一、行業(yè)相關(guān)定義及分類(lèi)
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國發(fā)酵蛋白行業(yè)現狀深度研究與發(fā)展前景分析報告(2025-2032)》顯示,發(fā)酵蛋白主要是通過(guò)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的蛋白質(zhì)。這種技術(shù)旨在通過(guò)創(chuàng )新研發(fā),替代傳統餐桌上的肉蛋奶產(chǎn)品。據了解,發(fā)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(lèi)、礦物質(zhì),以及豐富的酶類(lèi)和生物活性物質(zhì)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(fā)酵蛋白無(wú)豆腥味。與利用動(dòng)物干細胞制造的細胞蛋白相比,發(fā)酵蛋白成本也更低。發(fā)酵蛋白的出現,對于改變人類(lèi)的飲食習慣、改善環(huán)境具有積極且深遠的意義。
發(fā)酵蛋白按發(fā)酵技術(shù)可分為微生物發(fā)酵、生物質(zhì)發(fā)酵以及精密發(fā)酵(或重組蛋白生產(chǎn))幾類(lèi)。其中精密發(fā)酵(或重組蛋白生產(chǎn))是目前廣泛應用于替代蛋白質(zhì)的發(fā)酵蛋白之一,例如Brave Robot冰淇淋使用的Perfect Day公司的非動(dòng)物乳制品蛋白,就是經(jīng)過(guò)精密發(fā)酵而成。不過(guò),盡管在過(guò)去幾十年里,精密發(fā)酵和生物質(zhì)發(fā)酵都被用于許多領(lǐng)域,但對于肉類(lèi)替代品來(lái)說(shuō),這些技術(shù)仍然是相對較新的技術(shù),相關(guān)工藝參數的標準化和實(shí)現更好的感官、功能和營(yíng)養質(zhì)量仍在探索中。
二、蛋白質(zhì)攝入改善行動(dòng)推進(jìn)下包括發(fā)酵蛋白在內的蛋白質(zhì)擁有廣闊發(fā)展前景
蛋白質(zhì)是生物體所必需的、細胞中含量最豐富、功能最多的營(yíng)養素,在各種生命活動(dòng)過(guò)程中發(fā)揮重要作用,是維持生命的物質(zhì)基礎,按攝取來(lái)源可將蛋白質(zhì)分為動(dòng)物性蛋白質(zhì)和植物性蛋白質(zhì)兩大類(lèi)。根據世界衛生組織的建議,成年人每天蛋白質(zhì)的攝入量為體重的0.8g/kg,例如一個(gè)體重為60kg的成年人,每天需要攝入48g蛋白質(zhì)。
不過(guò)目前,盡管我國居民蛋白質(zhì)攝入量總體達標,但存在顯著(zhù)的人群差異與結構缺陷,且總體呈現“量不足、質(zhì)不優(yōu)、搭配失衡”的結構性問(wèn)題,有45%的成年居民面臨蛋白質(zhì)攝入不足風(fēng)險。與此同時(shí),國民在蛋白質(zhì)攝入領(lǐng)域存在嚴重的認知偏差,超七成受訪(fǎng)者表示不清楚如何科學(xué)補充蛋白質(zhì),66.96%的人因搭配不當導致攝入不足??梢?jiàn),當下我國亟待通過(guò)營(yíng)養教育與產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新推動(dòng)膳食結構優(yōu)化。
資料來(lái)源:公開(kāi)資料,觀(guān)研天下整理
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針對上述問(wèn)題,政府、學(xué)界與企業(yè)三方形成合力,共同推動(dòng)蛋白質(zhì)攝入改善行動(dòng),具體如下。
政府方面:通過(guò)政策導向,推動(dòng)蛋白質(zhì)攝入改善行動(dòng)。根據農業(yè)農村部、國家衛生健康委等三部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《中國食物與營(yíng)養發(fā)展綱要(2025—2030年)》明確提出,到2030年實(shí)現人均每日優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)攝入量占比超50%,并將大豆、水產(chǎn)品等優(yōu)質(zhì)蛋白來(lái)源納入重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。
