国内外功能性饮料研究与开发

“２００３中国国际饮料科技报告会”论文集

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国内外功能性饮料研究与开发

于志萍＋

陈一黄艳凤

天津科技大学食品科学与生物工程学院天津３００２２２

摘要：综合近几年来国内外功能性饮料的研究与发展，分别就以植物类、中草药类、蛋白质、氨基酸类等七大类物质为原料的功能性饮料进行了系统阐述，并对功能性饮料所面临的严格的市场要求作了简单介绍。关ｔ词：功能性饮料；天然植物；中草药；功能性添加剂

中围分类号：ＴＳ２７５文献标识码：Ａ

４

随着生活水平的提高和人口的老龄化，人们对健康问题愈加重视，具备某些保健作用的功能性饮料日益得到消费者的认同，目前已成为一种消费新趋向。本文将种类繁多的功能性保健饮料从原料角度划分为八大类，就其近几年的发展进行了系统阐

述。

１天然植物型

蔬菜与水果类似，绝大多数蔬菜含有大量维生素及膳食纤维ｌ“。此外，许永红等１６１选用南瓜作为原料之一开发出糖尿病人专用功能性饮料，因为南瓜除含有蛋白质和维生素外，还含有左右胰岛素活性的物质铬和镍，以及大量能控制饭后血糖升高的果胶。大蒜是富含ＳＯＤ的天然植物之一【７Ｊ，张毅等

研制出一种既能脱蒜臭又有利于ＳＯＤ活力保存的

工艺，制得大蒜饮料。瑞士伯龙大学的两位博士在动物实验中【２１每天喂给雄鼠１９干制洋葱，发现骨钙流失量比对照老鼠少２０％，在对模拟闭经期妇女的条件下对雌鼠进行同样实验中，能防止骨钙流失量３０％以上，同时还使用其他１４种不同蔬菜进行喂养研究，结论认为，丰富的蔬菜对预防骨质疏松症效果

明显。

不少植物所含的化学成分都具有防癌、抑菌、保健的功效，例如：番茄、胡萝ｂ、绿茶、甘草、大豆、薄荷、姜、大蒜等，国际市场上已推出很多用上述植物制作的饮料ｌ“。

１．１水果

天然果汁中富含ＶＣ、ＶＥ，作为自由基清除剂，可以预防衰老，对预防或治疗肿瘤及心血管疾病也有一定功效。某些水果还具有独特的保健作用：美国研究发现［２］，叶黄素不仅能预防肌肉退化症，而且在治疗眼病方面也有独特疗效。在现存的众多食品中，猕猴桃是最好的叶黄素供应源。据报道，依阿华州Ｋｅｍｉｎ公司即将推出以猕猴桃为基础的所谓“超视力饮料”。日本的最新研究表明，石榴含有丰富的ＶＢ和ＶＣ及烟酸、钾和植物雌激素，对人体健康非常有益，特别是植物雌激素对女性更年期综合症、骨质舒松症的功效，尤其受人关注。而日本Ｏｙａｍａ公司早在１９９９年就推出ＮＰＮＦ天然纯营养食品石榴汁饮料。许多水果果皮部分的膳食纤维、维生素和色素含量均高于果肉部分，因此以整个水果或只用果皮为原料制得的果汁饮料富含膳食纤维，能够预防便秘，调节血糖，防止肥胖症的发生Ｌ３，４Ｊ。

１．２蔬菜

１．３谷物

利用谷类研制的非乙醇性饮料，有麦茶、薏米仁茶等，有利尿、消炎、镇咳等作用Ｌ８Ｊ。此外，日本专利曾报道以糙米为原料，经米曲霉和醋酸液共同作用，再将所得浸出液浓缩制成富含游离氨基酸的营养辅助饮料。吴加根【９Ｊ也曾以小碎米为主要原料，利用传统酒酿工艺，研制出具有传统酒酿风味的新型米乳汁营养饮料。另外还有以营养价值很高的黑米接种于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌所得黑米乳酸菌发酵饮料及以米糠为原料的乳酸菌、酵母菌共生发酵饮料，这些产品既富含维生素和矿物元素，同时具有酒酿食品的营养功效，是物美价廉的保健食品。从各种粮食作物中提取的植酸可被添加到运动型功能性饮料中Ｌｌ…，饮用后能迅速止渴，且有保护脑、肝、眼的作用，同时能够补充体力。

