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人造肉,有望助力新的食材革命?(细胞培育肉篇)

趋势 编辑/ 蔣淼 2020.02.17

人造肉能否代替动物肉,成为更安全的未来食材?

从去年开始,越来越多的品牌通过研发、应用人造肉,改写着人们对传统肉食的认知,有业内专家称:“预计到 2040 年全球‘人造肉’市场份额将达 60%。”

2000 年以来人们的环保意识不断提高,对健康也日趋重视,餐饮潮流似乎正在向素食方向推进。2020 年之初,国内爆发新型冠状病毒,病毒宿源再度指向野味——也许这场风波,将助长新一轮的食材革命,人造肉或许离大面积应用于餐饮圈并不远。

在 2019 年 11 月份举办的第二届未来食品高峰论坛暨北京植物基产品博览会(Future Food Forum China & Veggie World Beijing)上,中国植物性食品产业联盟秘书长薛岩表示,替代蛋白创新是符合未来消费者对食物的需求的,消费者对各种替代蛋白,尤其是肉类替代品的兴趣将空前高涨。

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植物蛋白肉与细胞培养肉的生产加工程序对比。图片来源:cfs.gov.hk

当前意义下的人造肉主要分为两类。一种是利用现代食品加工技术,把豌豆蛋白、大豆蛋白等植物蛋白制成素肉制品。另一类是技术人员提取出动物干细胞,再用多种营养物质“喂养”干细胞,形成的“细胞培育肉”。上篇文章已经为大家介绍了植物蛋白肉,本篇就来谈谈细胞培育肉。

细胞培育肉有哪些优势?

细胞培育肉,也叫人工肉、试管肉、清洁肉。其制作方法有两种。一种是从牛、猪、家禽或鱼的肌肉组织中提取细胞,在一个薄膜上进行培育,细胞会自己生长、扩张,然后从薄膜上脱落,等到脱落后的平面细胞群堆积到一定厚度时,就形成了肉;另一种是在一种三维颗粒中培育肌肉细胞,由此培育出的细胞组织可以用来制造肉制品,比如鸡米花和碎牛肉。

相比于传统动物肉,甚至是同为人造肉的植物蛋白肉,细胞培育肉体现着更多科学可控性,其生产目的明确,生产效率高,生产过程的工程代谢低,且具有丰富可食用蛋白种类和食品市场等优势。

安全健康

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实验室规模的常规培养中培养肌肉组织,图片来源:new-harvest

细胞培育肉的制作可保证绝对干净, 能从根本上杜绝疯牛病及口蹄疫等病毒感染。细胞肉的培育过程不需要使用抗生素, 营养成分还可以进行调节,即根据人们的需要调控肉中所含的营养成分,例如大多数动物肉里含有过多的 Omega-6 脂肪酸,食用过多不利于健康,而细胞培养肉在生产过程中就可以用没有危害的 Omega-3 脂肪酸代替 Omega-6 脂肪酸。专家可以在鱼类的干细胞中提取 Omega-3 脂肪酸,再将其和实验室里培养出的猪肉相结合, 生产出的肉既有肥肉味道,又不会造成高血脂和冠状动脉硬化。

环保节能

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细胞培育肉从提取细胞到培育、生长、成型、制作食物的过程简图。图片来源:foodsafetynews

细胞培育肉的应用,可以直接减少因人工养殖肉类动物对水资源、土地资源等造成的大量消耗,以及环境污染。细胞肉没有排泄物, 不产生毛、皮、角、骨之类不能吃的东西, 立体化生产占用的土地很少。英国牛津大学的一项研究发现,细胞培育肉将比传统畜牧业减少 35% 到 60% 的能耗、少占用 98% 的土地和少产生 80% 以上的温室气体,对控制全球气候变暖颇有益处。

补给市场

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第一个由细胞培育牛肉制成的汉堡肉,它是由 20000 条单独培育的肌肉条组成的。图片来源:new-harvest

至于对畜牧业造成的威胁和竞争,在不远的将来也很有可能翻转为补益效果——正如中国植物性食品产业联盟秘书长薛岩指出的,到 2050 年,肉制品市场需求缺口将达到 3800 万吨,这个缺口就是植物肉、细胞培育肉需要贡献力量的部分。而随着技术的成熟和应用的推广,细胞培育肉的成本也会变得越来越低。

细胞培育肉 20 年研发之路

最早期的细胞培育肉研发,脱胎于 2000 年左右美国国家航空航天局(NASA)资助的一项系列研究。当年,科学家 Morris Benjaminson 作为该项目成员,在执行“小企业创新研究”计划时,偶然和团队从金鱼细胞中培养出了可食用的肌肉蛋白。为了获得 NASA 更多的资金支持,本杰明森干脆把研究重点变成了开发肌肉蛋白生产系统,以支持“长期太空旅行”期间的肉类生产,但 NASA 以“长期太空飞行”不是优先级计划为由,停止了对他和团队的资助。