學(xué)界:提出“個(gè)性化攝入方案”。中國營(yíng)養學(xué)會(huì )副理事長(cháng)、北京協(xié)和醫院臨床營(yíng)養科主任于康提出“個(gè)性化攝入方案”:成人按每公斤體重1克蛋白質(zhì)標準攝入,65歲以上老年人增至1.2克,且優(yōu)質(zhì)蛋白需占總攝入量一半以上。中山大學(xué)教授朱惠蓮強調,動(dòng)植物蛋白科學(xué)搭配可提升營(yíng)養價(jià)值,例如谷物與豆類(lèi)互補、肉類(lèi)與豆制品協(xié)同。
企業(yè):通過(guò)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新,推動(dòng)植物基蛋白與動(dòng)物蛋白的協(xié)同應用。例如湯臣倍健等企業(yè)推出高蛋白產(chǎn)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(lián)合科研機構開(kāi)展“雙蛋白工程”。
綜上可見(jiàn),隨著(zhù)政府、學(xué)界與企業(yè)三方不斷推動(dòng)蛋白質(zhì)攝入改善行動(dòng)進(jìn)程,我國包括發(fā)酵蛋白在內的蛋白質(zhì)擁有廣闊的發(fā)展前景。
三、替代蛋白需求驅動(dòng)下,發(fā)酵蛋白市場(chǎng)最值得期待
一直以來(lái),肉類(lèi)和動(dòng)物產(chǎn)品被視為蛋白質(zhì)的主要來(lái)源。不過(guò)目前,我國動(dòng)物蛋白缺口嚴重,優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)自給率不足,2022年我國肉類(lèi)缺口已超過(guò)500萬(wàn)噸,傳統動(dòng)物蛋白供給正面臨嚴峻考驗,繼續替代蛋白來(lái)填補市場(chǎng)。
與此同時(shí),由于動(dòng)物蛋白的主要缺點(diǎn)包括高飽和脂肪和膽固醇增加心血管疾病風(fēng)險、可能存在致癌物質(zhì)以及環(huán)境影響較大,因此人們對肉類(lèi)和肉類(lèi)產(chǎn)品消費相關(guān)健康風(fēng)險的意識提高,也促使對替代蛋白質(zhì)產(chǎn)品的需求增加。
此外,傳統肉類(lèi)的生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)1千克牛肉所需的土地面積為1千克糧食生產(chǎn)所需土地面積的13倍。而這也促使市場(chǎng)對具有高效環(huán)保的替代蛋白產(chǎn)品的需求增加。
目前替代蛋白主要有三類(lèi):植物蛋白、細胞蛋白、發(fā)酵蛋白。其中發(fā)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(fā)酵方式生產(chǎn)的蛋白,具有資源消耗少、環(huán)保低碳、高效快速、安全可靠等優(yōu)勢,成為該市場(chǎng)上最具發(fā)展前景的產(chǎn)品。
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資源消耗少:發(fā)酵蛋白可以實(shí)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(yè)廢氣、合成氣以及二氧化碳等,通過(guò)控制發(fā)酵罐的溫度、酸堿度和營(yíng)養條件,來(lái)生產(chǎn)發(fā)酵蛋白。與之相比,生產(chǎn)植物蛋白仍然需要以大豆為原料。目前我國每年要進(jìn)口1億噸左右的大豆,要實(shí)現進(jìn)口大豆的國內生產(chǎn),額外需要7.6億畝土地,并消耗大量的水和化肥等生產(chǎn)資料。另外細胞蛋白生產(chǎn)雖不受原料的限制,但培養條件苛刻,科研人員需從動(dòng)物體內提取干細胞,并利用血清等多種營(yíng)養物質(zhì)“喂養”,使其不斷“成長(cháng)”,因此生產(chǎn)成本較高。
環(huán)保低碳:“雙碳”背景下,發(fā)酵技術(shù)成新蛋白企業(yè)實(shí)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(chǎn)業(yè)的減排不容忽視。新蛋白產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有效降低溫室氣體排放。對比傳統動(dòng)物蛋白產(chǎn)品,每千克植物基產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中所排放的二氧化碳當量遠遠低于動(dòng)物蛋白產(chǎn)品。
