干果強(qiáng)化牦牛酸奶的功能性及研究進(jìn)展

王騰靜，代安娜，沈詩嘉，李雙嬌，劉紅娜

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，蘭州 730030）

牦牛乳因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)特征在功能性酸奶領(lǐng)域內(nèi)占有重要地位[1]。近年來，隨著消費(fèi)者對(duì)健康、美味食品的需求增加，一些富含生物活性成分的功能性乳制品也通過營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的方式被生產(chǎn)出來，這種功能性酸奶也因其美味和獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值開始吸引新的消費(fèi)群體。

食品強(qiáng)化物質(zhì)被定義為一種或多種成分的補(bǔ)充，可以達(dá)到提高新型功能性食品品質(zhì)的目的[2]。功能性食品有改善精神和身體狀況以及減少疾病風(fēng)險(xiǎn)的潛力，這些特征通常來源于一些有用的成分，稱為生物活性化合物[3]。干果被認(rèn)為是生物活性物質(zhì)的良好來源，富含不飽和脂肪酸、優(yōu)質(zhì)植物蛋白、纖維、礦物質(zhì)、生育酚、植物甾醇和酚類化合物[4]。因此，干果對(duì)人類健康有許多益處，另外，它還含有豐富的膳食纖維[5]和蛋白質(zhì)[6]，可以被歸類為不被消化的碳水化合物的益生元來源。

本文論述了牦牛乳作為開發(fā)功能性乳品原料乳的優(yōu)勢(shì)及干果作為強(qiáng)化劑添加到牦牛酸奶中制備功能性酸奶的益處，包括改善牦牛酸奶的酸度、總固形物含量、保水能力、質(zhì)地等，豐富牦牛酸奶的生物活性成分、添加膳食纖維和蛋白質(zhì)等益生元成分。同時(shí)指出了當(dāng)前功能性酸奶研發(fā)及消費(fèi)市場(chǎng)中存在的問題，如功能性酸奶強(qiáng)化劑的應(yīng)用短缺、國(guó)民對(duì)功能性酸奶的消費(fèi)意識(shí)薄弱和企業(yè)規(guī)模小、設(shè)備制造技術(shù)相對(duì)落后等，旨在為功能性酸奶的研究和應(yīng)用提供參考，同時(shí)為改善國(guó)民體質(zhì)和健康水平發(fā)揮作用。

1 牦牛乳的優(yōu)勢(shì)

乳中氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很大程度上取決于它所含的氨基酸是否接近人體所需氨基酸的正確比例，比例較好的氨基酸組成中必需氨基酸（essentialamino acid，EAA）/總氨基酸（total aminoacid，TAA）應(yīng)在40%左右，EAA/非必需氨基酸（non-essential aminoacid，NEAA）應(yīng)在60%以上。一項(xiàng)研究表明牦牛乳中EAA/TAA值遠(yuǎn)高出理想推薦值，且高于其他動(dòng)物乳，其中，牦牛乳的EAA/TAA為55.31%、山羊乳為52.94%、奶牛乳為39.24%、驢乳為38.17%、馬乳36.9%。且在牦牛乳中，嬰幼兒必需氨基酸的組氨酸含量較高，為163.78mg/100mL，大約是人乳（27.57mg/100mL）的5倍左右，半胱氨酸作為早產(chǎn)兒的必需氨基酸在牦牛乳中含量也是人乳的3倍左右[7]。因此，牦牛乳因其組氨酸、半胱氨酸以及必需氨基酸含量均較高，且EAA/TAA值遠(yuǎn)高出理想推薦值，可以作為開發(fā)功能性酸奶的優(yōu)質(zhì)原料乳。另一方面，在牦牛乳中，酪蛋白（CN）含量約占其乳蛋白的75.9%，含量為34.28～45.79g/L，是牛乳中酪蛋白含量（26.8g/L）的1.5倍及人乳中酪蛋白含量（3.7g/L）的11倍[8]。此外，乳中的免疫球蛋白對(duì)人體的保健以及預(yù)防和治療一些疾病有著重要的作用，有研究表明，牦牛乳中相比于其他動(dòng)物乳有較高的的IgA、IgG和IgM含量，分別為0.4907mg/mL、0.3622mg/mL、0.0416mg/mL，其中IgA和IgG含量是人乳的1.5倍左右；具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的細(xì)胞生長(zhǎng)因子（T cell growth factor，TGF-β2），在牦牛乳中平均含量為76.41ng/mL，也顯著高于人初乳和常乳中的含量（不足10ng/mL）[9]。由此可見，牦牛乳可以考慮作為功能性酸奶的原料乳，同時(shí)也可以考慮將牦牛乳作為“免疫乳”推向市場(chǎng)，這也會(huì)是牦牛乳未來發(fā)展的一個(gè)方向。

