董斌 王欣 胡璐璐

摘 要：本文通過CNKI、萬方、維普、INCOPAT、DIALOG等國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，在為吉林省科技廳撰寫國(guó)內(nèi)外人造肉研究現(xiàn)狀與對(duì)策研究報(bào)告的基礎(chǔ)上，分析了國(guó)內(nèi)外人造肉研究現(xiàn)狀，并對(duì)我國(guó)人造肉存在的問題及應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行了研究，旨在為吉林省乃至全國(guó)開展人造肉科學(xué)研究提供建設(shè)性意見和科學(xué)決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：人造肉;培養(yǎng)肉;植物蛋白肉;檢索分析;研究現(xiàn)狀;對(duì)策研究

中圖分類號(hào)：S-3 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530024

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織報(bào)導(dǎo)，預(yù)計(jì)到2050年，肉類消費(fèi)將會(huì)增加1倍，傳統(tǒng)畜牧業(yè)供給將嚴(yán)重不足[1]。此外，隨著人們生活水平不斷提高，各國(guó)對(duì)肉制品消耗量快速增長(zhǎng)。養(yǎng)殖肉導(dǎo)致人類“三高”疾病率逐漸升高，而且受動(dòng)物疫病、國(guó)際貿(mào)易關(guān)系、生產(chǎn)周期等因素影響，我國(guó)養(yǎng)殖肉制品供求關(guān)系嚴(yán)重失衡，人們希望用人造肉替代養(yǎng)殖肉，既能滿足人對(duì)養(yǎng)殖肉營(yíng)養(yǎng)元素的攝取，又避免因吃養(yǎng)殖肉帶來的“三高”疾病。預(yù)計(jì)到2030年，我國(guó)肉制品的供給缺口將達(dá)到3804萬t，將嚴(yán)重威脅我國(guó)的糧食與食品安全[2]。為了應(yīng)對(duì)此類問題，人造肉的相關(guān)研究在近幾年引起了國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注。

1 數(shù)據(jù)來源

本文以中情所萬方數(shù)據(jù)庫(kù)、CNKI、維普、INCOPAT、DIALOG國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)引擎及專利數(shù)據(jù)庫(kù)等為數(shù)據(jù)資源進(jìn)行本次研究。

2 人造肉的分類與概念

人造肉主要有培養(yǎng)肉、植物性肉2種。植物蛋白肉是指利用植物性蛋白與其它植物性成分，通過合成、加工而形成的具有肉類營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感、風(fēng)味的食品，也稱為植物性肉。植物蛋白肉是植物性食品的衍生產(chǎn)品，是一種為替代傳統(tǒng)肉類而開發(fā)的具有肉類特性的仿肉制品[3]。

培養(yǎng)肉是指在特定的培養(yǎng)條件下，在培養(yǎng)基中利用動(dòng)物干細(xì)胞培養(yǎng)出的動(dòng)物肉。培養(yǎng)肉是在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿里通過肌細(xì)胞和脂肪細(xì)胞人工培養(yǎng)而得，并非從被屠宰的肉用家畜身上獲得的肉[4]。

3 人造肉的現(xiàn)狀研究

3.1 植物蛋白肉的研究現(xiàn)狀

目前，美國(guó)和歐洲等地都已開展大量植物性人造肉相關(guān)研究，但我國(guó)在此類研究和應(yīng)用方面還缺乏較為系統(tǒng)的研究。國(guó)外的植物蛋白肉產(chǎn)品主要以素肉餅、素肉腸和素雞塊為主，可加工成漢堡、熱狗、炸雞塊等，成本較高。而國(guó)內(nèi)主要以傳統(tǒng)素肉為主，通過加工植物蛋白制成素肉餅、素雞、素鴨等產(chǎn)品，成本較低。國(guó)產(chǎn)植物蛋白肉在價(jià)格上已經(jīng)比境外植物蛋白肉更具優(yōu)勢(shì)，且中國(guó)傳統(tǒng)素肉產(chǎn)業(yè)鏈完整，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、集約化生產(chǎn)，從而更好地降低成本。但國(guó)產(chǎn)植物蛋白肉與真肉差距較大，肉色較深、無光澤且肉質(zhì)感差，無咀嚼脂肪、軟骨等口感。深入研究植物蛋白肉的感官特性，使其在視覺、味覺、嗅覺等方面模擬肉類應(yīng)當(dāng)是國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究人員未來的主要研究方向[5]。

