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你敢吃人造肉么?一文读懂人造肉的那些事

徽剑 徽剑 2023-07-30





一、人造肉历史



1931年,丘吉尔表示,人类的行为非常荒谬,好不容易养只鸡,但只吃鸡胸脯和鸡翅,把其它部分都扔了。他预测,有一天,人类不再会做这种蠢事,而能在合适的条件下专门培育想吃的那部分,


先来看新闻:


北京工商大学食品与健康学院副教授李健实验室团队与植物肉品牌合作研发的中国第一代“人造肉”产品预计9月面市。长江日报记者9日走进李健实验室,揭秘中国第一代“人造肉”。现场一家拟与李健团队合作的企业负责人向长江日报记者介绍,即将推出的“植物人造肉月饼”仿制老上海鲜肉月饼,已邀请很多老上海市民进行对比测试,大多数品尝者分辨不出二者区别,而其主要原材料来自于大豆蛋白和碗豆蛋白。除了口味与真肉接近,“零胆固醇”也成为另一卖点。


最近这一两年,人造肉一直是非常火的概念。各种报道纷纷不绝于耳。


《麻省理工科技评论》评选出“十大突破性技术”,人造肉上榜。


为什么人们对人造肉这么关心呢?


因为人造肉涉及到一个人类发展的问题。


联合国粮农组织的数据则显示, 当前全球陆地面积有30%都被用于养殖业 (包括牧场和饲料田) 。联合国预测2050年全球人口将达96亿左右,如果仍按照现在的饮食方式尤其是肉制品消费习惯,肉类消费量将上涨到2050年的6亿吨,地球上的养殖业提供的肉制品不足以保证将近100亿人口的消费需求。


从环境保护角度看,畜牧业对环境造成了相当大的压力,  畜牧业养殖的动物粪便会污染土地和水源, 连它们放的屁中含有大量的甲烷(甲烷的温室效应要比二氧化碳高25倍),人类活动导致的温室气体排放中, 有18%来自养殖业。英国科学家研究,人造肉可以减缓全球气候变暖, 因为人造肉将比传统畜牧业减少35%到60%的能耗、少占用98%的土地和少产生80%以上的温室气体。


动物宰杀后的蹄、角、骨、皮和内脏往往被丢弃, 造成了大量的污染。还有如过度放牧,会导致草场等被破坏。据统计, 美国的牲畜屠宰业每年会抛下14亿吨的垃圾。人造肉没有排泄物, 不产生毛、皮、角、骨之类不能吃的东西。



人造肉因为可以人为地控制肉中的营养物质,比如在生产的过程中可用健康的ω-3脂肪酸来代替易导致高胆固醇的ω-6脂肪酸。例如, 鱼类的干细胞可以用来生产欧米加3多不饱和肪脂酸, 再将这种物质和实验室里培养出的猪肉相结合, 可以生产出既有肥肉味道, 又不会造成高血脂和冠状动脉硬化的猪肉,这样的人造肉会更加健康。


这种人造肉可保证绝对干净, 既可从根本上杜绝疯牛病及口蹄疫等病毒感染, 又可保证营养, 同时减少饲养家禽带来的污染。



二、人造植物肉



人类追求人造肉,在徽剑看来,其实已经经历了三代的历史。


第一代人造肉,就是植物人造肉

第二代人造肉,就是动物人造肉

第三代人造肉,就是生物工程人造肉

在第三代里面,又可以分为干细胞人造肉,和微生物人造肉两种。


当然也有人不认为微生物是属于人造肉。



第一代人造肉叫“素肉”,它是以以植物作为原料,模仿真正肉类的味道和营养成分的肉类替代品。早在中国宋代,陶谷在《清异记》就记载了用豆腐作为素肉的饮食文化。素肉领域,有素鸭、素牛肉、素香肠等等。比如说素鸡的原材料是大豆制品,“素牛肉”则是把豌豆蛋白和椰子油组合在一起,制成素肉饼。为了在口感上模仿得更像,素肉饼还添加了一些小麦淀粉和马铃薯淀粉。



  

美国的超越肉类公司(Beyond Meat)是洛杉矶一家制造100%全植物成分的肉类替代品的制造商。自2013年开始,该公司产品已可在美国全国的全食超市购买。主要是运用豌豆、蚕豆和大豆等植物原料提取蛋白质,模拟动物肉类的成分和口感生产人造肉。


Beyond Meat公司的人造肉


如《纽约时报》美食评论作家马克·彼特曼这样评论:“你根本吃不出超越肉类的产品和真的鸡肉有何差别,至少以此(评论美食)为生的我是这样认为。”比尔·盖兹也说:“我吃不出超越肉类产品和真的鸡肉的差别。”


Beyond Meat公司的人造肉汉堡


2013年,名厨暨美食节目主持人奥尔顿·布朗对超越肉类的“超越鸡肉”产品如此评论:“这是我吃过最像肉的仿肉食品。”




