近來，“人造肉”備受關注。此前漢堡王在美國推出了一款“人造肉”漢堡Impossible Whopper，據報道稱其口感近似牛肉、外觀逼真，價格比真肉漢堡還要貴1美元。緊接著，Beyond Meat 公司在美國納斯達克上市，股價在當天收盤時上漲163%，成為“人造肉第一股”。

其實，“人造肉”並非新事物，它早在一百年前就已存在。簡單地說，“人造肉”就是肉的模擬物，分為兩類：一類是植物肉，以大豆蛋白為主料經纖維化后制成﹔另一類是動物肉，也叫培育肉，是利用動物體內分離得到的干細胞進行培養，誘導細胞分化增殖得到的肌肉類似物。

“人造肉”的必要因素

不少食品龍頭企業加入了“人造肉”產業的大營，吃“人造肉”是否有必要呢？事實是，隨著肉食比例的持續上升，全球畜牧業大力擴張，大量資源被佔用，包括全球70%的農業用地，60%的糧食，1/4的淡水……而動物排放的二氧化碳是導致全球溫室效應的主要原因之一，據報告，它們的排放量佔全球排放量的近一半。養殖動物排泄物的危害也不容小覷，抗生素、激素等的使用使得它們不能被貿然回田。而紅肉的過多食用將給人們帶來潛在的健康風險。“人造肉”是解決上述問題的手段之一，其原料為植物蛋白或動物細胞，既節能減排、健康環保，產量也高。據報道，利用細胞培養制作“人造肉”，一小塊肌肉組織就能培育出1萬公斤牛肉。按照45%-50%的淨宰率來計算，1萬公斤牛肉就是40頭牛的產肉量。這將大大減小地球的環境壓力和對動物的屠殺。

“人造肉”的發展起源

早在1916年英國人格雷弗就提出利用蛋白生產肉替代物（公開號：GB191503699A），而美國人波耶在1953年提供了新方案：以脫脂蛋白粉如大豆粕為原料，將其分散在鹼液中形成膠體溶液，然后用噴絲器噴絲，經過酸的鹽溶液淋洗，使絲凝固，再經過調味、成型制得（公開號：GB699692A）。這顛覆了之前將蛋白粉加水、捏團、切絲、粘合成型的簡單做法。但是，由於採用脫脂原料，且經過酸、鹼處理，因此該方法存在成本高、營養損失較大、肉口感差等缺點。1985年，長春市工程食品研究所提交了“植物蛋白纖維絲機”實用新型專利申請，實現了以純機械的方法直接加工全脂大豆粉成纖維絲﹔隨后又提交了“全脂大豆素肉制造方法”的發明專利申請，解決了以全脂大豆生產“人造肉”難以組織化的問題，避免了酸、鹼的使用，改善了產品的口感和外觀。

利用細胞體外培養來制作“人造肉”的構思最早可追溯到上世紀30年代，溫斯頓·丘吉爾提出：“通過在合適的介質中分別培養雞胸或雞翅，就不用養整雞，卻能吃雞胸和翅膀了。”經過近60年的發展，干細胞技術、細胞體外培養技術和組織工程學的發展使得這一想法逐漸成為現實。

1997年4月，KOBAYASHI發明了一項裝置，其包括能夠支撐細胞和球形顆粒的基體、流動系統、循環系統和過濾系統，以血液和其他營養成分培養肌肉細胞獲得可替代肉的蛋白質（公開號：JPH10276772A）。同年12月， 美國人艾倫、 庫頓、沃斯特霍夫共同提交了工業化生產培育肉的發明專利申請（公開號：WO9931222A1），通過利用肌肉細胞、干細胞等進行體外培養，誘導細胞在三維基體中生長增殖，呈現三維結構，然后制成“人造肉”。

“人造肉”的魔法變身

植物肉也好，培育肉也好，它們終歸不能帶來真實肉感。因此，如何逼真地模擬真肉的質構、外觀、香味是取得市場認可的關鍵所在。早在20世紀70年代，科學家們就想到採用加入由動物血液、亞硝酸鹽和抗壞血酸組成的著色劑對“人造肉”著色，通過血液賦予“人造肉”真實的肉色和味道。然而，血液的使用存在安全隱患，且成本較高。近年，科學家們發現了與動物血紅蛋白同源性極高的大豆血紅蛋白。Impossible Foods 公司以此提出將大豆血紅蛋白加入“人造肉”中以模擬肉的味道、顏色（公開號：WO2013010042A1），並通過重組技術獲得了可分泌含有血紅素多肽的芽孢杆菌重組細胞（公開號：US2017342131A1）、可編碼大豆血紅蛋白的畢赤酵母（公開號：US2018371469A1），解決了大豆血紅蛋白難以大量合成的問題，使得“人造肉”更為逼真。

為了真實顯示肉的紋理，美國馬斯公司通過調整植物肉的蛋白質含量，控制擠出孔的橫截面積、擠出溫度和壓力，使得產品形成了類似瘦肉的外觀（公開號為：WO2008151381A1）。3D打印技術的異軍突起也使得“人造肉”在模仿肉的外形上得以更為逼真。

同時，美國“人造肉”創業公司Beyond Meat公司也不甘示弱，其通過在植物蛋白仿肉食品中增加主要由油脂、凝膠、香味分子、調味劑、脂肪酸等組成的試劑釋放體系，使得其中的香味分子、調味劑、脂肪酸等得以緩慢釋放，從而達到模擬食物烹飪時的嘶嘶聲和香味的效果（公開號：WO2017070303A1）。

針對培育肉的口感問題，VEIN提出在誘導細胞在三維基體上增殖時使其暴露於電流或震動中，獲得口感更接近真肉的產品（公開號：US2005010965A1）。2013年，馬克·波斯特利用相似的技術制作出了世界上第一隻在實驗室培養出的漢堡包，成為人造牛肉第一人。

美國Modern Meadow公司則利用3D打印來制作“人造肉”：在可食用的微載體上培養大量的肌肉細胞以形成細胞微載體，微載體上包含水凝膠和多肽，將細胞微載體作為特殊的“生物墨水”，經3D打印機打印出具有期望尺寸和外觀的“人造肉”（公開號：US2015079238A1）。

“人造肉”的未來前景

雖然“人造肉”有良好的技術基礎，但在走向大眾餐桌的路上依然困難重重。“人造肉”大規模市場化的主要制約因素包括：1.生產成本過於高昂，目前培育肉的生產成本在幾十萬元左右﹔2.食物給人的感覺是錯綜復雜的，目前的“人造肉”產品在外形上、營養上均能達到和真肉基本相同，然而，對於影響食用體驗的復雜口感尚難以較好地模擬﹔3.各個地區飲食文化差異較大，大眾接受度難以預測﹔4.細胞培養制作“人造肉”可能會帶來新的公共安全問題。盡管爭議重重，“人造肉”為我們的肉類消費市場提供了一種不一樣的選擇，或許它會改變未來。（朱 曉）

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