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生物防腐|乳清发酵物:一种替代传统防腐剂的天然保鲜解决方案
发布时间:2026-06-04 21:43

走进超市,翻看面包、肉制品或糕点的配料表,脱氢乙酸钠、山梨酸钾、苯甲酸钠等化学防腐剂名称正在被越来越多的消费者审视。2025年新版GB 2760对脱氢乙酸及其钠盐的使用范围进行了缩窄调整——删除了其在面包、糕点、果蔬汁(浆)等7类食品中的使用规定,并将腌渍蔬菜中的最大使用量由1g/kg调整为0.3g/kg。这一政策变化,叠加消费者对“清洁标签”和“天然配料”的持续追捧,正在推动食品行业加速寻找合规、安全、天然的防腐替代方案


在这一背景下,乳清发酵物作为一种以生物发酵技术为核心的天然保鲜原料,正快速进入食品企业的视野。


一、什么是乳清发酵物?

乳清发酵物(别名乳清发酵粉)主要以乳清粉、酵母抽提物、葡萄糖等为原料,选用符合GRAS(公认安全)标准的可食用菌种进行发酵生产。常见的发酵菌种包括费氏丙酸杆菌谢氏亚种、植物乳杆菌、乳酸乳球菌、醋酸菌等。生产工艺一般经可食用菌发酵、灭活、过滤、浓缩、喷雾干燥等工序制成。


关键区别在于法规属性:乳清发酵物已于2019年获国家卫健委批准为普通食品原料。这意味着它不属于食品添加剂中的防腐剂类别,不受GB 2760添加限量约束。在配料表中可直接标注“乳清发酵物”,而非以食品添加剂编码的形式出现——这恰好契合了清洁标签“配料简洁、成分可识别”的核心要求


中国生物发酵产业协会已于2025年正式启动《乳清发酵物》行业标准的制定工作。2025年6月标准计划下达后,协会组建了标准起草工作组。2026年3月,行业标准征求意见稿正式发布。这一系列标准化动作标志着乳清发酵物正在从企业自主创新走向行业规范化发展。


二、乳清发酵物是如何发挥保鲜作用的?

乳清发酵物的防腐保鲜机理与传统化学防腐剂有本质区别。


传统化学防腐剂(如脱氢乙酸钠、山梨酸钾)通常通过单一化学成分直接抑制或杀灭微生物,属于“添加——抑制”的逻辑。而乳清发酵物则是通过发酵过程中产生的多种天然代谢产物——包括有机酸(乳酸、醋酸等)、小分子多肽、细菌素等——对食品内部的微生态环境进行调节,从而延缓微生物的生长。其核心作用逻辑为“调节——延缓”,与传统保鲜方式的“添加——抑制”形成本质区别。


具体而言,乳清发酵物的抑菌机理主要包括两个方面:


小分子肽抑菌机理:主要通过破坏细菌细胞壁和细胞膜的结构、抑制细胞内核酸和蛋白质的合成、影响细胞内酶的活性等方式发挥作用。


有机酸抑菌机理:基于能量竞争、透化细菌外膜、提高胞内渗透压、抑制生物大分子合成、诱导宿主产生抗菌肽等五种作用机制。


乳清发酵物抑菌范围较广,能够有效抑制枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、大肠杆菌等细菌,白假丝酵母、酿酒酵母、黑曲霉、黄曲霉、毛霉、青霉等真菌,以及肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、李斯特菌等致病菌。


在学术研究层面,多项研究已证实其有效性。河南农业大学等机构的研究表明,乳清发酵粉对枯草杆菌、大肠杆菌具有一定的抑制效果。一项针对低温酸奶中优势污染霉菌的研究首次报道了发酵乳清粉对杂色曲霉、肉色曲霉、桔青霉和枝孢霉等霉菌的抑制效应。2025年发表的一项研究通过转录组学和代谢组学分析,揭示了乳清发酵粉对蜡样芽孢杆菌L18的抗菌机制。国际研究同样证实,经乳酸菌发酵的乳清能够有效抑制奶酪中青霉属真菌的生长,可将货架期延长12天。


三、乳清发酵物能用在哪些食品中?

