现在有哪些屌炸天的食品黑科技？

John

那些近年新造出来的食物

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不久前，总部位于奥地利，专注于全球科技初创公司商业进展的研究机构Startus Insights 发布了2021 年十大食品技术趋势汇总，营养食品已成为继替代蛋白后的又一顶级新兴趋势。而想要打造出一款成功的营养保健品，原辅料创新至关重要。
益生元、植物基、微生物发酵、膳食纤维、减盐，都是一些我们并不陌生的话题，但当用科技感十足的打开方式去重视它们时，我们总能找到新的研究动力，挖掘出新的商业空间。
Foodaily梳理了过去一年里，在食品原辅料领域里默默耕耘、商业化道路上突飞猛进的海外初创品牌，以及他们所研究的食品“黑科技”。这些看似前瞻的研究，终将落地生根，推动食品产业以更高效、更可持续的姿态造福于人类。


Comet Bio：寻找农作物下脚料里的益生元宝藏

益生菌作为普适性较强的功能成分之一，在食品各细分品类中都刷着满满的存在感。可是，人们在为益生菌疯狂买单的同时，似乎忽略了一点：想要摄食尽可能多的益生菌，去构建健康肠道微生态，是需要“燃料”支持的，而“益生元”正扮演着“燃料”的重要角色。它能为益生菌提供“食物”，被肠道内有益菌吸收，从而促进有益菌的生长繁殖。根据Global Market Insights的预测，全球益生元市场规模接近60亿美元，未来年复合增长率有望超过10%。但天然益生元产量有限，对肠道益生菌无法给予足够的支持，来自于市场的迫切需求开始不断呼唤技术革新。
阿拉伯木聚糖是天然存在于多种植物细胞壁中的纤维成分，具有从益生元效应到血糖控制和免疫健康支持的一系列益处，通常情况下，可从麦麸等谷物原料中提取获得。但麦麸本身也属于新兴的功能食品成分，通过其进行阿拉伯木聚糖的提取往往成本高昂。
加拿大健康食品原料公司 Comet Bio一直立足于实现农场作物利用最大化——通过回收净化其中的营养物质，将农作物残料“变废为宝”，升级为健康可持续的产品。阿拉伯木聚糖纤维便是Comet bio的代表作之一。研究团队经过探索，找到了一种经济有效的方式来实现工业规模级的分离与生产——从植物叶片和茎中提取阿拉伯木聚糖。


图片来源：comet bio

Comet Bio通过其专利技术将从欧洲有机农场购买和收获的可循环使用的植物下脚料，如叶子、茎、壳等作为原料，进行升级再利用，不仅高效利用这些可再生资料，也给当地农民提供了一个增加经济收入的机会。提取出来的成品（无麸质益生元膳食纤维）有助于促进肠道益生菌增殖，维持健康的血糖水平。
凭借其出色的溶解性、溶液稳定性和风味，阿拉伯木聚糖还能为食品、饮料以及膳食补充剂生产商提供一种添加益生元膳食纤维的功能性方案，加强产品的营养标签和可持续性声明。
目前，这项技术已经成功吸引了众多资本的注意，Comet Bio于日前宣布完成由私募股权基金管理公司 Open Prairie 领投的2200 万美元C 轮融资，并得到Louis Dreyfus Company、BDC Capital 和 Sofinnova Partners 等投资机构的支持。


Comet Bio益生元纤维及其用于巧克力棒的样品。图片来源：IFST


实现“植物油”高产输出的Terviva水黄皮树

现今，“植物基”已成为食品领域中自带顶级流量的开发焦点。从植物油到植物蛋白饮料，从植物肉到植物零食，短短数年间，不仅新锐品牌如雨后春笋般携资本入局，传统品牌也纷纷加码抢占市场。随着消费者对个人健康、可持续性、动物福利愈发关注，植物基食品将会得到更多助推力量，消费者对植物基产品的需求会不断攀升，行业因此对作为植物油、植物蛋白重要来源的作物产量提出了更高要求。
总部位于美国加州的农业科技公司TerViva几经探索，最终选择通过种植水黄皮树（Pongamia）来提高植物原料的供应能力。据悉，这种豆科油籽树的种子含油量高达30-42%，蛋白含量丰富，类似于大豆，同时碳足迹相对较低，是一种可再生作物。每英亩土地在30年内可捕获115吨碳。相较于大豆和玉米这样的一年生作物，水黄皮树对极端天气的适应能力也更强，在贫瘠的农田上也可持续生长，并带来可观的经济效益。以相同的占用土地面积为例，水黄皮树每英亩植物油产量比普通大豆高出 10 倍，蛋白质含量则是普通大豆的 3 倍。


