想象未来的某一天,人们大口吃着桌上的肉,然而,那些肉并不是来自养殖场的动物,而是来自大型不锈钢生物反应器。听起来,这似乎是科幻电影里才有的情节,但今天,这样的场景己逐步变成现实。
人造肉最早被称为“桶培肉”,听起来有点恶心;接着,科学家在实验室里完善了配方,并把新产品的名字定为“实验室肉”,这叫法似乎没毛病,但却让人毫无胃口;再后来,生产商将人造肉定位成类似啤酒的酿造产品,还把名字改成了更像食品的“人工培养肉”;现在,业界人士更喜欢叫它 “培育肉”。
由于全球粮食安全的前景不容乐观,加上畜牧业的碳排放量居高不下,不管人造肉叫什么,看起来都越来越像食物工业的未来了。
不同于会呼吸、会吃喝、生龙活虎的动物,人造肉是从容器里 “种”出来的。可以是试管,也可以是不锈钢材质的生物反应器。人造肉的培养技术借鉴了再生医学的研究成果。2013年,荷兰马斯特里赫特大学的马克·波斯特教授研发出了世界上第一块人造肉,而他此前从事的是修复人体心脏组织的研究。培养人造肉时,首先需要从动物体内提取合适的细胞,然后在温度适当、完全无菌的容器中培养。在培养容器中,科学家为细胞提供了盐、蛋白质、碳水化合物等营养物质,每隔大约24小时,容器中的细胞数量就会翻倍。
美国 UPSIDE Foods 公司是人造肉领域的龙头企业,公司发言人称,人造肉和普通肉的营养成分相似,而且可以优化,甚至能进行个性化定制。他们正在积极探索改善营养成分的方法,比如,减少饱和脂肪酸与胆固醇,或者增加维生素与不饱和脂肪。UPSIDE Foods 公司的研究人员表示,“消费者可以提出他们的需求,我们根据他们的想法调配营养成分,定制化地生产人造肉,满足个人膳食需要。”
通过细胞培养获得的人造肉没有骨骼和皮毛,也不像多汁的肉眼牛排那样,拥有大理石花纹般的脂肪。肌肉细胞与脂肪细胞生长所需的条件和营养都不同,所以两者必须分开培养。实验室培养的肌肉或脂肪细胞都是没有固定形状的细胞团,这也是目前的人造肉产品不是鸡块,就是其他肉块的原因,但人造肉的味道与真肉差别不大。
由于人造肉是在无菌条件下生产的,被病原体或化学物质污染的风险更低,这与传统农业形成鲜明对比。美国 GOOD Meat 食品公司的负责人乔希-特里克(Josh Tetrick) 说:“传统屠宰场很难保持清洁,养殖场也充斥着沙门氏菌、大肠杆菌,从食品安全的角度来说,人造肉比传统肉类更有优势。
目前,在新加坡已经可以买到人造肉了。自2020年12月起,GOOD Meat 公司就开始在新加坡限量生产和销售人造鸡肉,上至高档酒店和餐厅,下至老字号的街头小摊,鸡丝和面包糠烤鸡的销量都很好。
特里克说,他的公司已经向美国食品与药品管理局(FDA)提交了在美国生产和销售人造肉的申请,但FDA还没有给出审批时间表。其他生产商则说,西方国家仍在梳理监管和审批的细节,这可能需要几年的时间,但他们已经做好了随时扩大市场规模的准备。
未来培育人造肉将不再使用胎牛血清,所以从某种意义上来说,只要素食主义者愿意,他们是可以吃人造肉的。最终素食主义者能否接受,这问题只能交由时间来回答。
人造肉是否更环保?也许只有大规模生产之后,才能知道人造肉对环境是不是更友好。人造肉技术和产业仍处于高速发展期,很多不确定因素都会左右这个行业对环境的影响。2019年,英国牛津大学的研究警告称,生产人造肉所释放的温室气体可能比传统农业多。
荷兰代尔夫特环保咨询公司的研究员佩勒•辛克了解了牛津大学的这项研究。他说,这项研究的前提是,生产人造肉的大部分电力来自化石燃料,所以这恰恰突显了将可再生能源和人造肉技术相结合的必要性。
在很大程度上,人造肉相关的碳排放量取决于人造肉的消费量、能耗的估算方式以及与何种肉牛养殖系统相比。而且,这项研究并没有考虑到生产人造肉所需的土地更少。辛克说:“节省下的土地可以用来生产植物蛋白、天然能源及其他可再生能源,这些都可以影响生产人造肉的碳排放量。”
辛克的研究团队也在调查人造肉对环境的影响。虽然人造肉并不能一劳永逸地解决世界上的所有问题,但它比传统肉类更可持续,极富潜力。人造肉能更高效地将农作物转化为肉类,减少种植作物所需的耕地面积。不过,生产人造肉的确需要消耗更多能源。所以,想要在环保方面比传统农业更具优势,在生产环节和供应链中,尤其是生产培养基成分的过程,应用可再生能源是关键。
人造肉要成为未来的主要肉食来源,那这个行业必须解决一些重要难题,尤其是下面这三个。
