食品工業(yè)是國民經(jīng)濟中重要的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，它直接影響著工農(nóng)業(yè)發(fā)展、人們生活水平和社會穩(wěn)定。食品在收獲、運輸、加工和貯藏過程中十分容易腐敗變質，造成巨大的經(jīng)濟損失，有的甚至會引起嚴重的食品安全問題，危害消費者健康。在我國，由于防腐保鮮技術落后，果蔬、肉類、水產(chǎn)品流通中腐損率分別達到30%、12%和15%，僅果蔬采后腐爛導致的損失就達每年8,000 萬噸，造成的經(jīng)濟損失約750 億元。

　　食品腐爛變質的原因很多，包括收獲過程中的損傷、自身的生理失調和衰老、加工技術缺陷、貯藏和運輸條件不當?shù)龋�然而微生物污染及其在食品中的生長繁殖則是其中最主要的原因。因而在對食品進行防腐保鮮時，主要是進行滅菌或抑菌。目前在對食物防腐保鮮時，許多常用的加工處理方法只能殺死部分微生物，即使經(jīng)過超高溫殺菌后仍可能有活菌殘留，而且有的殺菌方法還會對食品的風味和質地產(chǎn)生不良影響，更重要的是會破壞其中的營養(yǎng)成分，降低食品的營養(yǎng)價值。

　　因此，在食品生產(chǎn)、加工、貯存過程中為了防止受到微生物污染，除了采用物理或化學方法滅菌外，通常還需要加入食品保鮮劑。

　　食品保鮮劑中常用的食品防腐劑按作用可分為殺菌劑和抑菌劑，按來源可分為化學防腐劑和天然防腐劑。

　　化學防腐劑由于價格便宜、產(chǎn)量大等特點，目前仍作為主要的食品防腐劑在使用，如苯甲酸鈉、山梨酸鉀、丙酸鹽等，美國化學合成防腐劑每年使用量達5萬多噸，在世界范圍內銷售的可口可樂和百事可樂，所用的防腐劑主要是苯甲酸鈉；歐盟、日本的苯甲酸鈉、山梨酸鉀等化學合成防腐劑的生產(chǎn)和消費量也達到上萬噸。但是化學防腐劑具有不同程度的安全問題，經(jīng)過對一些純化學防腐劑的研究發(fā)現(xiàn)，有些化學防腐劑有致病、引起中毒、致癌或潛在致癌的可能性，如苯甲酸鹽可能會引起積累性中毒現(xiàn)象，亞硝酸鹽和硝酸鹽可能生成致癌變物質亞硝酸鹽等。另外，化學防腐劑對生態(tài)環(huán)境也會造成不利影響。目前，部分化學防腐劑已逐漸被限制或禁止作為食品添加劑使用。近年來，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，健康食品、綠色食品的概念越來越被大眾提倡和接受，因此開發(fā)天然高效、安全無毒、性能穩(wěn)定、廣譜的天然防腐劑受到普遍關注。

　　天然防腐劑主要來源于動植物、微生物和礦物等，其中從微生物資源中開發(fā)天然食品防腐劑具有十分廣闊的應用前景。微生物源天然食品防腐劑是由微生物代謝產(chǎn)生的具有防腐作用的物質，能夠抑制一般微生物的生長，具有適用性廣、無毒、高效等特點。目前投入市場化應用的天然微生物源食品保鮮劑主要有乳酸鏈球菌素、納他霉素、ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽和溶菌酶。

　　1、乳酸鏈球菌素

　　乳酸鏈球菌素能有效抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細菌，它能干擾細胞膜的正常功能，造成細胞膜的養(yǎng)分流失、滲透和膜電位下降，從而引起病菌和腐敗菌細胞的死亡。乳酸鏈球菌素是第一個被世界衛(wèi)生組織批準的作為食品防腐劑使用的細菌素，目前已廣泛用于乳制品、肉制品、飲料等食品行業(yè)。同時，乳酸鏈球菌素也可與香辛料及其他防腐劑復配使用于禽肉制品、醬油制品等，延長貨架時間且不影響風味和口感。

乳酸鏈球菌素在我國許可使用的應用范圍

資料來源：公開資料整理

　　經(jīng)過十多年的發(fā)展，中國乳酸鏈球菌素產(chǎn)業(yè)在菌種選育、發(fā)酵工藝、分離提純技術等方面得到不斷提高，在食品中的應用研究也不斷深入；產(chǎn)量方面也在快速增長，2005 年產(chǎn)量僅有65 噸5，據(jù)行業(yè)估算，2015 年國內產(chǎn)量可達600 噸，年均復合增長率達22.4%，遠高于同期的食品消費增速。

　　中國已經(jīng)成為乳酸鏈球菌素的主要生產(chǎn)國和消費國，目前乳酸鏈球菌素作為生物保鮮劑在中國食品工業(yè)中的應用已經(jīng)遍及到15 小類的產(chǎn)品，且需求量持續(xù)增長，主要得益于以下兩方面原因：其一，乳制品、肉制品等下游行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展、產(chǎn)品產(chǎn)量的持續(xù)增長，促使乳酸鏈球菌素的需求不斷增加；其二，乳酸鏈球菌素對傳統(tǒng)化學防腐劑的逐步替代進一步推動了乳酸鏈球菌素的需求增長。

