“人造肉”發展現狀及對農業科技的啟示

梁北珂 （黑龍江省農投食品有限公司）

“人造肉”概念由來已久，顧名思義就是以人工手段模仿自然肉類感官特性的工業肉制品。最近幾年由于素食主義盛行，環保壓力凸顯，健康意識普遍提升，“人造肉”研究方興未艾，尤其是生物合成技術的突破，使其成為未來食品科技研發熱點和資本“寵兒”。

從制造路徑上，“人造肉”分為兩類：一是在培養基中利用動物干細胞，進行一定條件的培養制造出動物肉，即“培養肉”；二是通過植物蛋白以及其他植物性成分合成全素的“植物肉”。目前全球范圍內，已經商業化的“人造肉”幾乎可全劃歸為“植物肉”，而來自生物細胞的“培養肉”實現商業化尚需一段路要走，這不僅存在技術上的難題，倫理道德、食品安全以及消費者接受程度均需要考量。

一、國內外“植物肉”的市場表現

（一）新冠疫情加速北美“植物肉”市場擴張

繼2019年植物肉第一股Beyond Meat在納斯達克IPO大獲成功之后，今年六月以來在加拿大股市陸續IPO了兩家植物肉公司，當日漲幅接近100%。世界最大的肉加工企業JBS也于近日正式發布了其植物肉漢堡及香腸生產線，發力爭奪這一市場。從美國的銷量數據上看，在美國超市內Beyond Meat、Tofurky等品牌植物肉產品截至5月初之前的9周時間里銷量增長了264%。

與去年同期相比，無論是植物肉還是傳統動物肉產品在美國的銷量都有大幅增長，這被歸因于新冠肺炎疫情的影響。但我們可以看到，植物肉的增長幅度遠大于傳統動物肉產品。

由于疫情影響，價格因素和安全因素成為植物肉銷量助推器，迎來了原預期之外的爆發式增長。也就是說，傳統肉產品受疫情打擊嚴重，使得植物肉鉆了空子。但這種空子并不是長期存在的，動蕩之后市場逐步穩定，傳統肉與植物肉的競爭終將回歸正常。可是經此一遭，植物肉產品的市場教育過程得到快進，培養了消費習慣，加速了市場滲透。

根據美國市場調查咨詢公司Markets and Markets 預測，2019年全球植物性人造肉的市場規模約為121億美元，預計以每年約15%的復合增長率增長，到2025年將達到279億美元。

（二）海外與本土“植物肉”布局中國市場

美國Beyond Meat公司（中文名：別樣肉客）2019年6月3日聯合百勝中國公測植物肉漢堡后，6月8日對外宣布在中國內地開展經銷業務。

灣仔碼頭品牌已經在香港上市了兩款植物肉水餃，在不久的未來，灣仔碼頭也計劃在內地市場推出迎合消費者需求的植物蛋白肉水餃。

2019年10月，國內企業金字火腿股份有限公司生產的植物肉餅開始在其電商平臺開售。根據該公司的介紹，這款產品的配料和技術來自于杜邦。

2020年5月底，雀巢宣布要在天津增設亞洲首條植物基產品線，從目前透露的信息看，這條生產線將用于生產植物肉產品。

目前加入到中國植物肉市場的企業眾多，既有傳統農業食品企業，也有新興的創業型公司，既有跨國公司的進入，也有本土企業的參與。傳統企業有很好的資金、渠道優勢且基礎穩健，而創新企業的思維模式不同，在產品和渠道選擇上會不走尋常路。

二、“人造肉”目前產品研發狀況

（一）“培養肉”的研發現狀

早在上個世紀30年代就曾有學者提出培養肉的概念，但真正開始研究利用動物細胞培養肉，是在21世紀的初期。荷蘭科學家馬克·鮑斯特通過六年的研究于2012 年推出世界首例人造培養肉。緊接著，人造肉漢堡也隨之問世，雖然單個造價接近33萬美元，但這項技術的成功引起了各界人士的關注。

“培養肉”主要通過提取動物骨骼肌中的成肌細胞或肌衛星細胞等，在一定的生物反應器中進行培養，最終形成具有三維結構的培養肉。但目前存在的技術問題中，一方面，傳統動物肉的肌肉組織不僅僅是由成肌細胞形成的肌細胞組成的，還存在一些神經、血液和脂肪細胞，而這些組織細胞在目前培養肉中缺乏或者僅存在極低的比例；另一方面，動物被屠宰后會失去氧氣供應，肌肉中的糖會分解成乳酸降低肌肉中的 pH，從而激活一系列酶。酶活性會使得肌肉內蛋白質得到分解促進肉的嫩化，這也是動物肉后熟的過程之一，然而，目前培養肉尚未出現此過程；最后細胞大量繁殖，可能會引起細胞遺傳不穩定，導致癌細胞的產生。雖然這些癌細胞在食用前會死亡，并且都會被胃和腸道消化，但對消費者來說是一個敏感問題。

總而言之，雖然較多學者認為人造培養肉技術已經取得了很大的進步，但目前在動物體外培養肉的技術仍處于初步階段。

（二）“植物肉”的研發現狀

當前，大多數企業仍然以大豆蛋白作為底料，極少數企業如美國的 Beyond meat 和法國的 Toreos 采用了豆類蛋白分離物作為底料。此外可以發現幾乎每個產品都添加了類似椰子油、葵花籽油、玉米油等植物油來改善口味。有些企業還提取了植物中的血紅素來模擬肉中鮮腥和焦糖化的香氣，并為成品帶來類肉的色澤。魔芋膠、黃原膠、阿拉伯樹膠等被用于粘合各種物料，使其緊湊有彈性。總而言之，不同的公司所關注的配方并不相同，但諸多植物性物料的組合均是為了更好地將植物性肉模擬類似于動物肉，讓消費者易于接受。

