功能性低聚糖在乳品行业中的运用进展

功能性低聚糖在乳品行业中的应用进展王乃强 李发财 庞明利 张友亮（保龄宝生物股份有限公司，山东禹城，）摘要：功能性低聚糖具有优良的益生元特性，是乳品行业产品更新换代的流行元素之一，为乳品带来了更多的营养和健康。本文就功能性低聚糖在国内外乳品中的应用情况进行概述，并探讨如何创新功能性低聚糖与乳品的结合点，为功能性低聚糖在乳品中的应用拓展以及乳品行业新品开发提供一定的参考。关键词：功能性低聚糖 益生元 乳品 应用 Abstract：Functional oligosaccharide with excellent features of prebiotics, is one of the new popular elements. And it provides nutrition and health for dairy. In this paper, it describes an application of functional oligosaccharide in dairy, and discusses how create the joints for oligosaccharide and dairy, which will provide a reference for functional oligosaccharide application and development in dairy. key word：functional oligosaccharide, prebiotics, dairy, application前言自2007年，我国国家公众营养中心启动了低聚糖益生元项目，倡导在公众摄入的食物中加入功能性低聚糖，激活与增殖人体的益生菌群，从而达到促进微生物生态平衡，改善公众营养健康的目的。“牛奶+益生元（功能性低聚糖）”可以说是低聚糖益生元项目的典型模板。功能性低聚糖营养乳制品瞬间遍布全国市场，从益菌因子，到优+益生元、益生元、复合益生元、双岐因子和优护因子，功能性低聚糖乳品已成为市场上的一道靓丽风景。1乳品行业中的流行趋势分析1.1益生元功能性低聚糖益生元的概念最早是由Gibson在1995年提出的，并将其定义为那些“人体不消化或难消化的成份，这些成份可选择性刺激结肠生理活性细菌的生长和活性，从而对宿主产生健康效应”，也称之为双歧因子。益生元的生理功能主要是通过促进人体肠内有益菌繁殖，优化菌群平衡来实现的。此外还具有膳食纤维的功能，可增加大便持水性和容量，从而易于排出，还可吸附肠道中阴离子、胆汁酸而有效降低血脂和胆固醇。我们常说的益生元主要是指非(或难)消化性的功能性低聚糖类，如低聚异麦芽糖IMO、低聚果糖FOS、低聚半乳糖GOS、大豆低聚糖等。此外，还有功能性的天然植物提取物、多糖类、蛋白质水解物、多元醇类等也属于益生元的范畴。综合各类益生元的工业化生产成本、益生元功效差异以及消费者认知等各方面因素，目前，在乳品、饮料和焙烤等食品行业以及医药、保健食品乃至化妆品中最常用的益生元均为功能性低聚糖。1.2功能性乳制品分类（1）基础性功能乳制品：液体乳、发酵乳、干酪、冰淇淋等。（2）对乳成分进行了调整的、具有附加值的产品，如低乳糖或无乳糖产品、为对乳过敏的婴儿而设计的含水解蛋白的低致敏性配方奶粉、强化钙、强化维生素类的乳制品等。（3）已经被证实具有有益健康作用的功能性乳制品，包括强化某种功能性成分的乳制品，或强化乳源性成分的产品。强化益生菌或是强化低聚糖类益生元的乳品均属于这类功能性乳品。1.3功能性低聚糖带给乳品的优势功能性低聚糖最为重要的作用是活化肠内双歧杆菌，并促进其生长繁殖，同时抑制肠道中致病菌的生长，从而为人体带来更多的健康效应。在目前市场上，常见的添加功能性低聚糖的乳品，大多注重宣传其益生元的主要功效，即增殖体内有益菌，完善肠道菌群的平衡。实际上，功能性低聚糖的功效作用并不仅限于此，还可开发出更多的创新宣传点。因为功能低聚糖类益生元还是个好的“名配角”，结合细分的乳品品类，可开发出独具特色的产品。（1）强化乳品中有益菌的作用很多的酸奶、乳酸菌饮料、益生菌颗粒类的乳品中含有一定的有益菌，如双歧杆菌、乳杆菌等。