《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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脂质营养素在功能性乳制品中的应用

2017-04-18 14:14:05 来源: 食品安全导刊

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□ 嘉必优生物技术(武汉)股份有限公司 供稿
    功能性食品在全球范围内正进入到快速发展阶段,行业规模正在不断扩大,而功能性乳制品也将迎来一个很好的发展机遇。脂质营养素作为富含多种营养的物质,其功能和营养被越来越多的消费者所认知和接受。脂质功能性营养素的发展,将会在人类的健康和营养方面扮演极其重要的角色。
    随着经济的发展和人们饮食习惯的变化,全球范围内高热量、高脂肪、高血脂、心肌梗塞等疾病的发病率逐年上升,这严重威胁着人类健康。目前,人们对于食品中各组分的性能、功用、人体需要量以及食品各组分之间的相互作用关系有了进一步认识,更多的消费者希望通过一种更加营养和健康的方式来调整自身营养均衡,并实现预防和治疗多种疾病的目的。
    功能性食品是指声称具有特定保健功能或者以补充维生素、矿物质为目的的食品,即适宜特定人群食用,具有调节机体功能,不以治疗疾病为目的并且对人体不产生任何急性、亚急性或慢性危害的食品。近年来,随着人们对自身健康的日益重视,功能性食品受关注的程度日益提高。据调查,在北美地区,大约有93%的消费者认为食用功能性食品有益于身体健康并且能够减少患上机体疾病的概率,更多的消费者希望通过选择合适的功能性食品来提高自身的健康水平。功能性食品的发展,是当今世界范围内食品产业最为重视的领域之一,其领域已涉及婴幼儿食品、烘焙食品、乳制品、糖果制品、甜食、肉制品以及饮料等多个方面。
    在功能性食品中,功能性乳制品占据重要地位。2010年有关数据显示,全球功能性食品中占据数量第一的是乳制品。随着消费者健康意识的增加,人们对产品的功能性要求越来越多元化,对功能性乳制品的需求也逐渐形成了一股潮流。脂类作为人体三大营养素之一,具有重要的生物学作用,对人体的营养均衡能够起到重要作用。其包含的多种生理活性物质如多不饱和脂肪酸、结构脂肪及各种类脂在功能性乳品中具有独特的应用特点,并能够进一步提升产品的品质和营养。因此,深入研究脂质营养素在功能性乳品中的应用具有广阔的市场和前景。
    功能性乳制品及其发展状态
    1 功能性乳品的定义
    在功能性食品中,功能性乳制品占据了重要的市场份额。根据Saxelin等人对乳品的分类,可以分为三种:第一种  为普通乳制品,主要包括常规乳制品如牛奶、酸奶、奶酪、黄油、冰淇淋等。第二种为添加附加值类的产品,主要包括低乳糖或不含乳糖的乳制品、低过敏源水解蛋白乳制品、添加富含钙和维生素的乳制品,这类产品广泛的被一些特殊的消费人群所接受。以前添加矿物质和维生素类的奶制品没有包含在功能性乳制品中,而现在部分市场开始接受将矿物质和维生素添加入奶制品列为功能性食品的做法。第三种为功能性乳制品,这类产品除了具有基本的营养价值外,还能体现出显著的有益效果。而它们包含的生理活性物质可以来自于乳产品或其它来源。
    目前,人们普遍将功能性乳制品定义为:除具有一般乳制品固有的化学成分和营养作用外,还含有某些特殊的营养物质和功能性成分,是兼具一种或多种特定生理保健功能的乳制品。
    2 功能性乳制品的发展状态
    2005~2010年,全球功能性乳制品数量呈缓慢上升趋势,最高占比率可达到乳制品总量的35%。目前,国内功能性乳制品新产品开发主要集中在添加益生菌、维生素、矿物质、益生元、多肽、植物甾醇及多不饱和脂肪酸等元素。国内功能性乳制品的比例已占到15%,但与国际领先的约35%的比例仍然有很大的差距,尚有很大的市场空间。
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    脂质营养素在乳制品中的应用
   1 脂质营养素及其分类
