“人造肉”发展现状及对农业科技的启示

梁北珂 （黑龙江省农投食品有限公司）

“人造肉”概念由来已久，顾名思义就是以人工手段模仿自然肉类感官特性的工业肉制品。最近几年由于素食主义盛行，环保压力凸显，健康意识普遍提升，“人造肉”研究方兴未艾，尤其是生物合成技术的突破，使其成为未来食品科技研发热点和资本“宠儿”。

从制造路径上，“人造肉”分为两类：一是在培养基中利用动物干细胞，进行一定条件的培养制造出动物肉，即“培养肉”；二是通过植物蛋白以及其他植物性成分合成全素的“植物肉”。目前全球范围内，已经商业化的“人造肉”几乎可全划归为“植物肉”，而来自生物细胞的“培养肉”实现商业化尚需一段路要走，这不仅存在技术上的难题，伦理道德、食品安全以及消费者接受程度均需要考量。

一、国内外“植物肉”的市场表现

（一）新冠疫情加速北美“植物肉”市场扩张

继2019年植物肉第一股Beyond Meat在纳斯达克IPO大获成功之后，今年六月以来在加拿大股市陆续IPO了两家植物肉公司，当日涨幅接近100%。世界最大的肉加工企业JBS也于近日正式发布了其植物肉汉堡及香肠生产线，发力争夺这一市场。从美国的销量数据上看，在美国超市内Beyond Meat、Tofurky等品牌植物肉产品截至5月初之前的9周时间里销量增长了264%。

与去年同期相比，无论是植物肉还是传统动物肉产品在美国的销量都有大幅增长，这被归因于新冠肺炎疫情的影响。但我们可以看到，植物肉的增长幅度远大于传统动物肉产品。

由于疫情影响，价格因素和安全因素成为植物肉销量助推器，迎来了原预期之外的爆发式增长。也就是说，传统肉产品受疫情打击严重，使得植物肉钻了空子。但这种空子并不是长期存在的，动荡之后市场逐步稳定，传统肉与植物肉的竞争终将回归正常。可是经此一遭，植物肉产品的市场教育过程得到快进，培养了消费习惯，加速了市场渗透。

根据美国市场调查咨询公司Markets and Markets 预测，2019年全球植物性人造肉的市场规模约为121亿美元，预计以每年约15%的复合增长率增长，到2025年将达到279亿美元。

（二）海外与本土“植物肉”布局中国市场

美国Beyond Meat公司（中文名：别样肉客）2019年6月3日联合百胜中国公测植物肉汉堡后，6月8日对外宣布在中国内地开展经销业务。

湾仔码头品牌已经在香港上市了两款植物肉水饺，在不久的未来，湾仔码头也计划在内地市场推出迎合消费者需求的植物蛋白肉水饺。

2019年10月，国内企业金字火腿股份有限公司生产的植物肉饼开始在其电商平台开售。根据该公司的介绍，这款产品的配料和技术来自于杜邦。

2020年5月底，雀巢宣布要在天津增设亚洲首条植物基产品线，从目前透露的信息看，这条生产线将用于生产植物肉产品。

目前加入到中国植物肉市场的企业众多，既有传统农业食品企业，也有新兴的创业型公司，既有跨国公司的进入，也有本土企业的参与。传统企业有很好的资金、渠道优势且基础稳健，而创新企业的思维模式不同，在产品和渠道选择上会不走寻常路。

二、“人造肉”目前产品研发状况

（一）“培养肉”的研发现状

早在上个世纪30年代就曾有学者提出培养肉的概念，但真正开始研究利用动物细胞培养肉，是在21世纪的初期。荷兰科学家马克·鲍斯特通过六年的研究于2012 年推出世界首例人造培养肉。紧接着，人造肉汉堡也随之问世，虽然单个造价接近33万美元，但这项技术的成功引起了各界人士的关注。

“培养肉”主要通过提取动物骨骼肌中的成肌细胞或肌卫星细胞等，在一定的生物反应器中进行培养，最终形成具有三维结构的培养肉。但目前存在的技术问题中，一方面，传统动物肉的肌肉组织不仅仅是由成肌细胞形成的肌细胞组成的，还存在一些神经、血液和脂肪细胞，而这些组织细胞在目前培养肉中缺乏或者仅存在极低的比例；另一方面，动物被屠宰后会失去氧气供应，肌肉中的糖会分解成乳酸降低肌肉中的 pH，从而激活一系列酶。酶活性会使得肌肉内蛋白质得到分解促进肉的嫩化，这也是动物肉后熟的过程之一，然而，目前培养肉尚未出现此过程；最后细胞大量繁殖，可能会引起细胞遗传不稳定，导致癌细胞的产生。虽然这些癌细胞在食用前会死亡，并且都会被胃和肠道消化，但对消费者来说是一个敏感问题。

总而言之，虽然较多学者认为人造培养肉技术已经取得了很大的进步，但目前在动物体外培养肉的技术仍处于初步阶段。

（二）“植物肉”的研发现状

当前，大多数企业仍然以大豆蛋白作为底料，极少数企业如美国的 Beyond meat 和法国的 Toreos 采用了豆类蛋白分离物作为底料。此外可以发现几乎每个产品都添加了类似椰子油、葵花籽油、玉米油等植物油来改善口味。有些企业还提取了植物中的血红素来模拟肉中鲜腥和焦糖化的香气，并为成品带来类肉的色泽。魔芋胶、黄原胶、阿拉伯树胶等被用于粘合各种物料，使其紧凑有弹性。总而言之，不同的公司所关注的配方并不相同，但诸多植物性物料的组合均是为了更好地将植物性肉模拟类似于动物肉，让消费者易于接受。

