功能性乳制品研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

朱小朋，劉永峰

（陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西 西安 710119）

功能性乳制品是在乳制品基礎之上，精確添加一些功能成分或特殊營養(yǎng)物質(zhì)所制得的乳制品。通過對其整體營養(yǎng)成分比例進行合理的調(diào)整，以達到便于人體吸收利用、提升產(chǎn)品整體可接受性的目的。同時，可根據(jù)特定人群的營養(yǎng)健康需求，開發(fā)具有多種特定生理功能的乳制品[1]?，F(xiàn)階段而言，行業(yè)內(nèi)已有多種功能性乳制品相關的開發(fā)途徑，如使用牛初乳開發(fā)天然功能性乳制品、利用益生菌開發(fā)功能性發(fā)酵乳制品、運用酶制劑分解牛乳中的乳糖開發(fā)低乳糖乳制品等。侯軍偉[2]對乳制品市場的分析表明，中國乳業(yè)正進入新一輪的增長通道，乳業(yè)市場穩(wěn)步增長，這為功能性乳制品提供了良好的發(fā)展環(huán)境。劉禹等[3]對功能性乳制品市場的研究表明，在人體亞健康和新冠疫情的危害下，消費者對功能性乳制品更加重視和喜好，其市場需求不斷提升，這進一步開拓了功能性乳制品市場。

1 功能性乳制品種類

1.1 牛初乳制品

牛初乳即奶牛分娩后3 d內(nèi)所分泌的乳汁，具有良好的感官品質(zhì)，其色澤偏黃、質(zhì)地濃稠、酸度偏高、有特殊的乳腥味和苦味[4]。牛初乳是綠色天然的食品，熱量為常乳的1.6 倍，總蛋白含量為常乳的3 倍，且含有較高含量的乳清蛋白、免疫球蛋白和乳鐵蛋白等，多不飽和脂肪酸含量較高，還含有酸性低聚糖、中性低聚糖和促生長因子等活性物質(zhì)[5]。牛初乳中各營養(yǎng)成分都有其不可或缺的功能效用，如免疫球蛋白可提高人體免疫力，其對于病毒性感染、細菌性感染有較好的防御作用；乳清蛋白可抵御癌細胞和病毒的傷害，并且作用效果較好；胰島素生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子等多種促生長因子可調(diào)節(jié)人體生理功能，促進生長發(fā)育[6]。由此可見，牛初乳具有很高的開發(fā)利用價值。我國乳資源豐富，且隨著社會發(fā)展，消費者的營養(yǎng)健康理念不斷加強，促進了國內(nèi)乳品企業(yè)的發(fā)展向功能性靠攏，牛初乳制品以其天然優(yōu)勢成為熱點開發(fā)對象[7-9]。鄧微等[10]利用同位素標記相對和絕對定量蛋白質(zhì)組學技術，分析鑒定牛初乳和牛常乳乳清蛋白的組成及豐度差異，發(fā)現(xiàn)在鑒定出的599 種具有定量信息的乳清蛋白中，有60 種差異豐度乳清蛋白，9 種與信號傳導有關的差異乳清蛋白，這些都是有重要作用的功能性蛋白，能為功能乳的深入研究提供理論依據(jù)。郭瑞峰等[11]從新鮮牛初乳中分離獲得不同區(qū)段的小分子活性肽，加以收集并凍干處理后進行動物實驗，結果表明，牛初乳各區(qū)段蛋白都能良好地促進小鼠骨密度值的增長，部分組在脂肪控制方面表現(xiàn)出積極作用，值得深入研究和利用。