3.2 培養(yǎng)肉的研究現(xiàn)狀

雖然早在20世紀(jì)30年代就有學(xué)者提出培養(yǎng)肉的概念，但培養(yǎng)肉的研究工作始于21世紀(jì)初，且主要集中在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。2000年，美國(guó)杜魯大學(xué)支持的生物科學(xué)研究聯(lián)合體用金魚細(xì)胞培養(yǎng)出了人造魚肉。2009年，荷蘭馬斯里特赫特大學(xué)的生物學(xué)家利用成肌細(xì)胞培養(yǎng)方法生長(zhǎng)出幾片豬肉，但這些豬肉片不含肌紅蛋白，故肉色呈現(xiàn)白色。2011年，美國(guó)南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)的科學(xué)家用動(dòng)物細(xì)胞在試管中培養(yǎng)出可食用的肉類。2012年，荷蘭馬斯里特赫特大學(xué)的生物學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出試管牛肉，無論是外觀、質(zhì)感和口感都與真正的牛肉沒有太大差異[1]。2013年，荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)血管生物學(xué)家馬克·鮑斯特用動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)方法生產(chǎn)出有史以來的第1整塊人造肉，引起廣泛的關(guān)注[6]。2019年，日本的食品企業(yè)日清食品控股公司與東京大學(xué)合作，通過人工培育牛肌肉細(xì)胞成功制成約1cm3的肌肉組織[7]。

我國(guó)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的周光宏教授團(tuán)隊(duì)使用豬肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)20d后，于2019年11月18日上午，獲得了中國(guó)第1塊細(xì)胞培養(yǎng)肉（重5g）[8]，這是我國(guó)首例由動(dòng)物干細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)而成的人造肉。

國(guó)內(nèi)培養(yǎng)肉技術(shù)雖有一定研究進(jìn)展，但目前仍處于初步階段。國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)擁有的文獻(xiàn)多為國(guó)外相關(guān)研究的綜述性文章，述及技術(shù)層面的文獻(xiàn)，一般也是對(duì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理、種子來源、培養(yǎng)液成分等的介紹，而涉及工藝流程、設(shè)備等內(nèi)容時(shí)通常是簡(jiǎn)而言之、一語帶過。

4 人造肉的制作技術(shù)

4.1 植物蛋白肉的制作技術(shù)

目前，應(yīng)用于植物性蛋白肉制作的主要技術(shù)包括擠壓技術(shù)、靜電紡絲技術(shù)和3D打印技術(shù)。

4.1.1 擠壓技術(shù)

擠壓技術(shù)是處理食品成分的熱機(jī)械加工過程，在高溫高壓下，短時(shí)間內(nèi)依次完成植物性配料混勻、水合、剪切、均質(zhì)化、壓縮、除氣、滅菌、對(duì)齊、料流調(diào)整、成型、膨脹以及干燥過程。擠壓技術(shù)一般包括樣品預(yù)處理、擠壓機(jī)筒內(nèi)混合或蒸煮和模具中冷卻3個(gè)主要步驟。

4.1.2 靜電紡絲技術(shù)

靜電紡絲技術(shù)是一種特殊的納米級(jí)直徑纖維制造工藝，是將粘度較高的蛋白溶液或其它聚合物溶液通過噴絲板變成酸性凝固液，從而產(chǎn)生連續(xù)、定向纖維的過程。這種纖維具有高縱橫比，比原生的蛋白質(zhì)具有更好的功能性，可以適用于很多食品產(chǎn)品配方中，也可使用粘合劑將其合成為一系列的組織化食品。

4.1.3 3D打印技術(shù)