图片来源：terviva

此外，由于水黄皮树较强的环境适应能力，TerViva在退化的农田上种植该树木，不仅能缓解大豆造成的毁林问题，也可创造有助于应对气候变化的新森林。为农户提供高产水黄皮树木的同时，Terviva通过独家的加工技术将其开发所得应用于食品加工、动物饲料、生物燃料等领域。像水黄皮树原油就是生物燃料很好的低成本原料，还能进一步被提炼成富含油酸、生育酚（抗氧化剂）和豆甾醇（抗炎症、降胆固醇化合物）的食用油，而自带坚果黄油风味的水黄油在食品领域也大有用武之地。


图片来源：Green Queen

从经济角度来说，种植水黄皮树无疑是一个全新的商机，更重要的是它可以平衡收益与风险。目前，坐拥专利高产水黄皮树的Terviva已筹集了5400万美元资金，致力于将“金色，黄油状”烹饪油和由pongamia（水黄皮属）种子制成的高可溶性植物蛋白商业化。同时，Terviva也紧锣密鼓地与达能公司展开合作，利用pongamia 油和植物蛋白开发新食品。例如高蛋白饮料，烘焙食品，植物肉，乳品替代品，意大利面蘸酱和涂抹酱。


Nourish Ingredients用微生物升级打造无动物成分的“动物脂肪”

除了通过植物基途径来缓解动物资源危机外，利用微生物发酵技术也是一个值得探索的选项。尽管微生物发酵在食品和工业生物技术领域有着悠久的历史，但其蕴藏的巨大创新潜力仍有待开发。微生物物种的生物多样性，加上几乎无限制的生物合成能力，为发酵替代生物成分的解决方案带来机遇。
脂肪是食用肉，蛋和乳制品时感官体验的关键因素，目前不少替代动物蛋白产品都选用椰子油、棕榈油来改善口感，但无论是从产品品质还是全球可持续性的角度出发，这样的方案并非良策。考虑到全球动物油脂供应有限，以及棕榈树对环境的影响，人们开始对发酵生产动物脂肪替代物产生兴趣。


图片来源：medium

澳大利亚初创企业Nourish Ingredients反思了在植物作物中开发油脂的试验过程，探索出通过酵母发酵合成脂肪的新路径，产品迭代速度大幅提高。从植物中提取油脂，研发设计周期较长，尤其是等待试验结果阶段；而使用酵母定制生产，通过设计酵母获取目标分子，可以很快得到试验结果，并从中吸取经验重新摸索条件。因此，对工程微生物如酵母进行基因改造，改变脂质合成路径，就可以实现对动物脂肪分子的极致模仿，最终能适应多样化的蛋白质风味特征。这样生产出的植物肉和植物乳更具可持续性，还可实现风味和口感的定制，精确再现猪肉、牛肉、鸡肉、鱼、牛奶、奶酪的口感质地。
多位行业专家认为：完美复制传统肉类、家禽和海鲜产品味道的无动物脂肪将会是继替代蛋白后下一个突破方向，具有广阔的市场前景。就在前不久，Nourish Ingredients刚刚获得1100 万美元融资，投资方为李嘉诚旗下的 Horizons Ventures 和由澳大利亚国家科学机构创立的投资公司 Main Sequence Ventures。


图片来源：http://vegconomist.com

专注于食品技术革命的创新平台the spoon表示，传统发酵工艺仍然是实现生产高度规模化的主要路径，但一些初创公司开始打破常规，以创新方式赋予传统工艺新的含义。比如旧金山科技初创公司New Culture 用精准发酵技术开发的马苏里拉奶酪、加州企业Melibio利用合成生物学来创造蜂蜜等，它们复制了传统食物的味道和体验，却无需用到一丝一毫的动物材料。发酵法逐渐在“替代动物源食品化合物”的研究圈子里赢得更广泛的关注，有望成为该领域的重要技术支柱。


