Prowadzi to do większego zapotrzebowania na nowy asortyment produktów spożywczych określanych mianem żywności funkcjonalnej. Ogólnie koncepcja tego typu pożywienia ma na celu wypromowanie produktów o szczególnie korzystnym wpływie na zdrowie, w których nie ma wyraźnej granicy pomiędzy lekiem a pożywieniem.
Spośród wszystkich produktów spożywczych artykuły mleczarskie stanowią znaczącą część żywności funkcjonalnej. Swoją popularność zawdzięczają prozdrowotnym cechom będących wynikiem swoistego pochodzenia, specyficznego składu mleka, dużej różnorodności, a także dzięki dodatkowym wartościom uzyskiwanym w procesie technologicznym. Przetwory mleczne są przedmiotem licznych badań nad prozdrowotnymi cechami pożywienia, w których do dzisiaj dowiedziono m.in., że spożywanie mleka wywiera bezpośredni i korzystny wpływ łagodzący przebieg wielu chorób, m.in. pomaga regulować prawidłową masę ciała, prowadzi do obniżenia ciśnienia krwi, powoduje zmniejszenie ryzyka udaru mózgu, raka jelita grubego oraz osteoporozy.
Funkcjonalne produkty mleczne stanowią bardzo szeroki asortyment produktów, dlatego ze względu na przyjęte kryteria bywają różnie klasyfikowane. W literaturze można spotkać podziały uwzględniające ich specyficzny skład (żywność wzbogacana, niskoenergetyczna, wysokobłonnikowa, probiotyczna, o obniżonej zawartości cholesterolu) lub pod względem pokrywania określonych potrzeb organizmu (produkty zmniejszające ryzyko wybranych chorób, dla osób obciążonych stresem, sportowców, kobiet karmiących, niemowląt, osób starszych itp.). Jednak najczęściej produkty mleczne pod względem ich właściwości prozdrowotnych dzielone są na trzy podstawowe grupy:
1. Asortyment podstawowy, czyli mleko spożywcze, fermentowane produkty mleczne, lody i inne produkty.
2. Produkty mleczne o zmodyfikowanym składzie, takie jak: nisko- i bezlaktozowe, hipoalergiczne, wzbogacone w wapń lub w witaminy. Zasadniczo są to produkty przeznaczone dla specjalnych grup konsumentów i w zależności od ich indywidualnych upodobań są zaliczane do tej kategorii żywności funkcjonalnej.
3. Funkcjonalne produkty mleczne z udowodnionym korzystnym wpływem na organizm. Są to produkty otrzymane na bazie mleka wzbogaconego w składniki funkcjonalne lub produkty z dodatkiem składników otrzymanych z mleka. Najczęściej spotykane w tej grupie są artykuły z dodatkiem bakterii probiotycznych, które często są dodatkowo wzbogacone w prebiotyczne węglowodany. Artykuły w tej grupie są łatwo dostępnymi produktami wśród żywności funkcjonalnej.

Produkty probiotyczne
Są to żywe szczepy bakterii probiotycznych, najczęściej pałeczki kwasu mlekowego, które spożyte we właściwej ilości korzystnie oddziaływują na organizm, zachowując oraz wzmacniając prawidłową florę bakteryjną, w szczególności jelitową. Z tego względu najczęściej wykazują one działanie łagodzące dolegliwości jelitowe oraz biegunki. Żywność probiotyczną stanowią wszystkie produkty żywnościowe zawierające odpowiednie ilości bakterii probiotycznych, które poza dostarczeniem podstawowych składników odżywczych wywierają udokumentowany, korzystny wpływ na zdrowie człowieka. W związku z powyższym za oczywisty można uznać fakt, że tradycyjnie wytwarzane fermentowane produkty mleczne zaliczane  są do tej kategorii żywności funkcjonalnej. Najczęściej do wytwarzania mlecznych produktów fermentowanych stosowane są szczepy probiotyczne należące do rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium, wykazujące odmienne warunki do rozwoju oraz właściwości. Niektóre szczepy probiotyczne bardzo łatwo rozwijają się w mleku, inne natomiast wymagają dodatku składników pobudzających ich wzrost. Często zastosowanie wyłącznie jednego szczepu bakterii prowadzi do otrzymania produktu, który pod względem smaku jest nieakceptowany przez konsumenta. Z tego powodu powszechnie stosuje się kombinowaną technologię produkcji, w której przed etapem fermentacji do standardowych kultur starterowych dodawane są szczepy probiotyczne.Podstawowym wymogiem dla żywności probiotycznej jest prawidłowe i czytelne umieszczenie na etykiecie informacji dotyczącej rodzaju użytego szczepu w produkcji danego artykułu. Ilość bakterii w produkcie powinna być stabilna i odpowiednio wysoka przez cały okres przydatności do spożycia. W przypadku tradycyjnych mlecznych produktów fermentowanych powinniśmy raczej mówić o ich cechach prozdrowotnych, a nie probiotycznych.

