利用 Air Protein 空气蛋白做的肉食
人类正面临着前所未有的严峻考验：全球人口激增、耕地面积缩减、畜牧业对环境不友好、气候环境遭到破坏。为了满足人类的需求同时减少对环境的压力，人们开始本着可持续发展的理念，不断探索新型粮食及食品生产技术，尤其是非畜牧养殖业来源的新型蛋白质生产技术受到关注。
这两年植物肉市场热度不减，实验室培育肉概念红极一时，植物基乳制品市场爆发，各种新品层出不穷……今天我们不谈这些热点产品，我们来盘点一下未来还有哪些值得期待的新型蛋白。
① 空气肉：真的可商业化？
位于美国加州的 Kiverdi 公司声称，他们已经开发出一项核心技术，能用空气制造出“肉”，生产过程无需耕地，对气候也无任何要求，他们把这种“肉”命名为 Air Protein。
看起来这是一项既可满足全球不断增长的人口对肉类的需求，又符合低环境影响及可持续战略的食物来源。那么这项技术是怎么来的？目前到了什么阶段？是可以规模化生产呢，还是无法走出实验室的白日梦？我们来了解一下背后的故事。
这种空气蛋白技术思路是受 NASA （美国国家航空航天局）在上世纪 60 年代提出“让执行长期任务的宇航员在太空中可以持续吃到肉”的研究和解决方案的启发，NASA 试图利用碳转化技术将宇航员呼出的二氧化碳固定转化为蛋白质，并且找到了解决方案。
事实上，既然植物能通过光合作用将二氧化碳转化成营养物质，那么我们也可以通过技术手段实现。Kiverdi 公司认为这是可行的，并在这个理论指导下开始研究空气蛋白的制备技术。
据介绍，就像发酵酸奶，该公司的技术借助了微生物，他们用发酵罐培养氢营养菌，这种菌能利用氢气作为电子供体，将二氧化碳还原为有机物。他们给这些微生物“喂食”空气、水、矿物质的混合物，让它们来合成蛋白质。
该公司利用这种空气蛋白技术可以合成约 80%蛋白质含量的蛋白粉，这种淡棕色粉末不同于植物基蛋白，具有与动物蛋白相同的氨基酸谱，并且富含纯素食中缺乏的 B族维生素，包括 B12。
据称 Air Protein 蛋白味道比较中性，不酸不甜，不淡不咸。称它为肉类可能有点言过其实，但该公司表示，它可以与其他成分混合制造包括牛肉、鸡肉在内的任何肉类替代品，还可以作为蛋白棒或奶昔的添加剂使用。
用 Air Protein 蛋白粉制造的肉类替代品 图片来自 Air Protein 官网
目前市场上大多肉类替代品是基于大豆或其它植物基蛋白，虽然比之肉类农业对环境友好一些，但对更多耕地面积和水资源等仍有需求。联合国粮食及农业基金会（FAO）预测，到 2050 年，在土地仅增加 5%的前提下，需要将粮食产量提高 70％，才能满足全球 100 亿人口，所以开发各种可持续食物显得极其迫切。
与植物基相比，Air Protein 空气肉除了营养成分更为全面之外，还能解决耕地、能源和环境问题。另外，因为无需养殖或种植，空气肉生产仅需数个小时，并且不受天气条件或季节的影响，而且在生产过程中完全不需要使用任何农药、除草剂、激素或抗生素。
这一切听起来很美好，几乎是世界上最环保的食物。就像该公司所说的，这是一种能满足人们对蛋白质需求的极大潜力方向，就像植物基蛋白的流行一样，空气蛋白有望成为可持续食品的下一个发展趋势。
但是，一项食品新技术是否能有良好的商业化应用前景，规模化生产以及生产成本是重要影响因素之一。目前该空气蛋白的生产成本范围尚未可知。Kiverdi 的联合创始人兼首席执行官 Lisa Dyson 表示，他们正在努力使这项新技术在“经济上有吸引力”，早日实现商业化。她说，最快 2020 年人们就能在市场上买到 Air Protein 空气蛋白制成的汉堡。
为了更加专注于 Air Protein 蛋白的商业化推进，Kiverdi 公司今年将该项业务单独剥离出来成了一家独立的公司——Air Protein 公司。
