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食品制造

融入合成生物学、物联网、人工智能、增材制造等技术 未来食品,怎样好吃又安全 培养肉一样可俘获消费者味蕾

发布时间:2020/06/30 浏览量:1895

当下,随着自然科学技术成果的应用,“人造肉”从科幻变成了现实,发展“替代肉类”成为了大势所趋。


未来食品如何征服消费者味蕾


“‘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。”在近日举行的江南大学—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。

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与动物肌肉组织类似的结构。

“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。”江南大学生物工程学院教授周景文说,另外养殖鸡和走地鸡,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。


“人造肉”的两条技术路径


在全球“人造肉”热潮中,目前主要有两条技术路径,一条是用植物(大豆、豌豆)的蛋白质、氨基酸、脂肪等几种物质“拼”出“素肉”(植物肉);另一条则是从动物体内提取干细胞,然后在生物反应器中培育的试管肉,即用动物细胞“种”出肉。

培养肉理论上是对真肉的完美替代,但植物肉显然在规模化生产上更胜一筹。江南大学食品科学与技术国家重点实验室教授陈洁说,植物蛋白肉技术相对成熟。而细胞培养肉目前由于法律法规、技术和成本等问题,短期内很难实现面向市场。

相对应的是,我国首次细胞培养肉试吃在本月才刚刚启动。南京农业大学教授周光宏带领团队使用猪肌肉干细胞经过20天培养,得到重达50克的培养肉产品,其外表和真肉制品非常相似。

培养肉是根据动物肌肉生长修复机理,利用其干细胞进行体外培养而获得的肉类,是近年来兴起的一项具有颠覆性的未来食品生产技术。“培养肉的生产一般先通过活体采样获得动物的肌肉组织,再从组织中分离得到肌肉干细胞,并在富含营养成分的营养液中大量培养成肌肉前体细胞,最后在可食用的三维支架材料中将肌肉前体细胞分化成熟为肌肉组织。通过食品化处理后,可形成与天然猪肉肉糜类似的质构、颜色等食用品质。”该团队成员丁世杰说,下一步,培养肉在血清替代、大规模培养等方面还将持续攻关,未来可以通过技术突破、规模化生产等方法降低价格。量产还有很长的路要走,我国应加强细胞培养肉技术研发。


安全可靠是条红线


除征服消费者味蕾之外,无论是哪一条科研路径,安全可靠是“人造肉”科研与产业发展的一条红线。“如果不含大豆血红素的植物蛋白肉,只要遵照我国相关食品标准、食品添加剂标准等,其食品安全性是可控的。”陈洁说。

    中国工程院院士、江南大学未来食品科学中心主任陈坚认为,要重视全程质量安全主动防控。特别是基于非靶向筛查、多元危害物快速识别与检测、智能化监管、实时追溯等技术的不断革新,食品安全监管向智能化、检测溯源向组学化、产品质量向国际化方向发展。通过提升过程控制和检测溯源,构建新食品安全的智能监管。

    “人造肉”是食品合成生物学发展的一个体现。“作为全球食品贸易大国,我国食品进出口均居世界第一。但目前,食品工业仍面临着引领性基础研究少、领跑技术比例小、装备自主创新能力低、加工增值和资源利用不足、食品毒害物侦测国外依赖度高、生鲜食品储运损耗大等六大问题。”陈坚说,其中,合成生物学是新的生命科学前沿,以工程化设计理念对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成,是从理解生命规律到设计生命体系的关键技术。然而,目前国内合成生物学研究主要集中在医药和化学品生产领域,食品领域合成生物学的基础和应用研究起步相对较晚,发展相对薄弱。