2 干果強(qiáng)化劑對(duì)酸奶品質(zhì)的提高

2.1 改善理化性質(zhì)

干果強(qiáng)化劑的添加對(duì)牦牛酸奶的酸度、總固形物含量、保水能力及質(zhì)地等均有改善。首先，干果中蛋白質(zhì)和脂肪含量豐富。例如，蛋白質(zhì)含量杏仁為21.14%，開心果為20.95%，榛子為16.73%，核桃為16.05%；脂肪含量核桃為69.54%，榛子為63.46%，開心果為60.12%，杏仁為52.37%[10]。因此，干果作為強(qiáng)化劑加入到牦牛酸奶中，會(huì)大大提高酸奶的蛋白質(zhì)、脂肪等總固形物含量，必然會(huì)改善酸奶的品質(zhì)特性。在酸度方面，蛋白質(zhì)的添加會(huì)提高酸奶總固體含量，從而增加緩沖能力，在此情況下，發(fā)酵劑會(huì)誘導(dǎo)發(fā)酵而產(chǎn)生更多的酸來達(dá)到更高的pH值[11]。因此，干果中蛋白質(zhì)的添加會(huì)使得酸奶取得較高的pH值和較低的酸度，促進(jìn)酸奶形成更佳口感。同時(shí)，在酸奶的制作過程中，蛋白質(zhì)是被修飾的主要成分，提高酸奶中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)尤為重要。脂肪含量的差異，也會(huì)影響到酸奶的品質(zhì)。有研究指出，增加乳中脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠增加酸奶的硬度[12]。干果因其具有較高的蛋白質(zhì)和脂肪含量，作為強(qiáng)化劑加入到牦牛酸奶中，定會(huì)強(qiáng)化酸奶的感官性質(zhì)。此外，乳脂球具有保水作用[13]，食物中蛋白的蛋白質(zhì)構(gòu)象、表面極性或疏水性等內(nèi)在因素也可以增強(qiáng)保水能力[14]。干果中脂肪的添加與其蛋白質(zhì)中具有的特殊食物蛋白等內(nèi)在因素，可極大促進(jìn)酸奶形成良好的風(fēng)味和口感。

