近日,江南大学食品合成生物学与生物制造团队学术带头人、中国工程院院士陈坚在人民日报发表题为“在大食物观指引下:未来食品,营养美好生活”署名文章。
二是使人更健康,也使地球更健康。合理的饮食结构对我们的健康至关重要,不良膳食可能导致健康问题。医学研究表明,食物结构中加入一定的植物蛋白替代动物蛋白,有益身体健康。植物蛋白替代动物蛋白,正是未来食品代表性的发展方向。与传统畜禽养殖获取动物蛋白方式不同,未来食品采用植物、微生物等方式获取蛋白,产生温室气体少,占用耕地面积小,在资源消耗和环境影响等方面更加高效环保,让地球更健康。
三是能够应对人类面临的食物挑战。据联合国相关统计数据,到2050年全球对蛋白质的需求量将有大幅增加。因此,提高食品蛋白生产效率、寻求替代蛋白,成为未来食品的重要课题。动物细胞培养、微生物发酵生产和植物培育获得的蛋白,不仅在生产效率方面具有显著优势,而且更容易满足不同食品蛋白功能和性质的需求。
通过科技创新,探索未来食品新可能
未来食品在基础研究与前沿技术创新、关键共性技术开发、系统化产品制造、产业链技术集成等方面前景广阔,并已取得一定成果。植物基食品和替代蛋白是其中的典型代表,折射出食品科技创新和未来食品产业发展的重要趋势。
植物基食品是以植物原料或其制品为蛋白质、脂肪等的来源,添加或不添加其他配料制成的具有类似动物食品质构、风味、形态等特征的食品。通俗地说,就是以大豆、豌豆、小麦等植物为主要原料,通过加工,制成和肉、蛋、奶等有着相似口感味道的新型食品。植物基食品可分为植物基肉制品、植物基乳制品、植物基蛋制品等。人们熟悉的素鸡、素鸭等传统素食食品,就是植物基肉制品的初级形态。不过,植物基食品在降低饱和脂肪酸和胆固醇摄入、提供优质蛋白等营养功能上,与传统素食食品相比存在显著区别。近年来,植物基肉制品在汉堡馅料中得到应用,国内企业也联合科研机构推出了符合中国人口味的整块植物牛肉、猪肉等产品,其形态、风味、口感都更接近传统肉制品。市场上的燕麦奶、巴旦木奶等产品,则是典型的植物基乳制品,具有低热量、低脂肪和高膳食纤维的特点。
随着设计与制造技术不断取得突破,特别是合成生物学技术和先进制造装备的应用,植物基食品将变得更有营养、更有益健康。以植物肉为例,通过改变植物蛋白质的结构特性,添加血红蛋白、谷氨酰胺转氨酶、维生素等物质,运用血红蛋白合成、科学复配等技术,植物肉不仅与传统肉类外观、色泽、口感几乎一样,而且氨基酸组成更合理,更易消化,可减少盐、糖、油的摄入,为人们的健康生活方式提供更多选择。
微生物发酵蛋白合成工艺有三种。一是以淀粉质资源(如玉米)为原料,通过微生物液化和糖化等处理,得到可用来发酵的糖,以此为底物进行细胞生长和蛋白质合成,这种方法具有原料处理工艺成熟、发酵工艺控制稳定的特点。二是以生产生活产生的有机废弃物为原料,这种方法原料成本低,实现废弃物资源化,促进循环生物经济发展。三是直接以碳化合物为原料,如以自然界含量丰富的二氧化碳、甲醇或甲烷等作为底物,创制出碳氮高效协同代谢与转化的微生物细胞工厂,完成从碳化合物和无机氮向微生物蛋白的转变,最终实现微生物蛋白的高效绿色制造。
食品与人类生存发展息息相关。一道道美味佳肴背后,凝结着食品技术力量。在“大食物观”指引下,科研工作者正在探索未来食品新可能,为保障我国食品产业链自主可控、构建多元化食物供给体系贡献科技力量,努力推动实现我国食品科技高水平自立自强,促进居民营养健康,创造更美好的“舌尖上的中国”。
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