本文摘要

利用微生物生產食品的技術，正引領著一場食品革命。微生物“釀造”奶酪、肉類甚至是奶昔，這種科幻電影中的情節已成為現實。精密發酵過程控制對發酵產物的質量和穩定性至關重要，本文將介紹馬爾文帕納科技術在這一新型的食品制造領域所能提供的解決方案，并邀請您注冊報名觀看網絡研討會了解相關案例。

你能想象，有一天我們吃的奶酪、肉類甚至奶昔，不再來自于動物，而是由微生物“釀造”出來的嗎？別以為這是科幻片里的情節，它已經成為現實。精密發酵（Precision Fermentation），這項利用微生物生產食品的技術，正引領著一場食品革命。

與傳統的釀造工藝不同，精密發酵讓科學家通過微調微生物的DNA，讓它們“定制”出我們需要的營養成分。聽起來像是讓微生物們戴上實驗室護目鏡，按照配方“下廚”。這一過程既高效又環保，已經在奶制品、肉類替代品、蛋白質補充劑等多個領域展現出了巨大的潛力。同時精準發酵技術在產品安全和質量方面具有顯著優勢，在受控的發酵環境中，生產過程可以得到更為嚴格的監管。

圖1. 食品發酵研究手段與生產方式的多層面重構（來源：傳統與未來的碰撞：食品發酵工程技術與應用進展. 生物技術進展. 2021,11 (4)）

01丨精密發酵的歷史和市場規模

精密發酵并不是一夜之間誕生的新技術。早在20世紀80年代，科學家們就開始利用基因工程技術，通過微生物發酵生產胰島素。這為后來精密發酵技術的應用打下了基礎。在食品領域，精密發酵的應用主要集中在乳制品替代品和肉類替代品的生產上。

根據Custom Market Insights的統計，2023年全球精密發酵市場規模約21億美元，這一數字還在不斷增長，預計到2032年市場規模將突破255億美元，CAGR 超過40%。這種技術之所以備受追捧，是因為它能夠在大規模生產中保持高精度的食品分子合成，同時減少環境負擔。

全球范圍內，精密發酵已吸引了眾多創新企業的參與，推動其快速商業化應用。其中，美國的Perfect Day公司作為先驅，通過發酵生產出非動物來源的乳清蛋白，應用于冰淇淋和奶酪等產品，不僅保持了傳統乳制品的口感，還顯著降低了水資源消耗，減少高達97%的碳排放量。與此同時，美國Geltor公司則利用微生物發酵技術，專注于生產用于護膚品和食品行業的膠原蛋白，其產品完全無動物成分，滿足了日益增長的可持續發展需求。

圖2. 采用Perfect Day精密發酵蛋白制成的各類產品（圖片來源：Perfect Day官網）

02丨國內的研究進展

中國的精密發酵行業正處于快速發展的階段，逐漸成為全球食品科技創新的重要參與者。根據《中國食品科技學會》發布的數據，中國精密發酵市場的年增長率已達到25%。今年6月的Cphi會議上，華東理工大學正式發布了《精準發酵現狀與未來發展藍皮書》，為行業提供了寶貴的參考和指導。

近年來，隨著消費者對可持續和健康食品需求的增加，許多企業和科研機構加大了對精密發酵技術的投資和研發。中國農業科學院等機構在植物基蛋白和功能性成分的開發上取得了顯著進展，同時多家新興企業也在積極探索食品替代品的市場應用，以滿足國內消費者對健康和環保食品的需求。

03丨精密發酵中的質量控制

在精密發酵的過程中，監控和優化發酵產物的質量和穩定性至關重要。馬爾文帕納科先進的分析儀器技術在這一領域發揮著重要作用：

Zetasizer 納米粒度電位儀

用于測量精密發酵過程中產生的蛋白質和其他生物分子的粒度分布，確保產品的一致性和功能性。例如，Perfect Day使用該儀器來確保其乳清蛋白的均勻性，使其替代乳制品能夠在市場中保持競爭力。

MicroCal PEAQ-DSC 差式掃描微量熱儀

通過測量發酵產物的熱穩定性，DSC幫助企業優化發酵條件，確保蛋白質在不同溫度下的穩定性和功能性。例如，Geltor使用該儀器確保其發酵膠原蛋白在各種溫度下的穩定性，滿足不同應用場景的需求。

了解更多馬爾文帕納科產品在精密發酵領域的應用案例，歡迎注冊報名觀看我們11月5日晚19：00-20：00的網絡研討會：

• 會議主題：PrecisionFermentation: A New Frontier in Food Innovation and Sustainability（精準發酵：食品創新與可持續發展的新領域）

• 會議形式：網路研討會

結論

精密發酵正逐步改變我們對食品生產的認知，從實驗室走向餐桌，這項技術帶來了前所未有的創新機會。通過全球領先企業的實踐和中國市場的快速發展，精密發酵正在成為可持續食品生產的重要推動力。借助馬爾文帕納科等先進分析儀器技術的支持，企業能夠更好地控制生產過程，確保高質量、高穩定性的產品，推動未來食品的持續進步。相信在不久的未來，貨架上將出現馬爾文帕納科用戶利用精密發酵技術生產的食品和釀造的啤酒、葡萄酒。