2.2 增加生物活性成分

干果是生物活性物質(zhì)的良好來源，如不飽和脂肪酸等。干果可降低一些慢性病的發(fā)病率，例如，可以降低心血管疾病[15]，降低體重增加（BW）的風(fēng)險(xiǎn)和肥胖癥[16]，降低人體膽固醇[17]。在干果中所含的各種生物活性物中，葉酸、硒、n-3和n-6脂肪酸和維生素E是最重要的，其對(duì)健康非常有益，但乳制品并不是這些成分的豐富來源。例如，葉酸被認(rèn)為是預(yù)防神經(jīng)管缺陷的重要維生素，推薦每日攝入量是400μg（成人）和400～600μg（孕婦）[18]，但牛奶只提供5～7μg/100g的葉酸[19]。同樣，硒和生育酚已被證明可以降低癌癥和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[20]。推薦每日攝入硒量成年人為55μg，孕婦和哺乳期婦女為70μg[21]。生育酚是體內(nèi)的一種抗氧化劑，有保護(hù)細(xì)胞膜、活性酶位點(diǎn)和DNA免受自由基的破壞作用；推薦的每日生育酚攝入量為15mg[22]。但乳制品中二者的含量卻都不足以供給。據(jù)報(bào)道，Omega脂肪酸可以預(yù)防心血管疾病、腹部肥胖、高血壓和高空腹血糖等危險(xiǎn)因素引起的代謝綜合征[23]。二十碳五烯酸（EPA）或二十二碳六烯酸（DHA）和α-亞麻酸的推薦日攝入量分別為250mg和2g[24]。n-3脂肪酸在干果中含量很高，比如核桃和亞麻籽，以及油性魚類[25]，然而，由于油性魚類特有的魚腥味，海洋資源在乳制品中的應(yīng)用非常有限，而干果因其適口性被廣泛應(yīng)用。

2.3 增添豐富的益生元

在酸奶中使用干果作為強(qiáng)化劑的另一個(gè)好處是，它含有豐富的膳食纖維[5]和蛋白質(zhì)[6]。這對(duì)人的健康具有積極作用，對(duì)發(fā)揮強(qiáng)化酸奶的功能性具有重要作用。例如，杏仁里面含有大量的纖維質(zhì)，具有清熱、通便排毒的效果。杏仁皮中含有膳食纖維、多酚類物質(zhì)、黃酮類物質(zhì)、果膠等，其中膳食纖維含量達(dá)到45%以上[26]。膳食纖維是一類具有抗消化特性、在小腸中不能消化的碳水化合物或其類似物。其具有重要的生理功能，可產(chǎn)生飽腹感、減肥、清除自由基，調(diào)節(jié)碳水化合物和脂類代謝、降血脂、降血糖等，減少有毒物質(zhì)對(duì)腸道黏膜細(xì)胞的毒害[27]。榛子仁中蛋白質(zhì)含量達(dá)23%，此外，榛子中富含人體所需的8種必需氨基酸，還富含精氨酸和天冬氨酸。這兩種氨基酸可增加精氨酸酶的活性以排除血中的氨，防止癌變，增強(qiáng)免疫力，消除疲勞[28]。綜上，干果中因含有豐富的膳食纖維和蛋白質(zhì)含量，可被歸類為含有不可消化碳水化合物的益生元來源[29]，是一類對(duì)人體健康有益的天然成分強(qiáng)化劑。

2.4 天然成分強(qiáng)化劑的良好來源

目前功能性乳品市場(chǎng)關(guān)于強(qiáng)化和擴(kuò)大酸奶營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量的研究很多，其中包括添加葉酸、硒、酚類化合物[30]和膳食纖維等人工添加劑成分；然而，只有一項(xiàng)研究報(bào)道了添加榛子到酸奶中[5]，其中研究了膳食纖維對(duì)酸奶力學(xué)性能的影響。在以往研究中，食品中添加的葉酸、硒和Omega脂肪酸都是以合成形式添加到酸奶中的，而不是從天然食品本身中提取的天然成分。因此，無論是從強(qiáng)化酸奶的理化性質(zhì)、感官特性還是從功能特性方面考慮，干果都是作為天然強(qiáng)化劑制備功能性酸奶的一個(gè)不錯(cuò)的選擇，目前添加天然活性物質(zhì)成分強(qiáng)化酸奶的研究相對(duì)較少，加大對(duì)天然成分營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑這一領(lǐng)域的研究，可填補(bǔ)國(guó)內(nèi)功能性乳品行業(yè)的空白。