经过人体消化，产品中的有益菌数量及活性将大打折扣，这时功能性低聚糖的益生元作用就凸显出来了。因为功能性低聚糖可选择性地增殖有益菌，增强有益菌的数量和活性，将乳品中的益生菌和益生元相结合，也就是常说的“合生元”。市场上的该类产品有法国合生元公司的“益生菌咀嚼片”、雀巢的Opti-营养配方+成长奶粉、伊利金装婴幼儿配方奶粉等等。合生元通过提高活菌制剂在肠道中的存活和定植，通过选择性地促进一个或有限几个有益机体健康的细菌的生长和代谢活性，给宿主带来有益的影响，从而改善宿主的生活质量。通过大量研究证实，合生元的生理功效主要表现为： 增加活菌数，延长货架寿命 不仅促进外服益生菌的生长和活性，也可选择性促进肠道本身存在的有益菌的生长和活性 可针对肠道不同部位起靶向作用 合生元中的益生菌在大肠中的定植和持久效果均有所提高 合生元对大肠癌的治疗有效（大鼠模型） 合生元对免疫调节更有效，合生元的不同组成作用于不同位点 单独摄食益生元和双歧杆菌并无效果，但使用合生元时，人体的隐性病灶减小（2）强化乳品中钙镁等矿物质吸收经过大量研究证实，服用含功能性低聚糖的食品可以提高人体对钙、镁、锌和铁的吸收。其作用机理可能是此类益生元被发酵生成了有机酸，导致肠道pH值下降，使在通过小肠时形成的钙、磷酸盐、镁构成的复合物发生溶解而容易吸收。也有的假设是由于钙被修饰成为低电荷量的钙-氢复合物，更容易通过粘膜所致。国际市场上已有一些含功能性低聚糖的补钙产品，如日本明治制果公司的含低聚果糖钙片和含益生元补钙食品。此外，补钙牛奶及其他产品均可通过添加功能性低聚糖来为产品升级换代，增强人体对矿物质的吸收能力。（3）强化乳品中的维生素吸收功能性低聚糖能促进双歧杆菌的增殖，从而有利于双歧杆菌合成更足量的多种B族维生素（B1、B2、B6、叶酸等）及维生素K、尼克酸等。因而人体在摄取外源维生素的基础上，再依靠双歧杆菌所合成的维生素，即可达到全面补充维生素的目的。国外viridian品牌的复合维生素产品中就添加了功能性低聚糖。乳品本身也是富含维生素的营养产品，同样可以采用这种思路开发强化维生素吸收的新品。（4）强化乳品中食物纤维的润肠排毒食物纤维如谷物纤维、水果纤维的润肠通便作用已为广泛认可，而食物纤维与功能性低聚糖的润肠作用相比各有侧重，前者在大肠中的酵解很少，主要作为排泄物的承载体，而后者在大肠中更易被酵解，生成各种有机酸，使肠道pH值降低，便于肠道的蠕动，主要起着润滑剂的作用。食物纤维的硬物质特性和功能性低聚糖的软物质润滑特性成为润肠排毒的最完美组合。市场上已有很多的添加水果纤维、谷物纤维的乳制品，深受消费者的喜爱。针对这些产品，可通过添加功能性低聚糖，增强润肠排毒功效。让消费着对产品的依赖开始于新颖的概念，延续于其健康功效。伊利的优品嘉人中的“换颜因子”，即是对功能性低聚糖润肠排毒作用的概念提炼。2功能性低聚糖在乳品中的应用进展日本、欧洲、美国等国的消费者对功能性低聚糖有着较高的认知度，分别为日本70%，法国16%，德国9%，英国3%。因而，在国外功能性低聚糖类益生元的新种类开发及应用都发展得很快。比如日本乳品中低聚糖益生元的应用就十分广泛，日本功能性低聚糖产量最高的为低聚异麦芽糖，其次是低聚果糖，且60%以上都是用于乳品。在我国，功能低聚糖主要应用于奶粉、乳饮料和发酵乳中，其中低聚异麦芽糖的应用最为广泛，但与国外的应用现状相比，在其他乳品系列中的应用开发还有很大的潜力。2.1功能性低聚糖在奶粉中的应用对于奶粉，尤其是高端的婴幼儿配方奶粉和中老年人奶粉，功能性低聚糖是种很好的营养强化成分。由于益生元的改善消化功能、促进营养物质吸收、产生B族维生素等的作用，可使奶粉的营养更加均衡，更易吸收。添加功能性低聚糖的目的不仅在于模拟母乳的营养成分，还在于能提供许多其它健康利益，如改善免疫系统应答物质有关的益生作用，促进矿物质吸收等。在日本、欧洲市场上，早已有很多婴儿配方和成长配方奶粉中添加了功能性低聚糖。并且标示方法也明确规定要在其产品外包装上标示功能性低聚糖的种类及含量。我国的奶粉市场是从2004年开始出现功能性低聚糖的益生元概念，以雅培推出的合生元系统为先。