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全球植物蛋白市场增长迅速藻类蛋白或迎发展良机

时间:2020-05-12 文章来源: 作者: 点击量:0

  人体摄入的蛋白质可分为动物蛋白和植物蛋白两大类。动物蛋白更易被人体吸收,同时也含有人体必需氨基酸,但其不足之处是含有的饱和脂肪酸会对心脑血管造成影响,过多摄入可能会增加患冠心病的风险。随着人们生活质量的提高,对蛋白质的需求量也在提高,但蛋白质生产缺口仍然较大,因此人们开始追求不同来源的蛋白质——植物蛋白。据专业机构预计,植物蛋白市场将在未来10年迅速增长。到2030年,全球植物蛋白市场规模将从现在的46亿美元飙升至850亿美元。藻类食品的营养成分丰富以及其他有利健康相关的因素,都在推动其全球市场的发展,藻类蛋白将是未来蛋白食物的重要原料。

  研究发现,可食用的藻类含有人体必需的8种氨基酸,而且组成合理,并对高血压、糖尿病、癌症等多种疾病有辅助治疗作用,可以说,藻类是优良的蛋白质源。与大豆、乳清、豌豆等传统来源类似,藻类蛋白因其丰富的营养成分而在营养食品行业产生了巨大的吸引力。

独具特色 优势尽显

  微藻积累蛋白质的能力在藻类里是最强的,某些小球藻和螺旋藻的蛋白含量能达到干重的70%,干燥的藻粉几乎相当于浓缩蛋白粉,去除脂肪和纤维素,即可达到分离蛋白的标准。这个优势是陆生植物无法比拟的。除了蛋白含量高,主要有以下四个优势:

  可调控性 微藻作为单细胞或多细胞藻类,其生长特性和产物组成具有很高的可调控性,这是由于其数十亿年的进化所致。改变培养基中的营养元素,即可对微藻细胞中的蛋白质、油脂和某些高价值的次生代谢产物进行诱导调控,以达到最大效率获得目标产物的目的。

  工业化生产 植物蛋白的产业链结构是“农业+工业”,而藻类蛋白是纯工业生产,从藻种培育到蛋白产出,是生物工程和化学工程的结合,摆脱了农业的食物原料生产方式。这也决定了其高度可控性,包括食品安全、品质、价格都是可控的。

  单位土地产量极高 以跑道池培养螺旋藻为例,其每亩年产螺旋藻粉(蛋白含量按60%计)达到900多公斤,比大豆蛋白和豌豆蛋白高出两个数量级。其生产集约化程度高,产地布局灵活。

  环境友好,低碳甚至负碳生产 微藻生产不涉及化肥、农药,水资源也可以循环利用,基本没有废物排放。尤其是采用光自养—异养的混合培养方式,其碳排放比植物蛋白生产显著降低。

  在应用途径上,藻类蛋白市场可细分为膳食补充剂、食品饮料、动物饲料、化妆品等。

全球市场稳步增长 螺旋藻备受关注

  据估计,未来全球藻类蛋白市场规模将以6.6%的复合年增长率增长。到2023年,全球藻类蛋白规模将达到12亿美元,其中,螺旋藻的市场份额将占主要地位。

  藻类蛋白的来源可分为海藻和淡水藻两大类。其中淡水藻类(例如螺旋藻和小球藻)在2018年占整个行业收入的近69%,以螺旋藻为主。许多公司都在池塘和光生物反应器中培育藻类,主要是使用淡水。小球藻是一种单细胞微藻,主要生长在淡水中,它含有50%—60%的蛋白质、20%的脂肪、20%的碳水化合物、5%的纤维和10%的矿物质和维生素。

  另一种藻类——螺旋藻干重的蛋白质含量约有50%—70%。与其他微生物相比,螺旋藻的核酸含量低、维生素和矿物质浓度高、细胞壁易消化等特点吸引了众多食品生产商。根据有关报道,全球螺旋藻市场预计将从2019年开始以9.4%的复合年增长率增长,到2025年达到6.296亿美元。从数量上看,从2019年开始,这个市场的年复合增长率预计将达到13.6%,到2025年将达到68025.2吨。

  螺旋藻已成为食品界备受关注的蛋白质来源,被认为是最具潜力生产单细胞蛋白质的藻类。目前我国共有螺旋藻工厂近70家,年产量超过9000吨,占全球市场的60%以上,是螺旋藻生产大国。

  为了满足日益增长的需求,制造商们正在开发小球藻和浮游植物作为藻类蛋白工业的重要菌株的潜力。根据有关报告,在全球海藻蛋白市场中,北美占据了主要的收入份额,其次是欧洲,这两大市场预计将持续温和增长。而亚太市场对天然食品添加剂和膳食补充剂的需求增加将是最快的。

  经过近30年的蓬勃发展,我国已成为世界上主要的微藻生产国家,国民的消费量也在增加。《国民营养计划(2017-2030)》指出,到2030年,全国居民膳食中要减少50%的动物蛋白摄入量,减少的动物蛋白以植物蛋白替代,藻类蛋白是重要的替代选择之一。

  微藻作为食物资源在20世纪60年代曾大规模推广,但受制于当时的技术水平和对微藻的研究不足,其生产形势只限于粗放式的养殖,品质差,也没有深加工,导致其并没有成为可靠的食物资源。从微藻到食品原料还需要很多产业链的整合和技术突破,目前阶段,成本高仍然是制约微藻生物能源的瓶颈。

  如今,微藻已经成功应用于功能食品原料生产,对微藻培养特性和代谢机理研究都有了长足进步。此外,人们对微藻也有了全新认知。微藻在新食物资源,尤其是蛋白资源的开发成为食品科技的热点。

  不过,微藻蛋白要形成产业,还需要解决几个问题,包括:以蛋白为目标物的藻种优选、培养优化和蛋白绿色分离技术;微藻蛋白的加工性能测试与改性优化;微藻蛋白产品示范应用。

  就目前大热的人造肉行业来看,微藻的高蛋白质含量及其含有的功能物质,如多不饱和脂肪酸(DHA、EPA),可以使人造肉等替代食品升级为有益健康的“功能肉”,同时提高其安全性。或可预见,微藻能成为工业化制造的、安全的“人造肉”食品原料,在未来食品创新中扮演更重要的角色。

  (李薇羽)


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