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功能發酵制品的國內外現狀和產業發展趨勢

作者:admin    文章來源:本站原創    點擊數:16799    更新時間:2010-7-7 【字體:

在健康產品中奪得重要地位

——功能發酵制品的國內外現狀和產業發展趨勢

白鋼(南開大學藥學院院長、教授

功能制品是指具有增強機體防御功能、調節生理功能、預防疾病、促進健康、延年益壽等相關生理功能,適宜特定人群食用的天然或經加工的制品。功能制品以其特殊的保健功能,備受中老年、婦女、少年和亞健康等特定人群的青睞,逐漸成為本世紀食品加工業發展的主流。

然而,基于生物技術特別是發酵技術生產的“功能發酵制品”,因其安全高效規模化等優勢,日益受到追捧,目前已在國內外健康產品及原料開發過程中占據重要的位置,發展勢頭看好。

全球功能制品產業大規模興起

近年來,功能制品產業在全球大規模興起,產業規模不斷擴大。其中,發展最快的國家和地區主要有美國、日本及歐洲,占全球功能制品銷售總額的90%以上。

美國是世界上最重要,也是最具活力的功能制品市場之一。2001年,功能制品市場總量已達到1825億美元,占全球功能制品市場銷售總量的38%,占全美食品份額的23%2006年,銷售額達到156億美元,估計2009年達到250億美元。

歐洲是世界第二大功能制品市場,2001年銷售額為154億美元,占到全世界銷量的32%2003年為40億~80億美元,2006年提高到150億美元。目前,歐洲功能制品市場份額僅占全部食品和飲料市場的1%以下。在歐洲,德國、法國和英國擁有最大的功能制品市場。德國2001年功能制品市場銷售額為559億美元,排名第一,約占到整個歐洲功能制品市場的40%,全球市場的12%

日本是世界第三大功能制品市場,2001年功能制品市場的銷售量達118億美元,占全球市場的份額為25%2003年為117億美元,2006年為114億美元,2008年達200億美元。

美國的功能制品生產企業約4000家,可供應的產品約1萬多種,包括天然有機食品、膳食補充劑以及形形色色的功能制品。從來源分析,植物來源的功能制品約占70%的市場份額;從產品形態上看,美國市場上主要的功能制品有三類:奶制品、燒烤食品和飲料;從功能上可分為維生素、礦物元素、氨基酸、油類補充劑、益生菌、助消化劑、天然激素、綠色食品、生物類黃酮、分泌腺、抗氧化劑、蜂產品以及其他營養物質等13大類。

日本和歐洲市場上占統治地位的功能制品是腸道健康類產品,特別是益生菌類。2005年全球有379種益生菌類產品投放市場。功能性飲料是另外一種重要的功能制品,2004年,歐洲功能性飲料市場占全部軟飲料市場的7%左右,2008年提高到8%2009年功能性飲料的銷售可能達到51億美元。

隨著生活水平的提高以及飲食結構的不合理,肥胖病比例逐年上升,控制體重類功能制品市場也逐年擴大。2007年,全球無糖產品的銷售額已經突破360億元,年增長速度超過10%2006年美國市場有500多種控制體重的飲料,減肥糖果占糖果市場的38%

國內外功能制品的市場均存在不均衡現象,表現為少數功能產品在本國功能制品市場具有統治性地位。美國消費者主要偏重于降低患病風險的功能制品,產品功能主要集中在降低肥胖、糖尿病、癌癥等疾病的風險。此外,增強免疫、延緩衰老及增進胃腸功能等也受到關注。而在歐盟一些國家和地區,降低患病風險的功能制品市場占有率也很高,主要是降低心血管疾病風險、降低癌癥、肥胖、骨質疏松風險以及提高免疫等方面。在日本,提供能量的功能制品市場份額最高,其次是改善胃腸道和強健骨骼等類的產品。在我國,增強免疫力、緩解疲勞和輔助降血脂這三類功能制品是市場上份額最高的品類,占到功能制品市場份額的60%以上。