    脂类是生物组织中可用非极性溶剂提取的物质。它们作为生命或细胞的构成成分,具有重要的生物学作用。广义的脂肪即指脂类,包括中性脂肪和类脂。狭义的脂肪仅指中性脂肪即甘油三酯。类脂的种类较多,包括磷脂、鞘脂类、糖脂、类固醇及固醇、脂蛋白类等。类脂是组成细胞膜、大脑和外周神经组织的重要成分,其在体内的含量一般不随人体的营养状况而改变。脂类还包括具有生理活性的多不饱和脂肪酸,其中ω-3及ω-6系列多不饱和脂肪酸因为具有重要的生理功能所以应用比较广泛。除此之外,脂类还包括具有特殊脂肪组成的OPO及MCT等具有营养价值的结构脂肪。
    目前,市面上常见的各类脂质营养素在多个食品相关领域应用广泛,其种类较多,主要包括:长碳链多不饱和脂肪酸如ARA、DHA、EPA、亚油酸、亚麻酸、生育酚和生育三烯酚、植物甾醇、角鲨烷、磷脂、磷脂酰胆碱、OPO、中碳链三甘油酯(MCT)等。
    2 脂质营养素的生理功能
    多不饱和脂肪酸(PUFA)指含有两个或两个以上双键且碳链长度为18~22个碳原子的直链脂肪酸。目前应用较为广泛的有ARA、DHA、EPA以及亚油酸、亚麻酸。其中ARA能够促进脑部和神经发育,改善记忆力,预防心血管疾病和癌症,还可以起到缓解和调节神经的作用。而DHA具有促进脑部和神经发育,健脑明目,预防心血管病和癌症,抗炎,抑制过敏作用。EPA具有降低胆固醇和甘三酯的含量,降低血液粘稠度,增进血液循环,消除疲劳,预防动脉粥样硬化、脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病的作用。亚油酸具有抑制肿瘤生长,减少粥样硬化危险,预防心血管疾病等作用。亚麻酸具有预防心脑血管病,降血脂、血压,抑制癌症的发生和转移,抗衰老,增强智力等作用。
    生育酚通常被称为维生素E,其主要存在于油料种子和谷物的胚芽中。生育酚具有良好的抗氧化作用,有助于防止一些慢性疾病的产生,如心脏病和一些癌症等。研究表明,生育酚还具有降血液胆固醇、抗凝血酶和抗癌的特性,在预防和治疗许多疾病方面都能够起到作用。
    植物甾醇是所有植物中含量最少的成分,是油脂中不皂化物的主要成分。植物甾醇具有抗氧化、降血脂、刺激生长和下丘脑的活性等特性。
    角鲨烷及其加氢形式的角鲨烷是天然出现在鱼肝油中的类萜烯碳氢化合物,在药物和化妆品工业中有许多用途,具有胆固醇生物合成、抗肿瘤、抗菌和抗癌的特性,还有治疗慢性皮肤病及肝病的用途。
    磷脂对各种代谢混乱具有治疗效果,如降低胆固醇的量、治疗神经性生理失调和改善人类和动物的学习和记忆能力。
    中碳链甘三酯(MCT)主要含有8~12碳链的脂肪酸酯,可用它来治疗脂肪吸收不良的疾病,并作为早期婴儿能量的主要来源。
    OPO结构脂化学名称:1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯。特有的二位棕榈酸结构,消化时不易形成钙皂,从而不易引起婴儿便秘,更易于脂肪酸和钙的消化吸收。
    3 脂质营养素在乳制品中的应用
    在全球范围内,ARA和DHA在食品行业中的应用比较成熟,已被添加于多种不同的食品基质中。其中在婴幼儿配方产品中的使用最为广泛,且DHA通常与ARA配合使用。而结构脂OPO作为高端结构脂肪在部分高端奶粉中也有涉及,它能够更好地顺应宝宝自然的营养需求,更好地支持宝宝的健康成长。
    除此之外,多种脂质营养素包括ARA、DHA、EPA、MCT、磷脂等也在多种乳制品中广泛应用,全球多个市场均有此类产品。在全球市场中,添加脂质营养素以提升乳制品的营养和功能比较活跃,尤其是在中国、美国、印尼、越南、韩国。目前,主要集中在调制乳、全脂乳、风味发酵乳、奶酪及豆类乳制品中。与此同时,功能性乳制品的开发也越来越接近市场的需求,如荷兰Nutricia公司推出的“Nutricia Nutrison”产品,该产品含有0.17gDHA和EPA/500mL,并且还含有中碳链脂肪酸MCT,其目的是为了给住院的病人提供全方位的营养物质。
