根據(jù)聯(lián)合.國(guó)預(yù)測(cè)，2050年世界人口將達(dá)100億左右，城市化率將由2018年的55%增長(zhǎng)到68%。城市化率的提高和人口增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)蛋白需求總量增加，新型蛋白對(duì)動(dòng)物蛋白的替代效應(yīng)逐步加強(qiáng)，行業(yè)前景已經(jīng)不容小覷。
植物蛋白廣受認(rèn)可
植物蛋白來(lái)源于植物，營(yíng)養(yǎng)全面，易被人體消化吸收，具有多種生理保健功能。平時(shí)常見(jiàn)的豆類(lèi)、谷類(lèi)、薯類(lèi)、堅(jiān)果均含有蛋白質(zhì)，其中豆類(lèi)尤其是大豆蛋白質(zhì)含量高達(dá)40%。植物蛋白整體成本低、安全性強(qiáng)、易消化且對(duì)動(dòng)物福利和環(huán)境副作用小，現(xiàn)已大量應(yīng)用，是目前為止的替代蛋白質(zhì)。
以目前較為流行的椰子蛋白為例，其來(lái)源豐富，蛋白中清蛋白和球蛋白含量大，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，有多種保健作用，在食品工業(yè)中有著很好的應(yīng)用前景。如椰子中存在木瓜蛋白酶等六種酶，提純后可以生產(chǎn)高活性酶制劑，或者利用椰子蛋白結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)功能性新產(chǎn)品，例如具有良好生理功能的小分子肽等。
有研究發(fā)現(xiàn)，椰子蛋白中大量的L－精氨酸蛋白，不僅具有抑制高脂血癥的作用，同時(shí)還是一種抗氧化劑，可以清掉自由基。椰肉蛋白質(zhì)則能降低糖原水平和碳水化合物代謝酶的活性，有利于降糖。另外，研究人員從椰子水中分離出三種具有抗.菌作用的肽類(lèi)化合物，其中一種具有顯著的抗革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的作用。椰肉中的粗纖維和蛋白質(zhì)可以減少體內(nèi)膽固醇吸收和加速排泄，有利于降低血脂。
數(shù)據(jù)顯示，全球植物蛋白的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)每年將以15.0%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2025年將達(dá)到279億美元。
2021年1月發(fā)布的《2020植物蛋白飲料創(chuàng)新趨勢(shì)》顯示，2020年我國(guó)植物蛋白飲料市場(chǎng)高速發(fā)展，增速高達(dá)800%，購(gòu)買(mǎi)人數(shù)上升900%，銷(xiāo)量增速遠(yuǎn)超其他飲料品類(lèi)。在行業(yè)發(fā)展風(fēng)口下，眾多企業(yè)紛紛布局。尤其今年以來(lái)，植物蛋白飲料種類(lèi)、品牌更是不斷增加，喜茶、奈雪的茶、瑞幸咖啡也都在自己的菜單上增加了豆奶、燕麥奶飲品等。
發(fā)酵蛋白嶄露頭角
發(fā)酵蛋白是指通過(guò)推動(dòng)技術(shù)變革和原料創(chuàng)新，研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)足以對(duì)標(biāo)傳統(tǒng)畜牧業(yè)產(chǎn)出的動(dòng)物蛋白產(chǎn)品，甚至比其更安全、美味、平價(jià)、健康、高效、持續(xù)的新產(chǎn)品。傳統(tǒng)蛋白供應(yīng)受傳統(tǒng)種植業(yè)和畜牧業(yè)的生產(chǎn)效率影響，而快速發(fā)展的新蛋白產(chǎn)業(yè)有潛力解決這一難題，成為效率較高的蛋白供應(yīng)方式，有效提高蛋白生產(chǎn)效率，從源頭上緩解畜牧業(yè)帶來(lái)的糧食安全問(wèn)題。
生物質(zhì)發(fā)酵是發(fā)酵技術(shù)在新蛋白領(lǐng)域的三種應(yīng)用方式之一，相關(guān)研究顯示，對(duì)比傳統(tǒng)種植業(yè)和畜牧業(yè)，利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)生物質(zhì)將更高效。而另外一種精密發(fā)酵方式，更是提升了微生物作為細(xì)胞工廠(chǎng)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的合成效率。與此同時(shí)，通過(guò)發(fā)酵提高農(nóng)業(yè)和工業(yè)廢料的利用率，也值得進(jìn)一步研究和探討。
《中國(guó)居民膳食指南（2022）》再次強(qiáng)調(diào)了營(yíng)養(yǎng)升級(jí)和平衡膳食的重要性。國(guó)民食品消費(fèi)需求近年來(lái)已從基本的保.障供給轉(zhuǎn)變?yōu)樽非鬆I(yíng)養(yǎng)健康。作為未來(lái)食品發(fā)展核心的新蛋白領(lǐng)域，滿(mǎn)足了消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)和健康需求。研究表明，真菌蛋白不僅蛋白含量高，而且可以提供多種必需氨基酸，并富含膳食纖維與微量營(yíng)養(yǎng)素，飽和脂肪與膽固醇含量較低。同時(shí)，真菌蛋白還有較高的消化吸收率。而生物質(zhì)發(fā)酵領(lǐng)域，除了真菌以外的另外一個(gè)熱品微藻，也因其普遍富含重要營(yíng)養(yǎng)元素，如蛋白、健康油脂、維生素和礦物質(zhì)等，使其成為高質(zhì)量蛋白來(lái)源。另一方面，合成生物學(xué)的應(yīng)用，特別是功能性成分的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，可以有效地提高產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值并賦予新的產(chǎn)品功能。
