新蛋白发酵,助力蛋白供应

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举报 2022-08-18

新蛋白发酵,助力蛋白供应

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“ 生物发酵技术赋能食品创新,共探新蛋白发酵技术的无限可能。 ”

粮食安全关乎国计民生,保障蛋白供给对于确保国家粮食安全具有重大意义。我国目前提倡树立“大食物观”,习总书记特别提到“向植物动物微生物要热量、要蛋白”。拓展生物资源和蛋白来源,可以帮助我国更好地应对粮食安全和蛋白供应挑战,同时也能充分发掘新兴产业的潜力。

为了响应我国拓展生物资源的号召,应对粮食安全和蛋白供应挑战,谷孚在今年 6 月发布了国内首份聚焦发酵技术应用于新蛋白产业的报告《2022 新蛋白发酵行业报告》,这是国内首份聚焦发酵技术应用于新蛋白产业的报告,后续还将于 8 月24日举办以“生物发酵技术赋能食品创新” 为主题的线上行业研讨会。
谷孚深信发酵技术可以充分发掘微生物的潜能,打破依靠“传统农作物和畜禽资源”获取热量和蛋白的格局。近两年的时间里,谷孚团队访谈了国内外三十余位新蛋白行业的专家和学者,从商业、投资和科研三大角度,以六个章节梳理了整个新蛋白发酵行业的发展逻辑和宝贵案例,总结了新蛋白发酵产业各个环节的机遇点。报告中首次公开了我国新蛋白发酵企业,以及学术科研机构信息概览,同时深入分析了影响行业发展的因素,包含监管法规和规模化生产等。以下是报告的部分看点:

多途径助力蛋白供应

目前我国饲料蛋白原料(大豆和玉米)高度依赖进口,近年来由于动物疫情影响,以猪肉和禽类出现的供给危机为例,传统畜牧业即动物蛋白供应链的脆弱性凸显。与此同时,人口增长和经济发展进一步带动了我国食品的整体消费,而新一代消费者的需求也为蛋白供应带来了挑战。

我国目前提倡树立“大食物观”,习总书记特别提到“向植物动物微生物要热量、要蛋白”。拓展生物资源和蛋白来源,可以帮助我国更好地应对粮食安全和蛋白供应挑战,同时也能充分发掘新兴产业的潜力。报告中指出通过推动技术变革和原料创新,所研发、生产和供应的新蛋白(替代蛋白)便是拓展蛋白来源的有效途径,也是唯一国际普遍认同的有望尽快实现规模化的蛋白生产方式。尤其是微生物发酵,作为赋能新蛋白产业的关键技术,正是丰富蛋白来源和规模化生产的关键。

图片来源:谷孚《2022 新蛋白发酵行业报告》

新蛋白发展之匙—— 发酵

我国自古便利用传统发酵技术制成各类风味独特且营养丰富的食物。21 世纪初开始,生物技术的进一步发展,以及生物和信息技术的应用与整合,促使发酵技术发生理念性变化——食品发酵也由“改良食品”创造食品”进阶。

发酵技术应用于新蛋白领域,既可以培养微生物本身作为主要蛋白来源,又可以生产高附加值的食品原料或者添加剂,例如功能蛋白、脂肪、风味物质和酶等物质,以提升植物基和细胞培养产品的品质和功能特性同时,发酵作为新蛋白产业的重要支柱,能够解决产业链中关键难题,例如降低原料或关键生产要素成本、实现低碳可持续、提高生产效率、替代稀缺及动物源性原材料等。

下图分别列举目前植物基和细胞培养产业面临的⼀部分难题,以国内外公司利用发酵技术提供的各类解决方案为例,说明发酵技术赋能新蛋白产业的巨大潜力:

新蛋白发酵是待开发的蓝海

目前我国新蛋白发酵产业尚属发展早期,在商业、投资和科研领域都有广阔的机遇。早在 1985 年 Quorn 已成为应用发酵技术生产新蛋白的先驱者,但直到 2013 年,这⼀领域才在商业资本的扶持下逐渐成长,目前全球大部分应用发酵技术的新蛋白初创企业均在 2013 年及之后成立。过去九年间,经过全球创业者、企业家、投资人和科研工作者的不懈努力,发酵逐渐崛起成为新蛋白产业的支柱技术之一。在可预见的未来,发酵赋能的新蛋白将与传统畜牧业生产的蛋白质以安全、高效、可持续的方式共存,优势互补,以应对消费者日渐增长且多样化的蛋白需求。