・作者简介：于志萍，女，天津科技大学食品科学与生物工程学院，磺士研究生。

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４茶叶

茶叶有效成分中的茶多酚、脂多糖、氨基酸、微量元素及咖啡碱对人体有特殊的保健作用【７Ｊ。杨贤强指出＇，ｊ、白鼠腹腔注射或自由饮用茶多酚能提高

全血ＧＳＨ—ＰＸ的活力（Ｐ＜００１），能延缓心肌脂褐

变的形成（Ｐ＜０．叭），从而显示其抗衰老的作用。

Ｎａｋａｎｏ

Ｍ．等研究表明，儿茶素可使细胞色素氧化

酶活性提高，因而对预防衰老也有一定疗效。李秋庭研究了天然甜茶保健饮料的生产工艺，并着重研究了最佳浸提条件及如何解决天然甜茶保健饮料产生浑浊沉淀、色素褐变、风味改变等问题。

１

５其他植物

芦荟叶肉厚汁多，目前已发现新鲜芦荟汁含有芦荟素、大黄苷、多糖蛋白等在内的７０多种活性物质，具有杀菌消炎、促进新陈代谢及增强免疫力、美容等功效。汪江波等【ｌ“以芦荟和糯米为主要原料，通过一系列加工处理，分别制成芦荟汁及甜酒酿，研制出一种营养保健型芦荟米酒。美国加利福尼亚州罗马林达大学本杰明博ＪｓＥ２Ｊ曾对老年鼷鼠定期喂以法国地中海沿岸松树皮提取物“匹克诺杰诺尔”，发现能大大提高它们的记忆保持能力和学习能力，这是一种水溶性抗氧化物质，目前已被各种保健食品所应用。天国公司则把产自太平洋地区的一种植物成分加入饮料中，据说有助于消除紧张焦虑心情。王强等指出，活体竹汁中含有丰富ＶＣ、多糖、氨基酸和锗，通过实验证明其能清除羟自由基，抑制大白鼠肝匀浆的脂质过氧化，因而研制出的天然竹汁饮料具有消炎、抗衰老和抗肿瘤的功效ｏ“。

２中草药型

包括人参、黄氏、何首乌、灵芝、刺五加、草苁蓉等在内的中草药是我国宝贵的药物资源，将中草药浸提液与其他辅料混合在一起配制或以中草药为原料经发酵制得的保健饮料的研究方兴未艾。张会香等【１２］以枳俱子、葛根为主要原料，研制开发出一种全天然解酒保健饮料，并进行了动物实验就其保健功能予以确认。高血压、高血脂、冠心病等心血管疾病已成为人类健康的大敌，杜仲、银杏叶均含有许多生理活性物质，对治疗此类疾病有较好疗效。李基洪等［１３］将二者的有效成分提取出来研制出一种新型保健饮料，对防治心血管疾病有一定作用。何首乌中有效成分为磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、肉珊瑚甙元等甙类，另外还有丰富肉桂酸、ｐ一谷甾醇和多种氨基酸，具有较高的营养价值和药用价值。中国药科大学微生物制药研究室【１４Ｊ经过长期驯化得出

针对何首乌底物的乳酸菌种和产香酵母，以混种发

酵方法，使其中有效成分通过微生物发酵转化成为人体易于吸收的活性因子，制得具有保健功能的发酵饮品。马齿苋药食同源，对痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌等抑菌作用较强，即使稀释到１２．５％的浓度仍有一定抑菌作用。马齿苋中含有大量有机酸、矿物质等，此外还含有ｍ一３脂肪酸，对预防心脏病有一定功效。郝征红等【１５Ｊ确定了马齿苋原汁的澄清及防褐变的条件，利用马齿苋原汁配合异麦芽低聚糖开发出新型马齿苋功能性饮品。３蛋白质、氨基酸类

以乳清蛋白等乳蛋白和大豆蛋白为原料的饮料有明显降低血清中胆固醇的浓度和低密度脂蛋白含量的作用，从而可以减少患心血管疾病的危险，同时这种饮料还有利于恢复肌肉活力和促进肌肉增长，是良好的运动饮料…。乳蛋白质除了作为重要的蛋白源之外，它还是许多具有生物活性的肽的来源【ｌ…，自从１９７９年Ｂｒａｎｔｌ等人第一次从牛Ｂ一酪蛋白水解物中分离出具有吗啡样活性的七肽后，人们相继从乳蛋白质一级结构的氨基酸序列中得到许多具有生理功能的活性肽，如吗啡样活性肽、抗高血压肽、免疫调节肽、抗血栓肽等，这些肽所具有的生理功能为保健饮料的开发提供了新的资源。发酵乳制品的营养价值众所周知，一方面在肠道内存活的乳酸菌具有整肠作用，另一方面乳酸菌在自身增殖的代谢中产生的酶对乳成分进行适度水解，并产生许多代谢产物，对改善乳成分消化吸收性质、提高乳制品的营养价值方面有着重大的贡献。河南职业技术

