生产全球80%山梨酸钾的中国企业，在天然防腐剂市场却没有一家挤进市场头部。
越来越多的企业在食品宣传中强调“0防腐剂”，可见国人对于防腐剂的担忧从未消除，天然防腐剂市场也已经在国外快速发酵。
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天然防腐剂渐成主流
我国是山梨酸(钾)的第一大生产国，年实际产量约8万吨，约占全球总产量的80%，其行业集中度较高，以宁波王龙、醋化股份、金能科技、昆达生物等四家企业产能规模最大，集中度前四占比达80%以上。
出口业务占据山梨酸钾企业的重要市场，但是一场悄然的防腐剂变革可能已在欧美酝酿。
加利福尼亚Univar Solutions食品学应用开发专家李伯伟近期透露：“天然防腐剂已经被证明是有效的，并且正在成为主流。”
这个趋势在化妆品领域已经非常明显，来自植物、矿物或微生物的天然防腐剂在化妆品中已经被广泛应用。酒精、蜂胶、精油、维生素E等常作为天然防腐剂用于面霜、乳液和油中。
比如奥地利品牌品牌STYX就宣传不含人造防腐剂。
图源：STYX小红书（官方授权中国代理）
STYX-天然化妆品公司的主席Wolfgang Stix曾说：“我们使用来自有机农场的原料。我们不做动物测试，也不使用转基因植物。我们不用人造原料如色素、香料、防腐剂、乳化剂、矿物油或表面活性剂，所有原料都是公开的。”
据HealthFocus的一份涉及22个国家的调查报告显示，39%的受访者希望避免食物中的化学物质，34%的人希望避免使用人工合成成分。
李伯伟认为“山梨酸钾和苯甲酸钠被大多数食品制造商和消费者认为是合成防腐剂”。尽管这些仍在食品工业中广泛使用，但在他看来，它们将逐渐被淘汰，转而使用更天然、具有清洁标签优势的成分。
未来市场洞察报告显示，2021年全球食品防腐剂消费价值约190亿元，市场预计将继续经历显著增长；预计2022年至2032 10年的复合年增长率为6.8%。报告指出，尽管合成防腐剂可能更有效地运作，但消费者更多地选择天然成分。
图源：未来市场洞察
恒州诚思研究报告显示，2022年全球天然生物防腐剂市场规模约3.6亿元。目前全球主要的天然防腐剂公司主要集中在国外企业，包括Dupont、Lonza、DSM、Kerry Group、Chr. Hansen、Kemin Industries、Handary等。而我国没有一家天然防腐剂公司挤进主流市场。
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Handary是一家专门为食品提供纯天然防腐保鲜技术服务和纯天然保质期延长解决方案的国际企业，总部位于欧洲比利时布鲁塞尔。目前，Handary在苏州已设有分公司，为面包、果蔬汁、酸奶、调味料、新鲜果蔬提供食品微生物检测和纯天然防腐保鲜配料。
从Handary苏州的业务情况来看，其主要应用的天然防腐剂有高分散性纳他霉素、聚赖氨酸、乳酸链球菌素、发酵溶菌酶、真菌壳聚糖、麦芽糖淀粉酶、发酵糖醋和多聚赖氨酸。
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传统天然防腐剂
1、醋、盐、蜂蜜、糖等传统食品配料
比如盐就是一种极佳的天然防腐剂,它可以减少食物中的水分活度,抑制微生物生长,从而延长食品货架期。
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Kemin Food Technologies North America (Des Moines, IA)的高级营销专家Brenda Zavala-Livengood称，天然防腐剂的某些最佳选择是那些听起来不像化学物质，但能有效延长保存时间的防腐剂。“从食品安全的角度来看，醋是一个很好的选择，”她指出。
醋为消费者所熟悉，有助于抑制致病微生物的生长。将其与迷迭香或绿茶提取物等成分一起使用有助于保持产品的颜色和风味新鲜。她解释说:“当它们作为一种协同混合物一起使用时，它们就会成为一种更有效的保存方法。”
2、葡萄酒、康普茶等发酵应用
葡萄酒中的单宁具有抗氧化作用,是一种天然防腐剂,可以有效避免葡萄酒因为被氧化而变酸,使长期储存的葡萄酒能够保持最佳状态。
3、香料（如传统卤制品）
传统卤制品在缺乏防腐剂的情况下，通常都是用香料、盐等来保鲜。比如桂皮中的桂皮醛，有非常好的抗氧化作用，甚至现在被提炼出来用于作为天然的防腐材料。
事实上2008年，国内外有关学者已经在天然香料肉桂中，发现肉桂酸钾——它不仅具有肉桂的香气，而且对酵母菌、霉菌和细菌，具有强大的抑制作用。它的问世，曾引起食品防腐保鲜业界的震动。
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可口可乐公司已制成以肉桂酸钾为主要添加剂的保健型碳酸饮料，行销于冰岛、芬兰等北欧市场。
在有泡菜制作传统的地区，紫苏叶也经常被用在泡菜坛中防腐，可以防止水中长出白色的“盐花”。
天然防腐剂分类
不同来源的天然防腐剂已被广泛研究，例如来自动物来源的壳聚糖，来自植物来源的精油和植物提取物，微生物来源的乳酸菌和细菌素以及不同来源的有机酸，这些在食品行业中都有巨大使用潜力。
1、植物提取物，如针叶提取物
“通常选择发酵或植物提取的防腐剂进行自然保存，”李伯伟说。这些已被配制成各种食品和补充产品，包括培养糖、培养淀粉或用于微生物控制的缓冲醋。针叶提取物是一种比较受欢迎的方案，主要被应用于氧化控制。
