本文摘要

在乳糖不耐性、营养需求和环保意识的驱动下，替代乳品的市场需求在全球范围内不断扩大，马尔文帕纳科的多种分析技术在替代乳品的研发和质量控制中发挥着重要作用，帮助企业确保替代乳品的营养成分和产品安全性。

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.com 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，几家全球领先的公司不断推动着行业的发展。瑞典的**Oatly**是燕麦奶领域的标杆。通过独特的加工技术，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（更多精密发酵内容请参见往期文章）技术方面居于领先地位，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、伊利等巨头跨界加入。

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：

Mastersizer 激光粒度仪

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。

Zetasizer 纳米粒度电位仪

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。

MicroCal PEAQ-DSC 差式扫描微量热仪

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。

Epsilon 4 X射线荧光光谱仪

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。

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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。

>>> 关于马尔文帕纳科

马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。