未来食品,如何好吃又安全

2020年06月18日08:56  来源:新华日报
 
原标题:未来食品,如何好吃又安全

  人类发展史,是一部人类改造食物的历史。约11000年前,人类就开始刻意栽培或养殖食物,让一连串偶发的基因突变代代遗传下去,以创造更方便且丰富的食物。

  当下,随着自然科学技术成果的应用,“人造肉”从科幻变成了现实,发展“替代肉类”成为了大势所趋。

  未来食品如何征服消费者味蕾

  “‘未来食品’,将以合成生物学、物联网、人工智能、增材制造等技术为基础,以更健康、更安全、更营养、更美味、更高效、更持续为特征,将成为解决全球食物供给和质量、食品安全和营养、饮食方式和精神享受等问题的有效途径,驱动食品科技向高技术发展。”在近日举行的江南大学—瓦赫宁根大学及研究中心“未来食品云端系列”论坛上,江南大学食品学院院长刘元法教授说。

  近年来,全球科学家正着力寻找与研究新的替代品,消除肉类食品的供应危机,最终实现替代肉类可持续性发展。

  看似前景广阔的“人造肉”,想要普及还得征服消费者的挑剔味蕾。目前,消费者对人造肉的认可度,呈现出明显的两极分化趋势。一些网友对“好吃不长胖”的植物肉表示期待,更多的人则表示“更喜欢真肉”“肉都吃不出真假了,生无可恋”。

  譬如,在食用植物蛋白肉的过程中,往往会有豆腥味,或者出现大豆食品风味失衡的问题。对于“人造肉”,有什么特效方法使产品肉味更真实?“ 这是素肉制品研发过程中的一项技术难点,目前仍没有很好的解决办法。”江南大学生物工程学院教授周景文说,作为主要原料的植物蛋白,无论何种蛋白,都或多或少有各自的风味。大豆蛋白做的产品,就会有豆味,无论是加香精还是加香辛料,长时间咀嚼,都会有豆制品味道。

  刘元法介绍,真正的肉具有很好的纤维状结构,所以植物蛋白加工的主要目的就是通过物理加工的手段,使植物蛋白可以形成与动物肌肉组织类似的结构,其质构、形态以及风味口感的拟真性与真实肉还是有较远距离的,目前各个研究机构和企业等,也都在研究如何从原料层面更进一步拟真。

  “细胞培养肉原则上应该是更接近于真实肉的技术途径,但目前该技术还处在培养动物细胞的层面上,尚未有效形成肌肉组织。”周景文说,另外养殖鸡和走地鸡,其质构和口感都有很大的差别,这还不是培养与养殖的关系,仅仅是运动与否导致的差异。而目前培养肉仅仅完成了细胞培养层面,尚未进入肌肉组织层面,更未达到运动与否层面,所有这些问题,都有待于更进一步的研究。

  “人造肉”的两条技术路径

  在全球“人造肉”热潮中,目前主要有两条技术路径,一条是用植物(大豆、豌豆)的蛋白质、氨基酸、脂肪等几种物质“拼”出“素肉”(植物肉);另一条则是从动物体内提取干细胞,然后在生物反应器中培育的试管肉,即用动物细胞“种”出肉。

  培养肉理论上是对真肉的完美替代,但植物肉显然在规模化生产上更胜一筹。江南大学食品科学与技术国家重点实验室教授陈洁说,从开发应用来说,植物蛋白肉技术相对成熟。植物蛋白肉的原料拉丝蛋白、组织化蛋白以及颗粒蛋白等是基于挤压机生产的,技术非常成熟,早在20多年前已经成功商业化,最初只是作为牛肉、猪肉、鸡肉等肉禽制品原料肉的部分替代,被用于肉禽制品中。而细胞培养肉目前由于法律法规、技术和成本等问题,短期内很难实现面向市场。