    在国内市场,DHA、ARA、EPA、磷脂等脂质营养素在多个产品中均有应用。伊利和蒙牛占据了脂质营养素在国内功能性乳制品的主要地位。蒙牛舒活系列乳制品为了给消费者提供青春和活力,提供了富含DHA的中老年乳制品。蒙牛未来星系列和伊利QQ星系列均针对5~12岁的儿童开发了富含DHA的调制乳和风味发酵乳,以满足儿童的生长发育需要。光明乳业也开始大力开发此类添加脂质营养素的乳制品,其儿童健能系列功能性乳制品在市场上也受到好评。娃哈哈集团也开发了针对儿童的爱迪生系列功能性乳制品,另外,娃哈哈集团还特别开发了富含DHA的哈哈牛奶复原乳,在具有基础营养的同时,提供更好的营养补充。除此之外,旺旺、君乐宝及银桥乳业等企业均在近年开发了有助于儿童生长需要的富含脂质营养素的乳制品。
    脂质营养素中DHA在功能性乳制品中的应用研究
    DHA是二十二碳六烯酸(docosahexaaenoic acid)的简称,俗称脑黄金。DHA是ω-3系多不饱和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids,ω-3 PUFAs)中的主要营养成分之一,具有很强的生理活性,对人类和动物的生长发育和健康具有重要作用,对多种疾病具有特殊的预防和治疗效果。随着大家对DHA营养功效认知程度的提高,DHA在乳制品应用中的产品也越来越丰富。
    1 DHA在调制乳中的应用
    随着消费者对自身健康的重视,添加DHA的调制乳越来越受到消费者欢迎。目前,国内市场上的调制乳主要以针对儿童的调制乳为主。通过优化其中乳制品配方、在普通纯鲜牛奶基础上添加幼儿必须且日常饮食通常供应不足的各类营养元素,对儿童存在的营养失衡问题起到补足和辅助性作用。近年来,针对儿童的调制乳产品在市场上表现卓越,成为常温奶产品中销售涨幅最快的新兴种类。在竞争激烈的市场背景下,专为儿童开发的调制乳类产品作为一个乳品领域新的细分市场,必将成为一个关注热点。
    Geertje等人的研究发现,较高含量的DHA摄入能够提高儿童在学校日常测试中的分数水平,同时还能够提高其在学校里面的各种行为表现水平。陆世贤等人的研究,将DHA添加进入乳制品中,发现DHA的添加对牛奶酸度基本无明显影响。随着DHA添加量的增加,全脂和脱脂牛奶样品的鱼腥味逐渐增大,奶香味逐渐减弱,脱脂牛奶的奶香味弱于全脂牛奶。因此,推荐DHA在乳制品中的添加量以20mg/100mL为宜。
    2 DHA在酸奶中的应用
    随着消费者健康意识的增强,酸奶已不仅仅代表着营养,而是变成了一种能够保护肠胃环境的饮品。酸奶已不再是仅仅强调其特有的菌种,促进消化、增强免疫力、防止糖尿病等功能性宣称的产品也在不断推出。相关研究表明,在酸奶中添加DHA不仅能够提升酸奶的营养价值,也能在一定程度上改善人体肠道菌群的种类,从而有益于身体健康。
    黄巍峰等人的研究表明,将DHA油脂添加到酸奶中(DHA净添加量在0.25mg/g以内)具有现实可行性。另添加橙味、芒果味、草莓味等食用香精后会提高DHA藻油在酸奶中的用量,从而为开发高DHA含量的酸奶产品提供了一种良好的途径。酸奶除了营养丰富外,还含有乳酸菌,所以具有保健作用,能够维护肠道菌群生态平衡,形成生物屏障,抑制有害菌对肠道的入侵。田宇等人的研究也表明:DHA可以在高脂喂养的条件下改善宿主的肠道菌群,进一步改善肠道微生物的种类,从而有益于身体健康。
    3 DHA在奶片中的应用
    奶片是以鲜乳或乳粉为主要原料,添加适量辅料,经混合、压片、包装制成的片状乳制品。奶片的主要营养成分包括蛋白质、脂肪、碳水化合物等。食用奶片可享受到牛奶的风味和质地,独有的加工工艺保留了牛奶中多种营养成分。与鲜奶相比,奶片还具有可直接食用、携带方便、保质期长、无需冷藏、无需加热食用等优点。
    随着消费者对健康认识水平的进一步提高,如何进一步提高奶片的营养价值已成为一种发展趋势。伊利集团推出的伊利儿童成长奶片(DHA加强型)在市场上比较受欢迎。杨益衡等人的研究表明将DHA加入到奶片中,其产品的色泽颜色均匀,组织形态良好,口感及风味良好,而且可以进一步提升奶片的营养价值,为消费者提供了更好的选择。
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