国内外人造肉研究现状分析与对策研究

董斌 王欣 胡璐璐

摘 要：本文通过CNKI、万方、维普、INCOPAT、DIALOG等国内外数据库检索，在为吉林省科技厅撰写国内外人造肉研究现状与对策研究报告的基础上，分析了国内外人造肉研究现状，并对我国人造肉存在的问题及应对策略进行了研究，旨在为吉林省乃至全国开展人造肉科学研究提供建设性意见和科学决策依据。

关键词：人造肉;培养肉;植物蛋白肉;检索分析;研究现状;对策研究

中图分类号：S-3       文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530024

据联合国粮农组织报导，预计到2050年，肉类消费将会增加1倍，传统畜牧业供给将严重不足[1]。此外，随着人们生活水平不断提高，各国对肉制品消耗量快速增长。养殖肉导致人类“三高”疾病率逐渐升高，而且受动物疫病、国际贸易关系、生产周期等因素影响，我国养殖肉制品供求关系严重失衡，人们希望用人造肉替代养殖肉，既能满足人对养殖肉营养元素的摄取，又避免因吃养殖肉带来的“三高”疾病。预计到2030年，我国肉制品的供给缺口将达到3804万t，将严重威胁我国的粮食与食品安全[2]。为了应对此类问题，人造肉的相关研究在近几年引起了国内外广泛的关注。

1 数据来源

本文以中情所万方数据库、CNKI、维普、INCOPAT、DIALOG国内外学术引擎及专利数据库等为数据资源进行本次研究。

2 人造肉的分类与概念

人造肉主要有培养肉、植物性肉2种。植物蛋白肉是指利用植物性蛋白与其它植物性成分，通过合成、加工而形成的具有肉类营养价值、口感、风味的食品，也称为植物性肉。植物蛋白肉是植物性食品的衍生产品，是一种为替代传统肉类而开发的具有肉类特性的仿肉制品[3]。

培养肉是指在特定的培养条件下，在培养基中利用动物干细胞培养出的动物肉。培养肉是在实验室培养皿里通过肌细胞和脂肪细胞人工培养而得，并非从被屠宰的肉用家畜身上获得的肉[4]。

3 人造肉的现状研究

3.1 植物蛋白肉的研究现状

目前，美国和欧洲等地都已开展大量植物性人造肉相关研究，但我国在此类研究和应用方面还缺乏较为系统的研究。国外的植物蛋白肉产品主要以素肉饼、素肉肠和素鸡块为主，可加工成汉堡、热狗、炸鸡块等，成本较高。而国内主要以传统素肉为主，通过加工植物蛋白制成素肉饼、素鸡、素鸭等产品，成本较低。国产植物蛋白肉在价格上已经比境外植物蛋白肉更具优势，且中国传统素肉产业链完整，可实现规模化、集约化生产，从而更好地降低成本。但国产植物蛋白肉与真肉差距较大，肉色较深、无光泽且肉质感差，无咀嚼脂肪、软骨等口感。深入研究植物蛋白肉的感官特性，使其在视觉、味觉、嗅觉等方面模拟肉类应当是国内外相关研究人员未來的主要研究方向[5]。

3.2 培养肉的研究现状

虽然早在20世纪30年代就有学者提出培养肉的概念，但培养肉的研究工作始于21世纪初，且主要集中在欧美发达国家。2000年，美国杜鲁大学支持的生物科学研究联合体用金鱼细胞培养出了人造鱼肉。2009年，荷兰马斯里特赫特大学的生物学家利用成肌细胞培养方法生长出几片猪肉，但这些猪肉片不含肌红蛋白，故肉色呈现白色。2011年，美国南卡罗莱纳医科大学的科学家用动物细胞在试管中培养出可食用的肉类。2012年，荷兰马斯里特赫特大学的生物学家在实验室培养出试管牛肉，无论是外观、质感和口感都与真正的牛肉没有太大差异[1]。2013年，荷兰马斯特里赫特大学血管生物学家马克·鲍斯特用动物细胞组织培养方法生产出有史以来的第1整块人造肉，引起广泛的关注[6]。2019年，日本的食品企业日清食品控股公司与东京大学合作，通过人工培育牛肌肉细胞成功制成约1cm3的肌肉组织[7]。

我国南京农业大学的周光宏教授团队使用猪肌肉干细胞培养20d后，于2019年11月18日上午，获得了中国第1块细胞培养肉（重5g）[8]，这是我国首例由动物干细胞扩增培养而成的人造肉。

国内培养肉技术虽有一定研究进展，但目前仍处于初步阶段。国内数据库拥有的文献多为国外相关研究的综述性文章，述及技术层面的文献，一般也是对动物细胞培养原理、种子来源、培养液成分等的介绍，而涉及工艺流程、设备等内容时通常是简而言之、一语带过。

4 人造肉的制作技术

4.1 植物蛋白肉的制作技术

目前，应用于植物性蛋白肉制作的主要技术包括挤压技术、静电纺丝技术和3D打印技术。

4.1.1 挤压技术

挤压技术是处理食品成分的热机械加工过程，在高温高压下，短时间内依次完成植物性配料混匀、水合、剪切、均质化、压缩、除气、灭菌、对齐、料流调整、成型、膨胀以及干燥过程。挤压技术一般包括样品预处理、挤压机筒内混合或蒸煮和模具中冷却3个主要步骤。