师范学院Ｈ７Ｊ以山药和鲜牛奶为原料，研制出集山药

和酸奶的保健功能于一体的新型保健饮料一山药酸奶：采用山药汁与牛奶比例为１：２，接种量１％，发酵时间４４ｈ。陈美珍等【１刚以大豆、牛乳为原料，采用ＡＳｌ，３９８中性蛋白酶水解后经脱苦、调配制成多肽保健饮料，通过正交实验确定了酶水解适宜条件，并对酶解液的脱苦和产品的稳定性等进行了系统的研究。制丝工业的主要副产品下脚蚕茧和废丝蛋白质含量高达９６％以上，主要由丝素和丝胶两部分组成。丝素占７２％左右，由１８种氨基酸组成，其中７％左右是人体所必需的８种必需氨基酸，８５％左右

为甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸。刘冬等＿１９。以

此为出发点，以蚕茧丝素蛋白为原料，经双酶水解和超滤分离等工艺，研制出以丝素蛋白为主要成分，风味和稳定性良好的丝素肽功能性饮料。植物蛋白是功能性蛋白饮料中的重要部分。以大豆为原料开发

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的饮料包括＿８Ｊ：（１）含丰富蛋白质、钙、矿物质和维生

素的豆乳饮料。（２）富含蛋白、食物纤维的豆腐渣开发饮料。为防止豆腐渣沉淀，可通过温度调理和高频电位处理来增加豆乳中的一ＳＨ含量或超高压均质来改善豆乳的稳定性。（３）豆乳发酵饮料。以大豆为原料，接种于乳酸菌和果香酵母，使发酵乳产品酸甜可口，香气浓厚。还有一些以其它植物蛋白为原料开发饮料的报道－１…，如秦波涛等开发了以麦胚为原料的乳酸发酵饮料。麦胚中蛋白质含量３０％以上，含人体必需的８种氨基酸，特别是赖氨酸含量高，还含有不饱和脂肪酸、亚油酸和维生素等。麦胚液经乳酸菌发酵后，既纠正了麦胚本身的一些异味，又保留了其中的营养成分，使麦类加工的副产品得

到充分利用。４菌类

香菇、金针菇、灵芝、银耳、蘑菇、木耳等大型真菌中含有某些多糖成分，能活化巨噬细胞刺激抗体产生而提高人体免疫力１７Ｊ。长期研究表明，在多糖骨架链上占优势的交替１—３链连接的Ｄ—Ｄ一葡聚糖往往具有较明显的抗肿瘤活性，香菇多糖、猪苓多糖都属于此类。银耳作为真菌的一种，据分析，每

１００９干银耳中含蛋白质６．３９，脂肪１．２９，糖１１．５９，

钙０．６４３９，磷０．２５９，钾０．９８７９，铁０．１７５９，营养及医疗价值均较高。黄亚东等［２０Ｊ以啤酒生产过程中产生的低糖麦芽水及啤酒酵母的提取液作为培养液，以银耳芽孢为菌种，在通风条件下，通过液态深层发酵获得银耳孢子，经破碎、压榨、过滤、调配制成一种低酒精度的饮料酒。猴头菌是一种高蛋白、低脂肪保健食品，富含多糖、生物碱、氨基酸、微量元素和多种维生素。猴头菌培养液能增强胃液分泌，保护溃疡面，促进黏膜再生，使胃中胃泌素分泌增加，

兰雄［２１Ｊ将猴头菌发酵液混配蛋白糖、香精等添加

剂，首次报道了猴头菌功能性饮料的生产技术。潘继红等【２２］采用云芝菌深层培养滤液制成云芝酸乳，经测定，其中可溶性固形物的含量为１０．７％，乳酸含量为０．６６％，具有较高的营养和药物价值。灵芝可促进机体全面器官机能正常化，防止血栓生成和动脉硬化，使中枢神经躯体机能保持平衡。王淑

