在當(dāng)前中國(guó)消費(fèi)品市場(chǎng)上,“健康化”、“清潔標(biāo)簽”與“功能性食品”正在成為不可忽視的三大關(guān)鍵詞。
圖片來(lái)源:Pixabay
與此同時(shí),我們也面臨一個(gè)現(xiàn)實(shí)困境:膳食結(jié)構(gòu)日益精細(xì),膳食纖維攝入持續(xù)不足,正悄然成為慢性病上升的推手之一。在此背景下,食品原料的創(chuàng)新不僅是研發(fā)課題,更是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵突破口。
2025年5月8日,在FBIF功能性配料創(chuàng)新分論壇上,新琪安集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)兼深圳功能食品創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)鐘旭東博士圍繞海萃素?這一新型膳食纖維原料,分享其研發(fā)邏輯、功能優(yōu)勢(shì)與實(shí)際應(yīng)用。
海藻這一傳統(tǒng)原料,如何在技術(shù)加持下釋放出結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)的雙重潛力?這不僅是一次產(chǎn)品介紹,更是對(duì)未來(lái)食品配方可能性的重要啟示。
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鐘旭東博士,集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)兼深圳功能食品創(chuàng)新研究院院長(zhǎng),新琪安集團(tuán)
鐘旭東博士,集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)兼深圳功能食品創(chuàng)新研究院院長(zhǎng),新琪安
我是新琪安的鐘旭東。今天很榮幸在這里與大家分享新琪安研究院利用自主研發(fā)的生物酶技術(shù)開發(fā)的新產(chǎn)品——海萃素?。正如標(biāo)題所述,海萃素是一款以膳食纖維為核心的功能性原料。
本次分享的內(nèi)容將分為四個(gè)部分:
一、膳食纖維與人體健康;
二、海萃素?的功能特點(diǎn);
三、海萃素?在食品中的應(yīng)用;
四、海萃素?產(chǎn)品的理化特性,與常規(guī)膠體及其他食品添加劑的差異。
一、膳食纖維與人體健康
膳食纖維被稱為“第七大營(yíng)養(yǎng)素”,是人體必需的營(yíng)養(yǎng)成分。它的定義是指植物原料中含有三個(gè)以上糖苷鍵、且不能被小腸消化吸收的部分。
通常人們將膳食纖維與“通便”聯(lián)系在一起,這是最基本的作用。但實(shí)際上,膳食纖維還具有許多其他功能,例如調(diào)節(jié)糖類與脂類代謝、維持腸道健康等。它在人體的脂類代謝方面也起到了很好的作用。
鐘旭東博士,集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)兼深圳功能食品創(chuàng)新研究院院長(zhǎng),新琪安
分享一組數(shù)據(jù),這是日本厚生省從上世紀(jì)50年代至2000年初統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)。綠色曲線表示膳食纖維的人均攝入量,明顯呈下降趨勢(shì);黃色曲線則顯示糖尿病發(fā)病率持續(xù)上升,呈現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性。
另一組數(shù)據(jù)顯示,隨著生活水平提高,人們飲食越來(lái)越精細(xì),膳食纖維的攝入量卻不斷下降:從人均每天約25g降至目前的13g左右,僅為WHO和中國(guó)衛(wèi)生部門推薦攝入量的一半左右。
因此,在現(xiàn)代社會(huì),肥胖、糖尿病等疾病發(fā)病率上升的背后,與膳食纖維的攝入嚴(yán)重不足密切相關(guān)。
二、海萃素?的功能特點(diǎn)
海萃素?是新琪安集團(tuán)注冊(cè)商標(biāo),屬于海藻類膳食纖維。我們采用自主研發(fā)的生物酶法技術(shù),從可食用紅藻類(如龍須菜)中提取,符合“清潔標(biāo)簽”標(biāo)準(zhǔn),是天然食品原料。
產(chǎn)品的核心特點(diǎn)如下:
1.同時(shí)具備增稠、保水、穩(wěn)定功能;
2.高膳食纖維含量(含量達(dá)60%~90%);
3.可在配料表中以“海藻粉”名義標(biāo)識(shí);
4.不屬于食品添加劑,不受使用范圍或限量限制;
5.應(yīng)用廣泛,適用于乳品、布丁、果凍、軟糖、果醬等多個(gè)品類;
6.清潔標(biāo)簽屬性明顯,符合清潔標(biāo)簽需求。
我們開發(fā)這款產(chǎn)品的初衷是:現(xiàn)有海藻提取物如瓊脂、卡拉膠、海藻酸鈉等僅占可溶性部分,而大量不可溶的膳食纖維被遺棄。我們希望利用這些被忽略的部分,開發(fā)出“營(yíng)養(yǎng)+結(jié)構(gòu)”雙重功能的創(chuàng)新型膳食纖維。
三、海萃素?在食品中的應(yīng)用
(一)酸奶中的應(yīng)用
目前的常溫酸奶中普遍使用各類膠體及食品添加劑。通過配方優(yōu)化,海萃素?可替代部分傳統(tǒng)添加劑。
首先是在口感方面有顯著改善。其順滑細(xì)膩的口感不同于市場(chǎng)常規(guī)膳食纖維所帶來(lái)的粗糙感,更適合用于酸奶等對(duì)口感要求較高的產(chǎn)品。同時(shí),該原料無(wú)異味,不影響酸奶原有風(fēng)味,并能有效提升酸奶的稠度。
此外,可替代明膠、瓊脂等膠體類原料應(yīng)用于酸奶中。作為一種膳食纖維,它不僅具有功能性,還能帶入“膳食纖維”概念,適用于飲用型、凝固型及常溫酸奶等多種形態(tài)。
下面是幾個(gè)酸奶中的應(yīng)用案例:
1、與速溶瓊脂對(duì)比
以常規(guī)酸奶配方為基礎(chǔ),使用海萃素與速溶瓊脂進(jìn)行對(duì)照。在1.6‰的添加比例下,海萃素?在pH值、保水性、增稠增黏效果方面均優(yōu)于速溶瓊脂。在相同條件下,其保水性能明顯更高,基本實(shí)現(xiàn)不析水。
2、與其他品牌海藻粉對(duì)比
我們還對(duì)比了日本速溶瓊脂及多個(gè)國(guó)產(chǎn)品牌的海藻粉或速溶瓊脂。在保水和增黏效果方面,海萃素?在同等pH和酸度條件下表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。
3、與柑橘纖維對(duì)比
目前市面上廣泛使用柑橘纖維作為清潔標(biāo)簽原料。經(jīng)酸奶應(yīng)用測(cè)試,在相同添加量下,海萃素?的吸水性和增黏效果均優(yōu)于柑橘纖維。
4、小結(jié)
海萃素?作為膳食纖維類清潔標(biāo)簽原料,在酸奶中可替代常規(guī)膠體,且口感細(xì)膩?lái)樆?/p>
可標(biāo)示為“海藻粉”,替代現(xiàn)有多種膠體,整體成本可降低約15%~20%。
(二)軟糖中的應(yīng)用
軟糖中常用膠體包括瓊脂、卡拉膠、明膠等。我們選用兩種型號(hào)的海萃素?產(chǎn)品(J型和K型,主要區(qū)別在原料來(lái)源)進(jìn)行測(cè)試。
1、質(zhì)構(gòu)與口感特性
相較于瓊脂和卡拉膠,海萃素?在脆性、咀嚼性、硬度等方面均有優(yōu)化。J型產(chǎn)品硬度較高,性能接近瓊脂,但表現(xiàn)更優(yōu);K型產(chǎn)品更脆。
2、小結(jié)
海萃素?與魔芋粉搭配后,可適用于多種硬度及Q彈性要求的軟糖產(chǎn)品,滿足多樣化市場(chǎng)需求。同時(shí),綜合成本降低約20%。
(三)果醬中的應(yīng)用
果醬傳統(tǒng)多使用高糖配比的果膠(白糖含量需在50%以上)以實(shí)現(xiàn)凝膠效果。然而當(dāng)前市場(chǎng)趨勢(shì)趨向低糖、代糖、低GI。我們以海萃素?替代高酯及低酯果膠,在以下方面具有優(yōu)勢(shì):
1、替代效果
在0.3%添加量下,K型海萃素?的增稠效果已超越0.5%的果膠。
在保水方面,K型0.3%的添加效果優(yōu)于高酯果膠0.7%,優(yōu)勢(shì)達(dá)2~3倍。
2、小結(jié)
海萃素?為非添加劑型的清潔標(biāo)簽原料,在高糖或低糖果醬中均具備凝膠、增稠、保水與懸浮穩(wěn)定的功能。酸性果醬中,僅需添加0.2%~0.4%即可達(dá)成良好效果,總成本相比果膠或變性淀粉等組合原料降低約15%。
四、海萃素?理化特性
前述為海萃素?的應(yīng)用情況,以下為其理化性能說明:
(一)濃度、粘度和凝膠強(qiáng)度的關(guān)系
在濃度低于0.2%時(shí),J型與K型黏度呈線性增長(zhǎng)。K型在濃度超過1%后黏度迅速上升,2%以上可形成凝膠結(jié)構(gòu)。