其中發(fā)酵技術(shù)的快速發(fā)展和拓展應用,使其成為新蛋白企業(yè)實(shí)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(lián)合知名碳中和咨詢(xún)公司碳信托Carbon Trust推出碳足跡白皮書(shū),表明每生產(chǎn)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(chǎn)的1/15,雞肉生產(chǎn)的1/7。美國一家非動(dòng)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(fā)酵的技術(shù)可以降低高達97%的溫室氣體排放。
生產(chǎn)效率非常高:有研究表明,微生物發(fā)酵生產(chǎn)蛋白的速度是植物的500倍,是動(dòng)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(fā)酵罐進(jìn)行微生物發(fā)酵,一年能生產(chǎn)近100萬(wàn)千克發(fā)酵蛋白。
轉化率較高:通過(guò)微生物發(fā)酵方式利用1千克淀粉可以生產(chǎn)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(chǎn)出47克和14克蛋白。
四、應用領(lǐng)域不斷拓展,需求市場(chǎng)不斷擴容
近年隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的不斷提升,應用領(lǐng)域不斷拓展,從而也在不斷推動(dòng)其市場(chǎng)需求規模不斷擴容。例如在食品工業(yè)中,發(fā)酵蛋白作為食品添加劑、營(yíng)養補充劑、功能性食品的原料,提高了食品的營(yíng)養價(jià)值和保健功能;在飼料工業(yè)中,發(fā)酵蛋白作為飼料添加劑,提高了飼料的營(yíng)養價(jià)值和動(dòng)物生長(cháng)性能,降低了養殖業(yè)對環(huán)境的影響;在醫藥工業(yè)中,發(fā)酵蛋白用于藥物制備、生物治療等領(lǐng)域,展現出廣闊的應用前景。
1、食品工業(yè)
食品工業(yè)是指以農副產(chǎn)品為原料通過(guò)物理加工或利用酵母發(fā)酵的方法制造食品的工業(yè)門(mén)類(lèi),與國家經(jīng)濟發(fā)展水平和人民生活質(zhì)量息息相關(guān),同時(shí)也是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。
我國食品行業(yè)是一個(gè)充滿(mǎn)活力和潛力的市場(chǎng)。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(yè)資產(chǎn)占全部規上工業(yè)的4.7%,完成了占比6.6%的收入,實(shí)現了占比8.7%的利潤,對推動(dòng)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)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(cháng)至8411元。
數據來(lái)源:國家統計局,觀(guān)研天下整理
居民食品消費需求的持續釋放為食品工業(yè)發(fā)展提供強大驅動(dòng)力。近年伴隨著(zhù)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(fā)酵蛋白行業(yè)的發(fā)展提供了寬闊的市場(chǎng)。
近年國際上,發(fā)酵蛋白食品層出不窮。自20世紀80年代開(kāi)始,英國品牌Quorn就開(kāi)始利用發(fā)酵蛋白技術(shù)進(jìn)行食品開(kāi)發(fā)。Quorn利用高通量篩選技術(shù),用絲狀鐮孢菌發(fā)酵出高纖維、低飽和脂肪的優(yōu)質(zhì)蛋白。最早上市的產(chǎn)品為健身蛋白粉,2011年Quorn發(fā)布了第一款發(fā)酵蛋白“肉”漢堡,近來(lái)又推出了香腸、肉卷類(lèi)產(chǎn)品,深受消費者喜愛(ài)。
美國公司Perfect Day利用微生物來(lái)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(zhì)地與牛奶冰淇淋無(wú)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(chǎn)蛋清蛋白作為烹飪和烘焙原料,其口感與雞蛋相仿,且營(yíng)養豐富,不含膽固醇。