乳清发酵物的应用领域覆盖较为广泛。据行业资料显示,其可应用于肉制品、乳制品、烘焙制品、蛋制品、米面制品、淀粉制品、调味品、饮料、水产品、素肉及魔芋制品等多个食品品类。


以下是各主要应用领域的具体效果数据:


烘焙制品:在吐司面包的抑菌试验中,添加乳清发酵粉的样品较未添加的样品菌落数降低了2个数量级以上,货架期延长了5天。在戚风蛋糕中,添加0.5%乳清发酵物的试验组在30°C条件下存放15天后,菌落总数仍低于10 CFU/g,而空白组在8天时已超过3.0×10⁵ CFU/g。一项2025年发表于PubMed的研究开发了由壳聚糖和发酵乳清组成的天然防腐体系,用于替代合成防腐剂脱氢乙酸钠,以改善面包品质并降低潜在健康风险。


肉制品:卤牛肉中,添加乳清发酵粉的样品较未添加的样品菌落数降低了3个数量级以上货架期延长了7天。研究显示,乳清发酵粉与Nisin的最佳复配比例为乳清发酵粉0.5%、Nisin 0.05%,对卤牛肉中菌落总数和大肠菌群数均有明显抑制作用,且对感官评分无显著影响。在低温肉制品中,添加30g/10kg~50g/10kg的乳清发酵粉,复合少量其他防腐剂,可使保质期在常温条件下达3个月以上。在烤肉产品中,加入乳清发酵粉后产品保质期从5天延长至20天。


乳制品:添加乳清发酵粉对酸奶的保质期有明显延长。添加后酸奶组织细腻、香味较为浓郁,且能稳定货架期内的酸度。国际研究还开发了基于发酵乳清的天然涂层用于奶酪的生物保鲜,可将奶酪中青霉属真菌数量减少1个对数级以上。


米面制品:乳清发酵粉对鲜湿河粉贮存过程中的微生物——特别是对唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(椰毒假单胞菌酵米面亚种)——具有显著抑制作用。


四、市场前景有多大?

乳清发酵物所处的天然保鲜赛道,正处在快速扩张的通道上。


全球市场规模:全球清洁标签防霉剂市场2025年估值约为14.9亿美元,预计将从2026年的16亿美元增长至2034年的28.7亿美元,预测期内复合年增长率为7.58%。另有市场研究机构估算,2025年全球清洁标签防霉剂市场约为31亿美元,预计2035年将达到58亿美元。全球生物基食品防腐剂市场2026年估值约为28亿美元,预计2034年将达到52亿美元年复合增长率为8.0%


中国市场潜力:美国市场研究机构的报告预测,中国清洁标签防霉剂市场到2032年将达到约3.529亿美元的规模,2025至2032年间复合年增长率为10.1%——显著高于全球平均水平。中国食品防腐剂市场2025年规模约为40.23亿元。随着天然保鲜方案在烘焙、肉制品、休闲食品等品类中的渗透率快速提升,乳清发酵物作为兼具合规优势(普通食品原料)和性能优势(广谱抑菌)的天然保鲜原料,市场空间可观。


政策驱动力:2025年新版GB 2760对脱氢乙酸及其钠盐使用范围的缩窄,直接推动了食品企业的替代需求。与此同时,国家卫健委修订的预包装食品标签标准进一步强化了配料信息透明化要求;《清洁标签食品通用要求》团体标准的正式发布也为清洁标签食品的生产与标识提供了明确的规范依据。2025年3月,国家市场监督管理总局正式发布《食品标识监督管理办法》,对食品标签的规范管理提出了更高要求。消费需求、政策收紧与标准完善三重力量叠加,正在加速天然保鲜原料的市场渗透。


五、挑战与展望

尽管乳清发酵物在天然保鲜领域展现出较大潜力,但其发展仍面临几方面的挑战:


标准体系尚在建设中:乳清发酵物生产目前暂无国家标准。2025年6月,中国生物发酵产业协会已公开征集《乳清发酵物》行业标准编制单位;2026年3月征求意见稿已发布。标准的最终出台将为行业提供统一的质量规范和市场准入门槛。


成本与技术门槛:天然保鲜原料的研发和生产对生物发酵技术有较高要求。据行业分析,目前仅约30%的食品企业掌握成熟的天然配料替代与成本控制技术。“想做却不会做、做了却不盈利”是许多企业在转型中面临的现实困境。


消费者认知有待提升:普通消费者对“乳清发酵物”这一名词尚不熟悉。如何让消费者理解“天然发酵来源”与“化学合成防腐剂”的本质区别,是行业需要共同面对的课题。



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