FBIF食品饮料创新 09-09
科研加持,营养进阶:君乐宝的乳品升级之路
index_new5.html
../../../zaker_core/zaker_tpl_static/wap/tpl_keji1.html

 

宁一冰,研发中心营养研究院院长,君乐宝乳业集团

分享嘉宾

宁一冰,研发中心营养研究院院长,君乐宝乳业集团

2025 年 5 月 9 日,君乐宝乳业集团研发中心营养研究院院长宁一冰在 FBIF2025 产品开发论坛,进行了题为《科研加持,营养进阶:君乐宝的乳品升级之路》的分享。

【下文根据演讲整理,内容有删节】

大家早上好!我今天分享的题目是 " 简醇风味发酵乳调节肠道菌群的数据 "。

主要包括四个内容,介绍产品开发背景,简醇风味发酵乳开发的心路历程,功能实验的设计路径,最后是临床实验的结果。

简醇这一产品想必在座的各位也多有耳闻,甚至不少朋友已经品尝过。简醇是一款低 GI、零蔗糖的产品,其口味优良,且低卡低热量,因而深受广大消费者的喜爱。然而,这也给君乐宝的研发团队提出了一个极具挑战性的课题:我们下一个升级的方向究竟在哪里?我们又该如何将简醇推向更高的高度,使其更受消费者青睐?这无疑是我们需要深入思考和探索的问题。

图片来源:君乐宝分享资料

产品设计前期心路历程

在项目前期研发过程中,我们综合考虑了市场需求、产业升级需求等诸多因素,进行了大量的数据分析和内部讨论。首先简醇的定位是功能性酸奶,即功能性发酵乳,旨在为消费者带来潜在的健康价值。这一定位为我们提出了诸多课题,包括如何精准升级产品的营养配方,如何验证其功效成分及功能活性物质,以及如何构建从动物研究到临床研究的完整证据链,从而为产品的功效提供有力的验证。

在口味迭代方面,我们深知市场上传统发酵乳口味同质化现象较为严重。大家都知道,市场上的发酵剂大多使用的是常见的几种菌种,难以满足消费者对于多样化口味的需求。因此,我们需要解决的两大问题,一个是功能,另外一个是口味。

如果我们要在功能和口味上实现质的飞跃,就必须突破诸多技术瓶颈。例如,货架期的稳定性问题,一旦更换发酵剂或菌种,就必须确保后酸和活菌数量的稳定。此外,功能与口味之间的平衡也是食品研发中一个极为常见的难题。通常情况下,一个产品若功能出色,往往会影响其口味;而若要使其美味可口,例如添加蔗糖,又会与年轻消费者的需求背道而驰。因此,如何在口味与功能之间找到最佳平衡点,便成为了食品科研研发中最为关键的问题和瓶颈所在。

对于消费者而言,他们所期望的产品应当是兼具功能与美味的,要不然他们就喝中药了,为什么要吃食品?食品所要解决的核心问题,便是如何将功能与美味完美融合,创造出美味的功能食品。而目前市面上对于发酵乳功能性研究的现状是,许多人仅仅关注酸奶本身是否好喝,却忽视了对其研究证据的深入探究。这恰恰为君乐宝提供了巨大的机会,我们有责任、有能力为消费者带来更具价值的产品,这也是我们努力的方向和工作的重点所在。以上便是我们在产品设计前期所经历的心路历程。

产品开发过程

在文献资料查询过程中,我们发现酸奶起源于欧洲,欧洲人长期饮用酸奶,相关研究众多。其中,许多大队列研究显示,长期饮用酸奶的人群与不饮用酸奶的人群相比,在结肠癌发病率、胃肠功能紊乱现象以及心血管疾病发病率等方面均较低。由此可见,普通酸奶本身便是一个良好的益生菌载体。在此基础上,我们进一步了解到,根据 WHO 全球报告,全球约有 40% 的人群患有不同程度的肠道功能紊乱,其中便秘是一个主要问题。从数据来看,我们应当聚焦于解决这一主要矛盾和问题,即肠道问题,尤其是功能性便秘。

