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替代蛋白产业春天已至

发布日期:2024-05-30

  图为消费者在了解微生物蛋白详细情况。

  本报讯 (记者 闫 利 文/摄)树立大食物观,构建多元化食物供给体系正逐步深入;向耕地草原森林海洋、向植物动物微生物要热量、要蛋白正不断被实践;发展合成生物学技术,探索研发“人造蛋白”等新型食品,正实现食品工业迭代升级。从植物蛋白肉到微生物蛋白肉、细胞培育肉,替代蛋白产品给消费者带来了舌尖上的新体验,给市场发展带来了新机遇。正如中国工程院院士陈坚在首届全国微生物蛋白技术创新及产业发展大会上所说:“发展替代蛋白产业,是落实大食物观的重要方向,行业的发展春天已经到来,顺势而为方能有所作为。”

图为科研人员正在进行微生物蛋白研究。受访者供图

  图为使用微生物蛋白肉制作的汉堡。

  政策加码

  发展替代蛋白是顺势而为

  蛋白质是保证机体健康最重要的营养素之一。数据显示,预计2035年人均动物蛋白需求将达到每天46克,动物蛋白总需求量增幅约为20,如动物产品生产与消费结构不变,将带动饲料粮需求增加约7600万吨。目前,我国动物蛋白缺口严重,优质蛋白质自给率不足,2022年我国肉类缺口已超过500万吨,传统动物蛋白供给正面临严峻考验,因此,向植物动物微生物要蛋白、要热量至关重要,替代蛋白的春天已经来临。

  “替代蛋白就是用微生物蛋白、昆虫蛋白、藻类蛋白、植物蛋白和动物细胞培养蛋白来替代传统的畜禽养殖中得到的动物蛋白。”陈坚表示,替代蛋白的兴起和发展将大大缓解传统蛋白生产方式出现的问题,变革食品蛋白的制造模式来实现高质量供给,将传统的种植养殖模式变成车间生产方式,提高蛋白制造效率,更好地满足人类日益增长的蛋白需求,进一步满足国家战略需求,保障食物供给安全。

  事实上,近年来,国内外市场对替代蛋白的需求不断增加,应用领域不断扩大,我国也出台了相关政策进行扶持。《“十四五”全国农业农村科技发展规划》提出研究细胞培养肉、合成蛋奶油、功能重组蛋白等营养型食品的培养和制造技术,推进农产品资源梯次高值利用、组分互作与品质调控、食品新资源挖掘、食品大数据、食品组学、功能性食品、分子食品创制、食品危害物监测与评估等技术创新。《“十四五”生物经济发展规划》明确发展生物经济是顺应全球生物技术加速演进趋势、实现高水平科技自立自强的重要方向,要发展合成生物学技术,探索研发“人造蛋白”等新型食品,实现食品工业迭代升级,降低传统养殖业带来的环境资源压力。替代蛋白产业正加快培育发展新质生产力,积极对接市场需求。

  科技助力

  优质蛋白将有更多新选择

  从植物蛋白肉采用的高水分挤压技术,到微生物蛋白菌种高通量筛选技术、马克斯克鲁维酵母重组蛋白表达技术、细胞培养技术等,随着生物技术的发展,在替代蛋白领域,除了常见的豌豆、燕麦、坚果等植物蛋白产品中的原料,越来越多的品牌正在探索以昆虫、海藻、微生物等原料来制造蛋白质,产学研正携手助推产业向“新”而行,产出诸多成果,为消费者提供更多优质蛋白新选择。

  华创证券研究所所长董广阳表示,目前,植物基蛋白成熟度较高,国内外均有产品实现商业化;细胞培养蛋白在细胞获取、培养和量产环节存在技术难点,现仅Eat Just和Upside Foods 两家美国企业的产品获批上市,进展最快的国产企业处于中试放大生产阶段;发酵蛋白中国已有部分产品实现商业化。“目前中国布局发酵蛋白的企业中,依托酵母、菌丝体、微藻或利用生物质发酵、精密发酵技术,衍生出不同的技术路径,其中安琪酵母、富祥药业依托生物质发酵,商业化进程领先。就下游应用而言,依托真菌的生物质发酵产物可用于肉制品制作或作为添加剂加入食品饮料中以增加营养,用途较为广泛。”董广阳说。

