干果强化牦牛酸奶的功能性及研究进展

王腾静，代安娜，沈诗嘉，李双娇，刘红娜

（西北民族大学生命科学与工程学院，兰州 730030）

牦牛乳因其丰富的营养价值和品质特征在功能性酸奶领域内占有重要地位[1]。近年来，随着消费者对健康、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过营养强化的方式被生产出来，这种功能性酸奶也因其美味和独特的营养价值开始吸引新的消费群体。

食品强化物质被定义为一种或多种成分的补充，可以达到提高新型功能性食品品质的目的[2]。功能性食品有改善精神和身体状况以及减少疾病风险的潜力，这些特征通常来源于一些有用的成分，称为生物活性化合物[3]。干果被认为是生物活性物质的良好来源，富含不饱和脂肪酸、优质植物蛋白、纤维、矿物质、生育酚、植物甾醇和酚类化合物[4]。因此，干果对人类健康有许多益处，另外，它还含有丰富的膳食纤维[5]和蛋白质[6]，可以被归类为不被消化的碳水化合物的益生元来源。

本文论述了牦牛乳作为开发功能性乳品原料乳的优势及干果作为强化剂添加到牦牛酸奶中制备功能性酸奶的益处，包括改善牦牛酸奶的酸度、总固形物含量、保水能力、质地等，丰富牦牛酸奶的生物活性成分、添加膳食纤维和蛋白质等益生元成分。同时指出了当前功能性酸奶研发及消费市场中存在的问题，如功能性酸奶强化剂的应用短缺、国民对功能性酸奶的消费意识薄弱和企业规模小、设备制造技术相对落后等，旨在为功能性酸奶的研究和应用提供参考，同时为改善国民体质和健康水平发挥作用。

1 牦牛乳的优势

乳中氨基酸的营养价值很大程度上取决于它所含的氨基酸是否接近人体所需氨基酸的正确比例，比例较好的氨基酸组成中必需氨基酸（essentialamino acid，EAA）/总氨基酸（total aminoacid，TAA）应在40%左右，EAA/非必需氨基酸（non-essential aminoacid，NEAA）应在60%以上。一项研究表明牦牛乳中EAA/TAA值远高出理想推荐值，且高于其他动物乳，其中，牦牛乳的EAA/TAA为55.31%、山羊乳为52.94%、奶牛乳为39.24%、驴乳为38.17%、马乳36.9%。且在牦牛乳中，婴幼儿必需氨基酸的组氨酸含量较高，为163.78mg/100mL，大约是人乳（27.57mg/100mL）的5倍左右，半胱氨酸作为早产儿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，牦牛乳因其组氨酸、半胱氨酸以及必需氨基酸含量均较高，且EAA/TAA值远高出理想推荐值，可以作为开发功能性酸奶的优质原料乳。另一方面，在牦牛乳中，酪蛋白（CN）含量约占其乳蛋白的75.9%，含量为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，乳中的免疫球蛋白对人体的保健以及预防和治疗一些疾病有着重要的作用，有研究表明，牦牛乳中相比于其他动物乳有较高的的IgA、IgG和IgM含量，分别为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；具有调节机体免疫功能的细胞生长因子（T cell growth factor，TGF-β2），在牦牛乳中平均含量为76.41ng/mL，也显著高于人初乳和常乳中的含量（不足10ng/mL）[9]。由此可见，牦牛乳可以考虑作为功能性酸奶的原料乳，同时也可以考虑将牦牛乳作为“免疫乳”推向市场，这也会是牦牛乳未来发展的一个方向。

