林太鳳，鄭大威，張淑芬，鐘儒剛

(北京工業(yè)大學生命科學與生物工程學院，北京市飲料及食品添加劑質量監(jiān)督檢驗站，北京100124)

目前，國內沒有明確的功能飲料定義，《飲料通則》(GB 10789)［1］只有特殊用途飲料分類，即通過調整飲料中天然營養(yǎng)素的成分和含量比例，以適應某些特殊人群營養(yǎng)需要的飲品，主要包括運動飲料、營養(yǎng)素飲料和其他特殊用途飲料。實際上，根據國際飲料行業(yè)的規(guī)定，功能飲料就是帶有保健作用的飲料。盡管國家把功能性飲料劃入藥品食品監(jiān)督管理局監(jiān)管，但是目前還沒有制定相關功能飲料法規(guī)，其標準也尚未出臺。功能飲料經過幾年的快速發(fā)展，已成為飲料市場的新主力軍，在飲料市場占有巨大比例，并逐漸成為人們生活必不可少的飲品。明確功能飲料類的分類原則有助于指導飲用者的選擇取向，并有助于功能飲料的品質控制，而功能因子的檢測方法是制定標準的前提。本文對功能飲料的分類、功能因子及其檢測方法作了詳細綜述。

1 功能飲料的分類

隨著人們對營養(yǎng)的深入認識和廠家的大力推廣，飲料越來越合適成為營養(yǎng)強化的載體。所以，功能性飲料也不再只針對特殊人群已是非常普遍。如果只把功能性飲料分三大類，似乎并不能給人們選擇飲料時提供明確的指導。所以在日常生活中，對功能飲料進一步細分有助于消費者科學地選擇功能飲料。綜合不同文獻，功能飲料可以按照原料、作用或功能性成分等多種分類原則進行分類［2］，根據功能成分進行分類是目前常用的分類原則。

功能性飲料按其主要功能成分一般可分為活性多糖飲料、功能油脂飲料、礦物元素飲料、強化維生素功能飲料、活性多肽飲料等。

1.1 活性多糖飲料

該類飲料一般包括膳食纖維飲料和真菌多糖(如香菇多糖、靈芝多糖等)飲料。由于活性多糖所具有免疫調節(jié)、抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗氧化等生物活性，有關活性多糖飲料的研究越來越多，也為多糖飲料發(fā)展提供理論基礎。一般在飯前或飯后喝，能幫助消化，排除體內毒素。便秘的人長期飲用，可慢慢調節(jié)腸道，緩解和治療便秘。

1.2 功能油脂飲料

功能油脂飲料指含有較多功能性不飽和脂肪酸的飲料。不飽和脂肪酸在人體只有少量合成，而有的不飽和脂肪酸在人體是不能合成的，只能通過膳食攝取。這類功能飲料就可以加強消費者對人體必需的不飽和脂肪酸的攝取。

1.3 礦物元素飲料

礦物元素飲料主要指強化了硒、鐵、鋅、鈣等與人體健康密切相關的微量礦物元素的功能性飲料，可增強人體免疫功能和身體素質，改善骨質疏松，有效抗疲勞。

1.4 維生素功能飲料

維生素功能飲料指強化各種維生素的一類飲料，如“紅牛飲料”等。維生素飲料除了補充人體所需的維生素以促進新陳代謝、維持神經系統(tǒng)功能、提高機體免疫力外，其中的抗氧化成分還能清除體內垃圾，起到抗衰老的作用，這類飲料適合所有人。

1.5 益生菌飲料

益生菌是含生理活性菌，能通過胃腸或定植于結腸或在腸道增殖，調整腸道菌群，而提高機體免疫力的活的微生物，能促進人體腸胃中有益菌生長，改善腸道功能，幫助消化、養(yǎng)顏，尤其適合老人和消化不良的人。