　　隨著科學技術的進步、人民生活水平的提高以及健康意識的增強，乳酸鏈球菌素作為一種安全、無毒、高效的天然食品保鮮劑，將會有廣闊的應用前景和發(fā)展空間。

　　2、納他霉素

　　納他霉素是一種由納他鏈霉菌發(fā)酵制得的白色至奶油黃色的無臭無味結晶粉末，是一種廣譜、高效的真菌抑制劑，主要防止食品中真菌及真菌毒素的產(chǎn)生。

　　它能與細胞膜上的甾醇化合物反應，由此引發(fā)細胞膜結構改變而破裂，導致細胞內容物的滲漏，使細胞死亡。作為一種新型的生物食品保鮮劑，納他霉素以其高效的殺菌效果及無毒無害的安全保證，近幾年在全球發(fā)展迅速，其產(chǎn)品的應用不斷拓展至食品加工業(yè)的多個子行業(yè)，目前已在歐盟、大部分北美和東歐國家以及一些中東國家被廣泛使用。

納他霉素在我國許可使用的應用范圍

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　　我國對于納他霉素的研究始于1995 年，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，技術得到不斷提升，在食品中的應用研究也不斷深入。目前，納他霉素作為生物保鮮劑在我國食品工業(yè)中的應用已經(jīng)擴展到11 個種類的產(chǎn)品，產(chǎn)量近十年來也呈現(xiàn)快速增長，隨著國內對于食品安全問題的日益關注以及對傳統(tǒng)化學防腐劑使用的管制力度不斷加大，納他霉素的應用范圍還將有更大的發(fā)展空間。

　　3、ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽

　　ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽是一種具有抑菌功效的多肽，它由25～35 賴氨酸殘基聚合而成，是一種營養(yǎng)型防腐劑。相較于傳統(tǒng)化學防腐劑和其他生物防腐劑，ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽具有更廣的抑菌譜（乳酸鏈球菌素僅能夠抑制部分革蘭氏陽性菌，納他霉素僅專一性抑制真菌，而ε-聚賴氨酸對革蘭氏陽性和陰性菌均有抑制作用，對絕大多數(shù)真菌也有較好的抑菌效果，并且對耐熱芽孢桿菌和一些病毒也有抑制作用）、更好的水溶性、更強的熱穩(wěn)定性和更廣的pH 適用范圍等優(yōu)點。與此同時，ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽的添加不會影響食品原有的風味且具有較高的安全性。

　　早在1980 年，日本就允許ε-聚賴氨酸作為食品防腐劑使用；隨后，韓國也批準ε-聚賴氨酸在食品中添加；2003 年，ε-聚賴氨酸獲得美國FDA 認證（GRN000135），并開始進入美國和歐洲市場。在日本，利用ε-聚賴氨酸作為食品保存劑的生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展迅速，市場規(guī)模已達數(shù)十億日元。我國也于2014 年在最新修訂的《食品添加劑使用標準》（GB2760-2014）中將ε-聚賴氨酸和ε-聚賴氨酸鹽酸鹽批準作為食品添加劑使用。

ε-聚賴氨酸和ε-聚賴氨酸鹽酸鹽在我國許可使用的應用范圍

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　　隨著人們越來越重視食品安全，無毒或基本無毒的天然食品添加劑日益受到青睞，用量少、效果顯著的添加劑也成為各大廠家追求的目標。目前，聚賴氨酸的主要生產(chǎn)仍然在日本，隨著國內高校、科研機構和相關生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)學研合作，我國對聚賴氨酸核心技術的研究也取得了較大突破。同時，在2014 年最新修訂的《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》中，已將聚賴氨酸批準作為食品防腐劑使用，為聚賴氨酸在國內的使用推廣創(chuàng)造了良好的前提和條件。

　　（一）生物保鮮劑市場概況及發(fā)展趨勢

　　目前生物保鮮劑主要應用于肉制品、乳制品、飲料及方便食品等行業(yè)，近年來，生物保鮮劑市場需求的快速增長主要來自以下兩方面驅動因素：一是下游食品行業(yè)的穩(wěn)步增長帶動了對生物保鮮劑需求的增加；二是隨著經(jīng)濟發(fā)展水平和人們對生物保鮮劑認知度的提升，生物保鮮劑的應用范圍和添加比例逐步擴大。

　　一方面，下游食品行業(yè)基本保持穩(wěn)定增長。我國豬肉和禽肉產(chǎn)量已經(jīng)分居世界第一位和第二位，2005 年至2015 年這十年期間，我國肉類產(chǎn)量年均復合增長率為2.0%，增速慢于同期GDP 增長率但一直保持穩(wěn)步發(fā)展；乳制品行業(yè)在2005年至2015 年期間經(jīng)歷了一段相對較快的增長，年均復合增長率達7.1%；軟飲料市場增速較快，2005 年至2015 年期間年均復合增長率達16.22%。