谷孚在报告中罗列了国内现有的13 家新蛋白发酵企业,以及 12 所涉足该领域的学术科研机构目前这些企业和机构多以合成生物学、发酵工程、单细胞蛋白生产等技术基础为依托,还有待进一步探索下游产品的开发和应用。新蛋白发酵产业目前仍处于发展早期。

我国新蛋白发酵企业信息表(按公司名称首字母排列)

营养健康在国内食品消费市场的关注度日益提升,应用发酵技术生产的新蛋白原料和添加剂,既可以增强现有食品的营养价值和功能性,又可以拓展蛋白供应的品类——在动物蛋白和植物蛋白的基础上,为消费者提供全新的微生物蛋白产品。近年来,国内领先的食品和生物科技企业、投资机构,以及科研院校,纷纷加大资金和研发投入布局新蛋白发酵领域。与此同时,新蛋白发酵也是合成生物学在食品领域的应用方向之一。作为目前国家大力提倡的生物制造技术,合成生物学的发展,必然可以加速新蛋白发酵领域的研发和产业化进程。

产业各方助推新蛋白发酵

新蛋白的发展正在变革畜牧业甚至是整个食品行业的价值链,而更多前沿技术(例如:生物制造、信息技术及人工智能等)的引入,更是吸引了来自农业、食品、生物科技等不同产业领域公司的关注。因此许多原料和配方解决方案供应商、肉蛋奶制品生产商、综合性以及生物科技企业都在新蛋白原料与产品创新、放大生产及降本增效等环节进行积极布局和投资。

目前全球各类企业除了在推出自己的新蛋白产品线或创立新品牌之外,主要有三种方式战略布局,以推动新蛋白发酵产业的发展,分别是建立合作伙伴关系、项目投资或孵化,以及并购与合资。报告第四部分详细举例和介绍了企业如何通过以上三种方式投资及布局新蛋白发酵领域,同时列举了促进各类企业做出相应决策的主要因素。

图片来源:谷孚《2022 新蛋白发酵行业报告》

新蛋白发酵产业发展影响因素

新蛋白发酵企业在充分发挥自身技术优势的前提下,在产品开发前评估不同产品机会时,市场潜力和上市周期是两大关键考量因素。企业需要考虑具体品类在市场环境中的现有状况和未来发展潜力,结合消费需求和价格水平,以及替代现有产品的市场规模、利润率等进行分析。与此同时,影响产品上市周期的因素也至关重要,包含现有监管框架、产品的放大生产,以及成本控制能力等。

运用发酵技术生产和加工的新蛋白产品推向市场的过程,会受到相关监管和审批政策的制约。新蛋白发酵产品的市场准入主要涉及物安全品安全,我国目前选择适用现有的评估新食品原料和转基因安全性等法律框架,亦是主要针对以上提到的两种安全风险进行监管。报告从新食品原料和食品添加剂新品种、转基因食品、监管部门,以及商品准入市场前的属性与分类命名四个方面,具体分析新蛋白发酵领域不同技术路径涉及到的市场准入监管和审批重点。
此外,报告根据专家意见,总结新蛋白发酵公司从实验室到规模化生产的惯常路径,分析食品应用放大生产的重点和难点,最后列举了全球以及中国新蛋白发酵领域规模化生产的进展和展望。

新蛋白发酵公司从实验室到规模化生产的路径图片来源:美国生物制造领域的产业专家 Mark Warner,谷孚

持续增长的消费需求是推动新蛋白产业发展壮大的关键要素。后疫情时代,全球消费升级趋势持续,食品安全、营养健康以及气候变化等问题在畜牧业以及动物蛋白产品中逐渐凸显,消费者已经意识到新蛋白产品作为对标动物蛋白产品的全新选择,是缓解以上问题的有效解决方案。对比植物基产品,新蛋白发酵产品的市场份额相对较低,但是已经有不少针对各式产品种类的消费者意愿研究,可以为现有或者潜在的发酵公司提供参考。报告包含了精密发酵产品特别是乳制品的消费者意愿研究结果,以及我国新蛋白发酵市场需求分析。

我国新蛋白发酵产业尚属发展早期,在商业、投资和科研领域都有待进一步挖掘机遇,以及应对挑战。因此,无论是大型食品、生物科技企业,还是关注新蛋白产业的投资机构,和涉足发酵领域的学术科研人员,都应秉持积极开放的态度,加强兼顾横向(不同技术路径)和纵向(遍布上下游价值链),需求端和供应端的的合作和交流。此次谷孚主办的“生物发酵技术赋能食品创新”行业研讨会,正是旨在创造更多跨学科、 跨领域、 跨区域,以及覆盖全产业链生态圈的合作交流机会。8 月 24 日 晚 6 点,谷孚期待与您共同探索新蛋白发酵技术的无限可能!

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