查看原文
其他

谷孚《2022新蛋白发酵行业报告》:发酵技术驱动中国未来食品发展

谷孚(GFIC) FBIF食品饮料创新
2024-08-28

FBIF推荐


谷孚是一家致力于推动国内新蛋白(替代蛋白)产业发展的咨询机构其于2022年6月发布的《2022新蛋白发酵行业报告》是国内首份聚焦发酵技术应用于新蛋白产业的报告谷孚团队在近两年的时间里访谈了国内外三十余位新蛋白行业的专家和学者,从商业、投资和科研三大角度,以六个章节梳理了整个新蛋白发酵行业的发展逻辑和案例,总结了新蛋白发酵产业各个环节的机遇点。


FBIF发现,至今回顾2022年这份报告仍然有其独特的价值,报告内提到的关于新蛋白发酵行业的概念解释、技术分类、机遇分析等内容并不失时效性,当下看来也仍然具有着借鉴意义。本文将重点分享报告中的前四个章节。



我国新蛋白产业迎来由快速发展向高质量发展转型的关键时期。近年来,植物基产品在餐饮端和零售端稳步拓展,食品巨头及跨国公司纷纷布局植物基。国植物奶市场增长迅猛,特别是燕⻨奶等明星产品受到消费者的追捧。植物肉市场,品牌不断涌现,产品不断迭代。与此同时,细胞培养肉初创企业快速成长,研发进展显著。



提示:文末附报告原文下载方式。


发酵与新蛋白


根据OECD-FAO的定义,发酵指利用微生物生命活动来大量产生微生菌体和积累特殊代谢产物的过程。人们可以利用微生物的特定性状,以及现代工程技术进行有用物质的工业化生产,其产业关联度涉及医药、农业、食品、化工、轻工及环保等多个领域。


新蛋白(Alternative Protein),指通过推动技术变⾰和原料创新,所研发、生产和供应的,足以对标传统畜牧业产出的动物蛋白产品的,乃至比其更安全、美味、平价、健康、高效、持续的新产品。新蛋白是目前国际上公认的,有能力大规模供应足以对标传统畜牧业产出的动物蛋白产品的蛋白解决方案,旨在多样化蛋白来源,并且为消费者提供全新的蛋白产品。


在新蛋白产业中,“发酵”是指通过培养微生物,来加工或者生产食品原料(如微生物菌体本身作为蛋白原料),以及可应用于植物基或细胞培养产品中的功能成分(如具有特定功效的蛋白)的技术。发酵技术之所以被称为是新蛋白产业的重要支柱,因为该技术不仅可以生产单细胞蛋白作为主要蛋白原料,也可以获取功能成分(例如:风味物质、酶、色素等)提升植物基和细胞培养产品的品质和功能特性。


发酵技术在新蛋白产业中的三种应用方式


江南大学生物工程学院周景文教授表示:“国内新蛋白发酵近几年研究工作主要聚焦三大方向:精密发酵建立食用级细胞工厂,生产出能提升终端产品感官属性的特定功能成分;生物质发酵生产可以直接食用的菌体蛋白和特定的功能成分;传统发酵制造酸奶、⾖豉、调味品等。”


与植物基产业发展不同,中国细胞培养肉行业发展尚属早期,在生产过程中⾯临了多项挑战。作为⼀种具有颠覆性的新型肉类生产技术,成本、商业化以及生产效率都是生产过程中的重要考虑要素,且终产品中的营养价值和感官特性也不能忽视,这两点也是植物肉产品加工中⾯临的难题。发酵技术在新蛋白领域的崛起,同样为细胞培养肉产业带来了机遇⸺全球多家新蛋白公司运用发酵技术提供的相关方案,可以解决细胞培养肉生产环节中的难题[1]。


发酵技术赋能新蛋白产业案例


发酵技术能够在提高生产效率、满足营养健康需求、实现双碳目标三方面助力高效蛋白生产。


根据世界资源研究所(World Resources Institute)的报告,尽管禽类是饲料转化率最高的动物,生产1卡路里的禽类也需要约9卡路里的饲料,而1卡路里的牛肉则需要至少40卡路里的饲料。因此随着畜牧业的发展,饲料用粮的需求越来越大。新蛋白产业的崛起,可以有效提高蛋白生产效率,从源头上缓解畜牧业带来的粮食安全问题。


作为未来食品发展核心的新蛋白领域更应尽可能满足消费者的营养和健康需求,发酵技术的应用可以加速实现这⼀目标。合成生物学的应用,特别是功能性成分的开发和生产,可以有效地提高食品的营养价值并赋予新的产品功能,满足消费者期望,是引领未来食品发展的主要趋势。

研究表明,真菌蛋白(Mycoprotein)的营养价值,包含但不限于:高蛋白含量,可以提供九种必需氨基酸,富含充足膳食纤维与微量营养素,饱和脂肪与胆固醇含量较低,可降低肥胖风险,保持⻣骼肌量等[2]。除了真菌蛋白,在生物质发酵领域,还有另外⼀个高质量的蛋白来源——微藻,富含重要营养元素,例如:蛋白、健康油脂、维生素和矿物质等[3]。


