【热点应用】未来食品之精密发酵：微生物的“神奇酿造术”

你能想象，有一天我们吃的奶酪、肉类甚至奶昔，不再来自于动物，而是由微生物“酿造”出来的吗？别以为这是科幻片里的情节，它已经成为现实。精密发酵（Precision Fermentation），这项利用微生物生产食品的技术，正引领着一场食品革命。

与传统的酿造工艺不同，精密发酵让科学家通过微调微生物的DNA，让它们“定制”出我们需要的营养成分。听起来像是让微生物们戴上实验室护目镜，按照配方“下厨”。这一过程既高效又环保，已经在奶制品、肉类替代品、蛋白质补充剂等多个领域展现出了巨大的潜力。同时精准发酵技术在产品安全和质量方面具有显著优势，在受控的发酵环境中，生产过程可以得到更为严格的监管。

图1. 食品发酵研究手段与生产方式的多层面重构（来源：传统与未来的碰撞：食品发酵工程技术与应用进展. 生物技术进展. 2021,11 (4)）

精密发酵并不是一夜之间诞生的新技术。早在20世纪80年代，科学家们就开始利用基因工程技术，通过微生物发酵生产胰岛素。这为后来精密发酵技术的应用打下了基础。在食品领域，精密发酵的应用主要集中在乳制品替代品和肉类替代品的生产上。

根据Custom Market Insights的统计，2023年全球精密发酵市场规模约21亿美元，这一数字还在不断增长，预计到2032年市场规模将突破255亿美元，CAGR 超过40%。这种技术之所以备受追捧，是因为它能够在大规模生产中保持高精度的食品分子合成，同时减少环境负担。

全球范围内，精密发酵已吸引了众多创新企业的参与，推动其快速商业化应用。其中，美国的Perfect Day公司作为先驱，通过发酵生产出非动物来源的乳清蛋白，应用于冰淇淋和奶酪等产品，不仅保持了传统乳制品的口感，还显著降低了水资源消耗，减少高达97%的碳排放量。与此同时，美国Geltor公司则利用微生物发酵技术，专注于生产用于护肤品和食品行业的胶原蛋白，其产品完全无动物成分，满足了日益增长的可持续发展需求。

图2. 采用Perfect Day精密发酵蛋白制成的各类产品（图片来源：Perfect Day官网）

中国的精密发酵行业正处于快速发展的阶段，逐渐成为全球食品科技创新的重要参与者。根据《中国食品科技学会》发布的数据，中国精密发酵市场的年增长率已达到25%。今年6月的Cphi会议上，华东理工大学正式发布了《精准发酵现状与未来发展蓝皮书》，为行业提供了宝贵的参考和指导。

近年来，随着消费者对可持续和健康食品需求的增加，许多企业和科研机构加大了对精密发酵技术的投资和研发。中国农业科学院等机构在植物基蛋白和功能性成分的开发上取得了显著进展，同时多家新兴企业也在积极探索食品替代品的市场应用，以满足国内消费者对健康和环保食品的需求。

在精密发酵的过程中，监控和优化发酵产物的质量和稳定性至关重要。先进的分析仪器技术在这一领域发挥着重要作用：

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• 会议主题：PrecisionFermentation: A New Frontier in Food Innovation and Sustainability（精准发酵：食品创新与可持续发展的新领域）

• 会议形式：网路研讨会