近年來(lái)，全球科學(xué)家正致力尋找與研究新的肉類替代品，以緩解肉類食品的供應(yīng)危機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)替代肉類可持續(xù)性發(fā)展。人造肉以來(lái)源可追溯、食品安全性及綠色可持續(xù)性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。替代肉類未來(lái)將通過(guò)什么技術(shù)實(shí)現(xiàn)？如何突破市場(chǎng)瓶頸走向普及？

近日，在江南大學(xué)與荷蘭瓦赫寧根大學(xué)及研究中心聯(lián)合舉辦的“未來(lái)食品云端系列”論壇上，江南大學(xué)食品學(xué)院院長(zhǎng)劉元法提出，“未來(lái)食品”以合成生物學(xué)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、增材制造等技術(shù)為基礎(chǔ)，以更健康、更安全、更營(yíng)養(yǎng)、更美味、更高效、更持續(xù)為特征，將成為解決全球食物供給和質(zhì)量、食品安全和營(yíng)養(yǎng)、飲食方式和精神享受等問(wèn)題的有效途徑，驅(qū)動(dòng)食品科技向高技術(shù)發(fā)展。

按需定制營(yíng)養(yǎng)

植物肉未來(lái)應(yīng)用前景廣闊

隨著全球氣候與生態(tài)環(huán)境的變化以及人口的不斷增長(zhǎng)，人類正面臨肉類食品短缺、傳統(tǒng)畜牧業(yè)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題等影響。因此，發(fā)展替代肉類是大勢(shì)所趨。數(shù)字100市場(chǎng)調(diào)研公司發(fā)布的《中國(guó)植物肉市場(chǎng)洞察》報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)10年后全球肉類市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到1.4萬(wàn)億美元，其中替代肉類的市場(chǎng)占比將從目前的不到1%提升到10%，超過(guò)萬(wàn)億元。

江南大學(xué)教授周景文表示，目前，替代肉主要有植物蛋白肉、細(xì)胞培養(yǎng)肉兩大類。從開(kāi)發(fā)應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，植物蛋白肉技術(shù)相對(duì)更成熟。植物蛋白肉的原料——拉絲蛋白、組織化蛋白以及顆粒蛋白等，基于擠壓機(jī)生產(chǎn)，早在20多年前已經(jīng)成功商業(yè)化，最初只是作為牛肉、豬肉、雞肉等肉禽制品原料肉的部分替代。而細(xì)胞培養(yǎng)肉由于法律法規(guī)、技術(shù)和成本等問(wèn)題，短期內(nèi)無(wú)法上市。2019年，第一個(gè)“人造肉概念股”成功上市后，全植物的肉類模擬物以全素、健康、環(huán)保的新概念形態(tài)出現(xiàn)，受到廣大消費(fèi)者的關(guān)注。

“植物肉采用組織化蛋白等重組整形而成，本質(zhì)上是一種重組食品，可以根據(jù)消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)需求量身定做，如增加維生素、礦物質(zhì)或改變脂肪酸比例等，是一種很好的營(yíng)養(yǎng)和健康食品的載體。”周景文說(shuō)，隨著植物肉行業(yè)發(fā)展得更加成熟和穩(wěn)定，植物肉加工技術(shù)，包括原料蛋白的組織化技術(shù)、成型技術(shù)以及風(fēng)味提升技術(shù)等大幅度進(jìn)步，植物肉產(chǎn)品必然會(huì)受到很大歡迎，擁有廣闊的發(fā)展前景。

技術(shù)需進(jìn)一步深入

植物肉擬真感尚待提升

瓦赫寧根大學(xué)食品生物研究院研究員介紹，不同部位、不同種類肉制品的差異，主要表現(xiàn)在纖維結(jié)構(gòu)、脂肪含量等方面，想要真實(shí)模擬不同部位或者不同種類的肉制品目前非常難實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段對(duì)植物肉的開(kāi)發(fā)中，唯一相對(duì)比較成功的就是漢堡類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品采用碎肉的形式，與漢堡中的大量蔬菜、調(diào)味品以及谷物混在一起食用，且風(fēng)味比較濃厚，使得消費(fèi)者對(duì)于肉餅本身顏色和質(zhì)構(gòu)的辨識(shí)度比較低。

該研究員表示，迄今為止，尚無(wú)整塊肉商業(yè)化開(kāi)發(fā)成功的經(jīng)驗(yàn)，更不用說(shuō)不同部位肉的問(wèn)題。肉制品的多樣性使得產(chǎn)品具有不同的特點(diǎn)，產(chǎn)品的肉質(zhì)、外觀，比如纖維形態(tài)、持水性、風(fēng)味等都是非常重要的影響因素。

由于需要考慮的因素非常多，造成實(shí)際開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中完全實(shí)現(xiàn)模擬某種特定產(chǎn)品的口感目前還難以達(dá)到。周景文提出，要進(jìn)一步提升植物肉的擬真感，一是需要模仿真實(shí)的紅肉在加工過(guò)程中的變色，而植物色素不會(huì)變色；二是由于不同部位肌肉的紋理結(jié)構(gòu)不同，目前用擠壓技術(shù)制造出來(lái)的拉絲蛋白，與真實(shí)的肉還是有著明顯差別，需要進(jìn)一步提升；三是因?yàn)椴煌课徽鎸?shí)的肉存在相應(yīng)的周邊組織，包括脂肪組織和結(jié)締組織，目前植物肉的開(kāi)發(fā)尚未涉及這些層面，要模仿不同部位、不同種類的動(dòng)物肉，模擬周邊組織的技術(shù)也需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成熟。

