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    替代蛋白质:未来食品?

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    我们的未来食品将是什么样子?如何为不断增长的世界人口可持续提供宝贵的营养物质?在一份由欧洲议会组织编写的研究报告中,科研人员仔细调研了微藻、昆虫、发酵蛋白质和培育肉的可持续能力,核查与之相关的能源需求以及经济和社会潜力。在本篇文章中,我们对其结论进行了汇总。

    免责声明:科学基础

    本文中的信息来源于由欧洲议会组织编写的研究报告“食品和饲料的替代蛋白质来源”。该报告于2024年4月发布,它揭示了当今替代蛋白质的研究进展,调查了微藻、昆虫、微生物发酵产品和培育肉作为未来蛋白质来源的前景。这篇调查报告由Elta Smith、Julien Etienne和Francesco Montanari撰写。在其研究结论中,精选了当今获得普遍认可的评估文献,依据这些预测制订了该研究报告。

    点击此处查看详细报告(英文)。

    全球57%的食物蛋白质来自植物,是食物蛋白的主要来源,其后为动物蛋白。动物蛋白总计占43%,其中18%为肉类,10%为乳品,6%为贝壳类动物,剩余9%为其它动物产品。欧洲的情况与此不同:大部分食物蛋白来自动物制品,占55至60%。只有大约35%来自植物。这种蛋白质比例对环境造成很大影响,原因:畜牧业与大量的排放相关联。如果在基础食物中减少动物蛋白质,使用更多的替代蛋白质,可以减少大量的排放--不仅在欧洲,全球也是如此。2020年,只有大约百分之二的食物类蛋白来自替代产品。与之相比,微藻、昆虫、微生物发酵产品和培育肉的准确份额尚不清楚,估计所占比例极低。正因为如此,我们面临的问题是如何在欧洲扩大其应用潜力。

    替代蛋白质尚处于测试阶段

    从食品到餐桌,需要经历一段高能耗的途径。这不仅仅涉及到肉类,替代蛋白质也面临很大的挑战。我们不能有幻想,认为替代产品就意味着具有可持续性:有些情况下,替代食品的能源消耗甚至高于传统食品,目前,我们采用的还是高耗能工艺,加工过程产生非常高的消耗。这取决于生产方法、当地情况和采用的工艺是否节能。针对最后一项,克朗斯集团展示了其权威能力:斯坦尼克生物反应器采用生物质发酵技术,比搅拌锅反应器方法具有更好的能源效率。斯坦尼克工艺采用的流程不需要搅拌器,而是使用一个循环单元,相比之下能耗更低。此外,通过整体设备设计和创新技术更好地利用能源流和热量流,进一步降低初级原料的消耗。

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    借助斯坦尼克生物反应器,可以从微藻、菌类以及其它微生物获取蛋白质。

    除了能源消耗,还有一些其它因素在替代蛋白质的可持续评价中起到重要作用--例如,上游供应链。我们首先看看传统的畜牧业:饲养畜禽需要消耗大量的饲料--必须通过种植获取。为此,需要开垦大量的林地,特别是在南美地区,形成了单一种植的农业。然而,替代蛋白质也需要原料补充:例如,昆虫喂养、培育肉和微生物发酵同样需要养料。生产这些养料,又需要占用农地。但是:与传统蛋白质生产相比,替代蛋白质生产流程的土地占用相对较少。例如,以昆虫为基础的食品比牛肉或者禽肉占用土地面积减少92%。

    如果将这些基本情况转到温室气体整体排放上,可以发现,改变食品结构可以减少排放:根据预测,在考虑几项主要排放指标的前提下,生产培育肉可以比牛肉大幅度降低温室气体排放--减少量超过75 %。

    昆虫小吃?--是的,欢迎品尝!

    除了节约资源的潜力,替代蛋白质经常被提及的优势还包括其良好的营养生理学组分。从营养物质含量角度看,这似乎是未来食品的一种健康选择。但是,尽管这种食品含有大量蛋白质和维生素,欧洲的文化传统让许多人难以接受将昆虫作为食品,正如当今对开放蚯蚓、蟋蟀和蝗虫作为食品引起的争论。如果我们把目光转向亚洲,昆虫在那里已经成为传统饮食的一个组成部分。因此,能否接受将昆虫作为蛋白质来源,这更多地是一个习惯问题。

    有一种替代蛋白质很久以前就已经出现在欧洲的餐桌上,这就是微藻,它作为紫菜叶用于寿司料理。螺旋藻等微藻目前也得到广泛应用--例如,作为绿色思慕雪的营养补充成分。它具有非常高的钙含量,今后也可以作为乳品饮料的天然钙源。真菌蛋白质来自蘑菇,通过发酵方式获取,它也具有许多优势:富含粗纤维和蛋白质,可以促进肠道菌的平衡。

    非常清楚:替代蛋白质为未来的营养摄取提供了一些机遇--但是,它将如何纳入食品行业?针对这种问题,专家学者在克朗斯集团的总计三个产品研发中心积极开展工作。在那里,对不同的配方进行小批量测试,探寻这种产品在设备中的表现以及如何对口味施加影响。

    聚焦科研开发

    替代蛋白质的优势已经引起注意。因此,欧盟对替代蛋白质的研发投资正在逐步增加。除了科研目的,替代蛋白质还用于细胞农业的商品化--其中包括微生物发酵和培育肉。欧洲委员会的另外一个计划是发起一项欧盟倡议,其目的是增加微藻在欧洲的可持续生产和应用。通过推进欧洲的微藻工业,可以创造新的工作岗位,促进海洋物种的多样化,为沿海居民提供可持续的经济来源。

    克朗斯也正在实施多个替代蛋白质的加工项目:

    克朗斯借助其工艺和解决方案对研发和实施这项创新技术起到决定性作用,借此积极参与解决全球食品短缺问题。

    • 精准发酵和生物质发酵: 克朗斯充分利用从酿造技术获得的专家知识,研发替代蛋白质生产的创新解决方案。其中一个实例就是通过斯坦尼克生物反应器实现精准生物质发酵,这项技术可以从微藻、真菌以及其它微生物获取优质蛋白。
    • 相互合作: 克朗斯与瑞士初创企业Food Brewer公司开展合作,通过发酵生产以细胞培育为基础的食品和食品添加成分。
    • 中试放大和效率: 克朗斯协助食品生产企业完成生产能力的中试放大以及整体设备经济化生产的方案设计。

    虽然这份研究报告阐明的只是欧盟内部的现状,但有一点非常明确:在蛋白质生产和加工领域,全球都面临着巨大的挑战和机遇。将微藻、昆虫、微生物发酵产品以及培育肉纳入我们的食谱,可以为食品供给安全以及减少资源消耗做出重要贡献。通过有针对性地投资研发项目以及政策扶植,可以进一步推进上述替代蛋白质的开发,提高公众对替代蛋白质的接受度。这样,不仅可以为实现欧盟目标“更具可持续性、更具抗风险能力的蛋白质供给”做出贡献,还能进一步保障全世界的食品供应安全。

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