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未來食品,如何好吃又安全
2020-06-17 09:11:43 來源: 新華日報
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  人類發展史,是一部人類改造食物的歷史。約11000年前,人類就開始刻意栽培或養殖食物,讓一連串偶發的基因突變代代遺傳下去,以創造更方便且豐富的食物。

  當下,隨著自然科學技術成果的應用,“人造肉”從科幻變成了現實,發展“替代肉類”成為了大勢所趨。

  未來食品如何徵服消費者味蕾

  “‘未來食品’,將以合成生物學、物聯網、人工智能、增材制造等技術為基礎,以更健康、更安全、更營養、更美味、更高效、更持續為特徵,將成為解決全球食物供給和質量、食品安全和營養、飲食方式和精神享受等問題的有效途徑,驅動食品科技向高技術發展。”在近日舉行的江南大學—瓦赫寧根大學及研究中心“未來食品雲端係列”論壇上,江南大學食品學院院長劉元法教授説。

  近年來,全球科學家正著力尋找與研究新的替代品,消除肉類食品的供應危機,最終實現替代肉類可持續性發展。

  看似前景廣闊的“人造肉”,想要普及還得徵服消費者的挑剔味蕾。目前,消費者對人造肉的認可度,呈現出明顯的兩極分化趨勢。一些網友對“好吃不長胖”的植物肉表示期待,更多的人則表示“更喜歡真肉”“肉都吃不出真假了,生無可戀”。

  譬如,在食用植物蛋白肉的過程中,往往會有豆腥味,或者出現大豆食品風味失衡的問題。對于“人造肉”,有什麼特效方法使産品肉味更真實?“ 這是素肉制品研發過程中的一項技術難點,目前仍沒有很好的解決辦法。”江南大學生物工程學院教授周景文説,作為主要原料的植物蛋白,無論何種蛋白,都或多或少有各自的風味。大豆蛋白做的産品,就會有豆味,無論是加香精還是加香辛料,長時間咀嚼,都會有豆制品味道。

  劉元法介紹,真正的肉具有很好的纖維狀結構,所以植物蛋白加工的主要目的就是通過物理加工的手段,使植物蛋白可以形成與動物肌肉組織類似的結構,其質構、形態以及風味口感的擬真性與真實肉還是有較遠距離的,目前各個研究機構和企業等,也都在研究如何從原料層面更進一步擬真。

  “細胞培養肉原則上應該是更接近于真實肉的技術途徑,但目前該技術還處在培養動物細胞的層面上,尚未有效形成肌肉組織。”周景文説,另外養殖雞和走地雞,其質構和口感都有很大的差別,這還不是培養與養殖的關係,僅僅是運動與否導致的差異。而目前培養肉僅僅完成了細胞培養層面,尚未進入肌肉組織層面,更未達到運動與否層面,所有這些問題,都有待于更進一步的研究。

  “人造肉”的兩條技術路徑

  在全球“人造肉”熱潮中,目前主要有兩條技術路徑,一條是用植物(大豆、豌豆)的蛋白質、氨基酸、脂肪等幾種物質“拼”出“素肉”(植物肉);另一條則是從動物體內提取幹細胞,然後在生物反應器中培育的試管肉,即用動物細胞“種”出肉。

  培養肉理論上是對真肉的完美替代,但植物肉顯然在規模化生産上更勝一籌。江南大學食品科學與技術國家重點實驗室教授陳潔説,從開發應用來説,植物蛋白肉技術相對成熟。植物蛋白肉的原料拉絲蛋白、組織化蛋白以及顆粒蛋白等是基于擠壓機生産的,技術非常成熟,早在20多年前已經成功商業化,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,被用于肉禽制品中。而細胞培養肉目前由于法律法規、技術和成本等問題,短期內很難實現面向市場。