2005-2015年我國乳制品、肉類和軟飲料產(chǎn)量及增長情況

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　　方便食品近十年來經(jīng)歷了高速發(fā)展，2005 年至2015 年期間方便食品收入的年均復合增長率達19.4%，其中的重要原因是隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會生活節(jié)奏的加快，對方便食品的需求會不斷增長；另外隨著城鎮(zhèn)化率的不斷提高，農(nóng)村人口逐漸向城鎮(zhèn)轉移，而城鎮(zhèn)人口對方便食品的需求要高于農(nóng)村人口。因而，可以預見在未來幾年，經(jīng)濟發(fā)展增速和城鎮(zhèn)化率提高較快的國家，方便食品的需求依然會保持較快增長。

2005-2015年我國方便食品收入及增長情況

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　　另一方面，生物保鮮劑的使用范圍和比例也在逐步提高。傳統(tǒng)化學防腐劑如苯甲酸及其鹽、山梨酸及其鹽、對羥基苯甲酸酯類等對于人體的危害正在引起世界各國的重視，其使用范圍與劑量也正在受到越來越嚴格的控制。而以乳酸鏈球菌素等為代表的生物保鮮劑因其高效、安全、無毒、無殘留等特點正在受到全球市場的青睞，大有逐漸替代化學防腐劑的趨勢。以乳酸鏈球菌素為例，在某些產(chǎn)品防腐中，按等效作用計算，乳酸鏈球菌素的使用量僅為山梨酸鉀的1/6 至1/10。

　　隨著人們對健康安全食品的不斷重視以及生物保鮮劑成本的逐步降低，部分化學防腐劑被逐步替代會是必然趨勢，生物保鮮劑將取得長足發(fā)展，市場空間巨大。

　　我國作為一個幅員遼闊、資源豐富的發(fā)展中國家，用于發(fā)展生物保鮮劑產(chǎn)業(yè)的原料資源豐富且價格低廉，而且人力資源與成本也較發(fā)達國家具有明顯的優(yōu)勢，再加上近年來國家對于食品添加劑行業(yè)以及生物制造產(chǎn)業(yè)的政策上的大力支持，為發(fā)展生物保鮮劑產(chǎn)業(yè)提供了諸多有利因素。隨著生物保鮮劑應用范圍與應用程度的不斷拓展，國內生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)酵工藝、提取工藝、質量管理、應用研究等方面技術水平的不斷提高，以及行業(yè)監(jiān)督、管理制度的不斷完善，生物保鮮劑產(chǎn)業(yè)將迎來巨大的市場機遇與發(fā)展空間。

　　（二）行業(yè)競爭格局

　　1、生物素和葉酸行業(yè)競爭格局

　　生物素和葉酸行業(yè)屬于維生素產(chǎn)業(yè)中的子行業(yè)，相對其他維生素品種而言市場較小。供應格局的變化一方面受到廠家生產(chǎn)情況的影響，另一方面也受到廠家銷售策略的影響。目前全球生物素和葉酸的需求幾乎全部由中國廠商供應，僅有少量高端產(chǎn)品由國外廠商生產(chǎn)。

　　在生物素領域，目前的生產(chǎn)廠家主要有圣達生物、上海海嘉諾醫(yī)藥發(fā)展股份有限公司、浙江新和成股份有限公司、杭州科興生物化工有限公司和浙江醫(yī)藥股份有限公司，該前五大生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量已占全球產(chǎn)量的95%以上，競爭格局基本穩(wěn)定。

生物素行業(yè)主要企業(yè)及其市場份額情況

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　　在葉酸領域，主要的生產(chǎn)廠家包括常州市牛塘化工廠有限公司、新發(fā)藥業(yè)有限公司、常州市新鴻醫(yī)藥化工技術有限公司、河北冀衡（集團）藥業(yè)有限公司、常州市康瑞化工有限公司和圣達生物。

葉酸行業(yè)主要企業(yè)及其市場份額情況

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　　2、生物保鮮劑行業(yè)競爭格局

　　生物保鮮劑行業(yè)屬于食品添加劑行業(yè)中的子行業(yè)，由于其成本相對于化學防腐劑較高，因而在食品防腐劑市場中化學防腐劑依然是主流，生物保鮮劑的市場規(guī)模相對較小。

　　乳酸鏈球菌素和納他霉素是全球范圍內使用最為廣泛的生物保鮮劑，目前國內主要有新銀象、安泰生物工程股份有限公司、鄭州奇泓生物科技有限公司、綠康生化股份有限公司和山東福瑞達生物科技有限公司等幾家主要的生產(chǎn)廠商。新銀象在技術水平、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品市場占有率等方面都已占據(jù)了市場領先地位，“銀象”品牌在國內外的知名度較高，產(chǎn)品品質在業(yè)界樹立了良好的口碑。ε-聚賴氨酸市場，其研究及應用主要集中在日本、韓國和美國，目前全球主要供應商是日本CHISSO 公司，我國還處于起步階段，屬于2014 年4 月3 日獲國家衛(wèi)生計生委批準的食品添加劑新品種。