珍［２３Ｊ报道的“山帝”饮料就是以多种名贵药材为原

料，添加灵芝深层发酵液作基料，用酵母菌、乳酸菌发酵液调酸，用复合甜味料调甜，制成的纯天然功能

性饮料。

５矿物类

人体必需微量元素包括：硒、铬、铜、氟、碘、铁、

锰、钼、硅、锌等，其中硒、铬、锗等与目前严重威胁人类健康的肿瘤、心血管疾病和糖尿病密切相关。因此，通过饮料等食品途径补充适量微量成分及其他钙、钾等人体易缺乏成分，不仅有利于人体健康，而且对厂家开发新产品也是一种新途径。中科院武汉植物研究所龚复俊等人Ⅲｏ以富硒玉米须、富硒银杏叶为主要原料制得富硒固体饮料，通过对小白鼠学习成绩测试表明，饮用富硒固体饮料能明显提高小白鼠对电击的正确反应。日本专利介绍的补充矿物

质饮料主要有ＩｓＪ：（１）含钾饮料。在磷酸钾或苹果酸

钾中加糖醇及有机酸，使这二种钾盐可溶化，促进体内吸收，而且酸味好。（２）含铁分饮料。一般用柠檬酸亚铁钠或焦磷酸亚铁来补充铁质。（３）添加ＣＰＰ促进钙吸收的饮料。（４）低钾饮料。用离子交换、反渗透等组合应用的选择性除去钾，适合肾功能衰弱患者饮用。Ｅｌ前旧Ｊ，有ＰＭＰ发酵制品公司发酵生产的葡萄糖酸钾，采用了消除苦后昧的特殊方法，避免了使清淡口味的饮料产生异味的问题，可以作为运动员饮料的强化剂，能够减轻由于激烈运动而引起的肌肉痉挛。钙强化功能性饮料的开发在老人、妇女和儿童中有广阔的应用前景，因为含钙丰富的食

品如肉、蛋、奶摄入量太少，所以缺钙情况在世界上

许多国家普遍存在【７Ｊ。目前国际上最流行的钙剂是

果酸钙，森田日出男对２１－－３０岁的女性进行临床钙

吸收率实验，结果表明，对于加有果酸钙的鲜橘汁，人体钙吸收率为４０％，高于钙吸收率只有３０％的牛奶。卫生部公布列入使用卫生标准的钙营养强化剂已有：碳酸钙、醋酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、苏糖酸钙等。

６海产品

小球藻和绿藻、褐藻等海藻类及其抽提物富含叶绿素、维生素和矿物质，作为健康食品及功能性材料作饮料历史很久。日本专利曾报道过Ｅ８Ｊ：（１）生海带冻结粉碎，悬浊于水中，营养和风味不受损失的饮料。（２）将海苔用含水有机溶剂抽出处理，得到食感好的饮料。目前开发的螺旋藻饮料是饮食中７一亚麻酸的良好来源，大致含１２％类脂物，而７一亚麻酸为类脂物总量的２０％～２５％。徐建祥等［２ｓｊ曾对螺旋藻营养保健饮料生产工艺进行了研究：采用２５０－－３００ａｔｍ均质压力对螺旋藻破壁，按原料重量１％加入木瓜蛋白酶在５５～６０℃保温２ｈ降解藻蛋白，添加０．０６％～０．０８％琼胶作稳定剂，产品呈浅绿色，半透明，无沉淀、分层及藻腥味。海藻酸钠是从海带、马尾藻、巨藻等褐藻中提取的天然高分子多糖

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“２００３中国国际饮料科技报告会”论文集

聚合物，主要由口一Ｄ一甘露糖醛酸和ａ—Ｌ一古罗糖醛酸组成。由于它在胃肠里具有吸水性、吸附性、阳离子的交换和凝胶过滤等生理作用，对人体的新陈

代谢可起到独特的调节效果，因此，在国外被称为

“长寿食品”。李作良等［２６Ｊ将微胶囊技术应用到饮料加工中，研制出该饮料的所谓最佳配方及生产工

艺，得到海藻酸钠胶囊饮料。最近Ｌ２Ｊ，以色列化学公

司生产一种以海拔低于海平面４００ｍ的死海盐为原料的食盐新产品“海之盐”，一般食盐含氯化钠９０％以上，而海之盐只含氯化钠４７％，其余的５０％为氯化钾和３％的碳酸镁等微量的无机盐。由于过量摄取氯化钠是引发高血压、心脏病的病因，因此，海之