  相對應的是,我國首次細胞培養肉試吃在本月才剛剛啟動。南京農業大學教授周光宏帶領團隊使用豬肌肉幹細胞經過20天培養,得到重達50克的培養肉産品,其外表和真肉制品非常相似。“我們嘗試過蒸、煮、炸等方式,最終選取了蒸的方式。直接食用的味道和普通肉的體驗一致。”該團隊成員丁世傑説。

  培養肉是根據動物肌肉生長修復機理,利用其幹細胞進行體外培養而獲得的肉類,是近年來興起的一項具有顛覆性的未來食品生産技術。“培養肉的生産一般先通過活體採樣獲得動物的肌肉組織,再從組織中分離得到肌肉幹細胞,並在富含營養成分的營養液中大量培養成肌肉前體細胞,最後在可食用的三維支架材料中將肌肉前體細胞分化成熟為肌肉組織。通過食品化處理後,可形成與天然豬肉肉糜類似的質構、顏色等食用品質。”丁世傑説,在一定時間內完成40至50克培養肉肌肉組織的生産,並加工成培養肉産品,説明了技術的可重復性。“我們提高了網狀肉的生産效率,通過更好的幹細胞培養技術,從原來的20天生産5至10克發展到20天生産40至50克。”

  丁世傑説,下一步,培養肉在血清替代、大規模培養等方面還將持續攻關,未來可以通過技術突破、規模化生産等方法降低價格。量産還有很長的路要走,我國應加強細胞培養肉技術研發。

  市場廣闊,安全可靠是條紅線

  “人造肉”市場有多大?《中國植物肉市場洞察》Data100發布,預計10年後全球肉類市場的規模將達到1.4萬億美元,其中“替代肉類”的市場佔比將從目前的不到1%提升到10%,超過萬億元人民幣。

  陳潔告訴記者,從可持續發展的角度來看,基于微生物培養技術,制造新蛋白來源以開發“人造肉”具有無限潛力。與植物蛋白相比,單位土地的微藻培養蛋白質的産量幾何數級地提高。我國已有大量微藻保健産品,而微生物培養蛋白在素肉上的研究和應用還未見報道。國外則已經利用真菌培養真菌蛋白開始規模化生産素肉。英國Quorn公司已經使用天然真菌生産的“真菌蛋白”來生産各類素食産品,包括火腿、香腸和漢堡等。

  除徵服消費者味蕾之外,無論是哪一條科研路徑,安全可靠是“人造肉”科研與産業發展的一條紅線。“如果不含大豆血紅素的植物蛋白肉,只要遵照我國相關食品標準、食品添加劑標準等,其食品安全性是可控的。”陳潔説,目前利用轉基因合成技術生産的大豆血紅素蛋白,已經獲得了美國食品和藥物管理局和澳大利亞新西蘭食品標準局批準,而歐盟和日本等發達國家和地區還沒有此項批準,我國也同樣如此。

  中國工程院院士、江南大學未來食品科學中心主任陳堅認為,要重視全程質量安全主動防控。特別是基于非靶向篩查、多元危害物快速識別與檢測、智能化監管、實時追溯等技術的不斷革新,食品安全監管向智能化、檢測溯源向組學化、産品質量向國際化方向發展。通過提升過程控制和檢測溯源,構建新食品安全的智能監管。

  “人造肉”是食品合成生物學發展的一個體現。“作為全球食品貿易大國,我國食品進出口均居世界第一。但目前,食品工業仍面臨著引領性基礎研究少、領跑技術比例小、裝備自主創新能力低、加工增值和資源利用不足、食品毒害物偵測國外依賴度高、生鮮食品儲運損耗大等六大問題。”陳堅説,其中,合成生物學是新的生命科學前沿,以工程化設計理念對生物體進行有目標的設計、改造乃至重新合成,是從理解生命規律到設計生命體係的關鍵技術。然而,目前國內合成生物學研究主要集中在醫藥和化學品生産領域,食品領域合成生物學的基礎和應用研究起步相對較晚,發展相對薄弱。

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【糾錯】 責任編輯: 張欣爍
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