三、发生不少争议的重组肉



下面说说第二代人造肉,也就是重组肉,也有报道不认可第二种是人造肉,不过在徽剑看来,第二代也是人类造肉历史的一个过程。


第二代人造肉,有很大争议,其特点就是把碎肉等,粘起来,让大家吃起来好像整块肉一样。重组肉的技术在 20 世纪 70 年代就开始出现,随后在肉类生产中被广泛使用,至今已有 40 多年的历史。目前行业对于重组肉暂时没有明确的定义。一般来说,经过调整、塑形、绞碎、组合、粘结、调味等过程和工序制作而成的肉制品,都可以称为重组肉。相对于原切肉来说,重组肉因为重组肉是碎肉组合而成的,包括降低成本和提高肉利用率,质地相比起来高度均匀。



早在 2004 年 10 月,台湾王品集团旗下多家牛排馆被曝光使用了重组肉制作牛排。事情最后的结局是:王品集团下架了所有使用重组肉的牛排产品,并更换了使用原切肉的新品。


在很多电商平台上,可以看到这样的字眼:“澳洲菲力牛排”、“黑椒西冷牛排”、“进口牛排套餐”等,一百元多元就能买到10片左右的牛扒,大多都是这种重组肉。需要特别指出的是,肉的分割或者修整过程中产生的“碎肉”不等于“劣质肉”。


你能区分哪块是重组肉么?


重组肉制品一般会添加水、调味料等辅料,也可能使用卡拉胶、谷氨酰胺转氨酶等食品添加剂。网上经常看到这样的文章:“你常常吃的牛肉是碎肉加胶水粘合而成的!”你一定会想,到底是什么胶水才能把碎肉牢牢粘在一起?


是补鞋的胶水?

还是粘木头的胶水?

这些胶水会不会对人体有害?


其实,重组肉中,把碎肉组合在一起的当然不是我们通常使用的胶水,而是一些特殊的食品添加剂。它们能使肉类的蛋白质之间形成一些化学联结,把碎肉紧紧固定在一起。比较常见的“食品胶水”有TG 酶、卡拉胶、海藻酸钠等。


以前很多都用卡拉胶,卡拉胶,又称鹿角菜胶、角叉菜胶、爱尔兰苔菜胶,是从海洋红藻提取的多糖的统称,是多种物质的混合物。



后来发现卡拉胶对人体可能有有肠损害作用,现在基本都用 TG 酶(全称叫谷氨酰胺转氨酶)的效果最好,目前应用也最广泛。而海藻酸钠,则是用来做人工海蜇的。


2016年11月,美国国家有机标准委员会将卡拉胶从“批准添加剂”名单中剔除。换句话说,所有USDA有机认证食品,不可再含卡拉胶。规定会在2017年11月生效。




重组肉目前是完全合法的,里面的添加剂,也都是天然提取物,只要加工过程得当,也是可以信赖的食品。



四、干细胞人造肉



下面要说说重头戏,第三代人造肉:


第一种,干细胞人造肉。即利用动物干细胞制造出的人造肉,研究人员用糖、氨基酸、油脂、矿物质和多种营养物质“喂养”干细胞,让它不断“长大”。


先从动物体内提取肌肉组织,从中分离提取得到肌肉细胞和脂肪细胞,并将其肌肉细胞放置于血清中进行培养。血清中富含肌肉细胞生长分裂所需的营养物质,如氨基酸、碳水化合物、维生素等,肌肉细胞利用这些营养成分,可在血清中迅速生长、分裂,并连结成细长的肉丝状物质。这时,再在其中加入适量的脂肪细胞,可使得肌肉细胞与脂肪细胞交联形成类似肉类的组织,这即为通过细胞体外培育技术制备得到的“人造肉”。


第一个“能吃”的干细胞人造肉出现在2000年, 美国杜鲁大学支持的生物科学研究联合体用金鱼细胞培养出了人造鱼肉。


2001年, 荷兰阿姆斯特丹大学的皮肤病专家韦特霍夫、内科医生艾伦和商人库顿宣布申请了制造人造肉的国际专利。他们的专利包括在肌肉细胞里加入胶原蛋白, 然后把它们泡在营养液里, 诱导它们分裂增殖。2008年, 荷兰政府出资400万美元资助人造肉实验。


美国马里兰大学的博士贾森·马西尼曾经在《组织工程学》杂志中撰文指出,他带领的一个研究小组已经找到了在实验室内制造“人造肉”的两种方法。一种方法是,他们首先从牛、猪、家禽或鱼的肌肉组织中提取细胞,在一个薄膜上进行培育。他们发现,细胞会生长、扩张,然后从薄膜上脱落;等到脱落后的平面细胞群堆积到一定厚度时,就形成了肉;马西尼提供的另一种方法是在一种三维颗粒中培育肌肉细胞。这样培育出的细胞组织可以用来制造肉制品,比如鸡米花和碎牛肉。