4.1.2 静电纺丝技术

静电纺丝技术是一种特殊的纳米级直径纤维制造工艺，是将粘度较高的蛋白溶液或其它聚合物溶液通过喷丝板变成酸性凝固液，从而产生连续、定向纤维的过程。这种纤维具有高纵横比，比原生的蛋白质具有更好的功能性，可以适用于很多食品产品配方中，也可使用粘合剂将其合成为一系列的组织化食品。

4.1.3 3D打印技术

3D打印是近年来新兴的一种快速成型技术，是将计算机设计的三维数字模型分解成若干层平面切片，按照“逐层打印，堆叠成型”的方式生产产品。目前，应用于人造肉制作的3D打印技术通常为挤压式打印，将泥状的植物性蛋白及其它原材料从喷头挤出，待凝固后形成类似肉品的层状结构，适用于烘焙类、糖果类、水果蔬菜类、奶制品类食品的制作。

4.2 培养肉的制作技术

培养肉作为一种人工培养的肉，具有可追溯性、绿色安全、风味口感及营养更接近传统肉类的特征。现有技术下，制作培养肉只能在实验室条件下进行，依据文献总结的主要步骤如下[9，10]。

8 吉林省人造肉研究现状

目前，吉林省在人造肉研究方面报导甚少，重视程度严重不足[12]，仅检索到吉林省教育厅高教处讲师李荣和及长春市工程食品研究所发表的一些综述性文章和研究报导及成果。

吉林省教育厅高教处讲师李荣和团队发表文献“介绍一种新型高营养食品——植物蛋白肉”、“新型高蛋白食品——植物蛋白肉”。文献报导了吉林财贸学院粮食生化专业利用高温脱溶豆粕首创成功“植物蛋白肉”。据分析，植物蛋白肉含蛋白质高达48%～54%，是猪、牛瘦肉蛋白质含量的2～3倍。

长春市工程食品研究所科研成果“吉林素肉系列产品及设备开发”，项目年度编号：89200788;成果简介：吉林素肉系列产品为大豆蛋白仿肉食品，包括吉林豆花、素肉午餐肉、强化面包、强化蛋糕、方便小食品等。这些产品均以全脂大豆蛋白组织化产品为基础而制成。

9 人造肉建设性意见与对策研究

通过对国内外文献检索与分析，笔者得出以下主要建设性意见和对策。

吉林省应在人造肉研究方面加强政策性引导，开展吉林省科技计划项目专项研究;在编制吉林省十三五科研项目指南中增设关于人造肉研究专题，包括细胞培养肉、植物蛋白肉、特色人造肉产品等技术研究;在人造肉研究方面注重针对不同人群与不同基础性疾病相适应的人造肉产品，如针对糖尿病人的无糖人造肉，有利于降“三高”的人造肉，有利于抗肿瘤的人造肉等，这方面大有文章可作，研究与应用前景广阔;鼓励研究机构、医药食品生产企业积极参加特色人造肉产品的研究和生产，为中内提出的大健康事业和健康中国目标多作贡献;在研究机构和医药食品生产企业开发特色人造肉过程中，提供融资倾斜政策和资金支持，打造属于吉林省和中国的特色人造肉拳头产品，在未来即将爆发的全球性人造肉需求大蛋糕中分一杯羹。

目前，已存在很多外国企业在我国申请相关专利，因此建议知识产权管理部门为人造肉创新主体提供便利的知识产权优先服务，积极引导产业专利布局;鼓励和支持产业内龙头企业牵头组织产业知识产权联盟，抢占自主知识产权高地，避免国外企业滥用知识产权限制我国相关产业健康发展。

参考文献

[1] 庞卫军，孙世铎，渊锡藩，等.体外培养肉-肉类生产发展的方向[J].养猪，2014（4）：78-80.

[2]辛良杰，李鹏辉，范玉枝.中国食物消费随人口结构变化分析[J].农业工程学报，2018，34（14）：296-302.

[3]Edelman P D， McFarland D C， Mironov V A， et al. In vitro cultured meat production [J]. Tissue Eng， 2005， 11（5/6）：659-662.

[4]张斌，屠康.传统肉类替代品—人造肉的研究进展[J/OL].食品工业科技：1-11[2020-05-09].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20191212.0845.002.html

[5]欧雨嘉，郑明静，曾红亮，曾绍校，郑宝东[J/OL].植物蛋白肉研究进展.食品与发酵工业：1-8[2020-05-09].https：//doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023823.

[6]Post MJ. Cultured beef： medical technology to produce food [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2014， 94（6）：1039-1041.

[7] 趙鑫锐，王志新，邓宇，高茵，张国强，李雪良，周景文，堵国成，陈坚.人造肉生产技术相关专利分析[J].食品与发酵工业，2020，46（05）：299-305.

[8] 李晨.南京农业大学周光宏团队研发出我国第一块肌肉干细胞培养肉[DB/OL]贤集网， https：//www.xianjichina.com/news/details_172107.html.2019-11-22.

[9] Alfieri， F. Novel Foods： Artificial Meat [J]. Encyclopedia of Food Security and Sustainability， 2019（1）： 280-284.

[10] Kadim I T， Mahgoub O， Baqir S， et al. Cultured meat from muscle stem cells： A review of challenges and prospects[J]. Journal of Integrative Agriculture， 2015， 14（2）： 222-233.

[11]马志英. 人造肉安全吗[J].食品与生活，2019（11）：22-23.

[12] 李荣和.新型高蛋白食品—植物蛋白肉[J].医学研究通讯，1981（08）：13-27.

（责任编辑 常阳阳）