截至目前,全球已經(jīng)有18個(gè)國家許可鐮孢菌發(fā)酵菌絲體蛋白食品上市銷(xiāo)售。
2、飼料
我國已把發(fā)展微生物發(fā)酵蛋白飼料作為未來(lái)飼料行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。根據《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規劃》《飼料工業(yè)“十二五”發(fā)展規劃》明確提出:生物技術(shù)與生物飼料在保障飼料安全與食品安全、促進(jìn)飼料產(chǎn)業(yè)健康可持續發(fā)展及產(chǎn)業(yè)布局等方面具有重要意義,發(fā)展微生物發(fā)酵蛋白飼料是我國今后飼料工業(yè)發(fā)展的長(cháng)期戰略。
工業(yè)飼料是指經(jīng)工業(yè)化加工、制作的供動(dòng)物食用的飼料(餌料),是支撐養殖業(yè)發(fā)展的重要基石,在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用。我國工業(yè)飼料行業(yè)起步于20世紀70年代,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,目前行業(yè)已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈條,從原材料供應到產(chǎn)品生產(chǎn),再到最終應用,各個(gè)環(huán)節都在不斷優(yōu)化升級。
雖然2024年受生豬、羊等養殖規??s減影響,其總產(chǎn)量出現2.05%的小幅回落,但仍維持在30000萬(wàn)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(yè)飼料生產(chǎn)國以來(lái),我國已連續13年保持世界第一地位。
數據來(lái)源:中國飼料工業(yè)協(xié)會(huì ),觀(guān)研天下整理
3、醫藥
自“十二五”以來(lái),由于經(jīng)濟發(fā)展和醫療體制改革促使需求不斷釋放,我國醫藥工業(yè)總產(chǎn)值保持高速增長(cháng),我國已經(jīng)成為全球最大的新興醫藥市場(chǎng)。數據顯示,2024年我醫藥制造業(yè)營(yíng)業(yè)收入為25298.5億元,與2023年一致,無(wú)變化;營(yíng)業(yè)成本為14729.6億元,比2023年增長(cháng)2.0%;利潤為3420.7億元,比2023年下降1.1%。不過(guò),雖然2024年我醫藥制造業(yè)企業(yè)利潤仍處下降區間,但在一攬子增量政策及時(shí)出臺后,行業(yè)效益呈現持續恢復態(tài)勢。
數據來(lái)源:國家統計局,觀(guān)研天下整理
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五、當前行業(yè)仍有問(wèn)題亟待解決
雖然近年以發(fā)酵蛋白為原料的諸多產(chǎn)品已實(shí)現商業(yè)化生產(chǎn),且生產(chǎn)成本低廉,表現出良好的可擴展性。但若想讓更多發(fā)酵蛋白食品進(jìn)入大眾視野,一些問(wèn)題仍亟待解決。
一方面是發(fā)酵原料來(lái)源有待解決。目前,發(fā)酵蛋白主要原料來(lái)自淀粉產(chǎn)生的葡萄糖,而淀粉仍來(lái)源于農業(yè)生產(chǎn)。因此,需開(kāi)發(fā)出更多負碳發(fā)酵技術(shù),利用一些低成本原料,例如合成氣、二氧化碳等,使發(fā)酵蛋白技術(shù)更加可持續。
另一方面是口感仍有待提升。雖然目前發(fā)酵蛋白食品可通過(guò)物理加工方式改變蛋白的球狀結構,制造出類(lèi)似真實(shí)肉纖維的拉絲蛋白,更具動(dòng)物肉的質(zhì)感、咀嚼感和香味,但當前以肉糜類(lèi)為主,且仍無(wú)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(lǐng)域發(fā)酵蛋白生產(chǎn)成本仍然較高。為實(shí)現發(fā)酵蛋白產(chǎn)品替代傳統蛋白產(chǎn)品的經(jīng)濟可行性,人們要進(jìn)一步優(yōu)化生物工藝設計,提高單位體積生產(chǎn)率,實(shí)現發(fā)酵蛋白規?;a(chǎn)效益,降低發(fā)酵蛋白飼料領(lǐng)域生產(chǎn)成本。(WW)

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