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人類(lèi)發(fā)展史，是一部人類(lèi)改造食物的歷史。約11000年前，人類(lèi)就開(kāi)始刻意栽培或養(yǎng)殖食物，讓一連串偶發(fā)的基因突變代代遺傳下去，以創(chuàng)造更方便且豐富的食物。

當(dāng)下，隨著自然科學(xué)技術(shù)成果的應(yīng)用，“人造肉”從科幻變成了現(xiàn)實(shí)，發(fā)展“替代肉類(lèi)”成為了大勢(shì)所趨。

未來(lái)食品如何征服消費(fèi)者味蕾

“‘未來(lái)食品’，將以合成生物學(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。”在近日舉行的江南大學(xué)—瓦赫寧根大學(xué)及研究中心“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)劉元法教授說(shuō)。

近年來(lái)，全球科學(xué)家正著力尋找與研究新的替代品，消除肉類(lèi)食品的供應(yīng)危機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)替代肉類(lèi)可持續(xù)性發(fā)展。

看似前景廣闊的“人造肉”，想要普及還得征服消費(fèi)者的挑剔味蕾。目前，消費(fèi)者對(duì)人造肉的認(rèn)可度，呈現(xiàn)出明顯的兩極分化趨勢(shì)。一些網(wǎng)友對(duì)“好吃不長(zhǎng)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(wú)可戀”。

譬如，在食用植物蛋白肉的過(guò)程中，往往會(huì)有豆腥味，或者出現(xiàn)大豆食品風(fēng)味失衡的問(wèn)題。對(duì)于“人造肉”，有什么特效方法使產(chǎn)品肉味更真實(shí)?“ 這是素肉制品研發(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。”江南大學(xué)生物工程學(xué)院教授周景文說(shuō)，作為主要原料的植物蛋白，無(wú)論何種蛋白，都或多或少有各自的風(fēng)味。大豆蛋白做的產(chǎn)品，就會(huì)有豆味，無(wú)論是加香精還是加香辛料，長(zhǎng)時(shí)間咀嚼，都會(huì)有豆制品味道。

劉元法介紹，真正的肉具有很好的纖維狀結(jié)構(gòu)，所以植物蛋白加工的主要目的就是通過(guò)物理加工的手段，使植物蛋白可以形成與動(dòng)物肌肉組織類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，其質(zhì)構(gòu)、形態(tài)以及風(fēng)味口感的擬真性與真實(shí)肉還是有較遠(yuǎn)距離的，目前各個(gè)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)等，也都在研究如何從原料層面更進(jìn)一步擬真。

“細(xì)胞培養(yǎng)肉原則上應(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，尚未有效形成肌肉組織。”周景文說(shuō)，另外養(yǎng)殖雞和走地雞，其質(zhì)構(gòu)和口感都有很大的差別，這還不是培養(yǎng)與養(yǎng)殖的關(guān)系，僅僅是運(yùn)動(dòng)與否導(dǎo)致的差異。而目前培養(yǎng)肉僅僅完成了細(xì)胞培養(yǎng)層面，尚未進(jìn)入肌肉組織層面，更未達(dá)到運(yùn)動(dòng)與否層面，所有這些問(wèn)題，都有待于更進(jìn)一步的研究。

“人造肉”的兩條技術(shù)路徑

在全球“人造肉”熱潮中，目前主要有兩條技術(shù)路徑，一條是用植物(大豆、豌豆)的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪等幾種物質(zhì)“拼”出“素肉”(植物肉);另一條則是從動(dòng)物體內(nèi)提取干細(xì)胞，然后在生物反應(yīng)器中培育的試管肉，即用動(dòng)物細(xì)胞“種”出肉。

培養(yǎng)肉理論上是對(duì)真肉的完美替代，但植物肉顯然在規(guī)?；a(chǎn)上更勝一籌。江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授陳潔說(shuō)，從開(kāi)發(fā)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，植物蛋白肉技術(shù)相對(duì)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(jī)生產(chǎn)的，技術(shù)非常成熟，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，被用于肉禽制品中。而細(xì)胞培養(yǎng)肉目前由于法律法規(guī)、技術(shù)和成本等問(wèn)題，短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)面向市場(chǎng)。

相對(duì)應(yīng)的是，我國(guó)首次細(xì)胞培養(yǎng)肉試吃在本月才剛剛啟動(dòng)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授周光宏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)使用豬肌肉干細(xì)胞經(jīng)過(guò)20天培養(yǎng)，得到重達(dá)50克的培養(yǎng)肉產(chǎn)品，其外表和真肉制品非常相似。“我們嘗試過(guò)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(yàn)一致。”該團(tuán)隊(duì)成員丁世杰說(shuō)。

