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本文摘要

在乳糖不耐性、營養(yǎng)需求和環(huán)保意識的驅(qū)動下，替代乳品的市場需求在全球范圍內(nèi)不斷擴大，馬爾文帕納科的多種分析技術在替代乳品的研發(fā)和質(zhì)量控制中發(fā)揮著重要作用，幫助企業(yè)確保替代乳品的營養(yǎng)成分和產(chǎn)品安全性。

隨著健康與環(huán)保意識的提高，替代奶在全球范圍內(nèi)需求猛增。根據(jù)ResearchAndMarkets.com 的報告 “Dairy Alternatives – Global Strategic Business Report”：2023 年，全球乳制品替代品市場規(guī)模約 356 億美元，預計到 2030 年將達到 753 億美元，2023 年至 2030 年的復合年增長率為 11.3%。中國的替代乳品市場同樣表現(xiàn)強勁，2023年市場規(guī)模已超過700億元人民幣，并以兩位數(shù)的速度增長。消費者對健康、低碳和動物福利的需求，使植物奶、精準發(fā)酵奶等產(chǎn)品成為乳制品的有力替代品。

在替代奶市場中，幾家全球領先的公司不斷推動著行業(yè)的發(fā)展。瑞典的**Oatly**是燕麥奶領域的標桿。通過獨特的加工技術，使燕麥奶在口感、營養(yǎng)及環(huán)境可持續(xù)性方面均表現(xiàn)出色，成為低碳生活方式的代表。美國的Perfect Day在精準發(fā)酵（更多精密發(fā)酵內(nèi)容請參見往期文章）技術方面居于領先地位，利用基因工程在微生物中生產(chǎn)乳蛋白，從而生產(chǎn)出在口感和營養(yǎng)上接近傳統(tǒng)牛奶的替代產(chǎn)品。在中國，乳糖不耐受現(xiàn)象的普遍性進一步推動了替代奶市場的發(fā)展。新老品牌紛紛入局，發(fā)展迅速，既包括椰樹、養(yǎng)元、露露等老牌植物蛋白品牌，也有蒙牛、伊利等巨頭跨界加入。

那替代奶與傳統(tǒng)牛奶相比，有什么差異呢？這里我們以幾種常見的植物奶為例，看一看他們的主要差異。

01丨粒徑

牛奶在生產(chǎn)過程中需要進行均一化處理以提高穩(wěn)定性，在均一化的過程中，大顆粒的乳脂球從1-15 μm減小到1-2 μm，從而減少乳液分層沉淀，延長質(zhì)保期。同時牛奶中的酪蛋白顆粒（0.05 μm - 0.25 μm）也有助于提高乳脂球的穩(wěn)定性。在牛奶均一化的過程中，檢測乳脂球的大小和酪蛋白的占比對于生產(chǎn)穩(wěn)定的產(chǎn)品至關重要。圖1中，使用馬爾文帕納科的Mastersizer激光粒度儀測量發(fā)現(xiàn)，牛奶中大部分的顆粒小于10 μm，隨著牛奶的脫脂程度越來越高，大顆粒的脂肪占比越小。

圖1. 全脂、半脫脂、脫脂牛奶的粒徑分布。小于0.25 μm以酪蛋白顆粒為主，1-2 μm是乳脂球，大于10 μm的是聚集的乳脂顆粒。

圖2. 豆奶和燕麥奶的粒徑分布。

從圖2中可以看到豆奶和燕麥奶的粒徑分布與牛奶相比，大顆粒更多，人類的舌頭能很好的分辨顆粒大小，小于30 μm的顆?？诟懈z滑，而大于30μm口感像奶油。所以植物奶與牛奶口感上會有顯著不同。

圖3. 杏仁奶、榛果奶、椰奶粒徑分布。

圖3中顯示杏仁奶、榛果奶、椰奶的粒徑分布與豆奶和燕麥奶的一樣，與牛奶相比，大顆粒更多。其中椰奶的粒徑分布與牛奶更類似一些：以小于10μm的顆粒為主。所以從口感上來講，椰奶更接近傳統(tǒng)牛奶。