2 功能飲料的功能成分

2.1 礦物質

礦物質是人體所需的無機物的總稱，與維生素一樣，是人體必不可少的營養(yǎng)素，承擔不同生物功能，維持機體的正常運轉。在飲品中添加適量的礦物質，可使飲者在補充水分的同時迅速補充電解質。鉀、鈉、鎂、鈣等是在礦物質水功能飲料中經常添加的礦物質元素，如“娃哈哈”和“康師傅”等知名品牌的礦物質水;除了添加了K、Na、Ca、Mg等人體所需的常量元素外，還可能添加Zn等人體所需的微量元素如“娃哈哈”礦物質水。此外，“屈臣氏”、“統(tǒng)一”、“今麥郎”等品牌也紛紛推出礦物質水。除了礦物質水，在一些運動飲料中如農夫山泉“尖叫”活性肽運動飲料，“娃哈哈”花生奶蛋白飲料、寶礦力水特、營養(yǎng)快線都添加了除了 K、Na、Ca、Mg等常量元素，此外還添加了Zn元素。

2.2 維生素

市場上很多飲料都含有各種人體所需的維生素。維生素是人體必需的營養(yǎng)成分，能夠維持人體正常物質代謝和某些特殊生理功能，因此維生素飲料最大的功能是維持人體的正常生長發(fā)育。

功能飲料中使用較多的是水溶性維生素，其中VB族以及VC的使用最頻繁?！凹t?！逼放频亩嗫罟δ茱嬃隙家蕴砑泳S生素成分為主，除了添加維生素B6、B12和肌醇等B族維生素外，還添加了維生素PP，其主要功能是抗疲勞作用。功能性飲料中還常添加維生素C以增強飲用者的抵抗力，“日加滿”飲料含有維生素C、維生素B1、維生素 B2、維生素 B6，“農夫山泉”水溶C100飲料則強化了維生素C的含量，能迅速補充VC、提高免疫力。

2.3 咖啡因

咖啡因(Caffeine)是從茶葉、咖啡果中提煉出來的一種黃嘌呤生物堿化合物，是一種中樞神經興奮劑，能夠暫時的驅走睡意并恢復精力。因此，適度的咖啡因有祛除疲勞、興奮神經的作用，在臨床上也可用于神經衰弱的治療和昏迷復蘇［3］?？Х纫虺擞糜诳蓸沸惋嬃贤猓诠δ苄燥嬃嫌绕涫翘嵘裥涯X的功能飲料中也常常使用，它與維生素和礦物質同時使用，以達到抗疲勞、提神的作用如“紅?！钡木S生素功能型飲料等。

2.4 氨基酸和蛋白質

人在運動或疲勞之后需要及時補充蛋白質和氨基酸，主要是因為蛋白質及氨基酸具有維持血糖、氧化提供能量、刺激生長激素及免疫功能的生理作用。因此，氨基酸和蛋白質是功能飲料常用的功能因子。

2.4.1 ?；撬??；撬?Taurine)又稱α－氨基乙磺酸，是一種人體生長發(fā)育必需的含硫非蛋白氨基酸。?；撬犭m然不參與人體蛋白質合成，但它與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關，是半胱氨酸的代謝產物，具有抗氧化、增強免疫、降血脂、抗動脈硬化等諸多作用［4－6］。缺乏?；撬釙谷梭w內環(huán)境發(fā)生紊亂，所以在人體病態(tài)或為了維持健康狀態(tài)時把它作為營養(yǎng)物質適當補充是非常必要的。由于人體合成?；撬岬陌腚装彼醽喠蛩狒让?CSAD)活性較低，人體主要從食物中攝取來滿足。因此，?；撬崾枪δ茱嬃现谐Ｓ玫墓δ苄猿煞郑r夫山泉的尖叫活性肽運動飲料和尖叫植物飲料、康師傅的補充型運動飲料、樂百氏的脈動飲料、潤田的怡冠運動飲料等都含有?；撬?。