Produkty prebiotyczne i synbiotyczne
Prebiotyki to substancje, które wykazują korzystny wpływ na zdrowie poprzez selektywne stymulowanie wzrostu korzystnej mikroflory występującej głównie w jelicie grubym (okrężnicy). Żywnością prebiotyczną są produkty zawierające w odpowiednich ilościach składniki prebiotyczne, które oprócz podstawowych składników odżywczych wywierają korzystny wpływ na zdrowie człowieka. W odróżnieniu od produktów probiotycznych, które wprowadzają jedynie dodatkowe pożyteczne bakterie, prebiotyki stymulują zarówno rozwój rodzimej mikroflory bakteryjnej, jak i tej dodatkowej. Dzięki odporności na trawienie, szczególnie przez enzymy górnego odcinka przewodu pokarmowego, stymulują głównie wzrost bifidobakterii i bakterii kwasu mlekowego. Wskutek procesów fermentacyjnych prowadzonych przez te bakterie powstają związki, które wywierają korzystny wpływ na procesy fizjologiczne zachodzące w organizmie ludzkim. Są to przede wszystkim takie produkty, jak: krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (głównie octowy, propionowy i masłowy), kwas mlekowy i skoniugowany kwas linolowy. Udowodniono, że powstające kwasy tłuszczowe, a w szczególności kwas masłowy są bardzo dobrym źródłem energii dla komórek jelita cienkiego, budujących nabłonek błony śluzowej (enterocytów). Jednak należy pamiętać, że spożycie nadmiernych ilości prebiotyków  może skutkować powstawaniem nadmiernych ilości gazów (wodoru, dwutlenku węgla czy metanu), powodujących wzdęcia oraz będących przyczyną dla innych dolegliwości jelitowych. Najczęściej stosowanymi prebiotykami są naturalne związki pochodzące z surowców roślinnych, takie jak: inulina, oligofruktoza oraz galaktooligosacharydy występujące w mleku kobiecym. Prebiotykami wzbogacane są głównie jogurty oraz napoje na bazie jogurtów, sery i mleko acidofilne. Dodatki zawierające probiotyki i prebiotyki są określane mianem synbiotyków.