從凝膠強(qiáng)度曲線比例上可以看出,海萃素?的濃度與其凝膠強(qiáng)度呈正相關(guān)。
(二)抗剪切性和耐熱穩(wěn)定性
K型和J型的水溶液在經(jīng)高速剪切后黏度有所提升,原因在于其含有20%~30%的不可溶膳食纖維,在剪切過程中形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高體系黏度。
在100分鐘沸騰加熱后,凝膠強(qiáng)度略有下降,但耐熱穩(wěn)定性優(yōu)于瓊脂、卡拉膠。
(三)水溶性抗凍性
在冷凍過程中,J型產(chǎn)品解凍后黏度保持穩(wěn)定;K型濃度超過1%后解凍黏度快速上升,表現(xiàn)出優(yōu)良的耐凍性能,適合用于冰淇淋及冷凍餡料。
(四)pH穩(wěn)定性
在pH<4的酸性條件下,黏度與凝膠強(qiáng)度衰減較快;在堿性環(huán)境中亦有一定下降。雖然耐酸性與傳統(tǒng)膠體類似,但因其含20%~30%的不可溶纖維,整體衰減速度較慢。
(五)金屬離子的影響
在嬰幼兒軟糖或營(yíng)養(yǎng)飲料中常需添加鉀、鈣、鎂等微量元素。
K型海萃素?,原料源自麒麟菜,麒麟菜是制作卡拉膠的主要原料之一。所以我們的產(chǎn)品本身就含有一些卡拉膠的膠體成分,同時(shí)還有一些不可溶性膳食纖維的成分。
K型產(chǎn)品對(duì)鉀、鈣離子尤為敏感,少量添加即顯著增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度;鎂離子在過量添加時(shí)反而會(huì)削弱其性能,呈現(xiàn)出與卡拉膠相似的性能。
而J型與K型的差異很大。J型產(chǎn)品表現(xiàn)出對(duì)金屬離子的穩(wěn)定性,特別是鈣離子的影響較小,凝膠強(qiáng)度變化平緩,即使添加至3%亦無(wú)明顯變化。另外,鉀離子和鈉離子對(duì)J型的影響也不大。總體來(lái)說,鈉、鉀、鈣離子對(duì)J型海萃素?的影響較小。
而影響較大的是鐵離子和鎂離子。尤其是鐵離子,即便是少量添加,也會(huì)導(dǎo)致J型海萃素?的凝膠強(qiáng)度快速下降。
因此,在實(shí)際使用過程中,建議盡可能避免鐵離子的存在。因?yàn)槿绻嬖阼F離子,即使按照既定添加量計(jì)算,最終也可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期的凝膠效果。
五、總結(jié)
下面對(duì)海萃素?進(jìn)行一個(gè)總結(jié)性歸納。
我們前面講到,海萃素?是一種符合清潔標(biāo)簽要求的食品原料。
在標(biāo)簽上可按法規(guī)標(biāo)示為海藻粉,目前主要用于水產(chǎn)制品。
在產(chǎn)品開發(fā)中,通過添加海萃素?,膠體成本可降低15%~20%。
海萃素?作為海藻來(lái)源的天然食品原料,不含過敏源,可用于替代動(dòng)物來(lái)源的明膠、卡拉膠、瓊脂等常規(guī)膠體。
在功能性軟糖中的使用,既可減少添加量,也可以降低整體配方成本20%~25%。
此外,海萃素?具有良好的耐剪切性能,在需要高速剪切處理的食品中,增稠效果更佳。
它的主要用途是替代常規(guī)膠體,并符合目前食品工業(yè)對(duì)“清潔標(biāo)簽”成分的需求。特別是在果膠、明膠的應(yīng)用場(chǎng)景中,如低溫酸奶、常溫酸奶、凝固型酸奶或奶皮子酸奶等產(chǎn)品中,海萃素?都能部分替代市場(chǎng)上常規(guī)膠體,并起到增稠、保水、防止乳清析出、保護(hù)蛋白的作用。
在果醬中的應(yīng)用表現(xiàn)也很突出,可替代高酯果膠或低酯果膠。特別是在高糖或低糖果醬中,海萃素?既是膳食纖維,又能主打“膳食纖維”概念,同時(shí)具備降低成本的優(yōu)勢(shì)。
另一個(gè)重要特點(diǎn)是它在一些冷凍或冰凍食品中也有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。海萃素?具有良好的抗熱性、耐熱穩(wěn)定性,一般在90°C~95°C加熱5到10分鐘后,其性能基本無(wú)變化;而在冷凍條件下貯藏?cái)?shù)天后,其凝膠強(qiáng)度變化也不大,因此在冷凍食品中也具有穩(wěn)定表現(xiàn)。
今天的分享就到這里。謝謝大家!
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