糧食安全關乎國計民生,保障蛋白供給對于確保國家糧食安全具有重大意義。我國目前提倡樹立“大食物觀”,習總書記特別提到“向植物動物微生物要熱量、要蛋白”。拓展生物資源和蛋白來源,可以幫助我國更好地應對糧食安全和蛋白供應挑戰,同時也能充分發掘新興產業的潛力。
為了響應我國拓展生物資源的號召,應對糧食安全和蛋白供應挑戰,谷孚在今年 6 月發布了國內首份聚焦發酵技術應用于新蛋白產業的報告《2022 新蛋白發酵行業報告》,這是國內首份聚焦發酵技術應用于新蛋白產業的報告,后續還將于 8 月24日舉辦以“生物發酵技術賦能食品創新” 為主題的線上行業研討會。
谷孚深信發酵技術可以充分發掘微生物的潛能,打破依靠“傳統農作物和畜禽資源”獲取熱量和蛋白的格局。近兩年的時間里,谷孚團隊訪談了國內外三十余位新蛋白行業的專家和學者,從商業、投資和科研三大角度,以六個章節梳理了整個新蛋白發酵行業的發展邏輯和寶貴案例,總結了新蛋白發酵產業各個環節的機遇點。報告中首次公開了我國新蛋白發酵企業,以及學術科研機構信息概覽,同時深入分析了影響行業發展的因素,包含監管法規和規模化生產等。以下是報告的部分看點:
01
多途徑助力蛋白供應
目前我國飼料蛋白原料(大豆和玉米)高度依賴進口,近年來由于動物疫情影響,以豬肉和禽類出現的供給危機為例,傳統畜牧業即動物蛋白供應鏈的脆弱性凸顯。與此同時,人口增長和經濟發展進一步帶動了我國食品的整體消費,而新一代消費者的需求也為蛋白供應帶來了挑戰。
我國目前提倡樹立“大食物觀”,習總書記特別提到“向植物動物微生物要熱量、要蛋白”。拓展生物資源和蛋白來源,可以幫助我國更好地應對糧食安全和蛋白供應挑戰,同時也能充分發掘新興產業的潛力。報告中指出通過推動技術變革和原料創新,所研發、生產和供應的新蛋白(替代蛋白)便是拓展蛋白來源的有效途徑,也是唯一國際普遍認同的有望盡快實現規模化的蛋白生產方式。尤其是微生物發酵,作為賦能新蛋白產業的關鍵技術,正是豐富蛋白來源和規模化生產的關鍵。
圖片來源:谷孚《2022 新蛋白發酵行業報告》
02
新蛋白發展之匙—— 發酵
我國自古便利用傳統發酵技術制成各類風味獨特且營養豐富的食物。21 世紀初開始,生物技術的進一步發展,以及生物和信息技術的應用與整合,促使發酵技術發生理念性變化——食品發酵也由“改良食品”向“創造食品”進階。
發酵技術應用于新蛋白領域,既可以培養微生物本身作為主要蛋白來源,又可以生產高附加值的食品原料或者添加劑,例如功能蛋白、脂肪、風味物質和酶等物質,以提升植物基和細胞培養產品的品質和功能特性。同時,發酵作為新蛋白產業的重要支柱,能夠解決產業鏈中關鍵難題,例如降低原料或關鍵生產要素成本、實現低碳可持續、提高生產效率、替代稀缺及動物源性原材料等。
下圖分別列舉目前植物基和細胞培養產業面臨的?部分難題,以國內外公司利用發酵技術提供的各類解決方案為例,說明發酵技術賦能新蛋白產業的巨大潛力:
03
新蛋白發酵是待開發的藍海
目前我國新蛋白發酵產業尚屬發展早期,在商業、投資和科研領域都有廣闊的機遇。早在 1985 年 Quorn 已成為應用發酵技術生產新蛋白的先驅者,但直到 2013 年,這?領域才在商業資本的扶持下逐漸成長,目前全球大部分應用發酵技術的新蛋白初創企業均在 2013 年及之后成立。過去九年間,經過全球創業者、企業家、投資人和科研工作者的不懈努力,發酵逐漸崛起成為新蛋白產業的支柱技術之一。在可預見的未來,發酵賦能的新蛋白將與傳統畜牧業生產的蛋白質以安全、高效、可持續的方式共存,優勢互補,以應對消費者日漸增長且多樣化的蛋白需求。
谷孚在報告中羅列了國內現有的13 家新蛋白發酵企業,以及 12 所涉足該領域的學術科研機構。目前這些企業和機構多以合成生物學、發酵工程、單細胞蛋白生產等技術基礎為依托,還有待進一步探索下游產品的開發和應用。新蛋白發酵產業目前仍處于發展早期。