在碳達(dá)峰與碳中和的“雙碳”目標(biāo)背景下，食品產(chǎn)業(yè)的減排不容忽視。新蛋白產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有效降低溫室氣體排放。對(duì)比傳統(tǒng)動(dòng)物蛋白產(chǎn)品，每千克植物基產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中所排放的二氧化碳當(dāng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于動(dòng)物蛋白產(chǎn)品。較新研究顯示，用單細(xì)胞蛋白替代全球20%的牛肉消費(fèi)量，就可以降低56%的森林采伐量和與之相關(guān)的碳排放量。英國(guó)真菌蛋白供應(yīng)商Quorn于2021年聯(lián)合有名碳中和咨詢(xún)公司碳信托Carbon Trust推出碳足跡白皮書(shū)，表明每生產(chǎn)1千克真菌蛋白，所排放的二氧化碳當(dāng)量為0.7千克，是豬肉生產(chǎn)的1/15，雞肉生產(chǎn)的1/7。美國(guó)一家非動(dòng)物源乳制品制造商于2021年9月公布的生命周期分析（Life CycleAssessment）結(jié)果中也指出，相比較獲取乳清蛋白的傳統(tǒng)方式，該公司利用精密發(fā)酵的技術(shù)可以降低高達(dá)97%的溫室氣體排放。發(fā)酵技術(shù)的快速發(fā)展和拓展應(yīng)用，使其成為新蛋白企業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑。
新蛋白且行且完善
目前我國(guó)新蛋白產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展階段。新蛋白意指通過(guò)推動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，使該類(lèi)產(chǎn)品有可能部分“替代”人們餐桌上的傳統(tǒng)肉蛋奶產(chǎn)品，這也是新蛋白產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)之一。近年來(lái)，新蛋白企業(yè)通過(guò)原料或者技術(shù)升級(jí)，使得產(chǎn)品更接近傳統(tǒng)蛋白的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)，主攻相關(guān)技術(shù)包括優(yōu)化油脂和風(fēng)味解決方案，以及提升制造工藝（例如采用高水分?jǐn)D壓）等。
根據(jù)波士頓咨詢(xún)公司（BCG）的研究，全球新蛋白市場(chǎng)規(guī)模將從2020年的1300萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2035年的9700萬(wàn)噸，而微生物來(lái)源的蛋白將占到新蛋白的22.7%（整個(gè)蛋白供應(yīng)系統(tǒng)的2.5%）。發(fā)酵技術(shù)作為一種高效且可持續(xù)的新蛋白生產(chǎn)方式，能夠充分發(fā)揮微生物的潛能，已有不少?lài)?guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)正在研發(fā)菌絲體蛋白或者微藻蛋白，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展值得期待。
“提升品質(zhì)和優(yōu)化供應(yīng)鏈將會(huì)成為我國(guó)新蛋白產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期目標(biāo)�！睒I(yè)內(nèi)人士指出，目前新蛋白特別是植物蛋白、發(fā)酵蛋白領(lǐng)域，在產(chǎn)品品質(zhì)和供應(yīng)鏈方面還面臨不少難題需要攻克。
與此同時(shí)，食品消費(fèi)升級(jí)背景下，新一代消費(fèi)者對(duì)于蛋白產(chǎn)品的需求也更加多樣化，對(duì)比單一的動(dòng)物蛋白或者植物蛋白產(chǎn)品，他們需要更安全、更美味、更平價(jià)、更健康、更高效、可持續(xù)的新產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，新蛋白產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新，需要跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨區(qū)域，以及覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈的合作。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，生物技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用和整合，可以加速新蛋白領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)程，而發(fā)酵技術(shù)是發(fā)揮以上技術(shù)優(yōu)勢(shì)，全面賦能新蛋白產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。
在未來(lái)的蛋白供應(yīng)中，產(chǎn)品可能將不再簡(jiǎn)單地以動(dòng)物或者植物作為來(lái)源而區(qū)分，而會(huì)以消費(fèi)者細(xì)分需求或者產(chǎn)品價(jià)值來(lái)分類(lèi)，例如不同消費(fèi)場(chǎng)景（健身運(yùn)動(dòng)、居家辦公）或者產(chǎn)品功能性例如促進(jìn)消化吸收、提升免疫力等。因此，滿(mǎn)足消費(fèi)者多元需求的蛋白新品類(lèi)——混合型產(chǎn)品（傳統(tǒng)蛋白和新蛋白混合，或者結(jié)合新蛋白不同技術(shù)路徑優(yōu)勢(shì)得到的終產(chǎn)品）將成為我國(guó)甚至是全球蛋白供應(yīng)系統(tǒng)變革的目標(biāo)。