未來食品如何真正走向未來

日前，韓國延世大學的科學家們開發了一種將米粒、納米涂層和動物細胞整合在一起的新食品成分。這類由植物和動物成分組合形成的混合食品，具有發展成為未來食品的巨大潛力。如果這一成果走向商業化，可以提供一種更實惠、碳足跡更小的蛋白質替代品。

開發未來食品是人類可持續發展的必然任務。不過，目前已報道的未來候選食品，在商業化方面或多或少都面臨實際局限，例如存在營養不平衡、口味不佳，以及成型性差等問題。不過隨著生物技術的發展，未來食品在多元性和安全性等方面將得到更多保障。

研發離不開生物技術

“未來食品是指利用現代科技對食品進行創新和改造后，能夠滿足人類對食品安全、營養、口感等方面需求的食品。”天津大學化工學院教授喬建軍認為，高技術、全營養、智能化、可持續將會是未來食品的顯著特點。

中國科學院天津工業生物技術研究所研究員李德茂介紹，未來食品研發是一個多學科交叉領域。其中，合成生物技術、細胞培養技術、酶工程技術、發酵技術等生物技術，在未來食品的研發中扮演著重要角色。這些技術的應用，使未來食品的研發更加高效精準。

生物技術在未來食品開發中展現出巨大潛力和多方面優勢。例如生物技術可以提高農作物的生長速度和產量，并增強其抗病蟲害的能力。科學家可以通過生物技術改良植物品種，將一些具有抗蟲、抗病、抗旱的基因片段導入農作物中，使農作物能在惡劣環境中存活，減少化肥和農藥使用量，在保護生態環境的同時滿足人們對高品質食品的需求。

此外，在食品安全領域，基因檢測技術可用于追蹤和控制食品中的有害微生物和污染物，生物傳感技術可以快速檢測食品中的有害物質，提高食品安全檢測的效率和準確性。

未來食品初現雛形

從二氧化碳合成淀粉，到二氧化碳精準全合成糖，近年來，應用合成生物技術產生了多項重磅成果。廣受關注的人造蛋白、人造肉、人造脂肪、人造奶等，也都離不開合成生物技術。

“合成生物技術還可以通過改造微生物，提高食品的生產效率和質量。例如利用工程微生物群落改變傳統發酵食品生產方式等。”李德茂說。

細胞培養技術是未來食品研發的另一重要技術。通過模擬動物體內的生長環境，科學家可以在實驗室培養出與真實肉類相似的細胞培養肉。這種肉類不僅口感接近傳統肉類，而且可以避免傳統畜牧業帶來的環境污染等問題。喬建軍說，細胞培養肉的生產不需要大量土地和水資源，也不產生溫室氣體排放，具有更高的可持續性。此外，細胞培養技術還可用于生產特定的人體所需蛋白質或營養成分，為個性化營養定制提供可能。

發酵工程也是食品生產中常用的生物技術。喬建軍介紹，在未來食品研發中，發酵工程可以用于生產益生菌、抗氧化劑等各種功能性食品成分。這些成分可以幫助人類改善腸道健康、增強免疫力、延緩衰老等。

人們對未來食品的探索從未停歇。近年來，已有一些運用生物技術研發出來的未來食品雛形出現。

“以替代蛋白為例，目前發酵蛋白最具發展前景。”李德茂解釋，這種微生物蛋白以葡萄糖、淀粉、糖蜜、合成氣、二氧化碳等為底物，利用微生物發酵方式生產蛋白。

目前在國際上，發酵蛋白食品層出不窮。美國一家公司利用微生物制造乳清、酪蛋白等，模擬出真正的牛奶，并推出首款生物制乳蛋白冰淇淋。英國一家公司利用發酵蛋白技術進行食品開發，先后上市了健身蛋白粉、發酵蛋白“肉”漢堡、香腸、肉卷等產品。

“盡管這些食品的商業化進程尚待進一步推進，但其在口感、營養價值和環保性方面的優勢已經得到廣泛認可。”李德茂介紹，發酵蛋白中的蛋白含量高達40%—80%，且不含膽固醇。利用發酵蛋白制作的雞肉，在口感、香味等方面的仿真度可達85%左右。

此外，經基因工程改良的作物品種，也已經在一些地區進行試種和推廣，如抗蟲棉、抗旱稻等。這些作物不僅能夠提高產量和品質，還能減少對化學農藥和化肥的依賴。

安全是發展的關鍵

根據市場研究機構發布的數據，全球食品與農業技術及其相關產品市場規模正在穩步增長，預計未來5年將保持8.42%的年均增速。與此同時，相關平臺發布的食品飲料行業報告顯示，57.4%的消費者表示，在選購食品飲料產品時會選擇低脂、低糖、低鈉、低卡產品，34.4%的消費者選擇滋補膳食類等功能性食品飲料。這些數據都展現了未來食品的光明前景，人們的消費需求與未來食品的特性不謀而合。

“不過，機遇與挑戰并存。”喬建軍認為，生物技術在未來食品的研發和生產中將面臨安全性、經濟成本、監管法規標準等諸多方面的挑戰。

首先，新型生物技術產品可能存在未知的健康風險，需要通過長期和全面的研究，來評估其對人體健康的潛在影響。此外，生物技術的使用可能增加微生物污染風險，需要采取有效的控制措施。

法規與監管不完善也是生物技術應用于食品領域的一大挑戰。當前，關于生物技術食品的法規和標準尚不健全，需要制定和完善相關法規，確保食品研發和生產符合規范。同時，監管部門需要加強對生物技術食品的監管力度，確保安全性和合規性。此外，生物活性物在生物制造過程中可能會遇到的市場準入難題也不容忽視。

“技術的不成熟以及經濟成本也是限制生物技術應用于食品領域的重要因素。”李德茂認為，傳統生物技術產品的研發和生產通常需要大量的資金投入，導致產品價格較高，難以普及。因此，需要通過技術創新和降低成本等措施，來推動生物技術食品的商業化進程。

為了讓生物技術更好地服務于未來食品的研發生產，喬建軍認為，首先要建立完善的法律法規體系，制定針對生物技術食品的專項法規，明確其定義、分類、標識等要求，為監管提供法律依據。同時要加強監管力度，建立健全生物技術食品的監管機制，包括審批、備案、抽檢等環節，確保產品符合安全標準。

李德茂認為，要加大對生物技術食品研發的投入，推動科技創新和成果轉化，提高產品質量和安全性。“如采用生物技術方法，確保對食品中潛在細菌、病毒、基因污染等風險有充分的了解和控制。”他說。