Produkty o obniżonej zawartości laktozy
W krajach zachodnich jest to bardzo popularny asortyment artykułów mleczarskich, chociaż w Polsce wciąż niedostatecznie rozpowszechniony. Produkty tego typu są przeznaczone dla osób z nietolerancjami laktozy, najczęściej występujących u osób starszych, u których stwierdza się osłabienie aktywności laktazy - enzymu odpowiedzialnego za prawidłowy metabolizm cukru mlekowego (laktozy). Niestrawiona laktoza dociera do jelita grubego, gdzie jest fermentowana przez mikroflorę, głównie do dwutlenku węgla, wodoru, metanu, kwasu mlekowego i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Obecność samej laktozy oraz produktów jej rozkładu podwyższa ciśnienie osmotyczne w świetle jelita grubego, co prowadzi do przechodzenia wody z tkanek do jelita. Symptomy spowodowane nietolerancją laktozy bywają uciążliwe. Obejmują one skurcze jelit, nudności, wzdęcia, parcia, bóle brzucha, wydalanie gazów oraz gwałtowne biegunki. Ponadto zbyt wysoka kwasowość powstającego kału może przyczyniać się do miejscowych podrażnień i uszkodzeń naskórka odbytu. Przeciwdziałanie nietolerancjom laktozy najczęściej sprowadza się do ograniczenia podaży tego cukru z pokarmem, co jednak ze względu na obecność w wielu artykułach spożywczych produktów mlecznych bądź samych składników mleka jest niezwykle trudne do zastosowania. Innym sposobem ograniczenia skutków osłabionego działania laktazy jest suplementacja diety enzymem pochodzenia mikrobiologicznego.
Przemysł mleczarski posiada bogatą ofertę produktów dla osób z nadwrażliwością na cukier mlekowy. Są to artykuły, w których zredukowano zawartość tego dwucukru na drodze enzymatycznego rozkładu laktozy do cukrów prostych. Niewątpliwą zaletą tego typu asortymentu jest możliwość rezygnacji z dosładzania, ponieważ produkty rozkładu laktozy wykazują średnio 2,5-krotnie większą słodkość. Należy także podkreślić, że większość fermentowych produktów mlecznych charakteryzuje się obniżoną zawartością laktozy, a jej obecność lub nawet nietolerancje mogą być łagodzone równoczesną obecnością enzymu – laktazy uwalnianej w przewodzie pokarmowym konsumenta przez bakterie naturalnie występujące w tych produktach. Jednocześnie należy zaznaczyć, że sery dojrzewające praktycznie nie zawierają laktozy i mogą być bez obaw spożywane przez osoby, u których się stwierdza nadwrażliwość na cukier mlekowy. Produkty obniżające nadciśnienie tętnicze Na europejskim rynku, w szczególności w krajach skandynawskich istnieje wiele produktów tej kategorii, które zawierają bioaktywne peptydy wykazujące działanie obniżające ciśnienie poprzez oddziaływanie na angiotensynę – jeden z najbardziej efektywnych hormonów regulujących ciśnienie krwi. Związki te są pochodnymi głównego białka mleka – kazeiny, dlatego są nazywane mianem kazokinin. W praktyce przemysłowej najczęściej można się spotkać z dwoma typami bioaktywnych peptydów powstających z frakcji β-kazeiny podczas fermentacji prowadzonej przez bakterie Lactobacillus helveticus. Są to peptydy: izoleucyna-prolina-prolina oraz walina prolina-prolina. Wspomniane wcześniej bakterie są powszechnie stosowane w produkcji serów, z tego  względu są to produkty będące naturalnym źródłem tych związków.

Produkty poprawiające metabolizm cholesterolu
Znaczna część składników mleka, w tym także wiele witamin oraz składników mineralnych jest biologicznie związana z tłuszczem mleka, w związku z czym w tej postaci są one najlepiej wchłaniane oraz wykorzystywane. Składniki tłuszczu mlecznego obecnego w żywności stanowią nie tylko źródło energii, lecz są również materiałem budulcowym, przede wszystkim dla najważniejszych organów, jakimi są mózg i układ nerwowy. W odróżnieniu od innych lipidów występujących w produktach spożywczych tłuszcz mleczny charakteryzuje się specyfi cznym składem. Zidentyfikowano w nim ponad 400 różnych kwasów tłuszczowych, z czego stosunkowo duży udział stanowią kwasy krótko – i średniołańcuchowe. Wadą tłuszczu mlecznego jest dość wysoka zawartość cholesterolu oraz nasyconych kwasów tłuszczowych. Jednak cholesterol obecny w tłuszczu mlecznym niezbędny jest do syntezy hormonów steroidowych, witaminy D3 i kwasów żółciowych. Ograniczenie spożywania tłuszczu mlecznego będącego źródłem cholesterolu nie pozwala na skuteczną eliminację chorób związanych z układem krążenia. W ostatnim dziesięcioleciu obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania mlecznymi produktami funkcjonalnymi, które ograniczają przyswajanie cholesterolu poprzez zastosowanie roślinnych steroli i stanoli. Ich działanie opiera się na wiązaniu cząsteczek cholesterolu i utworzeniu nierozpuszczalnych kompleksów, co znacznie uniemożliwia jego przyswajanie przez organizm. W Polsce szczególnie popularne są napoje zawierające stanole i sterole pochodzące z olejów: słonecznikowego, rzepakowego lub  sojowego. Innym przykładem są produkty seropodobne, szczególnie popularne w Finlandii, w których tłuszcz mleczny został zastąpiony przez olej rzepakowy. W badaniach klinicznych dowiedziono, że regularne spożywanie takiego produktu skutkuje istotnym obniżeniem ilości cholesterolu we krwi.

