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中国工程院院士陈坚:替代蛋白产业的春天已经到来

2024-05-30
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摘要 陈坚认为,微生物蛋白可以作为主要蛋白生产原料,从成本、可持续、生产效率等方面解决肉、蛋、奶产业链中的关键蛋白供给难题。
肉、蛋、牛奶通过车间生产改变了食品蛋白的生产模式,实现了高质量的供应,替代蛋白的兴起和发展大大缓解了传统蛋白生产模式中存在的问题。在5月18日举行的首届全国微生物蛋白技术创新和产业发展会议上,中国工程院院士、江南大学教授陈健认为,微生物蛋白作为一种替代蛋白,有助于提高人类健康水平和地球生态质量。随着技术的进步,取代蛋白质产业发展的春天已经到来。  食物蛋白是人类重要的营养物质,现有的蛋白质供应主要依赖于种植和水产养殖。随着人口的增长和经济的发展,到2050年,食品蛋白质需求将增长30%至50%。传统的食品蛋白质供应在数量、质量和可持续性方面面临着严峻的考验。迫切需要建立一种可持续的高质量蛋白质供应模式,以提高蛋白质的生产和转化效率。  实践“大食物观”对微生物的蛋白质  替代蛋白包括动物细胞蛋白、植物蛋白、微生物蛋白、藻类蛋白和昆虫蛋白。陈健介绍,微生物蛋白是以可再生物质原料为基础,通过在发酵罐中培养微生物来制造蛋白质。与传统的畜禽养殖生产方法相比,温室气体较少,占用耕地面积较小,在资源消耗和环境影响方面更有效、更环保。  微生物蛋白的合成效率是传统养殖方法获得蛋白质效率的数千倍。据报道,以1000平方米为例,种植大豆每年可生产1.1吨蛋白质,满足40人的需求;通过二氧化碳发酵微生物技术,每年可生产15吨蛋白质,满足520人的需求,生产效率大大提高。  根据波士顿咨询公司的数据,预计到2035年,替代蛋白质市场将达到2900亿美元,微生物发酵蛋白质市场份额将达到22%。  陈坚表示,替代蛋白质发展的战略意义远远超过简单的食品创新。目前,我国蛋白质供应仍存在动物蛋白缺口大、优质蛋白质自给率不足等问题,需要继续开发优质蛋白质资源,提高食物蛋白质自给率。  随着人们生活质量的不断提高,消费者对优质蛋白质、肉类等食品的需求逐渐增加。生产替代蛋白是解决肉类资源短缺的有效途径之一。陈健认为,微生物蛋白产业的发展是实施“大食品观”碳减排和解决优质食品蛋白供应问题的重要途径,是新质量生产力的典型代表。  据报道,微生物蛋白在营养和口感方面具有一定的优势,针对食品加工广泛、营养缺乏、人群针对性、饮食结构不合理等问题。例如,酵母蛋白含有人体所有必需氨基酸,属于全价蛋白,营养丰富,能满足人体的营养需求,无豆腥味,无致敏成分,适用于广泛的人群。  科技创新 构建多元化蛋白供应体系  利用更少的资源产生更多的蛋白质,微生物蛋白具有生产效率高、二氧化碳排放少的优点。据陈健介绍,目前,世界上有80多家公司从事微生物菌体蛋白的生产。微生物蛋白的高效制造和大规模应用是构建多元化蛋白质供应体系、实现可持续蛋白质供应的重要途径。  陈健认为,微生物蛋白一方面可以作为主要蛋白质生产原料,从成本、可持续性、生产效率等方面解决肉类、鸡蛋、牛奶产业链中的关键蛋白质供应问题;另一方面,也可以作为功能蛋白生产成分,通过精密发酵获得高附加值蛋白质,从而提高口味、口味、营养等方面的产品质量。  市场需求作为食品领域的前沿技术,是促进蛋白质替代发展的动力。据了解,目前“人造肉”在风味、口感、品质等方面仍与真肉有很大差异。在真肉中,植物肉缺乏纤维结构,肉质疏松是造成其口感和品质差的主要原因。微生物蛋白的发展为提高人造肉的外观、风味、口感和品质提供了新的途径。     比如植物肉中有醇、醛等挥发性物质,导致豆腥味。利用醇、醛脱氢酶分解醇、醛等挥发性物质,可显著提高植物肉的风味。一些特定的人对植物蛋白肉过敏。筛选特定的蛋白酶可以降解植物肉中的特定过敏原,使其分解成氨基酸和短肽,并在去除过敏原的同时保留其营养。  “目前,我们正在建立微生物蛋白菌种库,筛选出一批原料便宜、生长速度快、蛋白质含量高的菌种,加快各种蛋白质的生产,满足不同应用场景的需求。陈健建议,产业发展应以满足居民多元化消费需求为导向,通过科技创新优化蛋白质品种和质量,满足人们日益增长的美好生活需求。
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