植物肉的制备主要利用到挤压技术、剪切技术和纺丝技术。其中挤压技术实际是一个热机械加工的过程，将植物性配料挤压、加热以及剪切后推送到模具中，从而挤压成型。剪切技术是一种基于流动诱导结构的技术。而纺丝技术分为静电纺丝和湿法纺丝，纺丝原液经过挤压喷出形成细流，凝固成纤维。

三、对农业科研的启示

（一）生物合成技术是未来食品工业革命性技术之一

我国食品科技发展战略趋向之一是食品合成生物学，构建食品细胞工厂，以可再生生物质为原料，利用细胞工厂生产肉类、牛奶、鸡蛋、油脂、糖等，颠覆传统的食品加工方式，形成新型生产模式。转基因技术经过三十多年发展，在大豆、棉花、玉米种植上已大行其道，大幅度改善传统农业效率，改变了全球粮食供应格局。而生物合成技术，也将是改变传统肉、蛋、奶等蛋白类食品供应结构的革命性技术。

美国食品业巨头ADM公司已计划向食品工业供应人工牛奶。将牛奶中20种对人体有益及重要的原料，以合成生物技术组装酵母细胞，实现发酵合成6种蛋白与8种脂肪酸。在分离纯化后再加入钙、钾等矿物质及乳化剂完成最后加工，口味和营养可与天然牛奶相同，并且不含胆固醇和乳糖。相比于传统牛奶生产方式，“人造奶”生产将减少98%的用水量，91%的土地需求，84%温室气体的排放，并节约 65%的能源。

中国以占世界7%的耕地面积，养活了占世界22%的人口。经过几代人的不懈努力，我们基本实现主粮的自给，并略有盈余，但在某些品类，比如大豆，80%以上依赖进口，而这些大豆经过压榨后，豆粕通过饲料转化为动物肉蛋白，也就是说，中国人食品中的蛋白来源，绝大多数是需要进口转化的，这对中国这样的大国，存在潜在供给风险。而通过生物合成技术实现肉、蛋、奶的“人造”，虽然目前仅停留在实验室阶段，谈其影响力为时尚早，但谁又能预知，在未来不会是改变我国粮食供应格局的战略途径呢？

（二）“植物肉”不会替代肉制品和传统豆制品，但会有其一席之地，且需要本土化研发

虽然“植物肉”在北美热卖，以及在国内“科技圈”热炒，但是我们也要冷静认识到“植物肉”只是部分地区、部分人群的特定需要，对于中国老百姓而言，无论是基础意愿，还是中餐烹饪习惯和口味习惯，“植物肉”都难以撼动动物肉制品消费主体地位，只会为消费者提供一种植物蛋白食品选择。

中国人自古就有食用豆腐、豆腐干、豆浆等豆制品的习惯，是以植物蛋白代替动物蛋白摄入的成功应用。根据中商数据，我国豆制品消费量呈现逐年递增状态，2017年我国豆制品行业销售规模约891.8亿元，2019年大约在1000亿元规模，而美国植物肉市场目前还在10亿美元左右。

目前海外“植物肉”产品是通过与大型餐饮集团合作，以作为快餐食品原料方式进入中国市场，其口味口感仍以满足西式快餐为主，而缺乏针对中国消费者口味、口感的特殊研发。我国豆制品之所以长盛不衰，与其不断创新，不断适应消费者口味需求有关。那么也意味着，“植物肉”的本土化食品研发将大有可为。

（三）通过多种植物蛋白的广泛开发和基因改良适应现代食品发展

目前由于大豆蛋白的价格优势，更多产品选择用大豆蛋白作为基础原料，但往往在吃的过程中会有豆腥味，无论是加香精还是香辛料，长时间咀嚼，都会有豆制品味道。如果通过敲除大豆中与豆腥味相关的基因，可以显著消除豆腥味，目前这方面的研发已经开展。同时研究发现豆类蛋白结构更加柔软，不利于形成良好的凝胶结构，持水性、持油性不足，也影响口感。

目前植物蛋白来源，除了大豆，还有油菜籽、棉籽、花生、葵花籽等油料种子；小麦、玉米、大米、大麦、燕麦、高粱等谷物；豌豆、蚕豆、鹰嘴豆、瓜尔豆等豆类；还有紫花苜蓿、烟草、甘蔗、甜菜、三叶草等叶子蛋白。不同原料蛋白特性不同，结构各异，为植物肉研发提供丰富原料支持。

如果能够通过基因改良技术改善大豆蛋白对“植物肉”质感和口味的影响，同时开拓大豆以外农作物的综合利用，无疑会给食品带来丰富的口感，并带动各品种农作物种植。

四、总结与展望

在解决对肉制品快速增长需求与降低环境影响压力的矛盾下，“人造肉”应运而生，经过近十年的高速发展，现在不仅走出实验室，也走近我们身边。“培养肉”对目前人类肉食供给方式具有颠覆性影响，但目前不仅需要解决大规模商业化和安全性的技术问题，还需要破解消费者接受程度的社会问题。而“植物肉”通过不断的更新改进，必将成为消费者蛋白补充的选择之一。虽然现在“人造肉”产品在成本、口感、色泽、口味等方方面面还存在一些问题和不足，但这也是未来农业和食品科技研究的挑战和方向。