  相对应的是,我国首次细胞培养肉试吃在本月才刚刚启动。南京农业大学教授周光宏带领团队使用猪肌肉干细胞经过20天培养,得到重达50克的培养肉产品,其外表和真肉制品非常相似。“我们尝试过蒸、煮、炸等方式,最终选取了蒸的方式。直接食用的味道和普通肉的体验一致。”该团队成员丁世杰说。

  培养肉是根据动物肌肉生长修复机理,利用其干细胞进行体外培养而获得的肉类,是近年来兴起的一项具有颠覆性的未来食品生产技术。“培养肉的生产一般先通过活体采样获得动物的肌肉组织,再从组织中分离得到肌肉干细胞,并在富含营养成分的营养液中大量培养成肌肉前体细胞,最后在可食用的三维支架材料中将肌肉前体细胞分化成熟为肌肉组织。通过食品化处理后,可形成与天然猪肉肉糜类似的质构、颜色等食用品质。”丁世杰说,在一定时间内完成40至50克培养肉肌肉组织的生产,并加工成培养肉产品,说明了技术的可重复性。“我们提高了网状肉的生产效率,通过更好的干细胞培养技术,从原来的20天生产5至10克发展到20天生产40至50克。”

  丁世杰说,下一步,培养肉在血清替代、大规模培养等方面还将持续攻关,未来可以通过技术突破、规模化生产等方法降低价格。量产还有很长的路要走,我国应加强细胞培养肉技术研发。

  市场广阔,安全可靠是条红线

  “人造肉”市场有多大?《中国植物肉市场洞察》Data100发布,预计10年后全球肉类市场的规模将达到1.4万亿美元,其中“替代肉类”的市场占比将从目前的不到1%提升到10%,超过万亿元人民币。

  陈洁告诉记者,从可持续发展的角度来看,基于微生物培养技术,制造新蛋白来源以开发“人造肉”具有无限潜力。与植物蛋白相比,单位土地的微藻培养蛋白质的产量几何数级地提高。我国已有大量微藻保健产品,而微生物培养蛋白在素肉上的研究和应用还未见报道。国外则已经利用真菌培养真菌蛋白开始规模化生产素肉。英国Quorn公司已经使用天然真菌生产的“真菌蛋白”来生产各类素食产品,包括火腿、香肠和汉堡等。

  除征服消费者味蕾之外,无论是哪一条科研路径,安全可靠是“人造肉”科研与产业发展的一条红线。“如果不含大豆血红素的植物蛋白肉,只要遵照我国相关食品标准、食品添加剂标准等,其食品安全性是可控的。”陈洁说,目前利用转基因合成技术生产的大豆血红素蛋白,已经获得了美国食品和药物管理局和澳大利亚新西兰食品标准局批准,而欧盟和日本等发达国家和地区还没有此项批准,我国也同样如此。

  中国工程院院士、江南大学未来食品科学中心主任陈坚认为,要重视全程质量安全主动防控。特别是基于非靶向筛查、多元危害物快速识别与检测、智能化监管、实时追溯等技术的不断革新,食品安全监管向智能化、检测溯源向组学化、产品质量向国际化方向发展。通过提升过程控制和检测溯源,构建新食品安全的智能监管。

  “人造肉”是食品合成生物学发展的一个体现。“作为全球食品贸易大国,我国食品进出口均居世界第一。但目前,食品工业仍面临着引领性基础研究少、领跑技术比例小、装备自主创新能力低、加工增值和资源利用不足、食品毒害物侦测国外依赖度高、生鲜食品储运损耗大等六大问题。”陈坚说,其中,合成生物学是新的生命科学前沿,以工程化设计理念对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成,是从理解生命规律到设计生命体系的关键技术。然而,目前国内合成生物学研究主要集中在医药和化学品生产领域,食品领域合成生物学的基础和应用研究起步相对较晚,发展相对薄弱。

(责编:许心怡、崔元苑)

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