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Finless Foods 联合创始人 Mike Selden 在实验室完善细胞培养鱼肉,图片来源:foodsafetynews

2000 年,一项文化艺术项目组织在哈佛医学院,利用绵羊细胞生产出了半成品牛排,不久后又用青蛙细胞制造出了成品牛排。这些牛排后来在 2003 年法国“无形美食展览”中亮相,并在全球第一次细胞培育肉晚宴上被试吃了。

2001 年, 肉类科学教授 Haagsman 与企业家 Van Eelen ,获得了来自荷兰政府的“可持续粮食系统计划”研究资金,他们用这笔钱对细胞培育肉进行了更深入的研究,包括干细胞生物学、组织工程和文化媒体三个方向。

于此同时,其他大学实验室也进行了相关项目研究,值得一提的是,挪威生命科学大学的 Tor Lea 和 Stig Omholt,他们从猪的脐带中提取出细胞,培育出了脂肪和软骨。

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Mark Post 博士(右)在马斯特里赫特大学的实验室工作,图片来源:new-harvest

2008 年,Mark Post 博士接手 Van Eelen 项目的组织工程研究部分,获得不少成就;同年,荷兰政府出资 400 万美元资助细胞培育肉实验。

2015 年 10 月,“首届国际培养肉研讨会”在马斯特里赫特大学举办,100 位生物医学专家、科学家以及对新兴产业嗅觉敏锐的人士参加其中,这是细胞培育肉研究的一个里程碑。

作为萌芽阶段的新产业,很难获取公共研发资金,于是研发人员把目光投向慈善个人和高科技企业投资流,纷纷自己创业。最近几年,“全球粮食安全”话题越来越受瞩目,越来越多的风险投资公司开始愿意为新兴食品技术企业投资了,各大学的细胞培育肉的学术资金也在增加。

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用 Memphis Meats 公司出品的细胞培育鸡肉制作的菜肴,图片来源:forbes

今天,Modern Meadow、Mosa Meat、Memphis Meats 等公司都是细胞培育肉研发领域的佼佼者。

细胞培育肉如何面对质疑?

尽管相关研究人员对其前景褒扬有佳,来自社会各界的质疑仍然不断。

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制作整个汉堡肉所需的培养瓶数量比图片所示的要多得多,图片来源:new-harvest

澳大利亚莫纳什大学的哲学家、伦理学家罗伯特·斯帕罗博士认为,“人造肉”并不会减少人们对肉的过度消费。他觉得细胞培育肉的研发和应用,会导致人们忽视食品的社会和情感意义,会在某种层面上,抵消人类实现生态友好的农业生产方式的积极性。

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New Age Meats 的香肠是第一种同时使用脂肪和肌肉细胞制成的细胞培育肉,图片来源:medium

细胞培育肉的研究者对这样的评价,似乎也早有心理准备了,他们承认,这会是一场深刻的社会变革,而如何赋予其正面意义很重要。积极派表示,细胞培育肉的生产方法需要一个过程,让人们熟悉、适应、拥护,很多如今人们习以为常的食物其实都有“人造食品”的影子,比如啤酒,只不过随着时代的进步,出现了类似新变体而已。在这种思考逻辑下,New Age Meats 提出了建立精酿啤酒和细胞培育肉共享生产设施的构想,并在房间的两侧分别配备类似的培育肉机器和啤酒机械,以向消费者展示两者的共同点。

除了道德忧虑,大家对细胞培育肉作为一种代替性食品的口感,也不太信任。英国布里斯托尔大学的教授 Jeff Wood 就曾说,口感是最难模仿的属性,这与畜类的饮食习惯、年龄和烹饪方法都有关系。他认为,人造肉的口感可以用来做肉酱意粉中的碎牛肉,但想让实验室里培养出逼真羊排或沙朗牛排,就不是很靠谱,而且如何烹饪呢?

为了提升口感,使细胞培育肉尽量贴近动物肉的口味,研究人员目前会采取两种改进方式。一是培养脂肪组织,二是增加肉中的肌红蛋白含量,肌红蛋白是肌肉中最重要的铁元素携带者,是味道的一个重要组成部分。

短短 20 年,对于细胞培育肉来说,只能算是一个起步阶段。从研究人员的积极努力,食品市场的接纳态度,来自社会各界的好奇和探讨,我们能够感受到一种未来食材的发展动向,以及在越来越多新食材影响下,烹饪的广阔可能。身为餐饮人的你,对人造肉持怎样的态度呢?欢迎留言发表见解。

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