我國新蛋白發酵企業信息表(按公司名稱首字母排列)
營養健康在國內食品消費市場的關注度日益提升,應用發酵技術生產的新蛋白原料和添加劑,既可以增強現有食品的營養價值和功能性,又可以拓展蛋白供應的品類——在動物蛋白和植物蛋白的基礎上,為消費者提供全新的微生物蛋白產品。近年來,國內領先的食品和生物科技企業、投資機構,以及科研院校,紛紛加大資金和研發投入布局新蛋白發酵領域。與此同時,新蛋白發酵也是合成生物學在食品領域的應用方向之一。作為目前國家大力提倡的生物制造技術,合成生物學的發展,必然可以加速新蛋白發酵領域的研發和產業化進程。
04
產業各方助推新蛋白發酵
新蛋白的發展正在變革畜牧業甚至是整個食品行業的價值鏈,而更多前沿技術(例如:生物制造、信息技術及人工智能等)的引入,更是吸引了來自農業、食品、生物科技等不同產業領域公司的關注。因此許多原料和配方解決方案供應商、肉蛋奶制品生產商、綜合性以及生物科技企業都在新蛋白原料與產品創新、放大生產及降本增效等環節進行積極布局和投資。
目前全球各類企業除了在推出自己的新蛋白產品線或創立新品牌之外,主要有三種方式戰略布局,以推動新蛋白發酵產業的發展,分別是建立合作伙伴關系、項目投資或孵化,以及并購與合資。報告第四部分詳細舉例和介紹了企業如何通過以上三種方式投資及布局新蛋白發酵領域,同時列舉了促進各類企業做出相應決策的主要因素。
圖片來源:谷孚《2022 新蛋白發酵行業報告》
05
新蛋白發酵產業發展影響因素
新蛋白發酵企業在充分發揮自身技術優勢的前提下,在產品開發前評估不同產品機會時,市場潛力和上市周期是兩大關鍵考量因素。企業需要考慮具體品類在市場環境中的現有狀況和未來發展潛力,結合消費需求和價格水平,以及替代現有產品的市場規模、利潤率等進行分析。與此同時,影響產品上市周期的因素也至關重要,包含現有監管框架、產品的放大生產,以及成本控制能力等。
運用發酵技術生產和加工的新蛋白產品推向市場的過程,會受到相關監管和審批政策的制約。新蛋白發酵產品的市場準入主要涉及生物安全和食品安全,我國目前選擇適用現有的評估新食品原料和轉基因安全性等法律框架,亦是主要針對以上提到的兩種安全風險進行監管。報告從新食品原料和食品添加劑新品種、轉基因食品、監管部門,以及商品準入市場前的屬性與分類命名四個方面,具體分析新蛋白發酵領域不同技術路徑涉及到的市場準入監管和審批重點。
此外,報告根據專家意見,總結新蛋白發酵公司從實驗室到規模化生產的慣常路徑,分析食品應用放大生產的重點和難點,最后列舉了全球以及中國新蛋白發酵領域規模化生產的進展和展望。
新蛋白發酵公司從實驗室到規模化生產的路徑
圖片來源:美國生物制造領域的產業專家 Mark Warner,谷孚
持續增長的消費需求是推動新蛋白產業發展壯大的關鍵要素。后疫情時代,全球消費升級趨勢持續,食品安全、營養健康以及氣候變化等問題在畜牧業以及動物蛋白產品中逐漸凸顯,消費者已經意識到新蛋白產品作為對標動物蛋白產品的全新選擇,是緩解以上問題的有效解決方案。對比植物基產品,新蛋白發酵產品的市場份額相對較低,但是已經有不少針對各式產品種類的消費者意愿研究,可以為現有或者潛在的發酵公司提供參考。報告包含了精密發酵產品特別是乳制品的消費者意愿研究結果,以及我國新蛋白發酵市場需求分析。
我國新蛋白發酵產業尚屬發展早期,在商業、投資和科研領域都有待進一步挖掘機遇,以及應對挑戰。因此,無論是大型食品、生物科技企業,還是關注新蛋白產業的投資機構,和涉足發酵領域的學術科研人員,都應秉持積極開放的態度,加強兼顧橫向(不同技術路徑)和縱向(遍布上下游價值鏈),需求端和供應端的的合作和交流。此次谷孚主辦的“生物發酵技術賦能食品創新”行業研討會,正是旨在創造更多跨學科、 跨領域、 跨區域,以及覆蓋全產業鏈生態圈的合作交流機會。8 月 24 日 晚 6 點,谷孚期待與您共同探索新蛋白發酵技術的無限可能!