美国好食品研究所（Good Food Institute）的联合创始人兼执行董事 Bruce Friedrich 对媒体谈到对空气蛋白的看法，他说：“这项技术可以解决工业化畜牧业带来的危害，虽然现在确定哪种蛋白质最适合解决环境问题还为时过早，但是最重要的是这解决了不亚于全球气候和环境问题的抗生素耐药性的巨大问题，这给人类带来了福音。”
Greggs 素食香肠卷和 Impossible 植物肉汉堡的成功表明，人类对肉类替代品的需求正在增长，但是 3D打印的牛排或由微生物培养的鸡肉汉堡是否最受欢迎，还是取决于成本和产品口味。就空气蛋白而言，消费者也会有自己的判断标准。我们期待明年该公司推出的第一款空气肉产品。
事实上，Air Protein 并不是唯一一家使用空气制造蛋白质的公司，据 CNN 今年早些时候报道，一家名为 Solar Foods 的芬兰公司正在用空气制造食物。我们在《从奇思妙想的食品科技，展望未来发展趋势！》一文中，简单介绍过这家芬兰公司的“从天而降的食物”。
Solar Foods 的首席执行官 Pasi Vainikka 与 5 名联合创始人于 2017 年底创立了这家公司，这是芬兰国家技术研究中心（VTT）的一个衍生公司。Solar Foods 使用特有的微生物、空气中的二氧化碳、水、电及太阳能等生产高蛋白原料，并将这种蛋白质命名为 Solein。
Solar Foods 的首席执行官 Pasi Vainikka
VVT 的研究人员在研究可再生能源的同时也在研究生物工程，并重点关注如何使未来能源系统实现碳中和。Vainikka 认为，大约四分之一的碳足迹是我们吃出来的，所以找到碳足迹最小化的食物是一件对未来最有价值的事。
Solar Foods 生产的 Solein 空气蛋白
Solein 空气蛋白没有 Air Protein 空气蛋白有那么高的蛋白质含量，它的蛋白质含量在 50%左右，也有所有肉类必需的 9 种氨基酸，另外，还含有 5-10%的脂肪以及 20-25%的碳水化合物。
据介绍，Solein 尝起来没特别的味道，因此非常百搭，可以添加在甜品比如冰淇淋里，也可以用来制造植物基的肉类替代品，或者加入面包或意大利面中增加蛋白质含量。
目前 Solar Foods 公司一方面正在加紧实现 Solein 的规模化生产，另一方面正跟食品制造商合作伙伴一起在将其应用于各类食品上进行测试。该公司预计用 Solein 生产的第一款产品将于 2021 年正式上市。
② 变废为宝：把木头变成可食用蛋白
如果说利用微生物从空气里生产出食物是一项神奇又环保的食物生产新技术，那么接下来这个变废为宝的食品生产技术仍然需要微生物来做贡献。
近日，美国一家农业生物技术公司 Arbiom 发布了一项新技术，利用微生物发酵技术，将木材转化为酵母单细胞蛋白（SylPro），可以替代植物蛋白浓缩物用于水产养殖。该公司还将进一步开发可用于其它动物以及人类的木基蛋白，这一可持续的产品将为人类提供另一种基于植物的蛋白质的选择。
Arbiom 的生物技术平台整合了其专有的酶技术和生物质加工技术，将木材转化为营养饲料和食品配料，再经过最后的下游加工技术，从木材到食品的生产过程就完成了。
SylPro 蛋白原料
基于这项木基蛋白生产技术，该公司推出了其第一个产品 SylPro 蛋白原料。SylPro 是一种高生物利用度的蛋白质和氨基酸来源，蛋白质含量大于 60%，并且含有 β-葡聚糖等功能性纤维，以及 B 族维生素。而且 SylPro 的吸收率很高，最近的一项猪模型研究显示其总蛋白质消化率可达到 96％。
SylPro 将首先应用于渔业养殖饲料中，与鱼粉相比，SylPro 具有显著的优势，在营养品质上可与乳清蛋白浓缩蛋白相媲美。与其它浓缩蛋白相比，SylPro 是鱼类需要的赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸三种必需氨基酸的极佳来源。