Gómez-Estaca（2010)等人曾评估了八种精油(薰衣草、丁香、柏树、茴香、十字草、百里香、迷Rosemary和松树)对18种细菌菌株的作用，如沙门氏菌、嗜酸乳杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、产气荚膜梭菌、嗜水气单胞菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌和磷光细菌。
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丁香油具有较高的抗菌活性，其次是迷迭香、百里香和薰衣草油，而据研究凤尾油的抗菌活性最低。百里香、牛至和丁香的防腐作用可归因于它们的主要酚类成分:百里酚、香芹酚和丁香酚。
2、动物提取物
自动物来源的壳聚糖不仅是这几年比较火的功能糖，也是天然的防腐剂。
有科研文献证明了壳聚糖的防腐作用，延长了海产品的保质期。壳聚糖主要作为浓度在0.05 - 4%之间的酸溶液应用于海产品，会有不同的分子量和去乙酰化程度。壳聚糖溶液还可以直接添加到香肠和鱼糜等海鲜产品的配方中。
Tayel(2016)报道了在香肠鱼上使用1.5%和29 KDa的壳聚糖溶液，提高了产品的质量(产品的保存)和产品的营养(膳食纤维)。此外，在产品中添加壳聚糖后，在28天的冷藏过程中，大肠菌群、酵母菌和霉菌、大肠杆菌、肠杆菌科和金黄色葡萄球菌的数量均有所下降。它还有助于改善香肠的味道和气味。
同样，Alak等人(2010)证明，与对照组相比，1.5%的壳聚糖膜能够使鲣鱼在冷藏期间的中好氧细菌、嗜冷细菌、假单胞菌和肠杆菌科细菌的负荷减少近1.5 log CFU/g。壳聚糖在渔业中的抗菌作用也可应用在不同的物种中，如大西洋鲑鱼鱼片，对虾，褐鳟鱼鱼片，冷藏鳕鱼，长形蛇鱼片，鲢鱼。
3、微生物源防腐剂
微生物来源的乳酸菌和细菌素以及来自不同来源的有机酸等，在防腐系统内都有巨大的潜力，比如常见的乳酸链球菌素（Nisin）与溶菌酶。
根据食品法典委员会283-1978和欧盟指令95/2/EC (Codex，1978, Eu, 2011)，唯一被批准直接掺入食品中的细菌素是乳酸链球菌素(Eu, 2011)。Nisin已经被广泛研究，它的代谢物已经在发酵食品中摄入了数千年。因此，Nisin是唯一被认为可以安全食用的细菌素(Joerger, 2001)。
Nisin可以抑制致病性食源性细菌，如单核细胞增生李斯特菌和许多其他革兰氏阳性食品腐败微生物。Nisin还可单独使用或与其他防腐剂联合使用，也可与几种物理治疗联合使用。
乳酸菌也是常见的防腐剂。
它们能够产生各种抗菌副产物，如有机酸(乙酸、丙酸、丙酮酸、乳酸等)、双乙酰、乙醛、过氧化氢、低分子量的非蛋白化合物(罗伊霉素、罗伊霉素和热谷氨酸)和细菌素(Holzapfel, Geisen，& Schillinger, 1995)。这些酸是由乳酸菌的发酵代谢产生的，由于pH值降低，可能足以抑制许多微生物的生长。
参考来源：
1.Nisin as a Food Preservative: Part 1: Physicochemical Properties, Antimicrobial Activity,andMainUses.Nadia Oulahal Crit Rev Food Sci Nutr.2016 Jun 10;56(8):1262-74.
2.Joerger,2001 R.D.Joerger.Alternatives to antibiotics: Bacteriocins, antimicrobial peptides and bacteriophages.Poultry Science, 82 (2001), pp. 640-647
3.Alakeal.2010.G. Alak, S.A. Hisar, O. Hisar, G. Kaban, M. Kaya.
4.Microbiological and chemical properties of Bonito Fish (Sarda sarda) fillets packaged with chitosan film, modified atmosphere and vaccum.Kafkas Univ Vet Fak Derg, 16 (2010), pp. 73-80.
5.Alak, 2012 G. Alak.The effect of chitosan prepared in different solvents on the quality parameters of brown trout fillets (Salmo trutta fario).Food and Nutrition Sciences, 3 (2012), pp. 1303-1306
6.Tayel,2016.A.A.Taye.Macromolecules microbial chitosan as a biopreservative for fish sausages.International Journal of Biological Macromolecules, 93 (2016), pp. 41-46
7.Rafaela.Baptista,Claudia N.Horita, Anderson S. Sant'Ana Natural products with preservative properties for enhancing the microbiological safety and extending the shelf-life of seafood: A review Food Research International volume 127, January 2020, 108762