02丨穩(wěn)定性

通過馬爾文帕納科Zetasizer納米電位儀的測量，牛奶和植物奶的Zeta電位比較接近，都在-15 ~ -20 mV附近，往往都需要添加親水膠體如羅望子膠、黃原膠、結(jié)冷膠等，以增加產(chǎn)品穩(wěn)定性。

馬爾文帕納科分析技術在替代乳品

營養(yǎng)價值與安全性保障中的應用

在替代奶的研發(fā)和質(zhì)量控制過程中，營養(yǎng)成分的精確檢測和產(chǎn)品的安全保障至關重要。馬爾文帕納科的多款儀器在此方面提供了先進的分析技術支持：

Mastersizer 激光粒度儀

在替代奶產(chǎn)品的質(zhì)地和營養(yǎng)性方面，顆粒大小對口感和吸收效率有重要影響。Mastersizer激光粒度儀可測量替代奶顆粒的大小分布，幫助研發(fā)團隊調(diào)整顆粒的大小，以確保產(chǎn)品的一致性、穩(wěn)定性和適口性。通過控制植物奶和精準發(fā)酵奶顆粒的粒徑，可以實現(xiàn)更均勻的營養(yǎng)分布，并避免因顆粒過大引起的分層或沉淀。

Zetasizer 納米粒度電位儀

可檢測替代奶中的納米顆粒和Zeta電位，以分析其穩(wěn)定性和分散性，避免分層或沉淀現(xiàn)象，確保替代奶中各營養(yǎng)成分的分布一致性，使產(chǎn)品在長期儲存中更加穩(wěn)定。

MicroCal PEAQ-DSC 差式掃描微量熱儀

可用于分析替代奶中脂肪和蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性，確保產(chǎn)品在不同溫度下保持穩(wěn)定，尤其是耐熱性高的替代奶更適合物流和儲存。此外，DSC還可幫助分析植物蛋白的熱力學性質(zhì)，為營養(yǎng)添加劑和配方優(yōu)化提供支持。

Epsilon 4 X射線熒光光譜儀

XRF作為一款快速、非破壞性的元素分析儀器，能夠精準檢測替代奶中的礦物質(zhì)和微量元素含量。對于鈣、鎂、鐵等關鍵營養(yǎng)元素，XRF可以確保每批產(chǎn)品的營養(yǎng)成分符合標準，滿足消費者的健康需求。同時，XRF還能夠檢測重金屬等有害元素，幫助生產(chǎn)商及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全隱患。

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結(jié)論

Conclusion

在乳糖不耐性、營養(yǎng)需求和環(huán)保意識的驅(qū)動下，替代奶市場正處于快速發(fā)展中。隨著精準發(fā)酵和植物基產(chǎn)品的技術不斷進步，預計到2030年，將有更多安全、健康的替代奶產(chǎn)品滿足消費者需求。馬爾文帕納科的設備，如Mastersizer、Zetasizer、MicroCal DSC和XRF，將繼續(xù)在替代奶的研發(fā)和質(zhì)量控制中發(fā)揮關鍵作用。通過精確的檢測和分析，這些儀器幫助企業(yè)確保營養(yǎng)成分和產(chǎn)品安全性，為消費者帶來更健康、環(huán)保的飲食選擇。

>>> 關于馬爾文帕納科

馬爾文帕納科的使命是通過對材料進行化學、物性和結(jié)構(gòu)分析，打造出更勝一籌的客戶導向型創(chuàng)新解決方案和服務，從而提高效率和產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。通過利用包括人工智能和預測分析在內(nèi)的最近技術發(fā)展，我們能夠逐步實現(xiàn)這一目標。這將讓各個行業(yè)和組織的科學家和工程師可解決一系列難題，如最大程度地提高生產(chǎn)率、開發(fā)更高質(zhì)量的產(chǎn)品，并縮短產(chǎn)品上市時間。