植物肉的制備主要利用到擠壓技術、剪切技術和紡絲技術。其中擠壓技術實際是一個熱機械加工的過程，將植物性配料擠壓、加熱以及剪切后推送到模具中，從而擠壓成型。剪切技術是一種基于流動誘導結構的技術。而紡絲技術分為靜電紡絲和濕法紡絲，紡絲原液經過擠壓噴出形成細流，凝固成纖維。

三、對農業科研的啟示

（一）生物合成技術是未來食品工業革命性技術之一

我國食品科技發展戰略趨向之一是食品合成生物學，構建食品細胞工廠，以可再生生物質為原料，利用細胞工廠生產肉類、牛奶、雞蛋、油脂、糖等，顛覆傳統的食品加工方式，形成新型生產模式。轉基因技術經過三十多年發展，在大豆、棉花、玉米種植上已大行其道，大幅度改善傳統農業效率，改變了全球糧食供應格局。而生物合成技術，也將是改變傳統肉、蛋、奶等蛋白類食品供應結構的革命性技術。

美國食品業巨頭ADM公司已計劃向食品工業供應人工牛奶。將牛奶中20種對人體有益及重要的原料，以合成生物技術組裝酵母細胞，實現發酵合成6種蛋白與8種脂肪酸。在分離純化后再加入鈣、鉀等礦物質及乳化劑完成最后加工，口味和營養可與天然牛奶相同，并且不含膽固醇和乳糖。相比于傳統牛奶生產方式，“人造奶”生產將減少98%的用水量，91%的土地需求，84%溫室氣體的排放，并節約 65%的能源。

中國以占世界7%的耕地面積，養活了占世界22%的人口。經過幾代人的不懈努力，我們基本實現主糧的自給，并略有盈余，但在某些品類，比如大豆，80%以上依賴進口，而這些大豆經過壓榨后，豆粕通過飼料轉化為動物肉蛋白，也就是說，中國人食品中的蛋白來源，絕大多數是需要進口轉化的，這對中國這樣的大國，存在潛在供給風險。而通過生物合成技術實現肉、蛋、奶的“人造”，雖然目前僅停留在實驗室階段，談其影響力為時尚早，但誰又能預知，在未來不會是改變我國糧食供應格局的戰略途徑呢？

（二）“植物肉”不會替代肉制品和傳統豆制品，但會有其一席之地，且需要本土化研發

雖然“植物肉”在北美熱賣，以及在國內“科技圈”熱炒，但是我們也要冷靜認識到“植物肉”只是部分地區、部分人群的特定需要，對于中國老百姓而言，無論是基礎意愿，還是中餐烹飪習慣和口味習慣，“植物肉”都難以撼動動物肉制品消費主體地位，只會為消費者提供一種植物蛋白食品選擇。

中國人自古就有食用豆腐、豆腐干、豆漿等豆制品的習慣，是以植物蛋白代替動物蛋白攝入的成功應用。根據中商數據，我國豆制品消費量呈現逐年遞增狀態，2017年我國豆制品行業銷售規模約891.8億元，2019年大約在1000億元規模，而美國植物肉市場目前還在10億美元左右。

目前海外“植物肉”產品是通過與大型餐飲集團合作，以作為快餐食品原料方式進入中國市場，其口味口感仍以滿足西式快餐為主，而缺乏針對中國消費者口味、口感的特殊研發。我國豆制品之所以長盛不衰，與其不斷創新，不斷適應消費者口味需求有關。那么也意味著，“植物肉”的本土化食品研發將大有可為。

（三）通過多種植物蛋白的廣泛開發和基因改良適應現代食品發展

目前由于大豆蛋白的價格優勢，更多產品選擇用大豆蛋白作為基礎原料，但往往在吃的過程中會有豆腥味，無論是加香精還是香辛料，長時間咀嚼，都會有豆制品味道。如果通過敲除大豆中與豆腥味相關的基因，可以顯著消除豆腥味，目前這方面的研發已經開展。同時研究發現豆類蛋白結構更加柔軟，不利于形成良好的凝膠結構，持水性、持油性不足，也影響口感。

目前植物蛋白來源，除了大豆，還有油菜籽、棉籽、花生、葵花籽等油料種子；小麥、玉米、大米、大麥、燕麥、高粱等谷物；豌豆、蠶豆、鷹嘴豆、瓜爾豆等豆類；還有紫花苜蓿、煙草、甘蔗、甜菜、三葉草等葉子蛋白。不同原料蛋白特性不同，結構各異，為植物肉研發提供豐富原料支持。

如果能夠通過基因改良技術改善大豆蛋白對“植物肉”質感和口味的影響，同時開拓大豆以外農作物的綜合利用，無疑會給食品帶來豐富的口感，并帶動各品種農作物種植。

四、總結與展望

在解決對肉制品快速增長需求與降低環境影響壓力的矛盾下，“人造肉”應運而生，經過近十年的高速發展，現在不僅走出實驗室，也走近我們身邊。“培養肉”對目前人類肉食供給方式具有顛覆性影響，但目前不僅需要解決大規模商業化和安全性的技術問題，還需要破解消費者接受程度的社會問題。而“植物肉”通過不斷的更新改進，必將成為消費者蛋白補充的選擇之一。雖然現在“人造肉”產品在成本、口感、色澤、口味等方方面面還存在一些問題和不足，但這也是未來農業和食品科技研究的挑戰和方向。