2.4.2 賴氨酸 賴氨酸是合成人體大腦神經再生性細胞和其他核蛋白以及血紅蛋白等所需的第一氨基酸，有促進鈣的吸收、增強人體免疫力以及益智健腦等功效［7－9］。賴氨酸在體內是不能合成的，但人體又不能缺乏賴氨酸，否則其它氨基酸將得不到很好地吸收和利用。人體必須從食物中吸取賴氨酸，而賴氨酸在谷物食品中的含量甚低，且在加工過程中易被破壞而缺乏。因此，賴氨酸往往是氨基酸類功能飲料中必添的功能因子，以促進其它氨基酸或蛋白質的吸收和利用，農夫山泉的尖叫活性肽運動飲料、上海麒麟的魔力氨基酸飲料、潤田的怡冠運動飲料、紅牛的維生素功能飲料等都添加賴氨酸。

2.4.3 特殊氨基酸和蛋白質 谷氨酰胺是一種在較激烈的運動時機體對它有額外需要的氨基酸，所以是一種有條件的必需氨基酸，也被運動營養(yǎng)專家稱為是一種挖掘肌肉功能潛力的關鍵物質。乳清蛋白是牛奶經特殊加工后得到的一種特殊蛋白質，它易消化吸收且生物活性遠高于其他蛋白質，是公認的人體優(yōu)質蛋白質補充劑之一。因此，在功能飲料尤其是運動飲料中，可以添加谷氨酸和乳清蛋白來增強功能飲料的功效。

2.5 膳食纖維

膳食纖維是一種人體消化酶難以消化的食用植物性成份，主要包括纖維素、半纖維素、果膠、樹膠、木質素等高分子物質。膳食纖維能夠在人體大腸能部分或全部發(fā)酵，不僅能刺激腸道蠕動以減少便秘，而且對心血管疾病、糖尿病、結腸癌等有一定的預防作用，此外膳食纖維還具有一定的抗氧化功效［10－13］。營養(yǎng)學家們正式將其列為繼蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、無機鹽(及微量元素)和水之后的“第七大營養(yǎng)素”，富含膳食纖維的食品將是21世紀主導食品之一。

由于上述膳食纖維的功能作用，美國、日本和臺灣地區(qū)在上世紀80年代就開發(fā)出了纖維素飲料，自此纖維素飲料開始進入人們的視線。我國的知名食品企業(yè)如娃哈哈、農夫山泉、蒙牛、伊利、光明等也紛紛推出富含膳食纖維的健康食品，如農夫山泉的纖維素飲料、匯源的高纖果汁、娃哈哈的思慕C、三元乳業(yè)的高纖奶等。膳食纖維的來源非常廣泛，除了上市的纖維素飲料外，纖維素飲料的研發(fā)也日益蓬勃。不僅可以用食物果實如蘋果、柿子等進行膳食纖維飲料的研制［14－15］，食品的表皮部分如蘋果皮，香蕉皮、玉米皮等也可以作為膳食纖維飲料的原料來源［16－19］。隨著膳食纖維飲料研制工作的不斷深入，膳食纖維飲料的種類也越來越多，膳食纖維的品質控制將更為重要。

2.6 蜂膠

蜂膠是一種“藥食同源”并具有明顯生理活性作用的高級天然物質，含有多種生理活性物質，主要含有黃酮類化合物、揮發(fā)性油和萜類、有機酸類以及氨基酸、游離脂肪酸(其中包括王漿酸)、多種維生素等功能成分［20］。蜂膠具有抗腫瘤、抗病毒、降血壓、增強免疫力以及保護心臟等功能［21－22］。蜂膠的這些特性可使其成為多種功能飲料的基礎營養(yǎng)添加劑，再配以其他合適的中草藥，就能研制出功效顯著的系列功能飲料。但是，蜂膠功能飲料的研制非常缺乏，市場上也鮮有蜂膠飲料上市，這可能是蜂膠來源較少，成本較高的原因。

相對于蜂膠，蜂蜜在功能飲料中的運用更為廣泛，以蜂蜜為主要原料通過發(fā)酵研制成蜂蜜發(fā)酵飲料已形成了產品標準［23］，蜂蜜配以蘆薈、枸杞或竹葉提取物等研制成不同的保健飲料［24－26］，尤其是隨著竹葉提取物的保健功能得到人們的認可以及它特有的清香，竹葉蜂蜜功能飲料會有廣闊的前景。蜂蜜與柑橘等可以研制成果醋飲料［27］，而且蜂蜜的特殊香味會使這種果醋飲料比傳統(tǒng)果醋飲料更受歡迎。此外，蜂蜜配以其他中草藥研制功能飲料的研究層出不窮，市場上蜜蜂功能飲料的品種會越來越豐富。由于蜂膠的成分非常復雜，以何特定成分作為蜂膠功能飲料品質的控制因子，是食品監(jiān)管部分建立標準時的一大難題。