(一)菌群的复配

在新的趋势方面,以往的研究多集中于单菌,但如今我们正逐渐从单菌过渡到复配菌种的组合。早期进行菌种研究时,大多采用单菌研究,然而这种方式忽略了一个严重的问题,即在工业化过程中,发酵剂和益生菌之间是相互影响的。如果不考虑这一点,单菌的研究结果又如何能替代中长期的功效呢?这正是单菌临床研究无法代替酸奶功能的主要原因。

此外,以往的经验性复配方式也存在局限性。过去,人们多根据传统经验或市面上大厂供应商的推荐来使用菌种,这种方式缺乏科学依据。如今,我们应当如何从经验性复配过渡到更科学、以大数据驱动的方式来筛选菌群组合发酵剂,这无疑是一个新的趋势和方向。

同时,在资料查询和文献检索中,我们发现复合菌群具有诸多优势,其靶点作用更多,功能互补性更好。我们知道,整个消化系统从口腔到肛门的整个过程都存在着菌群,且不同部位的菌群功能各不相同。因此,对于不同的菌株,我们不能仅仅局限于单一菌株的作用,而应更加注重复合菌株的复配添加在发酵乳中的应用。

(二)菌种库建设

在早期开发过程中,君乐宝作为一家有着 30 多年历史的企业,一直以酸奶起家。自 2010 年起,我们便着手建设自己的菌种库。我们从内蒙古、云南、西藏等地采集发酵乳,并从这些发酵乳中分离菌株,将其收纳于我们的菌种库中。目前,我们的菌种库已收纳了千种菌株,涵盖 22 个种属。若要设计新的发酵剂,必须拥有自己的菌种库,以便从中筛选和配比。我们的菌种库为科研人员提供了宝贵的研究机会。

另一个心得便是吸取百家之长。老祖宗留下来的传统,能够流传至今,必然有其合理和有价值之处。我们的中医中药便是如此,历经千年传承,依然具有不可替代的价值。我们的科研人员远赴欧洲,将开菲尔发酵菌团带回国内;同时,他们还走访了少数民族地区,将当地的发酵食物带回,无论是发酵面团还是酸奶,我们都进行了菌群分析和宏基因检测。在这些传统食品中,我们发现了各种不同的主导菌株。例如,开菲尔中的乳杆菌、酸面团中的植物乳杆菌等,这些菌株不仅具有特殊的功能,还带来了独特的风味。

沿着这一思路,我们的科研人员开始在菌种库中筛选菌株,不断进行复配和模拟。我们从欧洲到国内,研究传统发酵乳的配比和菌株,然后在我们的菌种库中寻找相似的菌株进行替换和复配。为了给消费者提供功能性低温的发酵乳,在复配过程中我们做了很多的研究。首先,我们要确保这些菌株能够耐胆盐,能够在胃酸环境中存活下来。此外,我们还注重口味的控制,尤其是后酸的平衡。例如,乳杆菌虽然功能性良好,活性较高,但其产酸特性会使酸奶变得过于酸涩,这就需要我们在其中找到平衡。

(三)风味调整

经过初步筛选和多次配比后,我们选出了 8 种发酵菌的组合,并运用色谱质谱联用分析技术对其香气进行分析。我们知道,菌很有意思的一点是每个菌株的气味都是独特的。酸奶的酸性程度以及某些特定菌株所产生的乙酸等物质,都需要进行定量和定性分析。

此外,还有乳香的问题,我们需要确定哪些菌群能够产生乳香,因为醛类物质可以赋予酸奶乳香气。我们的研发人员在完成色谱质谱检测后,挑选出了最佳口味的配比,并且从我们的菌种库中识别出了自有专利菌群的专利组合。在此基础上,我们发现了诸多优势。不仅在口味上有所突破,我们在功能上也取得了显著成果。通过液相色谱 - 质谱联用分析,我们发现该专利菌群组合所产生的代谢产物中,短链脂肪酸含量比普通酸奶更高,且其上调了 200 多种物质,下调了 100 多种物质。由此可见,我们所识别出的专利菌群组合在功能上远远优于普通酸奶。

同时,我们还必须考虑工艺参数。在工艺参数方面,我们采用了正交实验,对参数进行不断调整,优化发酵温度、菌种添加量、均质压力和温度等。通过反复测试,我们收集了大量数据,这使得我们后期的产品在稳定性、口味稳定性以及后酸稳定性方面都得到了有力保障,同时也让后续的质量控制更加容易、更加严格。

