余磊 舒媛媛 科技日报记者 过国忠
《中国植物肉市场洞察》Data100发布，预计10年后全球肉类市场的规模将达到1.4万亿美元，其中“替代肉类”的市场占比将从目前的不到1％提升到10％，超过万亿元人民币。
那么，这些“替代肉类”将通过什么技术来培养提取生产？在5月28日举行的江南大学——瓦赫宁根大学及研究中心“未来食品云端系列”论坛上，江南大学食品学院院长刘元法教授说：“‘未来食品’，将以合成生物学、物联网、人工智能、增材制造等技术为基础，以更健康、更安全、更营养、更美味、更高效、更持续为特征，将成为解决全球食物供给和质量、食品安全和营养、饮食方式和精神享受等问题的有效途径，驱动食品科技向高技术发展。”
发展“替代肉类”是大势所趋
专家介绍，随着全球气候与生态环境的变化，以及人口的不断增长，正面对着一些不营养、不健康、不安全肉类食品的影响。因此，发展 “替代肉类”是大势所趋。事实上，近年来，全球科学家也正着力寻找与研究新的替代品，消除肉类食品的供应危机，最终实现替代肉类可持续性发展。
多年从事食品蛋白质结构与功能研究的江南大学陈洁教授告诉记者，目前，替代肉主要有植物蛋白肉、细胞培养肉两大类。从开发应用来说，植物蛋白肉由于技术相对成熟，植物蛋白肉的原料拉丝蛋白、组织化蛋白以及颗粒蛋白等，基于挤压机生产的，技术非常成熟，早在20多年前已经成功商业化，最初只是作为牛肉、猪肉、鸡肉等肉禽制品原料肉的部分替代，被用于肉禽制品中。目前，培养肉由于法律法规、技术和成本等问题，短期内是无法上市的。
专家透露，不同部位不同种类的肉制品的差异，主要表现在纤维结构、脂肪含量等方面，想要真实模拟不同部位或者不同种类的肉制品目前是非常难实现的。目前植物肉开发中，唯一相对比较成功的产品就是汉堡类产品。
为什么这类产品比较成功呢？因为碎肉产品，风味比较浓厚，且被夹在汉堡中有大量其它蔬菜、调味品以及谷物混在一起食用，使得消费者对于肉饼本身颜色风味和质构的辨识度比较低。
迄今为止，尚无成功的整块肉商业化开发成功，更不用说不同部位的肉的问题。首先，肉制品的多样性使得产品具有不同的特点，也就是说，产品的肉质、外观比如纤维形态、持水性、风味都是非常重要的影响因素。
“植物蛋白肉都是全素的植物肉，由于是采用组织化蛋白等重组整形而成，本质上是一种重组食品，即可以按需定制食品成品的营养价值，是一种很好的营养和健康食品的载体。”陈洁说，随着素肉行业发展得更加成熟和稳定，素肉加工技术，包括原料蛋白的组织化技术、成型技术以及风味提升技术等的大幅度进步，素肉产品必然会受到很大欢迎，拥有广阔的发展前景。
“替代肉类”很少有产生危害物的条件
植物蛋白被广泛认为是下一代肉替代产品中的重要成分。那么，植物蛋白肉是否会产生有害物质，危害食品安全？
专家介绍，植物蛋白肉在使用植物蛋白主要有组织化蛋白、以及用于填充或者其它用途的各种型号植物蛋白。以大豆蛋白为例，大豆蛋白正常的挤压加工、或者热处理、或者酶处理，结构设计途径都是比较温和的，比如说，即使是挤压加工，虽然温度比较高，但时间很短，也许会诱发一定的美拉德反应或者氧化反应，但是时间短，潜在可能有损健康的产物积累有限。
以大豆蛋白为例，大豆蛋白正常的挤压加工、或者热处理、或者酶处理，结构设计途径都是比较温和的。比如说，即使是挤压加工，虽然温度比较高，但时间很短，也许会诱发一定的美拉德反应或者氧化反应，但是时间短，潜在可能有损健康的产物积累有限。