我國功能發酵制品開發應重點關注五大領域

我國功能發酵制品逐年增長,市場需求強勁,但科研與市場開發相對滯后。今后應借助先進的研究手段,加大科研力度,加速新產品的開發,未來產品開發應重點關注五大領域:抗氧化劑、功能多糖制品、功能性糖醇與低聚糖、活性多肽與氨基酸、降酯類產品。

2001年我國功能制品的銷售量僅占全球功能制品市場的3%2006年銷售額達到59億美元,目前不超過100億美元。我國功能制品生產企業約5000多家,可供應的產品約3000多種,從功能上主要為增強免疫力、緩解體力疲勞、輔助降血脂等27類。從來源分析,植物來源的功能制品約占73%的市場份額。

在我國,利用生物技術生產的“功能發酵制品”主要包括膳食纖維、活性多糖、功能性寡糖、多元醇、活性肽與氨基酸、維生素、不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素、酵母和乳酸菌制品、小球藻和紅曲等。而在已批準的功能制品中,多數屬于第二代和第三代產品,屬于第四代產品的很少(注①)。因此,如何加快對功能因子的深層次研究與開發,縮短與國際先進水平的差距,加速現有產品的更新換代顯得十分緊迫。

目前,基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程以及蛋白質工程等現代生物技術已經應用于食品加工領域,形成了新的食品生物技術產業。而傳統的功能制品加工工藝往往難以滿足研制開發第四代功能發酵制品的技術要求,特別是規模化的生產,因此迫切需要采用新興發酵工程技術來緩解目前存在的問題。借鑒發達國家開發功能制品方面的成功經驗,加強對有效成分明確、質量可控、符合國內外市場需求的功能發酵制品的研發,推進適合我國的功能發酵制品的產業化進程,今后應重點關注以下五大領域:

一.抗氧化產品

抗氧化劑的使用目前仍然居各項功能制品之首。早年使用較多的是一些抗氧化的維生素和礦物質,近年來以白藜蘆醇、輔酶Q10、番茄紅素、SOD等為代表的天然抗氧化劑已顯示出良好的市場增長潛力。

據相關機構不完全統計,從2005年起,美國市場上標示含抗氧化劑的新上市產品呈現強勁的增長態勢,從2003年的96種發展到2005年的292種,此后開始成倍增長,2008年上市新品已達到763種之多。另一份統計顯示,在目前的抗氧劑的最大銷售市場美國和日本,2007年含有抗氧化劑的食品和飲料的銷售已達20億美元,而且呈現年年遞增的趨勢。

二.功能多糖制品

多糖是生命活動的能量貯藏者和提供者,是新陳代謝的物質基礎之一。多糖可以改變水的液流性質,使水成膠,因而在食品、醫藥、化妝品、紡織和石油等工業中有著廣泛的用途。

微生物發酵生產的活性多糖以其安全、無毒、理化性質獨特等優良特性,越來越受到人們關注。能發酵生產多糖類的微生物包括細菌和真菌,其中大多數多糖類是作為菌體莢膜和黏液層而生成的,也有的微生物能分泌多糖類于培養液中。由微生物發酵生產的多糖類主要有細菌多糖和真菌多糖。在細菌多糖中,最具代表性的是黃原膠;在真菌多糖中,最具代表性的是靈芝多糖和香菇多糖。靈芝多糖能促進細胞分裂繁殖,強化人體免疫系統,刺激人體產生免疫,抑制腫瘤生長,提高人體對疾病的抵抗力。因而靈芝多糖是一種理想的保健食品配料,被用來生產各種飲料、口服液等類產品,從而進入市場。

三.功能性糖醇與低聚糖

功能性糖醇一般是指赤蘚糖醇、木糖醇、異麥芽酮糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、乳糖醇、山梨醇等。作為低卡糖和甜味劑,這些糖醇進入血液后,不需胰島素就能透入細胞,而且代謝速度快,不會引起血糖升高,是最適合于糖尿病患者食用的營養型食糖替代品,可用于制作減肥食品和糖尿病食品。