1.2 添加益生菌開發(fā)功能性乳制品

益生菌具有耐酸、耐膽鹽的特性，可以定植在腸道中，改善腸道微生態(tài)系統(tǒng)并影響代謝，生成抗菌物質(zhì)，對人體產(chǎn)生益處。益生菌代謝過程會產(chǎn)生短鏈脂肪酸（如乙酸、丙酸、丁酸等）、膽汁酸等多種有機酸，這些有機酸可作用于腸壁，降低腸道內(nèi)pH值，增強胃腸功能。多種益生菌都能夠分解腸道內(nèi)寡糖，產(chǎn)生丁酸、乙酸、丙酸等，改善腸道蠕動，緩解便秘。研究表明，補充益生菌可使人體產(chǎn)生降血壓肽而達到降壓效果，還可對糖尿病和糖尿病相關并發(fā)癥產(chǎn)生積極影響，改善人體血糖水平和胰島素水平[12]。益生菌類功能性乳制品中使用的菌種主要為乳酸菌和雙歧桿菌，人體攝入后，益生菌在人體內(nèi)代謝可生成抑菌肽等，抑制病原菌繁殖，使腸道菌群更加穩(wěn)定，提高人體免疫力和健康水平[13]。研究表明，通過對肥胖人群的腸道微生物進行調(diào)節(jié)，能使脂肪儲存過程和腸道黏膜的通透性得以改善，從而使腸道保持滲透性平衡的功能狀態(tài)，維持腸道微生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，使機體的肥胖癥狀緩解[14]。腸道菌群可影響甘油三酯和高密度脂蛋白膽固醇的代謝，而益生菌通過膽鹽共沉淀作用促進膽固醇代謝，腸道菌群和益生菌二者共同作用降低機體膽固醇水平[15]。同時，益生菌可對腸道菌群構成進行調(diào)節(jié)，進而對物質(zhì)能量代謝和巨噬細胞極化進行調(diào)節(jié)，影響免疫細胞活性，發(fā)揮抗腫瘤作用[16]。雷文平等[17]對益生菌的抗過敏活性進行研究，進行菌株分離、益生菌體外評價、透明質(zhì)酸酶體外抑制實驗，快速篩選出具有潛在抗過敏活性的益生菌，并鑒定出該菌株為植物乳桿菌，這為功能乳的相關開發(fā)應用提供了理論參考。

1.3 添加維生素、礦物質(zhì)開發(fā)功能性乳制品

維生素和礦物質(zhì)可協(xié)助機體內(nèi)部的多種代謝過程，VC對免疫球蛋白的合成具有積極作用，可加強機體免疫應答，礦物質(zhì)參與構成人體組織結構，還可協(xié)助多種營養(yǎng)素發(fā)揮作用。在生產(chǎn)中通常將含Ca、Fe、Zn等礦物元素或維生素（VA、VC、VD等）的配料制劑加入到原料乳中，經(jīng)過一定的工藝流程制成含相應成分的功能性乳制品。黃遠英等[18]利用乳礦物鹽復合粉對小鼠進行干預，結果表明，該復合粉可促進小鼠淋巴細胞增殖轉(zhuǎn)化、單核巨噬細胞吞噬及抗體生成能力，提高小鼠免疫能力。高鈣強化乳中，鈣含量可達2～5 g/L，在實際應用生產(chǎn)中優(yōu)選添加乳鈣、碳酸鈣等分子型鈣劑，以保證乳液體系的穩(wěn)定性。季萬蘭等[19]研究不同鈣源的優(yōu)化及穩(wěn)定劑的選擇等，結果表明，添加乳鈣組各項測定指標表現(xiàn)較好，是最為理想的鈣源，且使用該配方生產(chǎn)所得產(chǎn)品，6 個月無鈣沉淀、蛋白沉淀和脂肪上浮。楊靖鵬等[20]研究乳酸菌的富鐵能力并對其富鐵前后的生物活性進行比較。結果表明，乳酸菌具有富鐵能力并且富鐵后的菌株抗氧化活性和耐受能力均有所提高。周洋等[21]將刺梨汁（富含VC）進行包埋后加入酸乳中，開發(fā)功能性酸乳，與未包埋組相比，酸乳中的VC保留率顯著提高，組織狀態(tài)較好，顏色奶白、味道醇厚、耐貯藏。