“其他的处理方式例如酶切处理，有害物质几乎不会产生。除非是后期有过度的热处理，或者非常长时间的存放，导致较为显著的美拉德反应和氧化反应等。所以说食品中大豆蛋白的正常的工业化加工，很少有产生危害物的条件。” 陈洁说。 如何开发和利用新型蛋白资源已成为一项重要议题，尤其是食品加工技术在植物源蛋白质方面的应用。
“目前，要模仿不同部位不同种类的动物肉，这些周边组织也需要进一步开发成熟，比如吃雪花牛肉，雪花就是脂肪组织。”江南大学周景文教授说，但是由于需要考虑的因素非常多，造成实际开发和生产中完全实现模拟某种特定产品的口感目前还难以实现。
植物蛋白肉提取应用仍需解决多方面难题
论坛上，有学者提出，在植物蛋白肉中往往吃的过程中会有豆腥味，以及会有大豆食品风味失衡的问题，对于人造肉或者素肉，有什么特效方法可去掉豆腥味，使产品肉味更真实？
“ 这是素肉制品研发过程中的一项技术难点，目前仍没有很好的解决办法。”周景文说，毕竟是全素的植物蛋白肉，作为主要原料的植物蛋白，无论何种蛋白，都或多或少有各自的风味。大豆蛋白做的产品，就会有豆味，无论是加香精还是加香辛料，长时间咀嚼，都会有豆制品味道。
刘元法介绍，真正的肉具有很好的纤维状结构，所以植物蛋白加工的主要目的就是通过物理加工的手段，使植物蛋白可以形成动物肌肉组织类似的结构，其质构、形态以及风味口感的拟真性与真实肉还是有较远距离的，目前各个研究机构和企业等，也都在研究如何从原料层面更进一步拟真。
“细胞培养肉原则上应该是更接近于真实肉的技术途径，但目前该技术还处在培养动物细胞的层面上，尚未有效形成肌肉组织。”周景文说，另外，我们知道养殖鸡和走地鸡，其质构和口感都有很大的差别，这还不是培养与养殖的关系，仅仅是运动与否导致的差异。而目前培养肉仅仅完成了细胞培养层面，尚未进入肌肉组织层面，更未达到运动与否层面，所有这些问题，都有待于更进一步的研究。
专家介绍，下一步，将利用胶体成型技术、微生物技术/发酵技术、挤压法、剪切技术、3D打印技术等培养提取生产“替代肉类”。其中，挤压法，目前主要用于生产植物肉原料，拉丝蛋白和颗粒蛋白等，重组后可以做成碎肉产品，比如植物肉汉堡等；3D打印技术，现已在食品行业得到了一些应用，如果未来植物肉原料蛋白结构改造和规模化生产能够得以突破，该技术将可以灵活生产出各种类型的模拟肉制品和模拟肉制品原料，将值得期待。
专家认为，我国“替代肉类”上要实现大的突破，需要整合国际科研力量，结合多学科研究成果，包括化学、物理、食品加工等，以便进一步开发肉类替代品；需要进一步开发植物蛋白的重组加工和颜色风味提升技术，包括混合成型技术、微生物发酵技术、剪切技术、3D打印技术等；需要借助强大的仪器分析设备与定性定量分析方法，从而实现对相关属性进行测定与加工指导。
记者了解到，“江南大学-瓦赫宁根大学及研究中心未来食品在线系列论坛”，是由江南大学和荷兰瓦赫宁根大学及研究中心共同发起的针对全球未来食品发展的在线国际系列研讨会，共分为六期举行，后续还将围绕食品3D打印、食品保鲜与绿色供应链、食品安全及追溯等主题展开研讨。
此次在全球新冠疫情暴发期内举行的首场论坛，采用网络直播的形式举行，吸引了国内外7000多名专家、学者等参与，多位国际知名专家共同分享了未来食品技术的研究成果，系统分析了下一代替肉产品中应用的进展及未来挑战，中外专家达成了多方面共识与合作意向。（受访者供图）