針對高血脂、超體重者,在國際上較早流行的功能制品配料是膳食纖維。膳食纖維基本無熱量,但能促進腸道有益菌的繁殖,抑制有害菌滋長,還能促進腸道蠕動、排便,有利于提高人體免疫力,被稱為第七營養素。然而低聚糖的優越性在于,低聚糖(如:低聚果糖、低聚木糖等)既有食糖替代品——糖醇的功能(具有一定甜度和某些糖類的屬性),又有纖維素促進腸道有益菌的繁殖、抑制有害菌滋長的功能,完全適合高血脂和超體重人群的需求。另外,微生物發酵生產的含氮的一類低聚寡糖,作為良好的糖苷酶抑制劑,能夠減緩糖類物質的消化吸收,滿足肥胖癥以及糖尿病人的低糖食品要求。

四.活性多肽與氨基酸

蛋白質經酶解后可產生多種具有生物活性的多肽,生物活性肽具有調節神經、激素和免疫系統功能,抗血栓、抗高血壓、抗膽固醇、抗細菌病毒、抗癌、抗氧化、清除自由基、改善氮素吸收關系和礦質運輸、促生長以及調節食品的風味、口味、硬度等多重功效。

過去人們認為,人體吸收蛋白質的主要途徑是氨基酸。然而近幾年來,國內外科技界研究發現,蛋白質經消化道酶促水解后,主要以寡肽的形式吸收,可以比完全游離氨基酸更易、更快地被小腸吸收利用,這是肽研究理論和實踐的重大突破。基于以上優點,人們開發了一類新型的保健食品,即活性肽類食品。

活性肽類食品在日本、美國、歐洲早已上市,我國對活性肽的研究和開發尚處于起步階段,國內商品化的生物活性肽產品除酪蛋白磷酸肽外還不多見。研究發現,許多活性肽類都具有良好的保健功能,如糖巨肽、大豆多肽、降血壓肽、類嗎啡肽、高F值低聚肽、谷胱甘肽、γ-氨基丁酸等。

五.降酯類產品

不飽和脂肪酸的γ-亞麻酸可利用毛霉、根霉、深黃被孢霉等霉菌發酵后分離、提取制得;花生四烯酸可利用青霉、被孢霉發酵后分離、提取制得。此外,紅曲所含莫那克林K(monacolin K)具有降低血清膽固醇的作用。

總之,功能發酵制品已成為當今世界最具有活力的食品加工新領域。隨著加工技術、社會環境、市場環境的日趨成熟完善,以及人們生活水平、認知程度的提高,功能制品將成為21世紀食品工業浪潮中的主流。食品工業亦成為現代生物技術應用最廣闊、最活躍、最富有挑戰性的領域。隨著現代發酵工程技術在食品領域的廣泛應用,食品工業將不再是傳統農業食品的概念,工業食品將在人們日常生活中占據重要的地位。現代功能制品工業的蓬勃發展,已顯示出發酵工程技術的巨大生命力,要充分利用世界生物技術迅猛發展的契機,重視發酵工程新技術、新產品以及新設備的研究,促進我國功能發酵制品工業的改革,實現我國功能發酵制品工業健康有序的發展。

                          

注①:功能制品發展過程,大體可分為四個階段,亦可稱為四代產品。第一代:包括各類強化食品,是最原始的功能制品,僅根據食品中的各類營養素或強化的營養素功能來推斷該食品的調節功能,但并未對這些功能進行實驗予以證實;第二代:指必須經過人體及動物實驗證明該制品中某些營養素或強化的營養素對人體具有生理調節功能而相應設計生產的制品;第三代:不僅需要經過人體及動物實驗證明該食品具有某種生理調節功能,還需知其生理活性物質(功能因子)的成分、化學結構、含量及作用機制,并要求功能因子在食品中應有穩定的形態;第四代:強調利用現代生物技術生產的高含量、高純度的功能因子。

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