【热点应用】未来食品之替代乳品：健康与环保的新选择
时间：2024-12-03 阅读：198
随着健康与环保意识的提高，替代奶在全球范围内需求猛增。根据ResearchAndMarkets的报告 “Dairy Alternatives – Global Strategic Business Report”：2023 年，全球乳制品替代品市场规模约 356 亿美元，预计到 2030 年将达到 753 亿美元，2023 年至 2030 年的复合年增长率为 11.3%。中国的替代乳品市场同样表现强劲，2023年市场规模已超过700亿元人民币，并以两位数的速度增长。消费者对健康、低碳和动物福利的需求，使植物奶、精准发酵奶等产品成为乳制品的有力替代品。
在替代奶市场中，几家全球品牌不断推动着行业的发展。瑞典的**Oatly**是燕麦奶领域厂商。通过其加工技术，使燕麦奶在口感、营养及环境可持续性方面均表现出色，成为低碳生活方式的代表。美国的Perfect Day在精准发酵技术方面拥有优势，利用基因工程在微生物中生产乳蛋白，从而生产出在口感和营养上接近传统牛奶的替代产品。在中国，乳糖不耐受现象的普遍性进一步推动了替代奶市场的发展。新老品牌纷纷入局，发展迅速，既包括椰树、养元、露露等老牌植物蛋白品牌，也有蒙牛、伊利等企业跨界加入。
那替代奶与传统牛奶相比，有什么差异呢？这里我们以几种常见的植物奶为例，看一看他们的主要差异。
01丨粒径
牛奶在生产过程中需要进行均一化处理以提高稳定性，在均一化的过程中，大颗粒的乳脂球从1-15 µm减小到1-2 µm，从而减少乳液分层沉淀，延长质保期。同时牛奶中的酪蛋白颗粒（0.05 µm - 0.25 µm）也有助于提高乳脂球的稳定性。在牛奶均一化的过程中，检测乳脂球的大小和酪蛋白的占比对于生产稳定的产品至关重要。图1中，使用马尔文帕纳科的Mastersizer激光粒度仪测量发现，牛奶中大部分的颗粒小于10 µm，随着牛奶的脱脂程度越来越高，大颗粒的脂肪占比越小。
图1. 全脂、半脱脂、脱脂牛奶的粒径分布。小于0.25 µm以酪蛋白颗粒为主，1-2 µm是乳脂球，大于10 µm的是聚集的乳脂颗粒。
图2. 豆奶和燕麦奶的粒径分布。
从图2中可以看到豆奶和燕麦奶的粒径分布与牛奶相比，大颗粒更多，人类的舌头能很好的分辨颗粒大小，小于30 µm的颗粒口感更丝滑，而大于30µm口感像奶油。所以植物奶与牛奶口感上会有显著不同。
图3. 杏仁奶、榛果奶、椰奶粒径分布。
图3中显示杏仁奶、榛果奶、椰奶的粒径分布与豆奶和燕麦奶的一样，与牛奶相比，大颗粒更多。其中椰奶的粒径分布与牛奶更类似一些：以小于10µm的颗粒为主。所以从口感上来讲，椰奶更接近传统牛奶。
02丨稳定性
通过马尔文帕纳科Zetasizer纳米电位仪的测量，牛奶和植物奶的Zeta电位比较接近，都在-15 ~ -20 mV附近，往往都需要添加亲水胶体如罗望子胶、黄原胶、结冷胶等，以增加产品稳定性。
马尔文帕纳科分析技术在替代乳品
营养价值与安全性保障中的应用
在替代奶的研发和质量控制过程中，营养成分的精确检测和产品的安全保障至关重要。马尔文帕纳科的多款仪器在此方面提供了先进的分析技术支持：
在替代奶产品的质地和营养性方面，颗粒大小对口感和吸收效率有重要影响。Mastersizer激光粒度仪可测量替代奶颗粒的大小分布，帮助研发团队调整颗粒的大小，以确保产品的一致性、稳定性和适口性。通过控制植物奶和精准发酵奶颗粒的粒径，可以实现更均匀的营养分布，并避免因颗粒过大引起的分层或沉淀。
可检测替代奶中的纳米颗粒和Zeta电位，以分析其稳定性和分散性，避免分层或沉淀现象，确保替代奶中各营养成分的分布一致性，使产品在长期储存中更加稳定。
可用于分析替代奶中脂肪和蛋白质的热稳定性，确保产品在不同温度下保持稳定，尤其是耐热性高的替代奶更适合物流和储存。此外，DSC还可帮助分析植物蛋白的热力学性质，为营养添加剂和配方优化提供支持。
XRF作为一款快速、非破坏性的元素分析仪器，能够精准检测替代奶中的矿物质和微量元素含量。对于钙、镁、铁等关键营养元素，XRF可以确保每批产品的营养成分符合标准，满足消费者的健康需求。同时，XRF还能够检测重金属等有害元素，帮助生产商及时发现和解决潜在的安全隐患。
结
论
Conclusion
在乳糖不耐性、营养需求和环保意识的驱动下，替代奶市场正处于快速发展中。随着精准发酵和植物基产品的技术不断进步，预计到2030年，将有更多安全、健康的替代奶产品满足消费者需求。马尔文帕纳科的设备，如Mastersizer、Zetasizer、MicroCal DSC和XRF，将继续在替代奶的研发和质量控制中发挥关键作用。通过精确的检测和分析，这些仪器帮助企业确保营养成分和产品安全性，为消费者带来更健康、环保的饮食选择。