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蛋白质是维持生命体能量稳态和生理活动的核心营养素,蛋白质的缺乏会直接影响人体的健康水平。因此,提高居民蛋白质的摄入水平一直是提升国民健康素质的重要一环。2022 版《中国居民膳食指南》中仍然强调了奶的摄入量,并且由原来的300 克/天的推荐摄入量,增加到了300-500 克/天。这种改变既是对牛奶营养的肯定,也是对蛋白质摄入不足的真切反馈。根据《中国居民膳食指南科学研究报告 2021》中的数据显示,2015 年我国城市人均牛奶摄入量只达到了2016 版膳食指南推荐量的 42%,农村的情况则更为糟糕。
目前,动物产品仍然是人类获取蛋白质的主要途径,包括肉、奶、蛋等产品。动物产品是个高耗能的产业,对土地、资源等索取度较高,且对环境会产生不利影响,而这种影响又是宽泛且持久的。目前全球农业用地中,养殖业用地占77%,并且养殖业加重淡水系统的富营养化,增加温室气体排放量,对环境造成的负担持续加重。根据联合国粮食及农业组织预测,到2050年全球肉类消费水平将达到4.55亿吨。
随着消费者健康意识及社会责任观念的提升,越来越多的消费者愿意选择植物蛋白、藻类蛋白等非动物蛋白作为蛋白补充的重要来源。在蛋白市场需求的刺激下,各种形式的蛋白竞相推出,目前已经形成了植物蛋白、动物细蛋白、昆虫蛋白、微藻蛋白、真菌蛋白等构成的多元化替代蛋白供给体系。其中,真菌蛋白以其营养丰富、生产效率高等特点而成为市场的宠儿。公开资料显示,2022年全球真菌蛋白市场收入达到了271.97百万美元,预计2029年将达到878.28百万美元,年复合增长率(CAGR)为18.24%。
认识真菌蛋白
真菌是一种具真核的、产孢的、无叶绿体的真核生物,真菌和其他三种生物最大的不同之处在于真菌的细胞具有以几丁质(又叫甲壳素、壳多糖)为主要成分的细胞壁,而这种细胞壁与主要由纤维素组成的植物细胞壁不同。其实,我们人类应用真菌的历史非常久远,早在4000多年以前,人类开始利用酵母来制作发酵产品,只不过那时并不知道酵母为何物。直到十七世纪,显微镜学家安东尼·列文虎克才发现了“发酵”的秘密。
真菌作为一种微生物,真菌种类繁多,估计有250万种未知真菌种类,而目前发现可用作食物的大约有350种。包括我们常见的蘑菇、金针菇等食用菌,以及食用酵母及红曲等。当然,还有相当一部分真菌,虽然我们不能食用,但在发酵行业却是举足轻重的存在,是许多物质生产的核心菌种,比如能引起馒头发霉的霉菌就是最为常见的一种。
真菌蛋白是指从真菌类生物体中提取或制备的蛋白质,其生产效率要远远高于传统动植物蛋白。有研究表明,微生物发酵生产蛋白的速度是植物的500倍,是动物的2000倍。目前真菌蛋白的研究及应用主要有单细胞酵母菌和霉菌等真菌两个类别。二者的区别主要在于其结构、质地等不同,从而在生产和应用上有所区别。
酵母蛋白
酵母是人类应用历史最为久远且成熟的真菌种类,它是一种肉眼看不见的微小单细胞微生物,由于酵母菌没有产孢特征,因此不能产生菌丝。而霉菌等多细胞真菌的孢子能生出芽管,芽管逐渐延长呈丝状,也就是菌丝。
酵母是全球年产量最高的高蛋白微生物,在酵母细胞中,蛋白质含量占干重的40%-60%,去杂后的蛋白质含量可达80%以上。最重要的是,酵母蛋白属于完全蛋白质,含有8种必需氨基酸。其中在植物蛋白中容易缺乏的含硫氨基酸也异常丰富,最新的DIAAS蛋白质评价方法对酵母蛋白的氨基酸评分和回肠消化率进行研究证明,酵母蛋白含硫氨基酸含量仅次于乳清蛋白。
除了氨基酸质量外,消化和吸收率也是评价蛋白质量的指标之一。研究数据显示,酵母蛋白体外消化率约81.06%,优于大豆蛋白(75%-80%)。同时,酵母蛋白还含有丰富的维生素、矿物质和多种活性成分,作为肉类蛋白的补充优势明显。
菌丝蛋白
霉菌是形成分枝菌丝的真菌的统称,在分类上属于真菌,在固体基质上生长时,部分菌丝深入基质吸收养料,称为基质菌丝或营养菌丝;向空中伸展的称气生菌丝,可进一步发育为繁殖菌丝,产生孢子。大量菌丝交织成绒毛状、絮状或网状等,称为菌丝体。当菌株在发酵系统中发酵产生菌丝体后,再对菌丝体进行热处理,通过离心回收悬浮的菌丝后,形成所需的菌丝蛋白。
菌丝蛋白通过蒸煮、冷却、冷冻等步骤会产生类似肉的结构,是替代肉类的优质蛋白。早在20世纪80年代开始,英国品牌Quorn就开始利用发酵蛋白技术进行食品开发。据悉,全球已经有18个国家许可镰孢菌发酵菌丝体蛋白食品上市销售。
《Global Protein Alternatives Industry》报告显示,美国、加拿大、日本、中国及欧洲市场将共同推动全球真菌蛋白的市场发展,复合年均增长率有望达到6.4%。相比于“雷声大雨点小”的细胞培养肉,菌丝蛋白的成本更为低廉,且可以根据需要加工成不同用途的食品,其未来市场空间将更具吸引力。
作者简介:
ZMY,拥有10余年食品相关工作经验,致力于食品行业新品研发和市场剖析。
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