口味测试也是我们绝对不能忽视的环节。在内部消费者测评中,我们的产品必须优于竞争对手 A 和竞争对手 B。在外部,我们依据调研数据,明确口味指标和关键指数,严格把控产品质量,确保其绝对优于竞品。通过内部和外部的口味测试,我们力求在口味上实现绝对领先。最终,我们筛选出了一个最优组合,即 10 种复合菌、专利菌的搭配,并且保证每瓶产品含有 1000 亿活菌。

新一代简醇产品功能效果测试

以上便是我们的开发过程,接下来,我们来谈谈产品的功能。

(一)三位一体研究模型

这是一款兼具功能与口味的新一代简醇产品。在试验设计上,我们创新性地构建了三位一体的功能实验模型,涵盖斑马鱼、小鼠以及人体临床研究。斑马鱼生长迅速,一个月即可成熟,且其幼鱼身体透明,这使得观察通便排泄过程变得极为便捷。此外,斑马鱼与人类有 87% 的 DNA 相似度,在低等动物中,其 DNA 与人类的接近程度相对较高。而且,斑马鱼实验具有快速、投入少的特点,前期基础研究无需等待两三年的周期,因此在早期研究中具有显著优势。我们可以先在斑马鱼上进行筛选,观察不同方案的效果。之后,若实验效果良好,则进一步优中选优,进入动物实验阶段,对其安全性、功效性进行更深入的评价。只有当产品既具备功效又确保安全时,才可进入人体实验阶段。从伦理道德角度而言,这也是完全可行的。因此,这种三位一体的研究模型极为严谨。

斑马鱼的研究分为两个步骤。首先是肠道内容物排泄时间的研究,我们采用红色荧光标记,并设置了不同浓度的实验组,包括中、高、低三个剂量组。研究结果显示,简醇风味发酵乳在高剂量组的效果最为显著。其次是对益生菌定植情况的研究,我们使用绿色荧光标记益生菌,分别在 0 小时、6 小时、24 小时和 48 小时进行观察。结果发现,在 6 小时时,益生菌数量迅速增加;24 小时时趋于平稳,且高于投食之前;24 小时后开始逐渐下降。通过这一小型研究,我们可以看到益生菌在斑马鱼体内能够定植 24 小时。正如我们所知,益生菌需要每日补充,就像我们每天需要补充水溶性维生素一样,乳酸菌类也是如此,需要持续补充。

第二个研究是小鼠实验,我们与江南大学附属医院合作,采用保健品的润肠通便验证标准进行实验。实验共分为八组,包括对照组、模型组、简醇风味发酵乳低剂量组、高剂量组、菌种分组等。在功能评价方面,我们主要考察小肠运动、排便情况、粪便排出量等指标。其中,墨汁推进率、首粒排黑便时间以及 5 小时内黑便排出重量是明确的评价指标。只要其中任何一项呈阳性反应,即可判定实验结果为阳性,即具有润肠通便功能。

实验结果显示,简醇风味发酵乳在小鼠模型中具有显著的润肠通便功能。与模型组相比,简醇风味发酵乳组的小鼠在墨汁推进率、首粒排黑便时间以及 5 小时内黑便排出数量等方面均存在显著性差异。这表明,简醇风味发酵乳在动物实验中是一种非常有效的促进排便产品。

在菌群方面,我们采用肠道菌群 16S rRNA 检测技术,发现君乐宝简醇风味发酵乳对肠道菌群产生了明显影响。例如,双歧杆菌、乳球菌、鼠李糖乳杆菌等益生菌的丰度在喂食后均有所增加。众所周知,双歧杆菌属的减少与人体衰老密切相关。如果能够维持肠道中双歧杆菌属的丰度,就能有效延缓衰老速度。

接下来,我们来看临床研究。在企业进行研究时,我们不能随意浪费资金,科研人员虽然知道科学实验结果可能存在阴性或阳性,但在企业中,我们仍需脚踏实地,尽可能朝着有结果的方向开展实验。因此,我们在整个研究过程中始终保持稳重的步调。

在临床研究方面,我们依然与江南大学附属医院合作。与教授们合作时,他们设计的实验非常严谨。我们采用了 RCT 双盲随机对照研究方法,并招募了 220 名受试者,这是一项中大型的临床研究。通常情况下,小型临床研究只需二三十人即可得出初步结果,但我们为了确保研究的严谨性和正规性,不仅满足统计学要求,还力求高于统计学标准来设计整个临床研究。这也是我们对消费者的一个承诺。