“細(xì)胞培養(yǎng)在理論上應(yīng)該是更接近于真實(shí)肉的技術(shù)途徑，但目前該技術(shù)還處在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的層面上，尚未形成有效的肌肉組織，有待于更進(jìn)一步的研究?！敝芫拔恼f(shuō)。

對(duì)于植物肉存在豆腥味以及大豆食品風(fēng)味失衡的問(wèn)題，“這是植物肉制品研發(fā)過(guò)程中的一項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，目前仍沒(méi)有很好的解決辦法?！倍嗄陱氖麓蠖沟鞍捉Y(jié)構(gòu)與功能研究的江南大學(xué)教授陳潔說(shuō)，作為植物肉主要原料的植物蛋白或多或少有各自的風(fēng)味，大豆蛋白做的產(chǎn)品就會(huì)有豆腥味，無(wú)論是加香精還是加香辛料，長(zhǎng)時(shí)間咀嚼會(huì)有豆制品的味道。

陳潔說(shuō)：“如果要保持大豆素肉制品良好的風(fēng)味特性，就要控制好大豆蛋白在植物肉中兩方面的應(yīng)用，一方面，大豆蛋白作為植物肉的原料，形成拉絲蛋白或者顆粒蛋白；另一方面，大豆蛋白用作整形的原料，如漢堡的成型，可通過(guò)物理方法、酶法以及香精掩蓋技術(shù)等來(lái)處理豆腥味?！?/span>

此外，針對(duì)植物肉是否會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)進(jìn)而危害食品安全，陳潔表示，植物蛋白肉使用的植物蛋白主要是組織化蛋白以及用于填充或者其他用途的各種型號(hào)植物蛋白。以大豆蛋白為例，大豆蛋白正常的擠壓加工或者熱處理、酶處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)途徑比較溫和，即使是擠壓加工過(guò)程中，雖然溫度較高會(huì)誘發(fā)一定的美拉德反應(yīng)或者氧化反應(yīng)，但因時(shí)間很短，潛在可能有損健康的產(chǎn)物積累有限。其他的處理方式，如酶切處理，有害物質(zhì)幾乎不會(huì)產(chǎn)生，除非是后期有過(guò)度的熱處理或者長(zhǎng)時(shí)間存放，很大程度上會(huì)導(dǎo)致較為顯著的美拉德反應(yīng)和氧化反應(yīng)等。“所以，食品中大豆蛋白的正常工業(yè)化加工，很少有產(chǎn)生危害物的條件?！标悵嵢缡钦f(shuō)。

實(shí)現(xiàn)商業(yè)化

多學(xué)科交叉研究或?yàn)橥黄品较?/span>

目前植物肉發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有哪些，又有哪些解決方案呢？

專家表示，目前植物肉產(chǎn)品的發(fā)展受到一些技術(shù)和市場(chǎng)因素的制約和挑戰(zhàn)。更高技術(shù)層面的整肉模擬技術(shù)尚未達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化等級(jí)，尚未形成真正意義的商業(yè)化。而技術(shù)更成熟的碎肉產(chǎn)品，由于技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低，生產(chǎn)者眾多，產(chǎn)品品質(zhì)也參差不齊。另外植物肉目前尚無(wú)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，如何規(guī)范市場(chǎng)也是植物肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。

植物肉主要是以植物蛋白通過(guò)原料的重組等形式模擬真實(shí)肉品的風(fēng)味和食用性，因此，如何提升植物蛋白肉的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及消費(fèi)者的接受度，是植物肉產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)，也將決定其是否能夠拓寬市場(chǎng)。

據(jù)悉，下一步，膠體成型技術(shù)、微生物技術(shù)/發(fā)酵技術(shù)、擠壓法、剪切技術(shù)、3D打印技術(shù)等將被用于培養(yǎng)、提取、生產(chǎn)替代肉類。其中，擠壓法目前主要用于生產(chǎn)作為植物肉原料的拉絲蛋白和顆粒蛋白等，重組后可以做成碎肉產(chǎn)品，比如植物肉漢堡等；3D打印技術(shù)現(xiàn)已在食品行業(yè)得到了一些應(yīng)用，如果未來(lái)植物肉原料蛋白結(jié)構(gòu)改造和規(guī)?；a(chǎn)能夠取得突破，該技術(shù)將可以靈活生產(chǎn)出各種類型的模擬肉制品和模擬肉制品原料。

專家普遍認(rèn)為，我國(guó)替代肉類發(fā)展要實(shí)現(xiàn)大的突破，需要整合國(guó)際科研力量，結(jié)合多學(xué)科研究成果，包括化學(xué)、物理、食品加工等，以便進(jìn)一步開(kāi)發(fā)肉類替代品，包含從蛋白質(zhì)來(lái)源開(kāi)發(fā)、組織化技術(shù)、重組和產(chǎn)品色香味形及營(yíng)養(yǎng)健康品質(zhì)等多方面的綜合考量；需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)植物蛋白的重組加工和顏色風(fēng)味提升技術(shù)，包括混合成型技術(shù)、微生物發(fā)酵技術(shù)、剪切技術(shù)、3D打印技術(shù)等。除此之外，還需要借助強(qiáng)大的儀器分析設(shè)備與定性定量分析方法，對(duì)相關(guān)屬性進(jìn)行測(cè)定與加工指導(dǎo)。

（袁國(guó)鳳）