培養(yǎng)肉是根據(jù)動(dòng)物肌肉生長(zhǎng)修復(fù)機(jī)理，利用其干細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)而獲得的肉類(lèi)，是近年來(lái)興起的一項(xiàng)具有顛覆性的未來(lái)食品生產(chǎn)技術(shù)。“培養(yǎng)肉的生產(chǎn)一般先通過(guò)活體采樣獲得動(dòng)物的肌肉組織，再?gòu)慕M織中分離得到肌肉干細(xì)胞，并在富含營(yíng)養(yǎng)成分的營(yíng)養(yǎng)液中大量培養(yǎng)成肌肉前體細(xì)胞，最后在可食用的三維支架材料中將肌肉前體細(xì)胞分化成熟為肌肉組織。通過(guò)食品化處理后，可形成與天然豬肉肉糜類(lèi)似的質(zhì)構(gòu)、顏色等食用品質(zhì)。”丁世杰說(shuō)，在一定時(shí)間內(nèi)完成40至50克培養(yǎng)肉肌肉組織的生產(chǎn)，并加工成培養(yǎng)肉產(chǎn)品，說(shuō)明了技術(shù)的可重復(fù)性。“我們提高了網(wǎng)狀肉的生產(chǎn)效率，通過(guò)更好的干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，從原來(lái)的20天生產(chǎn)5至10克發(fā)展到20天生產(chǎn)40至50克。”

丁世杰說(shuō)，下一步，培養(yǎng)肉在血清替代、大規(guī)模培養(yǎng)等方面還將持續(xù)攻關(guān)，未來(lái)可以通過(guò)技術(shù)突破、規(guī)?；a(chǎn)等方法降低價(jià)格。量產(chǎn)還有很長(zhǎng)的路要走，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)細(xì)胞培養(yǎng)肉技術(shù)研發(fā)。

市場(chǎng)廣闊，安全可靠是條紅線

“人造肉”市場(chǎng)有多大?《中國(guó)植物肉市場(chǎng)洞察》Data100發(fā)布，預(yù)計(jì)10年后全球肉類(lèi)市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到1.4萬(wàn)億美元，其中“替代肉類(lèi)”的市場(chǎng)占比將從目前的不到1%提升到10%，超過(guò)萬(wàn)億元人民幣。

陳潔告訴記者，從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，基于微生物培養(yǎng)技術(shù)，制造新蛋白來(lái)源以開(kāi)發(fā)“人造肉”具有無(wú)限潛力。與植物蛋白相比，單位土地的微藻培養(yǎng)蛋白質(zhì)的產(chǎn)量幾何數(shù)級(jí)地提高。我國(guó)已有大量微藻保健產(chǎn)品，而微生物培養(yǎng)蛋白在素肉上的研究和應(yīng)用還未見(jiàn)報(bào)道。國(guó)外則已經(jīng)利用真菌培養(yǎng)真菌蛋白開(kāi)始規(guī)?；a(chǎn)素肉。英國(guó)Quorn公司已經(jīng)使用天然真菌生產(chǎn)的“真菌蛋白”來(lái)生產(chǎn)各類(lèi)素食產(chǎn)品，包括火腿、香腸和漢堡等。

除征服消費(fèi)者味蕾之外，無(wú)論是哪一條科研路徑，安全可靠是“人造肉”科研與產(chǎn)業(yè)發(fā)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(guó)相關(guān)食品標(biāo)準(zhǔn)、食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)等，其食品安全性是可控的。”陳潔說(shuō)，目前利用轉(zhuǎn)基因合成技術(shù)生產(chǎn)的大豆血紅素蛋白，已經(jīng)獲得了美國(guó)食品和藥物管理局和澳大利亞新西蘭食品標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)，而歐盟和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)還沒(méi)有此項(xiàng)批準(zhǔn)，我國(guó)也同樣如此。

中國(guó)工程院院士、江南大學(xué)未來(lái)食品科學(xué)中心主任陳堅(jiān)認(rèn)為，要重視全程質(zhì)量安全主動(dòng)防控。特別是基于非靶向篩查、多元危害物快速識(shí)別與檢測(cè)、智能化監(jiān)管、實(shí)時(shí)追溯等技術(shù)的不斷革新，食品安全監(jiān)管向智能化、檢測(cè)溯源向組學(xué)化、產(chǎn)品質(zhì)量向國(guó)際化方向發(fā)展。通過(guò)提升過(guò)程控制和檢測(cè)溯源，構(gòu)建新食品安全的智能監(jiān)管。

“人造肉”是食品合成生物學(xué)發(fā)展的一個(gè)體現(xiàn)。“作為全球食品貿(mào)易大國(guó)，我國(guó)食品進(jìn)出口均居世界第一。但目前，食品工業(yè)仍面臨著引領(lǐng)性基礎(chǔ)研究少、領(lǐng)跑技術(shù)比例小、裝備自主創(chuàng)新能力低、加工增值和資源利用不足、食品毒害物偵測(cè)國(guó)外依賴(lài)度高、生鮮食品儲(chǔ)運(yùn)損耗大等六大問(wèn)題。”陳堅(jiān)說(shuō)，其中，合成生物學(xué)是新的生命科學(xué)前沿，以工程化設(shè)計(jì)理念對(duì)生物體進(jìn)行有目標(biāo)的設(shè)計(jì)、改造乃至重新合成，是從理解生命規(guī)律到設(shè)計(jì)生命體系的關(guān)鍵技術(shù)。然而，目前國(guó)內(nèi)合成生物學(xué)研究主要集中在醫(yī)藥和化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域，食品領(lǐng)域合成生物學(xué)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究起步相對(duì)較晚，發(fā)展相對(duì)薄弱。