3 當(dāng)前存在問題及展望

3.1 功能性酸奶強(qiáng)化劑的應(yīng)用短缺

目前乳制品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)配方奶粉及液態(tài)強(qiáng)化奶時(shí)，一般都是購(gòu)買復(fù)配型營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，添加到乳制品中進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化。復(fù)配型營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑又稱為復(fù)合營(yíng)養(yǎng)素或復(fù)合營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，它是根據(jù)不同狀態(tài)人群及生理需要，本著均衡營(yíng)養(yǎng)的原則，依據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將人體所需要的各種維生素、微量元素、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)素，經(jīng)特殊工藝進(jìn)行復(fù)配，專供營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品生產(chǎn)企業(yè)使用的復(fù)合型食品添加劑[31]。目前，在酸奶中添加天然成分強(qiáng)化劑的應(yīng)用較少。近年來，從食品安全出發(fā)，使用天然成分代替人工添加劑越來越受到重視，還需加大這一領(lǐng)域的研究，進(jìn)而提高功能性產(chǎn)品的品質(zhì)，開拓功能性乳品市場(chǎng)。

3.2 國(guó)民對(duì)功能性酸奶的消費(fèi)意識(shí)薄弱

隨著我國(guó)居民消費(fèi)水平的提高，消費(fèi)者對(duì)飲料的健康、功能屬性需求目益提升，我國(guó)的功能飲料市場(chǎng)規(guī)模在過去10年（2009-2019）中持續(xù)擴(kuò)增，但與歐美日等海外市場(chǎng)相比，在人均飲用水平和人均消費(fèi)金額方面仍有很大差距。根據(jù)中研普華研究報(bào)告《2020-2025年中國(guó)功能飲料行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》分析顯示，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，2019年中國(guó)功能飲料的人均消費(fèi)量每年僅為0.5kg，距離全世界人均7kg的消費(fèi)量尚有較大空間，在這個(gè)背景下，功能飲料市場(chǎng)潛力巨大[32]。功能飲品遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮其改善國(guó)民健康狀況、預(yù)防多種疾病的保健作用。有許多消費(fèi)者仍然沒有充分地認(rèn)識(shí)其意義和價(jià)值。雖然添加干果會(huì)使酸奶的成本相對(duì)增加，但只要加強(qiáng)對(duì)功能性酸奶的宣傳，引導(dǎo)消費(fèi)者意識(shí)到這類產(chǎn)品豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和健康的效益，其前景必將持續(xù)看好。

3.3 功能性乳品市場(chǎng)未得到充分開發(fā)

目前我國(guó)國(guó)內(nèi)功能性乳品市場(chǎng)還沒有得到充分的開發(fā)，雖有一些關(guān)于強(qiáng)化和擴(kuò)大酸奶營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量的研究，但是對(duì)于使用牦牛乳作為原料乳、干果類物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的研發(fā)和應(yīng)用還較為稀缺，若能在此方面深入研究和應(yīng)用于生產(chǎn)，必將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)功能性乳品市場(chǎng)的空白。

3.4 展望

綜上，加大對(duì)功能性乳品原料乳及天然強(qiáng)化劑的研究，加強(qiáng)酸奶新產(chǎn)品研發(fā)的力度及引導(dǎo)消費(fèi)，使功能性酸奶大范圍占領(lǐng)基礎(chǔ)酸奶的市場(chǎng)，則可以使酸奶在國(guó)民體質(zhì)的改善和健康水平的提高方面發(fā)揮更大的作用。

4 結(jié)語

牦牛乳的豐富營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)特征使其可以成為制備功能性酸奶的優(yōu)質(zhì)原料乳，干果中含有豐富的生物活性物質(zhì)，可預(yù)防多種疾病，降低一些慢性病的發(fā)病率，對(duì)人體健康具有諸多益處，并且是良好的天然生物活性成分來源。將干果作為一種功能性強(qiáng)化劑加入到酸奶中，可以強(qiáng)化酸奶的理化特性、感官性質(zhì)、功能性和保健性能，制備出新型功能性酸奶，這類產(chǎn)品必將成為我國(guó)功能性乳品行業(yè)開發(fā)的熱點(diǎn)。