BioLumen的热量消除密码：100%天然结构化纤维

几年前，代餐概念进入中国，如今已经形成超10亿资本的入局，近千亿市场规模，堪称最火热赛道之一。从代餐棒、代餐粉、代餐奶昔，到琳琅满目的代餐零食，代餐品类的核心成分离不开膳食纤维，产品卖点基本上围绕“能量低、饱腹感强、促进肠道蠕动”这些膳食纤维的基本生理功能。
来自美国的一家营养技术公司BioLumen正在打破这样的设定。他们研发出一款科技感十足的“超膨胀”结构化天然纤维，因此成功入围百事公司2021年“营养温室”孵化器计划，获得2万美元孵化资金，已开始为期六个月的商业计划。


图片来源：BioLumen官网

BioLumen推出的这款3D结构化天然纤维，能够捕获胃中的脂肪和糖，阻止它们在小肠中的吸收，减少卡路里摄入量。天然纤维直径为0.1mm，在胃内极易散开，通过自身膨胀来增加人体饱腹感，而糖和脂肪混合而成的“微胶球”会直接略过以往它们被消化利用的终点站——小肠，到达结肠后方才释放，为微生物菌群提供食物，起到益生元的功效。其余未被吸收的滞留营养物质则被自然排出体外。研究数据显示，1g的BioLumen天然纤维能帮助分解掉体内的5g糖。这意味着每天摄入6克BioLumen即可减少30克糖份吸收。这个量相当于美国人每天平均糖摄入量的四分之一，仅这一项就能使美国人每年平均体重减少15磅，热量消除效率极高。
“如何尽可能降低卡路里吸收”始终是食品行业的热门命题。早在上世纪七八十年代，便有不少企业在积极探索。全球日化巨头P&G 就曾注意到Olestra(蔗糖聚酯) 这种神奇的油脂分子，它完全不被肠道吸收，并与正常油脂的口感和味道足够相似。作为一种脂肪替代品，Olestra不会让产品增加额外的卡路里，适合用于制备高脂肪食物，如薯片，从而降低或消除它们的脂肪含量。美国食品和药品管理局1996年批准使用olestra作为预包装即食零食中脂肪和油脂的替代品。
但好景不长，风光一时的“0脂神器”后来被发现既有让人抓狂的副作用（诱发肛漏），又会抑制脂溶性维生素的吸收。相比于Olestra，BioLumen的这款天然结构化纤维就要友好许多，它不会完全消除脂肪，只是尽可能去减少人体对于脂肪的吸收，起到“轻饮食”一般的降卡效果；而且脂肪在被人体排出体外时，会被锁在BioLumen的纤维结构内，从而避免产生类似于Olestra的副作用。
BioLumen这种热量消除技术之前从未在商业上使用过，其创始人表示将尽快启动市场投放。BioLumen天然纤维有多种食用方式，可以加到正餐中，也可添加到预包装食品如巧克力、果酱、调味品、饼干和面包中，这样的高适配性也为后续的商业开发打下坚实基础。


含有3D结构化天然纤维的Chocolate Granola Bar。图片来源：BioLumen


Microsalt：让盐粒极致浓缩，助力减盐新潮

盐摄入过多已成全球健康隐患，而中国是世界上食盐摄入量最高的国家之一。高盐饮食往往意味着钠离子的过量摄入，无形之中增加了高血压风险。继“控糖”风潮之后，“减盐”有望接棒掀起下一股健康饮食热潮。但根深蒂固的饮食和烹饪方式，使得我们的味蕾早已习惯了盐对于美味佳肴的重要提鲜作用，而不愿“食之无味”。“减盐”势在必行，风味更难割舍，如何两全？Microsalt的微米技术提供了一个新思路。
MicroSalt的专利技术将常规盐颗粒的尺寸缩小到不足2微米，以此增加接触舌头的表面积，实现与传统盐相同的咸味，但钠含量却能减少一半。极微小的颗粒体积，使得MicroSalt几乎可以立即溶解，对于风味呈现无任何影响。此外，与普通食盐相比，MIcrosalt的紧凑性、稳定性和保质期都得到不同程度的提高，从而改善了储存性能并降低了运输成本。胜似普通盐却又更迷你健康的Microsalt，与其说它是盐的替代品，不如说它是真盐的2.0升级版。


