◎ 餘磊 舒媛媛 科技日報記者 過國忠

  《中國植物肉市場洞察》Data100發佈,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。

  那麼,這些“替代肉類”將通過什麼技術來培養提取生產?在5月28日舉行的江南大學——瓦赫寧根大學及研究中心“未來食品雲端系列”論壇上,江南大學食品學院院長劉元法教授說:

  “‘未來食品’,將以合成生物學、物聯網、人工智能、增材製造等技術爲基礎,以更健康、更安全、更營養、更美味、更高效、更持續爲特徵,將成爲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。”

  發展“替代肉類”是大勢所趨

  專家介紹,隨着全球氣候與生態環境的變化,以及人口的不斷增長,我們正面臨着一些不營養、不健康、不安全肉類食品的影響。因此,發展 “替代肉類”是大勢所趨。事實上,近年來,全球科學家也正着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。

  多年從事食品蛋白質結構與功能研究的江南大學陳潔教授告訴記者,目前,替代肉主要有植物蛋白肉、細胞培養肉兩大類。從開發應用來說,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於擠壓機生產的,技術非常成熟,早在20多年前已經成功商業化,最初只是作爲牛肉、豬肉、雞肉等肉禽製品原料肉的部分替代,被用於肉禽製品中。而細胞培養肉目前由於法律法規、技術和成本等問題,短期內是無法上市的。

  專家透露,不同部位不同種類的肉製品的差異,主要表現在纖維結構、脂肪含量等方面,想要真實模擬不同部位或者不同種類的肉製品目前是非常難實現的。目前植物肉開發中,唯一相對比較成功的產品就是漢堡類產品。

  圖源:視覺中國

  爲什麼這類產品比較成功呢?因爲碎肉產品,風味比較濃厚,且被夾在漢堡中的還有大量其它蔬菜、調味品以及穀物,混在一起食用,使得消費者對於肉餅本身顏色風味和質構的辨識度比較低。

  迄今爲止,尚無成功的整塊肉商業化開發成功,更不用說不同部位的肉的問題。首先,肉製品的多樣性使得產品具有不同的特點,也就是說,產品的肉質、外觀(如纖維形態)、持水性、風味都是非常重要的影響因素。

  “植物蛋白肉都是全素的植物肉,由於是採用組織化蛋白等重組整形而成,本質上是一種重組食品,即可以按需定製食品成品的營養價值,是一種很好的營養和健康食品的載體。”陳潔說,隨着素肉行業發展得更加成熟和穩定,素肉加工技術,包括原料蛋白的組織化技術、成型技術以及風味提升技術等的大幅度進步,使得素肉產品必然會受歡迎,擁有廣闊的發展前景。

  “替代肉類”很少有產生危害物的條件

  植物蛋白被廣泛認爲是下一代肉替代產品中的重要成分。那麼,植物蛋白肉是否會產生有害物質,危害食品安全?

  專家介紹,植物蛋白肉在使用的植物蛋白主要有組織化蛋白以及用於填充或其它用途的各種型號植物蛋白。以大豆蛋白爲例,大豆蛋白正常的擠壓加工、熱處理、酶處理及結構設計途徑都是比較溫和的,比如說,即使是擠壓加工,雖然溫度比較高,但時間很短,也許會誘發一定的美拉德反應或者氧化反應,但是時間短,潛在可能有損健康的產物積累有限。

  “其他的處理方式例如酶切處理,有害物質幾乎不會產生。除非是後期有過度的熱處理,或者非常長時間的存放,導致較爲顯著的美拉德反應和氧化反應等。所以說食品中大豆蛋白的正常工業化加工,很少有產生危害物的條件。” 陳潔說。如何開發和利用新型蛋白資源已成爲一項重要議題,尤其是食品加工技術在植物源蛋白質方面的應用。

  “目前,要模仿不同部位不同種類的動物肉,這些周邊組織也需要進一步開發成熟,比如喫雪花牛肉,雪花就是脂肪組織。”江南大學周景文教授說,但是由於需要考慮的因素非常多,造成實際開發和生產中完全實現模擬某種特定產品的口感目前還難以實現。

  植物蛋白肉提取應用仍需解決多方面難題

  論壇上,有學者提出,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。對於人造肉或者素肉,有什麼特效方法可去掉豆腥味,使產品肉味更真實?

  “ 這是素肉製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。”周景文說,畢竟是全素的植物蛋白肉,作爲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。大豆蛋白做的產品,就會有豆味,無論是加香精還是加香辛料,長時間咀嚼,都會有豆製品味道。

  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於真實肉的技術途徑,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。”周景文說,另外,我們知道養殖雞和走地雞,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,都有待於更進一步的研究。

  專家介紹,下一步,將利用膠體成型技術、微生物技術/發酵技術、擠壓法、剪切技術、3D打印技術等培養提取生產“替代肉類”。其中,擠壓法,目前主要用於生產植物肉原料,拉絲蛋白和顆粒蛋白等,重組後可以做成碎肉產品,比如植物肉漢堡等;3D打印技術,現已在食品行業得到了一些應用,如果未來植物肉原料蛋白結構改造和規模化生產能夠得以突破,該技術將可以靈活生產出各種類型的模擬肉製品和模擬肉製品原料,這值得期待。

  專家認爲,我國“替代肉類”要實現大的突破,需要整合國際科研力量,結合多學科研究成果,包括化學、物理、食品加工等,以便進一步開發肉類替代品;需要進一步開發植物蛋白的重組加工和顏色風味提升技術,包括混合成型技術、微生物發酵技術、剪切技術、3D打印技術等;需要藉助強大的儀器分析設備與定性定量分析方法,從而實現對相關屬性進行測定與加工指導。

  記者瞭解到,“江南大學-瓦赫寧根大學及研究中心未來食品在線系列論壇”,是由江南大學和荷蘭瓦赫寧根大學及研究中心共同發起的針對全球未來食品發展的在線國際系列研討會,共分爲六期舉行,後續還將圍繞食品3D打印、食品保鮮與綠色供應鏈、食品安全及追溯等主題展開研討。

  此次在全球新冠疫情暴發期內舉行的首場論壇,採用網絡直播的形式舉行,吸引了國內外7000多名專家、學者等參與,多位國際知名專家共同分享了未來食品技術的研究成果,系統分析了下一代替代肉產品應用的進展及未來挑戰,中外專家達成了多方面共識與合作意向。

  來源:科技日報 文中圖片除標註外均由受訪者提供

  編輯:李俊霞

  審覈:管晶晶

  終審:冷文生

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