一、行業相關定義及分類
根據觀研報告網發布的《中國發酵蛋白行業現狀深度研究與發展前景分析報告(2025-2032)》顯示,發酵蛋白主要是通過發酵技術生產出來的蛋白質。這種技術旨在通過創新研發,替代傳統餐桌上的肉蛋奶產品。據了解,發酵蛋白中的蛋白含量高達40%—80%,含有多種維生素、纖維素、碳水化合物、脂類、礦物質,以及豐富的酶類和生物活性物質等,且不含膽固醇,對心腦血管疾病患者更加友好。其在口感上,相比于以大豆為原料的植物蛋白,發酵蛋白無豆腥味。與利用動物干細胞制造的細胞蛋白相比,發酵蛋白成本也更低。發酵蛋白的出現,對于改變人類的飲食習慣、改善環境具有積極且深遠的意義。
發酵蛋白按發酵技術可分為微生物發酵、生物質發酵以及精密發酵(或重組蛋白生產)幾類。其中精密發酵(或重組蛋白生產)是目前廣泛應用于替代蛋白質的發酵蛋白之一,例如Brave Robot冰淇淋使用的Perfect Day公司的非動物乳制品蛋白,就是經過精密發酵而成。不過,盡管在過去幾十年里,精密發酵和生物質發酵都被用于許多領域,但對于肉類替代品來說,這些技術仍然是相對較新的技術,相關工藝參數的標準化和實現更好的感官、功能和營養質量仍在探索中。
二、蛋白質攝入改善行動推進下包括發酵蛋白在內的蛋白質擁有廣闊發展前景
蛋白質是生物體所必需的、細胞中含量最豐富、功能最多的營養素,在各種生命活動過程中發揮重要作用,是維持生命的物質基礎,按攝取來源可將蛋白質分為動物性蛋白質和植物性蛋白質兩大類。根據世界衛生組織的建議,成年人每天蛋白質的攝入量為體重的0.8g/kg,例如一個體重為60kg的成年人,每天需要攝入48g蛋白質。
不過目前,盡管我國居民蛋白質攝入量總體達標,但存在顯著的人群差異與結構缺陷,且總體呈現“量不足、質不優、搭配失衡”的結構性問題,有45%的成年居民面臨蛋白質攝入不足風險。與此同時,國民在蛋白質攝入領域存在嚴重的認知偏差,超七成受訪者表示不清楚如何科學補充蛋白質,66.96%的人因搭配不當導致攝入不足??梢?,當下我國亟待通過營養教育與產業創新推動膳食結構優化。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
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針對上述問題,政府、學界與企業三方形成合力,共同推動蛋白質攝入改善行動,具體如下。
政府方面:通過政策導向,推動蛋白質攝入改善行動。根據農業農村部、國家衛生健康委等三部門聯合印發的《中國食物與營養發展綱要(2025—2030年)》明確提出,到2030年實現人均每日優質蛋白質攝入量占比超50%,并將大豆、水產品等優質蛋白來源納入重點發展領域。
學界:提出“個性化攝入方案”。中國營養學會副理事長、北京協和醫院臨床營養科主任于康提出“個性化攝入方案”:成人按每公斤體重1克蛋白質標準攝入,65歲以上老年人增至1.2克,且優質蛋白需占總攝入量一半以上。中山大學教授朱惠蓮強調,動植物蛋白科學搭配可提升營養價值,例如谷物與豆類互補、肉類與豆制品協同。
企業:通過產業創新,推動植物基蛋白與動物蛋白的協同應用。例如湯臣倍健等企業推出高蛋白產品矩陣,如純度90%的藍罐蛋白粉、富含免疫調節蛋白的功能食品,并聯合科研機構開展“雙蛋白工程”。
綜上可見,隨著政府、學界與企業三方不斷推動蛋白質攝入改善行動進程,我國包括發酵蛋白在內的蛋白質擁有廣闊的發展前景。
三、替代蛋白需求驅動下,發酵蛋白市場最值得期待
一直以來,肉類和動物產品被視為蛋白質的主要來源。不過目前,我國動物蛋白缺口嚴重,優質蛋白質自給率不足,2022年我國肉類缺口已超過500萬噸,傳統動物蛋白供給正面臨嚴峻考驗,繼續替代蛋白來填補市場。