以色列人造肉公司Future Meat Technologies用细胞培养的方法在做出了类似鸡胸脯的肉。


实验室里面人造肉是这样


目前而言,干细胞人造肉,还停留在实验室,面临很多关键性的技术问题。


首先是成本太高。旧金山的一家人造肉公司曾制造450克牛肉,造价1800英镑。2013年,世界上第一个用该技术生产出的人造牛肉汉堡,造价达24万英镑(约合人民币210万元)。


其次,这种依靠干细胞分裂的“肉”,在这类人造肉的培养中,干细胞培养到一定的代数之后,除了面临衰老、死亡,还有可能发生突变,会变成癌细胞,无限制分裂繁殖下去。所以,不可避免的基因突变导致的“癌肉”来袭,是细胞培养人造肉面临的一个问题



第三,有专家提出怀疑,对于细胞培养来说,不能有任何污染。为了让细胞免遭污染,常见的实验室同样要求助于抗生素和其他的一些药物。所以这类人造肉如何避免这个问题,是个挑战。


第四,这个也是最关键的问题,就是目前培养出来的“干细胞人造肉”,是一种肉糜状态,也就是像肉馅。而我们喜欢的肉,很多还有口感等要素在里面,人造肉最难的一点是模仿肉的味道和齿感,比如有人喜欢五花肉、有人喜欢猪耳朵、有人喜欢羊蹄子。这个如何解决,目前没有办法。




五、微生物人造肉



接着说说,微生物合成的人造肉。严格说目前这块,目前不是叫“人造肉”,但是事实上也是一种“肉”,只不过这种肉有点特殊,它们的名字叫

单细胞蛋白,也叫微生物蛋白。


由于酵母菌等微生物都是单细胞生物,所以利用微生物生产出的菌体蛋白称为单细胞蛋白。它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而,单细胞蛋白不是一种纯蛋白质,而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。单细胞蛋白中重要的是酵母蛋白、细菌蛋白和藻类蛋白,它们的化学组成中一般以蛋白质、脂肪为主。



单细胞蛋白具有以下优点:


第一,生产效率高,比动植物高成千上万倍,这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。微生物具有惊人的生产蛋白质的能力。比如,粮食每年只能收获一次或两次;一头500 千克的牛,每24 小时只能合成0.5 千克的蛋白质,而500 千克的细菌,在24小时内,只要条件适合,就能生产出1250 千克的蛋白质。


第二,生产原料来源广,农业废物如秸秆、蔗渣等;工业废物如食品、发酵工业中排出的含糖有机废水等;石油、天然气及相关产品,如原油、柴油、甲烷、乙醇等都可以。


第三,可以工业化生产,它不仅需要的劳动力少,不受地区、季节和气候的限制,而且产量高,质量好。


单细胞蛋白,所生产的蛋白质等营养物质含量高,对人体无致病作用,味道好并且易消化吸收,对培养条件要求简单,生长繁殖迅速等。经过前面说的“素肉”组合方式,不仅能制成“人造肉”,供人们直接食用,以补充蛋白质或维生素、矿物质等。单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中,蛋白质含量高达40%~80%,比大豆高10%~20%,比肉、鱼、奶酪高20%以上。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质,以及丰富的酶类和生物活性物质等。


上个月,欧洲运动科学学院(ECSS)公布,与某些动物蛋白相比,菌体蛋白(mycoprotein)蛋白是一种更有效的支持运动后肌肉构建的蛋白来源。 该数据来源于英国埃克塞特大学(University of Exeter)的研究,众所周知,像牛奶这样的动物蛋白本身是肌肉生长的极佳来源,因此它们为测试其它蛋白质的“增肌”效果提供了一个很有参考价值的对比。这些男性志愿者被随机分成两组,一组摄入牛奶蛋白,一组摄入菌体蛋白。在蛋白质摄入后的数小时内,他们的肌肉生成速度被用稳定同位素标记的“示踪剂”进行监测。结果表明,那些摄入牛奶蛋白的受试者,肌肉构建的速率提高了60%,但那些摄入菌体蛋白的受试者,肌肉增长率(MGRs)是前者的两倍。



微生物发酵生产出单细胞蛋白,然后加入口感调节成分,就能做出营养丰富的“人造肉”。



话说就徽剑我个人对这行业的看法,目前而言,干细胞造肉,因为面临比较关键的生物技术门槛,所以还是比较遥远,至少未来十年,不大可能大规模投放。我真正看好的是单细胞蛋白,结合植物人造肉技术,生产的模拟肉,单细胞蛋白产量高,供应稳定,技术成熟。而素肉的模拟技术,也是非常微妙到了极致。再结合3D打印技术,可以做得非常完美了。


至于口感这个,作为一个大吃货的我,到不是很担心,因为结合3D打印,完全可以做出非常复杂的层次感来,让嘴巴吃出各种风味。



 






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