目前，Arbiom 公司正在开展一项名为 SYLFEED 的研究计划，这是一个为期 4 年的研究项目，旨在将 Arbiom 公司的专利技术在水产养殖行业中进行测试。SYLFEED 汇集了产业链上从木材采购到鱼类饲料制造和检测的 10 个合作伙伴，为这种蛋白的商业化做准备。
SYLFEED 项目的参与方之一、Matis 冰岛食品与生物技术研发中心的 Alexandra Leeper 博士说：“研究表明，SylPro 可以用来代替大西洋幼鲑鱼苗饲料中的鱼粉或植物蛋白，它能在幼鲑鱼关键的发育阶段提供与传统蛋白质来源相同的营养性能。”
把木材变成食物，无论是喂鱼还是以后给其它动物或人吃，都是一项变废为宝、符合可持续食品方向的潜力技术和商业机会。目前 SylPro 已被美国、加拿大和欧盟批准用于饲料和食品。
③ 翩翩浮萍有大用
我们接下来看看另一项替代蛋白的新来源。
美国 Parabel 公司是一家植物蛋白原料生产商，其总部位于佛罗里达州。该公司的植物蛋白来源于浮萍科水扁豆，这种植株富含蛋白质和营养成分，其最大的优势在于其生物量可以在 24-36 小时内翻一番，并且每天都能够收获。这种生长效率能很好的解决食品工业一直寻找健康和可持续的替代传统原料的供应问题。
Parabel 将其来源于水扁豆的植物蛋白直接命名为 LENTEIN。LENTEIN 中的蛋白质与动物蛋白类似，具有与乳清蛋白相似的氨基酸结构，并且具有高比例的支链氨基酸（BCAAs），高于包括大豆在内的其他植物蛋白，其蛋白质可消化性评分（PDCAAS）为 0.93。该原料还含有 omega-3 脂肪酸、叶黄素、膳食纤维等有益于人体健康的营养素，且不含食物过敏原。
Parabel 拥有超过 70 项专利，涵盖了从作物生长到终端产品生产的所有方面，以确保业务在多个领域获得全球保护。
LENTEIN 蛋白已于 2018 年获得美国 FDA 的 GRAS（通常被认为是安全的）无异议函。目前有些国家在植物蛋白标签下进口了 LENTEIN 蛋白，也有一些国家在很久以前就已经将这种水扁豆作为食品，还有一些国家仍然在等待 FDA 的批准。
FDA 市场副总裁 Cecilia Wittbjer 认为，在流行的众多植物蛋白种类中，这种水扁豆蛋白粉天然、绿色，在饮料行业应该会有比较高的欢迎度。在未来的应用中，LENTEIN 还可被视为一种色素添加剂，当然这需要该公司提交单独的申请。
今年之前该公司的生产规模是年产 300 吨 LENTEIN 蛋白粉。第二个新农场今年落成后，年产可达 3000 吨，以满足全球对植物蛋白日益增长的需求。
该公司市场营销副总裁 Cecilia Wittbjer 表示：“肉类替代品中的植物蛋白目前应用广泛，很多食品巨头都在寻找味道、功能和应用性更好的替代蛋白原料。而我们的 LENTEIN 蛋白可以更快、更可持续地种植和生产，这为大多数公司解决了蛋白质原料的持续来源问题。”
资料来源：
https://www.airprotein.com
https://www.ifooday.cn/news/food/20191116/112991.html
https://www.foodnavigator.com/Article/2019/07/15/Solar-Foods-makes-protein-out-of-thin-air-This-is-the-most-environmentally-friendly-food-there-is
https://arbiom.com/alternative-protein-product/
https://www.parabel.com/