图片来源：food navigator

预计到2021年底，竞争激烈的全球咸味零食市场将达到1080亿美元，而低钠成分市场在2025年预计将达到17.6亿美元，而Microsalt让这两片蓝海的相融成为可能。它对健康需求和风味保持的兼顾，将造就消费者与食品制造商的双赢局面。根据北卡罗莱纳州立大学的一项研究，对比目前市场认可度较高的薯片和用Microsalt处理过的盐渍薯片后发现：盐渍薯片钠含量要低55%，而风味无差别。
普通食盐由于其高密度和相对较大的粒径而不能立即溶于唾液中，而大多数薯片又只是被短暂咀嚼和吞咽，这就导致了制造商必须在食品中添加更多的盐（实际上是更多的钠离子）来弥补这种不足。而MicroSalt颗粒表面暴露在唾液中，溶解速度快，能够以更小量提供更咸的有效载荷。此外，MIcrosalt的微小尺寸还大大提高了其产品附着力，因此它比较适合干燥表面产品的应用，如薯片、玉米片、坚果、饼干、爆米花和许多其他零食。


图片来源：Microsalt Facebook

Microsalt的商业化产品已投入生产，有两家B2B客户将MicroSalt应用到了杏仁和玉米片上。目前，Microsalt在风投平台Microventures上获得近60万美元投资，并得到TekCapital资本青睐。
注：TekCapital是一家成立于英国牛津的全球知识产权投资和技术转让公司，它建立了世界上最大的高校研究网络，从 160 个国家/地区的 4500 家机构采购知识产权。
前面提到的5家初创企业，仅仅是海外食品科技先锋们的缩影。疫情让人与人之间的接触受到阻碍，但却无法阻挡食品产业底层技术前进的步伐。
在技术权重日益提高的商业世界里，一个个惊艳的食品新技术所蕴藏的无限商机正在不断奔涌向前，生生不息！

同花顺

必须是“同位素比质谱技术”，接下来咱们就看看它的过人之处


同位素比质谱技术最早在食物领域的应用，是在蜂蜜的掺假鉴定中。
根据植物光合作用不同代谢途径，植物分为C3植物和C4植物。由于不同的光合途径，C3植物和C4植物对¹³CO2有不同的排斥程度，导致不同类型植物组织中δ13C值有明显差别。因为通过测定食品中的δ13C含量（碳的一种天然稳定同位素），就可以追溯到食品的源头是C3植物还是C4植物。


以蜂蜜为例，绝大数纯天然蜂蜜都是来自于C3植物的花蜜，如果在蜂蜜中加入了植物玉米糖浆，由于玉米属于典型的C4植物，则利用该方法进行就能进行鉴别。

它在酱油界的应用
酱油酿造过程中，主要原料大豆和小麦（两者均为C3植物）在微生物和酶的复杂作用下转化成为谷氨酸和鲜味肽，形成了酱油的原始鲜味。


为了使酱油的风味更加鲜美，有的酱油通常还会添加外源的鲜味物质——味精（味精的工业化生产以玉米为原料属于C4植物），C3 植物氨基酸中δ13C值大约处于-30～-23‰的水平。而C4植物δ13C值则位于-14～-9‰。而当有人工添加玉米或其他C4植物来源的谷氨酸时，其δ13C值就会升高，因此可作为C3或C4物料的重要鉴别手段。（由于此方法需要大量的数据作为依据，因此还需要研发者的共同努力将其完善）



同位素比质谱技术在淀粉、葡糖酒、食用油、调味品、乳制品等的质量检测方面已取得了一系列可喜的研究成果，该技术检测准确快速，稳定性较好，在食品质量控制领域发挥着重要作用，有良好的发展前景。

感恩由您

现在比较火热得人造肉算是一种食品黑科技。