首先是培养基成分。过去,为了诱发细胞分裂,胎牛血清占了培养基成分的大约20%。胎牛血清是从牛胎的血液中提取出来的,不仅价格昂贵,而且会受到一些素食•主义者的抵制。但现在,人造肉的主要生产商都宣称,他们已经开发出了胎牛血清的替代品。
2022年,波斯特和他的团队就胎牛血清的替代品发表了一篇论文,他们使用经过基因改造的酵母来生产必需的蛋白质。这种技术名为 “精准发酵”,与制造医用胰岛泰的原理十分类似。 波斯特说,利用高产的微生物本身就是一个蓬勃发展的全新产业。
然而,特里克也承认,血清替代品的普及依然困难重重,他在新加坡生产的人造鸡肉依然是用胎牛血清培育的。“不是我们想这么做,而是因为当初提交的申请里写明了使用胎牛血清,因为那时候还没有研制出替代品,”他说,“我们正在等待新的生产技术获得批准。”
第二个难题是扩大生产规模。特里克说:“根据经验,如果人造肉要在全美或整个西欧上市销售,工厂的产量至少需要达到每年 680万千克。” 要做到这一点,生物反应器的总容量至少要达到 20万升,这么大的规模在细胞培养中史无前例,也是一个巨大的挑战。“在新加坡,人们平均每周吃一次人造肉……眼下,我们的生物反应器的总容量大约只有 1200升,与前面所说的数字相比根本不值一提。我认为,生产规模是整个行业最大的瓶颈。”
只有工业化量产才能大幅降低人造肉的价格,使之能与规模化养殖的动物肉类竞争。目前,GOOD Meat 的新加坡业务仍处于亏损状态,一盘人造肉只卖4新加坡元(约20 元人民币)。如果在西方国家推广人造肉,所有产品的定价会更高,只能在高档餐厅出售。因此,生产商希望规模化生产能降低成本,让人造肉的价格最终和普通肉类差不多。
第三个问题是口感。汉堡、鸡块和香肠是全世界肉类消费的大头。但如果人们想吃鲜嫩多汁的人造肉排呢?怎么才能把肉碎变成上等的肉块呢?
办法有很多,GOOD Meat 的答案是混入更多的植物蛋白。这家公司在新加坡销售的人造鸡肉中,鸡肉含量只占73% ,“剩下的是粘合剂和填充剂,”特里克说,“我们正在努力优化人造肉的味道、口感、风味和成本,改善食用体验。”
目前,地球上三分之一的土地用于种植动物的饲料,而其中大部分都是为了生产肉类食品。特里克说,要想替代这些肉类,实现和普通牛排一样的口感,就需要支架技术,类似于在血管里搭支架,而最有可能用于制造支架的材料是来源于植物的胶原蛋白。
“我们认为,传统畜牧业仍会存在较长的时间里,继续产出高质量的肉制品和奶制品,〞波斯特说,“从传统肉制品过渡到人造肉需要几十年,而新技术通常不会完全取代传统产业。‘细胞农业’或许能在农业生产者、消费者和地球之间缔造出一种新的平衡关系。”
波斯特的团队早已与荷兰的一位农民合作,这位农民放养一群优质的利穆赞牛,不是为了宰杀,而是为了让 Mosa Meat 公司定期采集样本。“农民种地是为了给动物提供饲料,同样地,我们也要给培养的细胞提供营养,它们需要的营养物质与奶牛一样,” 波斯特说,“我们会与农民合作,种植牛肉细胞生长所需的作物。”
UPSIDE Foods 公司与波斯特的观点相似。而特里克称,GOODMeat 正在培养和建立一株肉牛细胞系,他们所用的细胞来自生产高端和牛牛肉的日本 Toriyama公司。特里克说:“这是人造肉技术另一个有趣的地方,它的成本不会因培养高端牛肉就水涨船高。”
除了肉类,还有哪些食物可以培养出来?
美国 Perfect Day 公司的乳制品遍布全美 5000 多家商店,产品从牛奶到冰淇淋再到奶油奶酪,多种多样。但是,这家公司所用的原料不是来自奶牛,而是真菌。经过基因编程的真菌可以合成奶牛的乳清蛋白,医用胰岛素的生产也是采用了这种发酵技术。最奇妙的是,人造乳制品不含乳糖。
美国初创公司 Primeval Foods认为,既然可以培育家畜人造肉,那么下一步,也可以在不伤害狮子、斑马等珍稀动物的前提下,从它们身上提取组织样本,培养狮子肉或者斑马肉。自从2022 年成立之后,Primeval Foods一直承诺,将很快在伦敦和纽约举行试吃活动,公司还在最近发布了老虎肉排和斑马肉寿司的特写照片。
美国 Finless Foods 食品公司的目标是生产人造鱼肉。这家公司在生物反应器中培养蓝鳍金枪鱼的细胞。虽然这些鱼肉细胞并非来自海洋,但你真的能在这种人造鱼肉里尝出海鲜的味道。
除了生产肉类,人造肉技术也可以生产可溶性蛋白,用作蛋白补充饮料和其他食物的添加剂。美国 Every Company 公司就在从事这方面的研发工作。
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