與此同時,由于動物蛋白的主要缺點包括高飽和脂肪和膽固醇增加心血管疾病風險、可能存在致癌物質以及環境影響較大,因此人們對肉類和肉類產品消費相關健康風險的意識提高,也促使對替代蛋白質產品的需求增加。
此外,傳統肉類的生產消耗大量淡水、土地資源,并增加溫室氣體的排放。以牛肉為例,生產1千克牛肉需消耗15噸水,排放36千克—300千克當量的二氧化碳,生產1千克牛肉所需的土地面積為1千克糧食生產所需土地面積的13倍。而這也促使市場對具有高效環保的替代蛋白產品的需求增加。
目前替代蛋白主要有三類:植物蛋白、細胞蛋白、發酵蛋白。其中發酵蛋白因是一種以葡萄糖、淀粉、糖蜜、合成氣、二氧化碳等為底物,利用微生物發酵方式生產的蛋白,具有資源消耗少、環保低碳、高效快速、安全可靠等優勢,成為該市場上最具發展前景的產品。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
資源消耗少:發酵蛋白可以實現‘變廢為寶’和高效的生物制造。人們一般利用含碳、氮、氧等元素的低成本原料,比如秸稈、工業廢氣、合成氣以及二氧化碳等,通過控制發酵罐的溫度、酸堿度和營養條件,來生產發酵蛋白。與之相比,生產植物蛋白仍然需要以大豆為原料。目前我國每年要進口1億噸左右的大豆,要實現進口大豆的國內生產,額外需要7.6億畝土地,并消耗大量的水和化肥等生產資料。另外細胞蛋白生產雖不受原料的限制,但培養條件苛刻,科研人員需從動物體內提取干細胞,并利用血清等多種營養物質“喂養”,使其不斷“成長”,因此生產成本較高。
環保低碳:“雙碳”背景下,發酵技術成新蛋白企業實現“雙碳”目標的有效途徑。在碳達峰與碳中和的“雙碳”目標背景下,食品產業的減排不容忽視。新蛋白產業的發展將有效降低溫室氣體排放。對比傳統動物蛋白產品,每千克植物基產品生產過程中所排放的二氧化碳當量遠遠低于動物蛋白產品。
其中發酵技術的快速發展和拓展應用,使其成為新蛋白企業實現“雙碳”目標的有效途徑。根據英國真菌蛋白供應商Quorn于2021年聯合知名碳中和咨詢公司碳信托Carbon Trust推出碳足跡白皮書,表明每生產1千克真菌蛋白,所排放的二氧化碳當量為0.7千克,是豬肉生產的1/15,雞肉生產的1/7。美國一家非動物源乳制品制造商于2021年9月公布的生命周期分析(Life CycleAssessment)結果中也指出,相比較獲取乳清蛋白的傳統方式,該公司利用精密發酵的技術可以降低高達97%的溫室氣體排放。
生產效率非常高:有研究表明,微生物發酵生產蛋白的速度是植物的500倍,是動物的2000倍。而一畝大豆田每年可收獲約130千克大豆,獲得52千克植物蛋白。而利用100噸發酵罐進行微生物發酵,一年能生產近100萬千克發酵蛋白。
轉化率較高:通過微生物發酵方式利用1千克淀粉可以生產出190—200克蛋白,然而用1千克淀粉喂養家禽、家畜,僅能分別生產出47克和14克蛋白。
四、應用領域不斷拓展,需求市場不斷擴容
近年隨著相關技術的不斷提升,應用領域不斷拓展,從而也在不斷推動其市場需求規模不斷擴容。例如在食品工業中,發酵蛋白作為食品添加劑、營養補充劑、功能性食品的原料,提高了食品的營養價值和保健功能;在飼料工業中,發酵蛋白作為飼料添加劑,提高了飼料的營養價值和動物生長性能,降低了養殖業對環境的影響;在醫藥工業中,發酵蛋白用于藥物制備、生物治療等領域,展現出廣闊的應用前景。
1、食品工業
食品工業是指以農副產品為原料通過物理加工或利用酵母發酵的方法制造食品的工業門類,與國家經濟發展水平和人民生活質量息息相關,同時也是我國國民經濟發展的重要支柱產業。
我國食品行業是一個充滿活力和潛力的市場。這是因為我國人口眾多,對食品的需求量大。2024年,我國規模以上食品工業資產占全部規上工業的4.7%,完成了占比6.6%的收入,實現了占比8.7%的利潤,對推動工業高質量發展起到了積極作用。有資料顯示,2019-2023年我國居民人均食品煙酒消費支出從6084元增長至8411元。