1.4 添加酶制劑開發(fā)功能性乳制品

乳糖不耐受是較為常見的病癥，牛乳中含有約5%的乳糖，部分人體內(nèi)乳糖酶數(shù)量不足或乳糖酶不夠活躍，導致乳糖不能被分解吸收，不能配合機體完成正常的代謝，從而引起腸胃的不適反應[22]。世界各地人群體內(nèi)均存在乳糖酶缺乏的現(xiàn)象，其發(fā)生率也受種族群體和生活地區(qū)的影響[23]。在開發(fā)過程中，將乳糖酶以酶制劑的形式添加到乳制品中是解決乳糖不耐癥最合適的選擇，具有較大的發(fā)展?jié)撃堋＆?半乳糖苷酶是最常見的乳糖酶補充劑，可將其以液體或固體形式添加到牛乳中[24]。加入乳糖酶后，乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，乳糖含量有所降低，且其他營養(yǎng)成分可以穩(wěn)定存在，并不對其性質(zhì)、含量等造成影響。Choi等[25]向牛乳中添加β-半乳糖苷酶，水解后的乳糖含量為0.43%，再經(jīng)過納濾制成乳糖含量為0.06%的低乳糖牛乳。王輝[26]研制無乳糖、低脂、高蛋白牛乳時，利用0.08%乳糖酶，在40 ℃條件下水解90 min，乳糖水解率可達到95%以上。王青云等[27]進行低乳糖乳粉的研制，設計實驗確定具體配方并優(yōu)化。結果表明，采用酶解法結合噴霧干燥工藝制成的低乳糖乳粉各項指標測定結果較好，品質(zhì)較好、易沖調(diào)且甜度適宜。羅婷等[28]研究發(fā)現(xiàn)，用乳糖酶治療兒童腹瀉繼發(fā)乳糖不耐受能顯著提高臨床療效，縮短治療療程且無明顯不良反應。

1.5 添加益生元開發(fā)功能性乳制品

益生元可對人體產(chǎn)生多種積極作用，有益于維持機體健康，如維持腸道菌群微生態(tài)平衡，增強機體免疫應答，改善結腸癌、炎癥性腸道疾病等。傳統(tǒng)定義的益生元僅限于低聚糖，如低聚木糖、大豆低聚糖、菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖等。擴展后的益生元則包括共軛亞油酸及多不飽和脂肪酸、酚類物質(zhì)和各種植物化學素、部分膳食纖維[29]。在市場上有很多具有益生元活性的碳水化合物產(chǎn)品，但迄今只有菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖等具有相關人體實驗數(shù)據(jù)的支撐，其他種類的功能性低聚糖目前還有待進一步研究[30]。Endo等[31]進行雙歧桿菌體外培養(yǎng)，并用低聚果糖主要成分蔗果三糖、蔗果四糖進行干預，干預前后雙歧桿菌的數(shù)量具有顯著性差異，表明低聚果糖具有促進雙歧桿菌增殖的潛力。陳遠東等[32]探究低聚半乳糖對早產(chǎn)大鼠腸道菌群的調(diào)節(jié)作用，結果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，實驗組早產(chǎn)大鼠糞便中雙歧桿菌數(shù)量顯著增加，腸球菌、腸桿菌數(shù)量顯著減少，表明低聚半乳糖可調(diào)節(jié)腸道菌群，使其達到相對平衡。邵華[33]研究常用益生元（低聚果糖、低聚半乳糖和新蔗果三糖）劑量的不同對小鼠肥胖調(diào)節(jié)和腸道健康平衡方面的作用效果。結果表明，上述3 種益生元對肥胖小鼠的體質(zhì)量、血脂、腸道菌群等影響效果顯著，且低聚果糖處理組在肥胖調(diào)節(jié)方面效果更加突出。

2 功能性乳制品現(xiàn)存問題

2.1 功能性乳制品檢測技術不完備、安全監(jiān)管體系不完善

在功能性乳制品質(zhì)量安全檢測方面，現(xiàn)常采用快速檢測技術，主要運用電子學、光譜學及生物學相關原理。李萍等[34]分析表明，快速檢測技術存在檢測精度不高、數(shù)據(jù)模型建立繁瑣、檢測目標單一、檢測條件苛刻、儀器費用昂貴、無法準確定量等問題。功能性乳制品安全標準水平偏低、缺乏統(tǒng)一性。許秀麗等[35]分析表明，國內(nèi)外乳制品質(zhì)量安全方面的主要檢測指標差異較大，中外乳制品法規(guī)、檢測指標和限量值不同，應優(yōu)化安全標準體系建設，建立統(tǒng)一標準。