3D打印是近年來新興的一種快速成型技術(shù)，是將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的三維數(shù)字模型分解成若干層平面切片，按照“逐層打印，堆疊成型”的方式生產(chǎn)產(chǎn)品。目前，應(yīng)用于人造肉制作的3D打印技術(shù)通常為擠壓式打印，將泥狀的植物性蛋白及其它原材料從噴頭擠出，待凝固后形成類似肉品的層狀結(jié)構(gòu)，適用于烘焙類、糖果類、水果蔬菜類、奶制品類食品的制作。

4.2 培養(yǎng)肉的制作技術(shù)

培養(yǎng)肉作為一種人工培養(yǎng)的肉，具有可追溯性、綠色安全、風(fēng)味口感及營(yíng)養(yǎng)更接近傳統(tǒng)肉類的特征。現(xiàn)有技術(shù)下，制作培養(yǎng)肉只能在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，依據(jù)文獻(xiàn)總結(jié)的主要步驟如下[9，10]。

8 吉林省人造肉研究現(xiàn)狀

目前，吉林省在人造肉研究方面報(bào)導(dǎo)甚少，重視程度嚴(yán)重不足[12]，僅檢索到吉林省教育廳高教處講師李榮和及長(zhǎng)春市工程食品研究所發(fā)表的一些綜述性文章和研究報(bào)導(dǎo)及成果。

吉林省教育廳高教處講師李榮和團(tuán)隊(duì)發(fā)表文獻(xiàn)“介紹一種新型高營(yíng)養(yǎng)食品——植物蛋白肉”、“新型高蛋白食品——植物蛋白肉”。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了吉林財(cái)貿(mào)學(xué)院糧食生化專業(yè)利用高溫脫溶豆粕首創(chuàng)成功“植物蛋白肉”。據(jù)分析，植物蛋白肉含蛋白質(zhì)高達(dá)48%～54%，是豬、牛瘦肉蛋白質(zhì)含量的2～3倍。

長(zhǎng)春市工程食品研究所科研成果“吉林素肉系列產(chǎn)品及設(shè)備開發(fā)”，項(xiàng)目年度編號(hào)：89200788;成果簡(jiǎn)介：吉林素肉系列產(chǎn)品為大豆蛋白仿肉食品，包括吉林豆花、素肉午餐肉、強(qiáng)化面包、強(qiáng)化蛋糕、方便小食品等。這些產(chǎn)品均以全脂大豆蛋白組織化產(chǎn)品為基礎(chǔ)而制成。

9 人造肉建設(shè)性意見與對(duì)策研究

通過對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)檢索與分析，筆者得出以下主要建設(shè)性意見和對(duì)策。

吉林省應(yīng)在人造肉研究方面加強(qiáng)政策性引導(dǎo)，開展吉林省科技計(jì)劃項(xiàng)目專項(xiàng)研究;在編制吉林省十三五科研項(xiàng)目指南中增設(shè)關(guān)于人造肉研究專題，包括細(xì)胞培養(yǎng)肉、植物蛋白肉、特色人造肉產(chǎn)品等技術(shù)研究;在人造肉研究方面注重針對(duì)不同人群與不同基礎(chǔ)性疾病相適應(yīng)的人造肉產(chǎn)品，如針對(duì)糖尿病人的無糖人造肉，有利于降“三高”的人造肉，有利于抗腫瘤的人造肉等，這方面大有文章可作，研究與應(yīng)用前景廣闊;鼓勵(lì)研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)藥食品生產(chǎn)企業(yè)積極參加特色人造肉產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)，為中內(nèi)提出的大健康事業(yè)和健康中國(guó)目標(biāo)多作貢獻(xiàn);在研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)藥食品生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)特色人造肉過程中，提供融資傾斜政策和資金支持，打造屬于吉林省和中國(guó)的特色人造肉拳頭產(chǎn)品，在未來即將爆發(fā)的全球性人造肉需求大蛋糕中分一杯羹。

目前，已存在很多外國(guó)企業(yè)在我國(guó)申請(qǐng)相關(guān)專利，因此建議知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理部門為人造肉創(chuàng)新主體提供便利的知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)先服務(wù)，積極引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)專利布局;鼓勵(lì)和支持產(chǎn)業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)牽頭組織產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟，搶占自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)高地，避免國(guó)外企業(yè)濫用知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

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（責(zé)任編輯 常陽陽）