Produkty zawierające kwasy omega-3
Spośród najważniejszych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych wykorzystywanych do produkcji funkcjonalnych produktów mlecznych najczęściej spotykane są wielonienasycone kwasy tłuszczowe z grupy omega-3. Studia prowadzone nad fizjologicznym efektem tych kwasów na organizm człowieka potwierdzają ich korzystny wpływ na prawidłowe funkcjonowanie układu sercowonaczyniowego. Najczęściej źródłem tych kwasów są oleje  roślinne, jednak dodawanie ich do mleka w tej postaci jest utrudnione ze względu na dawanie produktowi niekorzystnych cech smakowo-zapachowych. W związku z tym w ciągu ostatniego dziesięciolecia prowadzone są intensywne badania nad tym problemem z wykorzystaniem olejów rybich. Pierwsze odtłuszczone mleko wzbogacane w kwasy z grupy omega-3 jest produkowane od przeszło dziesięciu lat we Włoszech. Także w pozostałych krajach zachodnich oraz w Polsce jest to dość szeroki asortyment produktów, które oprócz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych są również wzbogacane w witaminy A, C i E.

Produkty zapobiegające skutkom niedoboru wapnia
W strefie klimatu umiarkowanego przetwory mleczne stanowią najważniejsze źródło wapnia w diecie człowieka. W Polsce ze względu na niskie spożycie produktów mlecznych stwierdza się znaczne niedobory tego makroelementu (hipokalcemia) sięgające 50%. Dolegliwości związane z niedostateczną podażą tego pierwiastka  przyczyniają się do wielu różnych chorób i schorzeń, w tym głównie prowadzą do osteoporozy, ale również do zaburzeń nerwowych, niekontrolowanych skurczów mięśni, tężyczki czy zaburzeń rytmu pracy serca. Fortyfikacja produktów spożywczych w wapń poprzez dodatek soli wapnia jest skutecznym sposobem w uzupełnianiu niedoborów tego pierwiastka w diecie przy ich niskim spożyciu. W szczególności artykuły mleczarskie stanowią dobrą bazę do wzbogacania w dodatkową pulę wapnia, pomimo że same są jego dobrym źródłem. Takie produkty o podwyższonym poziomie łatwo przyswajalnego wapnia mogą mieć potencjalne zastosowanie w profi laktyce i leczeniu hipokalcemii.
Bez wątpienia najlepszymi w uzupełnianiu niedoborów wapnia są sery dojrzewające popularnie zwane „żółtymi”, które spożywane średnio w ilości trzech plasterków (ok. 80 g) pokrywają całkowite dzienne zapotrzebowanie na ten pierwiastek. Dla porównania równoważna ilość wapnia występuje przeciętnie w około 2 szklankach mleka lub napoju fermentowanego i w blisko 1 kg sera twarogowego. Wysoka zawartość wapnia w mleku i jego przetworach w połączeniu z obecnością witaminy D powoduje, że artykuły mleczarskie są najlepsze w rozwiązywaniu problemów związanych z niedoborami wapnia w diecie.
 

Produkty wzmacniające odporność
Wiele z produktów probiotycznych wykazuje funkcje poprawiające odporność, zmniejszając ryzyko infekcji oraz zakażeń pokarmowych. Jednak także samo mleko zawiera naturalne immunoglobuliny, które wykazują podobne działanie. Ich swoiste przeciwzapalne właściwości są wykorzystywane przy produkcji napojów zwiększających odporność. Są one szczególnie popularne w USA oraz w Australii.