2.2 功能性乳制品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重、缺乏品牌效應

產(chǎn)品同質(zhì)化問題源于研發(fā)團隊創(chuàng)新力不足，導致新產(chǎn)品研發(fā)周期長、功能性乳制品品類單一、生產(chǎn)設備落后等[36]。品牌效應反映在消費者購買乳制品的過程中，除口味等偏好之外，還基于對品牌的忠誠度和信任度而進行消費的現(xiàn)象[37]。張妍[38]研究指出，現(xiàn)階段我國企業(yè)對品牌效應的認知不夠，忽視品牌建設的重要性，沒有將其與企業(yè)文化緊密結合。周家宜等[39]研究品牌效應對乳品消費的影響，以市售國內(nèi)外乳制品為研究對象，采取問卷調(diào)查方式分析消費者的選擇偏好，結果表明，品牌因素對消費者的選擇傾向有顯著影響。

2.3 功能性乳制品價格不穩(wěn)定、銷售模式單一

進口乳品沖擊和原料乳生產(chǎn)成本增加造成功能性乳制品價格不穩(wěn)定的結果。楊輝等[40]分析表明，與國外相比，國內(nèi)乳制品價格波動較明顯且易受不可控因素干擾。閆桂權等[41]分析表明，乳制品市場波動集簇效應顯著，牛乳價格波動持續(xù)時間較長。功能性乳制品大多入駐商超、便利店，銷售途徑單一。唐銳[42]對乳制品行業(yè)銷售策略進行分析表明，乳品企業(yè)在銷售模式方面存在銷售渠道過于傳統(tǒng)、缺乏渠道掌控能力、缺乏營銷專業(yè)能力等問題。

3 結 語

未來功能性乳制品的發(fā)展要多元化、跨領域。針對特殊人群的需求準確定位，將其推廣到保健、醫(yī)藥等行業(yè)。但是，謀求發(fā)展首先要解決現(xiàn)存的問題。企業(yè)層面，注重功能性乳制品專業(yè)人才儲備、落實人才培養(yǎng)機制、促進技術研發(fā)和科技創(chuàng)新，擺脫對外來技術的依賴[43]。加強企業(yè)文化建設，打造一流功能性乳制品品牌。信息時代下，企業(yè)更要注重營銷傳播，實現(xiàn)品牌信息傳遞，建立消費者信任。要使功能性乳制品傳播媒體及銷售渠道更加多樣化，打破傳統(tǒng)模式局限，吸引消費者[44]。國家層面，完善功能性乳制品安全監(jiān)管體系和法規(guī)體系，加強功能性乳制品質(zhì)量安全監(jiān)管和市場管理力度，建立功能性乳制品安全控制體系和奶業(yè)風險管理機制，構成監(jiān)管、檢測、預警、保險等多位一體的保障體系[45]。加強政府扶持力度，加強奶源基地建設，積極引導功能性乳制品企業(yè)自建牧場，確保優(yōu)質(zhì)原料乳供應。

近年來，我國乳制品行業(yè)發(fā)展規(guī)模擴大、發(fā)展態(tài)勢良好，這為功能性乳制品提供了良好的發(fā)展環(huán)境。2020年奶業(yè)概況的分析表明，我國奶源供給充足、需求旺盛、市場價格小幅回升、進口量增加[46]。“一帶一路”背景下，我國乳品企業(yè)迎來新發(fā)展機遇，“一帶一路”倡議為國內(nèi)乳品企業(yè)提供了新的管理方案和研發(fā)思路[47]。2021年，中央一號文件提出“積極發(fā)展牛羊產(chǎn)業(yè)，繼續(xù)實施奶業(yè)振興行動”的要求。新形勢下，國家宏觀層面上把奶業(yè)發(fā)展進一步提升到前所未有的高度，功能性乳制品未來將會蓬勃發(fā)展。