2.7 草本植物浸提物

2.7.1 金銀花浸提物 金銀花是常用的中草藥，具有抗菌、抗病毒、解熱抗炎、利膽保肝、降脂等作用［28］，常作為制備功能飲料的原料，不僅具有普通飲料的清涼解渴作用，而且具有獨特的保健功能，既方便飲用，又滿足人們的保健要求，受到消費者的喜愛。市場上主要有王老吉、加多寶、和其正以及娃哈哈等著名品牌的涼茶功能飲料?？蒲猩?，金銀花可以輔以一種或多種蔬果和其它草本植物如菊花、甘草、山楂、枸杞、苦瓜、羅漢果、蘆薈、銀杏葉、淡竹葉等研制成多類功能不一的功能飲料［29－33］。隨著金銀花類功能飲料的深入研究，市場上會出現更多。

金銀花成分比較復雜，含多種揮發(fā)油，主要為綠原酸、異綠原酸、芳香醇等苷元成分。綠原酸具有清除自由基、抗菌消炎、抗病毒以及降血脂等多種功效。近年來發(fā)現綠原酸類物質有抗癌、抗艾滋病的作用，是金銀花的主要活性成分［34－38］。綠原酸的含量在金銀花中草藥的品質控制中的一個主要衡量指標，所以可將綠原酸作為金銀花類功能性飲料的主要質量指標。

2.7.2 夏枯草浸提物 王老吉和和其正等功能性涼茶中不僅以金銀花為原料，夏枯草也是其原料之一。夏枯草為唇形科夏枯草屬植物夏枯草(Prunella vulgaris Linn.)的干燥果穗，具有降壓、降糖、抗茵、抗炎、抗過敏及抗病毒等功效，因此，夏枯草已作為功能性飲料的主要原料之一。

夏枯草具有多種活性成分，主要有三萜類、甾體類、黃酮類、香豆素類等化合物。熊果酸是一種五環(huán)三萜酸，是夏枯草的主要成分之一，它在夏枯草的活性作用發(fā)揮較重要的作用。在夏枯草的品質控制中，常常以熊果酸的含量作為夏枯草的重要指標。因此，夏枯草在飲料中添加量也可以通過檢測熊果酸來衡量，目前還沒有飲料中熊果酸檢測的國標方法。由于熊果酸是難溶于水的物質，那么水浸夏枯草制成的飲料是否能發(fā)揮夏枯草的功能作用還值得商酌。

2.7.3 沙棘浸提物 沙棘(Hippophae rhamnoides L.)是胡頹子科沙棘屬植物，含有多種維生素、豐富的蛋白質、氨基酸、黃酮類以及膳食纖維等成分，享有“維生素倉庫”和“神秘果”之稱［39－41］。據測定發(fā)現，100克沙棘鮮果中所含VC的量比獼猴桃高2～4倍，含VE120mg，這是其他果實望塵莫及的。同時，沙棘果中含有豐富的生物活性物質，具有祛痰利肺、養(yǎng)胃健脾等功效，在心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、抗氧化、抗腫瘤等方面均有顯著的藥理效應［42－44］。目前市場上，已有沙棘乳酸飲料、“蒙果”沙棘果汁飲料和“維仕杰”沙棘果汁飲料等沙棘功能飲料。

2.7.4 其它草本植物浸提物 在中草藥中有相當一部分是人們膳食中的東西，如紅棗、百合、山藥、木耳等。它們一方面能補充人體營養(yǎng)，另一方面能調節(jié)人的生理機能和增強人的免疫功能，也逐漸成為功能性飲料的優(yōu)選添加物來源。近幾年，以膳食性中草藥為原料進行功能飲料的開發(fā)研究悄然興起。趙靜［45］等以山藥為原料制成山藥飲料，山藥配以百合可以研制成復合飲料［46］，百合配以枸杞可以研制成百合枸杞復合保健飲料等。