随后，功能性低聚糖作为益生元很快成为奶粉（尤其是婴幼儿配方奶粉）的一个销售亮点，以多美滋、雀巢、伊利等巨头品牌奶粉为这一阶段的典型代表。随后，我国的本土企业也纷纷推出益生元奶粉系列。到现在，随着奶粉市场竞争的日渐激烈，功能性低聚糖类益生元将继续成为品牌奶粉胜出的重磅砝码之一。奶粉中的功能性低聚糖也在不断升级中，从最初的单个功能性低聚糖做为益生元添加到多种功能性低聚糖的益生元组合和合生元系统。乳品行业中应用最多的单种益生元是低聚异麦芽糖IMO，而在奶粉中应用较多倾向于添加低聚果糖FOS和低聚半乳糖GOS，其次是应用低聚异麦芽糖IMO，另外也有部分产品添加低聚木糖XOS、乳果糖、棉籽糖等益生元来进行细分产品的创新。功能低聚糖的益生元组合则是将多种低聚糖进行科学配合所得。这里需要强调的是，功能性低聚糖的种类选择固然重要，但其添加量更为关键，至少要能保证功效的正常发挥。一般来说，功能性低聚糖在奶粉中的添加量范围为0.8-4%。可根据不同低聚糖的单位功效量情况确定具体的添加量范围。例如，低聚异麦芽糖添加量一般在1-4%，低聚果糖0.5-3%，低聚半乳糖0.5-3%。2.2功能性低聚糖在发酵酸奶中的应用据AC尼尔森统计，酸奶是全球增长最快的6大食品之一，保持着18%的增长率。国内市场上，酸奶也是乳品行业中推出新品速度最快的一种。随着健康意识的增强，消费者不会仅仅满足于口感，酸奶的功能化和消费人群细分化将成为必然的发展趋势。国外功能型酸奶最新产品：益寿酸奶：日本大阪一家饮料公司生产的益寿酸奶是将淀粉糖化液与酸奶混合作为原料，再配入活性双歧杆菌液、稳定剂和风味成分制成。有益于防病抗癌及防治高血压、便秘和胃肠功能障碍。凝固型酸奶TIME：添加了活肤因子胶原蛋白、功能性低聚糖（FOS）和美体因子异麦芽酮糖醇，其浓郁的口感和强大的功能性必将赢得爱美女性的青睐。韩国开发的有益胃、肝、肠、血压、血糖等的发酵酸奶。2.3功能性低聚糖在乳饮料中的应用风味乳饮料在国内外市场上已出现多年，它除了具有乳香味之外，又带有水果味，两种风味相融合使风味乳饮料的风味独特，加之具有一定的营养，因此它深受广大消费者，尤其是受到儿童和年轻妇女的欢迎。据专业调查数据显示，乳饮料也是全球增长最快的6大食品品类之一，保持着10%的年均增长率。功能性低聚糖类益生元在乳饮料中的应用十分常见，如蒙牛的益菌因子、伊利的优+益生元、哇哈哈的益生元都是添加了低聚异麦芽糖IMO，国外很多产品如比利时的FYOS和西班牙市场的Svehesse等产品也是含功能性低聚糖的乳饮料。这类产品主导宣传的是益生元增殖肠道菌群的功效。随着产品的不断创新，乳饮料中的益生元的角色将会发生一定转变，更侧重其与营养成分的协同作用发挥或是对营养成分的促进吸收作用。例如，目前针对女性开发的养颜类乳饮料在市场上十分醒目。这类产品就是利用功能性低聚糖从根本上解决排毒问题的基础上，再加上胶原蛋白、透明质酸等的营养成分，突出其对肌肤的改善作用。参考文献：1我国全面启动公众营养改善OLIGO项目，中国轻工业信息网2韦薇,乳品加工业的发展前景J.世界农业，1998（9），40-41 3薛效贤.酸奶饮料、饮料加工工艺及配方M.北京：科学技术文献出版社，2005，135-1374佚名.功能性酸奶成为乳制品行业开发的热点J.江西食品工业，2002(3):475王云庆.双歧酸奶的生产与开发J.就业技术，2003（7）:376单淑琴.功能性低聚糖的开发与应用前景J.粮油与食品加工机械 2002（9）：33-357乔为仓.功能性低聚糖的开发与应用饮料工业J.2005（2），4-78黄敏.OLIGO益生元在乳品中的应用.食品添加剂市场，20079G.R.Gibson.益生元开发与应用.化学工业出版社M.200810励建荣，我国乳品工业的现状与发展前景J.中国乳品工业，2004，32（9）: 49-5211胡学智，功能性低聚糖J.营养健康新观察，2002，3：3-612 Hidaka H, Eida T, Takizawa T, Tokunaga T, Tashiro Y. 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