  安琪酵母股份有限公司总工程师覃先武介绍,酵母蛋白是以酿酒酵母为原料,经酶解、提取等一种或多种工艺而制得的一种微生物蛋白。安琪酵母在酵母蛋白生产工艺中通过研究多酶体系的作用条件,建立酶催化反应动力学方程,解决酵母蛋白体系多糖残留量高的技术难题,开发的酵母蛋白产品蛋白含量达到80%以上,实现酵母蛋白和酵母膳食纤维的联产。在国内,酵母蛋白逐渐被食品企业运用,用在肉制品、乳制品、蛋白饮料、烘焙食品、蛋白粉、能量棒等食品中。由安琪酵母牵头制定的《酵母蛋白》行业标准将于今年7月1日实施。

  “微生物蛋白技术与产业是以食品合成生物技术创新为主导,摆脱传统种植养殖的食品蛋白获取方式,具有高科技、高效能、高质量特征,是新质生产力的典型代表。”江西富祥药业股份有限公司副董事长、高级工程师李惠跃介绍,富祥药业是国内极少数实现千吨级产业化的公司,已拥有完全自主知识产权的新型菌株。目前公司已经与香港绿客盟、马来西亚Ultimeat等下游食品制造企业建立稳定合作关系,开发鱼柳、鸡排、牛肉粒、能量棒、蛋挞、鱼丸、酸奶、布丁、人造肉等低热量、高蛋白质、高膳食纤维的新型健康食品。

  陈坚表示,目前全球超过80家公司从事微生物菌体蛋白的生产,此前食品科技咨询公司Forward Fooding发布了被誉为“农业食品科技‘财富500强’”的2023年度“食品科技500强榜单”。通过发酵创新的未来食品初创公司展现出较强的影响力,共有33家公司上榜。美国菌丝体发酵初创公司Natures Fynd位居“食品科技500强榜单”之首,其他包括美国菌丝体蛋白公司Meati Foods、美国分子农业先驱Nobell Foods、西班牙植物肉开发商Heura以及德国发酵技术初创公司Planet A Foods四家未来食品公司也跻身前十。

  “开展底物廉价、工艺性能好、适宜加工、安全性好的关键菌种选育,研发高产量、高转化率、高生产强度的发酵技术,系统研究碳氮协同代谢机理、蛋白合成途径调控、细胞工厂性能改造、发酵过程优化与控制、微生物蛋白大规模制造和食品化加工。”陈坚说。

  “近年来,我国生物制造产业自主创新力显著增强,装备水平快速提高,绿色制造大幅提升,节能减排成效显著。微生物蛋白作为生物发酵新的赛道和新的业态,它的健康发展对于加快发展新质生产力、打造生物发酵新的增长引擎具有重要意义。”中国生物发酵产业协会理事长于学军如是说。

  多方合力

  为替代蛋白产业发展保驾护航

  从全球整体市场来看,替代蛋白市场的增长和机遇令人瞩目。不论是近年来大众认知度较高的植物蛋白,还是刚刚崭露头角的微生物蛋白等其他替代蛋白,都需要各界的力量形成合力,共同促进替代蛋白产业新质生产力的提升,不断满足消费者日益增长的优质蛋白需求。

  当前,我国发展替代蛋白产业依旧面临各种挑战,以微生物蛋白产品为例,合肥工业大学教授徐宝才表示,真菌蛋白模拟肉面临的技术挑战包括加工性能的提升、功能性状的提升、技术可持续性等,在中国饮食文化下,消费者对模拟肉的接受度一般,产品品质有待提升。同时,相关的法律法规也存在限制。他建议,要加强菌种选育与安全性评估研究,挖掘传统发酵食品中高性能菌种,跨学科研发质构仿真技术,基础研究与应用研究相辅相成,学术研究和成果应用相互促进,推进政策与法规支持。

  国家食品安全风险评估中心主任、中国食品科学技术学会副理事长李宁表示,落实大食物观,发展新质生产力,需要各界合力为替代蛋白产业发展保驾护航,国家相关政策有待进一步完善,企业仍需加强技术创新和产品质量保证,产业需加强安全性评估关键技术研发、加强科普宣教和国内外合作交流。“下一步,我们将围绕构建食品用菌种/菌株的安全性信息数据库、构建新食品原料与保健食品原料评审合作机制、优化提取物的评审管理流程和解决多重身份问题、构建新食品原料信息查询和公开解答查询平台等方面开展工作。”李宁说。

  中国生物发酵产业协会副理事长兼秘书长王洁表示,协会将积极推动政产学研用的广泛合作,在微生物蛋白领域基础研究、技术迭代、应用开发、标准体系、合规建设、政策引领、投资助力、科学普及等方面发挥协会的桥梁纽带和职责作用,引导产业可持续规范发展。