我國的中草藥資源非常豐富，在未來的功能性飲料發(fā)展中，中草藥將扮演非常重要的作用，是功能性飲料添加劑的重要來源。隨著草本植物功效和毒理作用的深入研究，以及草本植物功能飲料理論研究的不斷開展，草本植物功能飲料將會成為飲料市場的主力軍。

3 功能性成分的主要檢測方法

3.1 紫外－可見分光光度法

紫外－可見分光光度法(UV－Vis)是根據溶液中物質的分子對紫外和可見光譜區(qū)(λ=200～780nm)輻射能的吸收特性建立起來的儀器分析方法，具有操作簡單、費用低、分析速度快等特點，是最常用的儀器分析方法之一。紫外－可見分光光度法常用于食品、醫(yī)藥等領域，可以對被測物質的進行定量分析，如飲料中咖啡因、維生素、Zn 等的檢測［47－49］。

3.2 薄層色譜法

薄層色譜法(TLC)的分離原理是利用各組分對同一吸附劑(固定相)的吸附能力不同，使其在展開劑(流動相)流經吸附劑(固定相)的過程，各組分在吸附劑和展開劑之間連續(xù)產生無數次吸附、解吸過程而產生差速遷移，最終得以在固定相薄層上分離。薄層色譜法的特點是可以同時分離多個樣品，分析成本低，對樣品預處理要求低，對固定相、展開劑的選擇自由度大，適用于含有不易從分離介質脫附或含有懸浮微粒或需要色譜后衍生化處理的樣品分析。TLC廣泛地應用于藥物、生化、食品和環(huán)境分析等方面，在定性鑒定、半定量以及定量分析中發(fā)揮著重要作用。薄層色譜技術主要可用于有機物的分析，尤其是草本植物的成分分析，如熊果酸和綠原酸等的測定［50－51］。

3.3 氣相色譜法

氣相色譜法由于其具有分離效能高、分析速度快、選擇性好等優(yōu)點而被廣泛應用于環(huán)境樣品中的污染物分析、藥品質量檢驗、天然產物成分分析、食品中農藥殘留量測定、工業(yè)產品質量監(jiān)控等領域。隨著新型氣相色譜儀器、檢測器、數據分析方法的出現，氣相色譜技術的應用領域越來越廣闊。氣相色譜法可用于氨基酸的檢測、熊果酸、綠原酸、咖啡因以及維生素的檢測。氨基酸的測定方面，史景江［52］等人建立毛細管氣相色譜測定多菌種發(fā)酵無醇飲料中的氨基酸的方法［53］;在熊果酸的檢測上，可采用重氮甲烷衍生化氣相色譜法測定熊果酸的含量，此方法精密度高，檢測限低，并克服了齊墩果酸和熊果酸(二者是性質和結構相似)難分離、難分別測定等優(yōu)點［54］;在咖啡因檢測方面，陳春曉［55］等人通過研究確立的飲料中咖啡因的氣相色譜快速測定法。由于氣相色譜方法工藝繁鎖，可操作性難度大，故現在食品檢測上避免使用此方法。

3.4 高效液相色譜法

高效液相色譜法的應用范圍十分廣泛，幾乎能夠分析所有的有機樣品、高分子樣品及生物樣品，是化學學科中最有優(yōu)勢的分離分析方法之一，也是標準方法制定時優(yōu)先采用的分析方法之一。

飲料中咖啡因的測定、GB/T5009.158蔬菜中維生素K1的測定等國家標準方法等都采用高效液相色譜法。

采用衍生技術，高效液相色譜法不僅可用于單個氨基酸的測定，還可以同時對多種氨基酸進行測定，隨著衍生技術的不斷完善和自動化，高效液相色譜法在同時測定多種氨基酸的線性范圍較寬并具有較好的線性相關性，回收率也較高。