盐不仅可以使人们从食盐中摄人的氯化钠减少

５０％以上，而且，其中的氯化钾还具有调整细胞平衡和降低血压的功效，这为保健饮料的开发又提供了一个新型资源。牡蛎、扇贝、文蛤是我国重要海洋贝类资源，牡蛎中含有的牛磺酸、氨基酸和生物锌等生理活性物质赋予了它很高的营养价值，国内外都曾对它作过详细全面的研究。栉孔扇贝团中提取的水溶性海洋多肽具有抗氧化损伤作用，能够清除超氧负离子和羟自由基，显著增强免疫细胞的代谢和增殖，是一种有潜力的抗氧化剂和免疫调节剂，同时扇贝开发过程中的副产物扇贝边同样具有较高的营养价值和丰富的生理活性成分。另外，对文蛤肉进行控制酶解得到的混合多肽水解液，能较好的抑制高血脂中ＴＣ、ＴＧ的升高，提高ＨＬＤ—ｃ含量及抗脂

肪肝作用。因此贝类是制备保健饮料的理想原料。

曾庆祝［２７１曾应用扇贝边酶解液获得一种保健功能

饮料。

７功能性添加剂

功能性添加剂包括：功能性甜味剂、维生素、纤维素、氨基酸、矿物离子等。功能性甜味剂［２８Ｊ是具有特殊生理功能或特殊用途的食品甜味剂，由于代替了蔗糖，甜度虽大，但摄人能量值很低或为零，可供糖尿病人食用或不会引起牙齿龋变。目前包括：功能性单糖、功能性低聚糖、多元糖醇、糖苷、二肽、蛋白质、蔗糖衍生物和人工合成甜味剂八种。低聚糖饮料开发时间较长，它可改变肠内微生物群落，利于结肠内双歧杆菌和乳酸杆菌等有益细菌的繁殖，减少人体有毒物质的代谢，降低血清胆固醇和血压，增强人体的免疫功能。日本麒麟公司１９９０年推出的等渗运动饮料，每１００ｍｌ热量值为６２７ＫＪ，该饮料使用果糖作甜昧剂，饮用后能量转化速度侠，不会引起血液中血糖升高，适用于运动员及肥胖病人饮

用。汪方安等［２９Ｊ意识到异麦芽低聚糖售价昂贵的现实，采用ａ一葡萄糖甘酶转苷生产低聚异麦芽糖浆，经酵母发酵，降低了发酵糖的比例，提高了低聚糖的比例，制得的低聚糖浆可作为功能性饮料的母液，能够降低异麦芽低聚糖的生产成本。其他添加剂由于各自的保健作用应用也十分广泛。

在过去的几年里，功能性饮料的发展一日千里。

运动饮料、新生代饮料、强化饮料、含乳饮料及其他品种饮品已远远超过其他种类的饮料并引领着其他功能性食品组分的发展方向。但随之而来的有关对功能性饮料实行更为严格的审评程序的呼声也日益看涨。例如在饮料生产中使用的功能性食品添加剂啪』，美国食品与药物管理局（ＦＤＡ）规定饮料商对产品功能性的声明必须以公认的科学机构例如国家科学院等的权威文件为依据，而这些文件必须认可或描述饮料与健康之间的确切联系。还有中草药作为有效成分添加到饮料中是否混淆了食品和药品二者的概念也引起了大家的争论。因此，我们广大食品科技工作者应该在积极开发新型功能性饮料的同时，严格按照市场规范进行操作，使功能性饮料向着更健康、更规范的方向发展。

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ＲａｎｄＤｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｂｅｖｅｒａｇｅｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ

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ｍｅｄｉｃｉｎｅ；ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ

ａｄｄｉｔｉｖｅ

国内外功能性饮料研究与开发

作者：作者单位：

于志萍， 陈一， 黄艳凤

天津科技大学食品科学与生物工程学院(天津)

1.期刊论文 王苏 功能性食品 -中外食品工业信息2000,""(6)

功能性食品是一个难以限定界限的市场,因此不论是有实力的综合性大公司,还是各国的小型公司都涉足此领域.综合性的大公司如雀巢、联合利华等是通过新品牌或老品牌的产品功能性参与市场竞争.而小公司只能靠其独有的特色在有限范围内(如功能性饮料)占有一定的市场.功能性食品在不同国家和地区所受欢迎的种类也不同.欧洲以调理内脏健康的产品,尤以利用生物技术的占主导.美国市场的兴趣在防癌产品和天然植物开发的产品上.日本市场也是极重视天然类型的产品.

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