2 干果强化剂对酸奶品质的提高

2.1 改善理化性质

干果强化剂的添加对牦牛酸奶的酸度、总固形物含量、保水能力及质地等均有改善。首先，干果中蛋白质和脂肪含量丰富。例如，蛋白质含量杏仁为21.14%，开心果为20.95%，榛子为16.73%，核桃为16.05%；脂肪含量核桃为69.54%，榛子为63.46%，开心果为60.12%，杏仁为52.37%[10]。因此，干果作为强化剂加入到牦牛酸奶中，会大大提高酸奶的蛋白质、脂肪等总固形物含量，必然会改善酸奶的品质特性。在酸度方面，蛋白质的添加会提高酸奶总固体含量，从而增加缓冲能力，在此情况下，发酵剂会诱导发酵而产生更多的酸来达到更高的pH值[11]。因此，干果中蛋白质的添加会使得酸奶取得较高的pH值和较低的酸度，促进酸奶形成更佳口感。同时，在酸奶的制作过程中，蛋白质是被修饰的主要成分，提高酸奶中蛋白质质量分数尤为重要。脂肪含量的差异，也会影响到酸奶的品质。有研究指出，增加乳中脂肪的质量分数能够增加酸奶的硬度[12]。干果因其具有较高的蛋白质和脂肪含量，作为强化剂加入到牦牛酸奶中，定会强化酸奶的感官性质。此外，乳脂球具有保水作用[13]，食物中蛋白的蛋白质构象、表面极性或疏水性等内在因素也可以增强保水能力[14]。干果中脂肪的添加与其蛋白质中具有的特殊食物蛋白等内在因素，可极大促进酸奶形成良好的风味和口感。

2.2 增加生物活性成分

干果是生物活性物质的良好来源，如不饱和脂肪酸等。干果可降低一些慢性病的发病率，例如，可以降低心血管疾病[15]，降低体重增加（BW）的风险和肥胖症[16]，降低人体胆固醇[17]。在干果中所含的各种生物活性物中，叶酸、硒、n-3和n-6脂肪酸和维生素E是最重要的，其对健康非常有益，但乳制品并不是这些成分的丰富来源。例如，叶酸被认为是预防神经管缺陷的重要维生素，推荐每日摄入量是400μg（成人）和400～600μg（孕妇）[18]，但牛奶只提供5～7μg/100g的叶酸[19]。同样，硒和生育酚已被证明可以降低癌症和心血管疾病的风险[20]。推荐每日摄入硒量成年人为55μg，孕妇和哺乳期妇女为70μg[21]。生育酚是体内的一种抗氧化剂，有保护细胞膜、活性酶位点和DNA免受自由基的破坏作用；推荐的每日生育酚摄入量为15mg[22]。但乳制品中二者的含量却都不足以供给。据报道，Omega脂肪酸可以预防心血管疾病、腹部肥胖、高血压和高空腹血糖等危险因素引起的代谢综合征[23]。二十碳五烯酸（EPA）或二十二碳六烯酸（DHA）和α-亚麻酸的推荐日摄入量分别为250mg和2g[24]。n-3脂肪酸在干果中含量很高，比如核桃和亚麻籽，以及油性鱼类[25]，然而，由于油性鱼类特有的鱼腥味，海洋资源在乳制品中的应用非常有限，而干果因其适口性被广泛应用。

2.3 增添丰富的益生元

在酸奶中使用干果作为强化剂的另一个好处是，它含有丰富的膳食纤维[5]和蛋白质[6]。这对人的健康具有积极作用，对发挥强化酸奶的功能性具有重要作用。例如，杏仁里面含有大量的纤维质，具有清热、通便排毒的效果。杏仁皮中含有膳食纤维、多酚类物质、黄酮类物质、果胶等，其中膳食纤维含量达到45%以上[26]。膳食纤维是一类具有抗消化特性、在小肠中不能消化的碳水化合物或其类似物。其具有重要的生理功能，可产生饱腹感、减肥、清除自由基，调节碳水化合物和脂类代谢、降血脂、降血糖等，减少有毒物质对肠道黏膜细胞的毒害[27]。榛子仁中蛋白质含量达23%，此外，榛子中富含人体所需的8种必需氨基酸，还富含精氨酸和天冬氨酸。这两种氨基酸可增加精氨酸酶的活性以排除血中的氨，防止癌变，增强免疫力，消除疲劳[28]。综上，干果中因含有丰富的膳食纤维和蛋白质含量，可被归类为含有不可消化碳水化合物的益生元来源[29]，是一类对人体健康有益的天然成分强化剂。

