養(yǎng)物質(zhì)的作用. 因此， 可以將禽蛋開發(fā)成醋蛋、 松花蛋、 蛋品飲料、 蛋品灌腸、 發(fā)酵蛋制品、 蛋黃醬等功能性食品. 醋蛋液在國內(nèi)外作為傳統(tǒng)的食療保健品， 具有健腦、 抗氧化、 抗衰老、 防治心腦血管疾病、 防治骨質(zhì)疏松等方面的保健和藥理作用. 王莘等[27]將蛋類通過醋泡、 堿制等不同的加工工藝， 使之變成功能性食品醋蛋、 松花蛋后， 經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)， 蛋中的膽固醇含量有所下降， 可用于中老年人食用， 以降低人體從蛋中攝取更多的膽固醇， 提高功能性健康飲食水平. 蛋黃還含有葉黃素和玉米黃素， 可幫助眼睛過濾有害的紫外線， 具有保護(hù)眼睛的作用.

2.3 奶類

奶的主要組成是水、 乳糖、 蛋白質(zhì)、 脂肪、 非蛋白氮和灰分， 還含有、 乳清、 礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分. 奶類具有補(bǔ)肺養(yǎng)胃、 鎮(zhèn)靜安神、 美容、 促進(jìn)智力發(fā)育、 防治骨質(zhì)疏松等功效. 奶類功能性乳制品可分為基礎(chǔ)性功能乳制品(如液體乳、 發(fā)酵乳、 干酪、 冰淇淋等)及對乳成分進(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、 低致敏性配方奶粉、 強(qiáng)化鈣、 強(qiáng)化維生素類的乳制品等). 目前， 除了單一奶制品做成的功能性產(chǎn)品外， 研究者通常將其他功能性素材加入奶制品中， 以開發(fā)具有多種功能的食品， 如劉東敏等[28]將東北核桃楸果仁經(jīng)去皮、 磨漿后， 與牛奶混合， 將干酪乳桿菌和嗜熱鏈球菌進(jìn)行混合作為發(fā)酵劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵， 研制出集山核桃、 鮮奶及益生菌多種營養(yǎng)物質(zhì)于一體的功能性乳制品.

2.4 其它

除了禽肉、 禽蛋、 奶類來源的功能性食品素材外， 海洋中也蘊(yùn)藏著豐富的生物資源， 為功能性食品的研發(fā)提供了豐富多樣的功能性素材. 在海洋功能性食品領(lǐng)域具有廣闊的研究價(jià)值和開發(fā)前景， 特別是從海洋動(dòng)物中提取分離得到的抗氧化活性肽， 具有抑制血壓升高、 抗疲勞、 增強(qiáng)免疫功能及降低膽固醇等多種生理功能外， 還具有良好的抗氧化作用， 而且食用安全、 生產(chǎn)成本低， 使其在功能性食品的開發(fā)備受國內(nèi)外科學(xué)工作者的關(guān)注， 已成為功能性食品的重要素材之一. Zucchelli 等[29]利用姑魚皮膠原蛋白作為原料制備抗氧化活性肽， 通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)， 該活性肽具有較強(qiáng)的清除超氧化物和DPPH自由基的活性.

動(dòng)物血液是富含動(dòng)物性蛋白的營養(yǎng)源之一， 此外， 動(dòng)物血液中還含有氨基酸、 礦物質(zhì)和其它一些生物活性物質(zhì). 德國、 丹麥、 法國、 瑞典等國的食品專家已經(jīng)利用從豬血分離出的血漿蛋白作為添加劑加入香腸、 布丁、 面包、 甜點(diǎn)、 掛面中. 日本許多大型企業(yè)(如三菱食品公司， 伊藤肉食品公司)也將其應(yīng)用到保健食品當(dāng)中. 豬血中還含有一種叫“創(chuàng)傷激素”的物質(zhì)， 能清除體內(nèi)壞死細(xì)胞， 促進(jìn)受傷組織痊愈[30]. 動(dòng)物血液中的血紅素鐵， 可以明顯改善缺鐵性貧血[31]. 因此， 動(dòng)物血液也是功能性營養(yǎng)保健食品素材來源之一， 用以改善營養(yǎng)不良的特殊人群. 除此之外， 目前對于蜂蜜、 蜂膠、 蠶蛹、 蜂蛹、 蝦皮等動(dòng)物來源的功能性食品素材的研究方興未艾.

3 微生物來源功能性食品素材

微生物廣泛存在于自然界中， 功能性發(fā)酵食品是利用微生物高新生物技術(shù)(如提取法、 微生物發(fā)酵法、 酶法等)制備具有生理活性的功能性物質(zhì)， 并以此為活性成分生產(chǎn)可以調(diào)節(jié)機(jī)體生理功能的食品. 目前， 用于制備功能性發(fā)酵食品的微生物素材來源主要有功能性低聚糖、 L-肉堿、 活性多肽類、 真菌多糖、 微生態(tài)制劑、 紅曲、 功能性油脂等. 這些功能性素材在免疫調(diào)節(jié)、 胃腸道功能調(diào)節(jié)、 抗疲勞、 調(diào)節(jié)食品風(fēng)味、 防治心腦血管疾病、 促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等增加食品的保健功能方面發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)勢[32]. 崔海燕等[33]將含有多種功能性活性物質(zhì)的紅曲酶發(fā)酵產(chǎn)品與具有營養(yǎng)價(jià)值高、 健腦養(yǎng)人的糙米兩種功能性食材結(jié)合研發(fā)出紅曲糙米功能性餅干. 高輝等[34]利用植物乳桿菌發(fā)酵豆?jié){制品， 將豆?jié){中的亞油酸轉(zhuǎn)化成共軛亞油酸， 制備功能型固態(tài)發(fā)酵酸豆乳.

4 展望

功能性食品在研發(fā)過程中， 首先需要篩選功能性因子， 并對功能性因子的安全性、 功能性、 量效關(guān)系、 作用機(jī)理等進(jìn)行科學(xué)的研究和評價(jià)， 最終以適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品形式呈現(xiàn)給消費(fèi)者. 目前我國功能性食品在發(fā)展的過程中存在著低水平重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重、 基礎(chǔ)研究不夠、 主要采用傳統(tǒng)的食品形態(tài)且價(jià)格較高、 監(jiān)督管理難度較大、 夸大產(chǎn)品功效等問題. 因此， 應(yīng)充分開發(fā)利用各種功能性素材來源， 加大基礎(chǔ)研究的投入， 加強(qiáng)功能性成分的作用研究. 其次利用現(xiàn)代化技術(shù)手段開發(fā)新型功能性食品， 努力創(chuàng)新功能性食品產(chǎn)品形式， 推動(dòng)功能性食品的升級(jí)換代. 最后應(yīng)規(guī)范提高評價(jià)與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)， 加強(qiáng)質(zhì)量控制， 保證功能性食品安全.