在研究中,我们将受试者分为两组,对照组和简醇风味发酵乳服用组,每天仅服用一罐,整个研究周期为 28 天。我们收集了问卷调查数据,同时抽取了血样并留取了粪便样本。原本招募的 220 人中,最终有 199 人完成了整个研究过程。所有招募的受试者均为轻度便秘患者。

(二)临床测试结果

1、便秘及肠胃情况改善

在经过 28 天的服用后,我们发现,在改善便秘症状的有效性方面,两组均有一定效果,普通酸奶和简醇风味发酵乳都发挥了作用,这与我们最初的观点一致,即酸奶本身就是一个很好的益生菌载体,具有一定的功能性。然而,我们的研究表明,简醇风味发酵乳的功能显著优于普通酸奶。此外,我们还进行了为期两周的后续追踪观察,发现简醇风味发酵乳组的排便状况能够保持顺畅,而对照组普通酸奶组的排便情况则已恢复到服用之前的水平,这说明普通酸奶的效果不够持久。因此,我们的结论是,与普通酸奶相比,简醇风味发酵乳不仅能够改善便秘,而且效果更为显著且持久。

那么,便秘改善的具体指标有哪些呢?主要包括排便频率、排便费力度、如厕时间、排便费力情况、是否使用辅助方法以及每天排便次数等。这些指标在研究结束后均较入组时有所改善,同时在其中四项指标上,简醇风味发酵乳组的表现优于普通酸奶组,这是我们所采用的评估标准。

最后,我们再来看肠道菌群的情况。在简醇风味发酵乳干预后,我们发现添加的菌株在肠道中的富集程度更高,丰度更大,种类也更为丰富。在干预 28 天后,我们对双歧杆菌丰度的维持能力进行了评估,结果显示,简醇风味发酵乳组的表现优于普通酸奶组。

2、睡眠及焦虑情况改善

除了润肠通便的作用外,还有一个问题值得关注,那就是简醇风味发酵乳是否对睡眠和焦虑具有改善作用。从科研角度来看,肠道与情绪之间存在着紧密的联系,这便是所谓的脑肠轴。古人云:" 胃不和则卧不安。" 如果脾胃功能失调,气血不足,将会影响整个人的身体状况,不仅影响睡眠、免疫和新陈代谢,而且我们还知道,饮食、睡眠、运动、阳光等都是最为重要且免费的保健事项。

在数据方面,我们采用匹兹堡睡眠指数进行评估。结果显示,在受试者服用简醇风味发酵乳 28 天后,其睡眠状况得到了显著改善,且改善效果更为明显。在焦虑方面,我们在入组前记录到中度焦虑患者 8 位、中重度焦虑患者 6 位、重度焦虑患者 2 位。而在出组时,这些患者的焦虑症状均得到了明显改善。通过血液检测,我们发现与睡眠相关的因子水平发生了变化,这表明益生菌能够产生更多的五羟色胺,从而改善睡眠和焦虑状况。

最后我做一个总结,简醇风味发酵乳的创新点主要体现在以下几个方面:菌种复配的新思路、口味工艺的调整、蛋白控制等,以及功能验证体系的构建,即三位一体的体系,使得产品的功能有据可查。此外,我们还实现了自主益生菌的专利配方,并降低了使用成本。总的来说,我们整个研发历程构建了一个从菌株工艺到宿主的全链条评价体系,并推动了行业从经验驱动向科研实证驱动的转型升级。

这就是我想跟大家分享的,谢谢!

提示:

* 本文为 FBIF 原创首发,欢迎无条件转发朋友圈。转载请在后台回复 " 转载 " 了解规则。

更多文章

/ FBIF 食品微信群 /

让专业的人聚在一起,30w+ 食品人已加入 !

宙世代

宙世代

ZAKER旗下Web3.0元宇宙平台

一起剪

一起剪

ZAKER旗下免费视频剪辑工具

相关标签

君乐宝 科研 数据分析
相关文章
评论
没有更多评论了
取消

登录后才可以发布评论哦

打开小程序可以发布评论哦

12 我来说两句…
打开 ZAKER 参与讨论