數據來源:國家統計局,觀研天下整理
居民食品消費需求的持續釋放為食品工業發展提供強大驅動力。近年伴隨著我國居民生活水平不斷提高,尤其是居民收入的增加,對食品的需求逐漸多樣化、多層次化,這為發酵蛋白行業的發展提供了寬闊的市場。
近年國際上,發酵蛋白食品層出不窮。自20世紀80年代開始,英國品牌Quorn就開始利用發酵蛋白技術進行食品開發。Quorn利用高通量篩選技術,用絲狀鐮孢菌發酵出高纖維、低飽和脂肪的優質蛋白。最早上市的產品為健身蛋白粉,2011年Quorn發布了第一款發酵蛋白“肉”漢堡,近來又推出了香腸、肉卷類產品,深受消費者喜愛。
美國公司Perfect Day利用微生物來制造乳清、酪蛋白等,模擬出真正的牛奶。而后該公司又推出了首款生物制乳蛋白冰淇淋,其口感和質地與牛奶冰淇淋無異。
Clara Foods是全球第一家生物合成蛋清蛋白的美國公司,該公司利用酵母菌生產蛋清蛋白作為烹飪和烘焙原料,其口感與雞蛋相仿,且營養豐富,不含膽固醇。
截至目前,全球已經有18個國家許可鐮孢菌發酵菌絲體蛋白食品上市銷售。
2、飼料
我國已把發展微生物發酵蛋白飼料作為未來飼料行業發展的一個重要方向。根據《生物產業發展“十二五”規劃》《飼料工業“十二五”發展規劃》明確提出:生物技術與生物飼料在保障飼料安全與食品安全、促進飼料產業健康可持續發展及產業布局等方面具有重要意義,發展微生物發酵蛋白飼料是我國今后飼料工業發展的長期戰略。
工業飼料是指經工業化加工、制作的供動物食用的飼料(餌料),是支撐養殖業發展的重要基石,在國民經濟發展中的重要作用。我國工業飼料行業起步于20世紀70年代,經過幾十年的發展,目前行業已形成較為完善的產業鏈條,從原材料供應到產品生產,再到最終應用,各個環節都在不斷優化升級。
雖然2024年受生豬、羊等養殖規??s減影響,其總產量出現2.05%的小幅回落,但仍維持在30000萬噸以上高位。值得一提的是,自2011年超越美國成為全球最大工業飼料生產國以來,我國已連續13年保持世界第一地位。
數據來源:中國飼料工業協會,觀研天下整理
3、醫藥
自“十二五”以來,由于經濟發展和醫療體制改革促使需求不斷釋放,我國醫藥工業總產值保持高速增長,我國已經成為全球最大的新興醫藥市場。數據顯示,2024年我醫藥制造業營業收入為25298.5億元,與2023年一致,無變化;營業成本為14729.6億元,比2023年增長2.0%;利潤為3420.7億元,比2023年下降1.1%。不過,雖然2024年我醫藥制造業企業利潤仍處下降區間,但在一攬子增量政策及時出臺后,行業效益呈現持續恢復態勢。
數據來源:國家統計局,觀研天下整理
數據來源:國家統計局,觀研天下整理
五、當前行業仍有問題亟待解決
雖然近年以發酵蛋白為原料的諸多產品已實現商業化生產,且生產成本低廉,表現出良好的可擴展性。但若想讓更多發酵蛋白食品進入大眾視野,一些問題仍亟待解決。
一方面是發酵原料來源有待解決。目前,發酵蛋白主要原料來自淀粉產生的葡萄糖,而淀粉仍來源于農業生產。因此,需開發出更多負碳發酵技術,利用一些低成本原料,例如合成氣、二氧化碳等,使發酵蛋白技術更加可持續。
另一方面是口感仍有待提升。雖然目前發酵蛋白食品可通過物理加工方式改變蛋白的球狀結構,制造出類似真實肉纖維的拉絲蛋白,更具動物肉的質感、咀嚼感和香味,但當前以肉糜類為主,且仍無法制作成全切肉,也很難適應中國多樣化的烹飪方式。
此外,飼料領域發酵蛋白生產成本仍然較高。為實現發酵蛋白產品替代傳統蛋白產品的經濟可行性,人們要進一步優化生物工藝設計,提高單位體積生產率,實現發酵蛋白規?;a效益,降低發酵蛋白飼料領域生產成本。(WW)

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