Produkty dla osób z problemem bezsenności
Melatonina jest u ssaków hormonem koordynującym pracę naturalnego zegara biologicznego regulującego prawidłowy rytm okołodobowy, m.in. snu i czuwania. Wydzielanie tego związku jest najintensywniejsze we wczesnym dzieciństwie, po czym wraz z wiekiem szybko maleje. Dodatkowymi czynnikami prowadzącymi do niekorzystnego obniżenia poziomu wydzielania melatoniny są stres oraz niewłaściwe zwyczaje żywieniowe. Wytwarzanie melatoniny jest ograniczane poprzez  hamujący wpływ światła, w związku z czym jej produkcja zachodzi najintensywniej nocą. Ekspozycja organizmu w porze snu na oświetlenie powoduje znaczne zmniejszenie syntezy i uwalniania melatoniny. Z tego względu stwierdza się blisko czterokrotnie większą zawartość tego związku w mleku zebranym podczas udoju nocnego w porównaniu z dziennym. Dotychczasowe badania wskazują, że melatonina jest substancją bardzo bezpieczną. Obecnie w Stanach Zjednoczonych istnieje kilkanaście firm sprzedających produkty mleczarskie bogate w melatoninę.

Przyszłe trendy
Wyniki prowadzonych badań oraz dyskusja na temat funkcjonalnych produktów mlecznych zachęcają do projektowania coraz to nowszych produktów wykazujących korzystny wpływ na zdrowie. Dotyczą one przede wszystkim flory jelitowej oraz metabolizmu bakterii. Duży potencjał, rozwój i doskonalenie metod badawczych, badania nad biomarkerami oraz wymierne korzyści zdrowotne płynące ze spożywania artykułów mleczarskich skłaniają ośrodki i instytucje badawcze do podejmowania dalszych badań w tym zakresie.
 Produkty pro- i prebiotyczne przyniosły obiecujące korzyści zdrowotne, jednakże mechanizmy odpowiedzialne za te efekty nie są do końca poznane. Mleko i jego przetwory jako bogate źródło wielu cennych składników odżywczych i funkcjonalnych stanowią jedną z najbardziej wartościowych grup artykułów spożywczych. Tłuszcz mleczny zawierający krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe oraz skoniugowany kwas linolowy (CLA) wykazuje działanie przeciwmiażdżycowe, przeciwnowotworowe, przeciwalergiczne, regulujące właściwą masę ciała oraz wzmacnia odporność. Prowadzone są badania nad białkami mleka oraz peptydami w kierunku ich zastosowania jako czynników nadających organizmowi sytość lub przeciwdziałających stresowi. Cukier mlekowy może być wykorzystywany jako rozpuszczalny błonnik wpływający korzystnie na mikroflorę jelitową oraz przeciwdziałający zaparciom. Także bakterie fermentacji mlekowej są obiektem wielu badań, co umożliwia postęp w dziedzinie inżynierii genetycznej.
Podsumowując, produkty mleczne, a w szczególności fermentowane ze względu na obecność korzystnych bakterii kwasu mlekowego i wysoką zawartość wapnia, należą do produktów o szczególnie korzystnym i prozdrowotnym oddziaływaniu na organizm człowieka. Wiedza na temat bioaktywnych związków naturalnie występujących w mleku wciąż wzbudza szerokie zainteresowanie w licznych środowiskach badawczych. Jej pogłębianie prowadzi do udokumentowania korzystnych efektów zdrowotnych produktów przemysłu mleczarskiego, a tym samym do opracowywania nowych produktów funkcjonalnych.

Literatura
1. Mattila-Sandholm T.; Saarela M. 2003: Functional Dairy Products. Woodhead Publishing.
2. Saarela M. 2007: Functional Dairy Products, Volume 2. Woodhead Publishing.
3. Bösze Z. 2008: Bioactive Components of Milk. Springer - Verlag.
4. Świderski F. (red.) 2003: „Żywność wygodna i żywność funkcjonalna”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
5_2010_agro.indd 59 2010-09-02 14:54:39

Autorzy: Michał Olkowski, Antoni Pluta

Artykuł został opublikowany w magazynie "Agro Przemysł" nr 5/2010