2.4 天然成分强化剂的良好来源

目前功能性乳品市场关于强化和扩大酸奶营养质量的研究很多，其中包括添加叶酸、硒、酚类化合物[30]和膳食纤维等人工添加剂成分；然而，只有一项研究报道了添加榛子到酸奶中[5]，其中研究了膳食纤维对酸奶力学性能的影响。在以往研究中，食品中添加的叶酸、硒和Omega脂肪酸都是以合成形式添加到酸奶中的，而不是从天然食品本身中提取的天然成分。因此，无论是从强化酸奶的理化性质、感官特性还是从功能特性方面考虑，干果都是作为天然强化剂制备功能性酸奶的一个不错的选择，目前添加天然活性物质成分强化酸奶的研究相对较少，加大对天然成分营养强化剂这一领域的研究，可填补国内功能性乳品行业的空白。

3 当前存在问题及展望

3.1 功能性酸奶强化剂的应用短缺

目前乳制品生产企业生产配方奶粉及液态强化奶时，一般都是购买复配型营养强化剂，添加到乳制品中进行营养强化。复配型营养强化剂又称为复合营养素或复合营养强化剂，它是根据不同状态人群及生理需要，本着均衡营养的原则，依据国家有关标准，将人体所需要的各种维生素、微量元素、氨基酸等营养素，经特殊工艺进行复配，专供营养强化食品生产企业使用的复合型食品添加剂[31]。目前，在酸奶中添加天然成分强化剂的应用较少。近年来，从食品安全出发，使用天然成分代替人工添加剂越来越受到重视，还需加大这一领域的研究，进而提高功能性产品的品质，开拓功能性乳品市场。

3.2 国民对功能性酸奶的消费意识薄弱

随着我国居民消费水平的提高，消费者对饮料的健康、功能属性需求目益提升，我国的功能饮料市场规模在过去10年（2009-2019）中持续扩增，但与欧美日等海外市场相比，在人均饮用水平和人均消费金额方面仍有很大差距。根据中研普华研究报告《2020-2025年中国功能饮料行业市场全景调研与投资前景预测报告》分析显示，与世界发达国家相比，2019年中国功能饮料的人均消费量每年仅为0.5kg，距离全世界人均7kg的消费量尚有较大空间，在这个背景下，功能饮料市场潜力巨大[32]。功能饮品远没有充分发挥其改善国民健康状况、预防多种疾病的保健作用。有许多消费者仍然没有充分地认识其意义和价值。虽然添加干果会使酸奶的成本相对增加，但只要加强对功能性酸奶的宣传，引导消费者意识到这类产品丰富的营养价值和健康的效益，其前景必将持续看好。

3.3 功能性乳品市场未得到充分开发

目前我国国内功能性乳品市场还没有得到充分的开发，虽有一些关于强化和扩大酸奶营养质量的研究，但是对于使用牦牛乳作为原料乳、干果类物质作为营养强化剂的研发和应用还较为稀缺，若能在此方面深入研究和应用于生产，必将填补国内功能性乳品市场的空白。

3.4 展望

综上，加大对功能性乳品原料乳及天然强化剂的研究，加强酸奶新产品研发的力度及引导消费，使功能性酸奶大范围占领基础酸奶的市场，则可以使酸奶在国民体质的改善和健康水平的提高方面发挥更大的作用。

4 结语

牦牛乳的丰富营养价值和品质特征使其可以成为制备功能性酸奶的优质原料乳，干果中含有丰富的生物活性物质，可预防多种疾病，降低一些慢性病的发病率，对人体健康具有诸多益处，并且是良好的天然生物活性成分来源。将干果作为一种功能性强化剂加入到酸奶中，可以强化酸奶的理化特性、感官性质、功能性和保健性能，制备出新型功能性酸奶，这类产品必将成为我国功能性乳品行业开发的热点。