在維生素檢測方面，許多研究表明高效液相色譜可以同時檢測多種維生素，楊玲娟等［56］采用離子對反相高效液相色譜法同時測定功能性飲料中的B族維生素，王希希等［57］采用反相高效液相色譜法同時測定了食品及飲料中12種維生素，車長遠［58］則建立了快速測定蘋果醋飲料中維生素C含量的HPLC法。Cuilu［59］等同樣建立了蜂蜜中水溶性維生素的HPLC法。

在熊果酸和綠原酸等草本植物功能因子的檢測中，高效液相色譜法比薄層層析法更精確、更可靠、靈敏度更高、重現性更好，還可以同時測定熊果酸和它的同分異構體齊墩果酸［60－62］。高效液相色譜法在草本植物功能因子的檢測中具有簡單、快速等優(yōu)點，常用于草本植物功能因子的檢測。

3.5 離子色譜法

離子色譜(Ion Chromatography，簡稱IC)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種新型液相色譜分析技術。這種方法具有快速、簡便、靈敏、選擇性好，可在高基體濃度下檢測低濃度成分，減少或免除樣品的提純，可同時測定多組分和分析不同化合價態(tài)的優(yōu)點，從而彌補了經典化學方法和其他儀器分析手段的不足。離子色譜自問世以來，其應用范圍已涉及到環(huán)境、食品、農業(yè)、生物醫(yī)學、制藥、化工、工業(yè)、材料科學等領域。離子色譜法可以用于氨基酸［63］、有機酸［59］以及礦物質(如 Na+、K+、Zn2+、Ca2+和 Mg2+)［64］等的檢測。隨著離子色譜技術的發(fā)展，在食品中的運用越來越廣泛。

3.6 色質聯用技術

色質聯用技術是將色譜的高分離能力和質譜的鑒別能力相結合，組成一種現代分析技術，它充分體現了色譜和質譜的優(yōu)勢互補，既應用了色譜的高分離分析能力，又發(fā)揮了質譜的高選擇性、高靈敏度以及能提供化合物分子質量與結構信息的優(yōu)點。色質聯用技術在食品安全檢測中發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是對校準樣品難于獲得的物質的檢測中更具優(yōu)勢。但是這種方法的儀器設備相對較為昂貴，運行成本較高，在常規(guī)的檢測中仍受到一定的限制。

3.7 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是金屬元素測定中最為成熟而且應用最為廣泛的分析方法之一，隨著連續(xù)光源技術的發(fā)展，原子吸收分光光度法不再需要配備大量的空心陰極燈就可以測定所有元素，原子吸收分光光度法將得到廣泛的應用，可用于飲料中Zn、K、Na、Ca、Mg、Se、Fe 等礦物質的含量測定，常被國家標準方法采用，如食品中鋅的測定、食品中鈣的測定等等。

4 展望

進入21世紀的經濟快速發(fā)展時期，人們隨著生活水平日益提高越來越重視飲食的功能性和營養(yǎng)全面性。功能飲料一方面可以滿足人們快節(jié)奏生活的需要，同時能快速補充人體需要的營養(yǎng)因素，而得到了快速的發(fā)展。功能飲料還沒有確切的定義，因此功能飲料的分類也各不相同，按照不同的分類原則功能飲料可以分為多少類別，本文對功能飲料的分類進行了簡單概述。

隨著科學技術的不斷進步，許多食品保健功能因子相繼被挖掘出來，因此加速了功能性飲料的發(fā)展。在功能飲料中應用的功能因子品種不斷的豐富，我們對目前市場上普遍使用的功能因子進行簡單闡述。此外，我們還對功能因子的測量方法進行了綜述，許多功能因子的測量方法已經不計其數，已有方法成為國家標準方法。但是，由于功能因子類型的多樣性和使用的不確定性，尤其是草本植物在功能飲料中的應用以來，增加了功能因子使用的不確定性，從而增加了功能飲料中功能因子的確認難度，因而很難保障消費者的飲用安全。如何確認功能飲料中的功能因子并出臺相應的國家標準方法，已成為功能飲料品質評定以及保障消費者飲用安全必須解決的課題，也是建立完善的功能飲料預警機制的前期研究。

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