据联合国粮食及农业组织(FAO)披露,畜牧业释放了全球温室⽓体总量的14.5%。根据波士顿咨询公司的研究,新蛋白产业的发展将有效降低温室⽓体排放⸺对比传统动物蛋白产品,每千克植物基产品生产过程中所排放的⼆氧化碳当量远远低于其所对标的动物蛋白产品。


1997-2017年中国农业生产活动温室气体排放量(分产品)


我国新蛋白发酵领域信息概览


我国新蛋白发酵产业尚属发展早期,国内现有的新蛋白发酵公司和具有相关业务的食品企业,以及涉足新蛋白发酵研究领域的高校和科研院所,当下多聚焦于合成生物学、发酵工程和单细胞蛋白生成等技术,有待进行下游产品的开发和创新。以下分别是我国新蛋白发酵企业和科研机构信息概览。


2.1 我国新蛋白发酵企业信息概览


国内已知的新蛋白发酵企业共13家,技术类型涉及四大类:酵母、菌丝体、微藻生物质发酵以及精密发酵。(本信息概览只包含国内以新蛋白为主营业务,或者正在开发新蛋白产品的发酵企业,不包含已为市场提供发酵解决方案的相关食品和生物技术企业)


我国新蛋白发酵企业信息表(按公司名称首字母排列)

最后更新时间:2022年5月30日


2.2 我国新蛋白发酵学术科研机构信息概览


谷孚根据国内高校或科研院所与新蛋白发酵技术相关的专业设置、专利和论文发表数量、所承担的纵向科研项目、横向项目合作、重大成果及衍生初创,总结出12所在新蛋白发酵技术上领先的机构单位。其中不乏拥有发酵技术优化植物蛋白和精密发酵合成功能性成分的专利,以及国际领先设备和技术的机构。


我国新蛋白发酵学术科研机构分布图
(统计不包含港澳台地区)


我国新蛋白发酵学术科研机构信息表


新蛋白发酵领域的商业机遇


新蛋白产业作为未来食品的重要核心,目前发展仍处于早期。但是这⼀领域⽆论是已经上市的肉蛋奶替代品,还是正在探索应用场景的功能性原料,都发挥了发酵技术的潜能,并带来了各类商机。早在1985年Quorn已成为应用发酵技术生产新蛋白的先驱者,但直到2013年,这⼀领域才在商业资本的扶持下逐渐成长,目前全球大部分应用发酵技术的新蛋白初创企业均在2013年及之后成立。过去九年间,经过全球创业者、企业家、投资人和科研工作者的不懈努力,发酵逐渐崛起成为新蛋白产业的支柱技术之⼀。在可遇见的未来,发酵赋能的新蛋白将与传统畜牧业生产的蛋白质以安全、高效、可持续的方式共存,优势互补,以应对消费者⽇渐增长且多样化的蛋白需求。


全球新蛋白发酵公司数量和每年新创立的公司数量


基于谷孚全球合作伙伴暨新蛋白智库The Good Food Institute(GFI)对于发酵的相关研究,本篇报告将发酵技术应用于新蛋白领域的产物,和终产品类型做如下归类:


3.1 发酵产物和新蛋白终产品


新蛋白发酵领域重点关注的产物类型为:蛋白质、油脂、风味物质、酶、色素和生长因子等。其中,谷孚将风味物质、酶、色素、生长因子等归类为功能成分。


发酵产物和新蛋白终产品示意图


新蛋白终产品类型


根据谷孚的分析和总结,发酵企业研发中或者已经上市的终产品,已经覆盖以下所有类型:



3.2 生物质发酵与传统发酵商业机遇


本节将以国际前沿及创新的生物质与传统发酵公司为例,分析不同微生物种类赋能蛋白生产的⼴阔商业前景。



真菌


⼀类单细胞或多细胞微生物,不含叶绿素,大都具有细胞壁。通常⼜分为三类,即酵母菌、霉菌和大型真菌(蕈菌)。


菌丝体


菌丝体是真菌的营养生长部分,由许多分支的菌丝组成。菌丝体在新蛋白发酵领域有⼴泛应用,既可以作为主要蛋白原料,⼜可以作为发酵剂进⼀步与植物成分进行反应。


报告内将详细列举国际上典型的生物质和传统发酵公司如何利用菌丝体生产和加工新蛋白产品。(以下仅展示部分)



微藻


是指⼀类形态微⼩,能够进行光合作用,以单细胞或简单多细胞形式存在的藻类。利用培养细菌和真菌等⾮光合微生物的发酵基础设施来大规模培养微藻,具备⼀定的的优势。


报告内将详细列举国际上典型的生物质发酵公司如何利用微藻生产和加工新蛋白产品。(以下仅展示部分)



细菌


细菌作为⽓体发酵的主要功⾂,可以将⼆氧化碳等⽓体转化为蛋白。近年来全球范围内,⽓体发酵已经⼴泛应用于饲料蛋白的生产。随着⽓体发酵在饲料蛋白领域的发展,该技术在新蛋白领域的应用也逐渐获得关注。报告内将详细举例国际上典型的⽓体发酵公司,同时也是生物质发酵公司如何利用细菌和⼆氧化碳生产新蛋白产品。(以下仅展示部分)



3.3 精密发酵商业机遇


本节将以国内外前沿及创新的精密发酵公司为例,分析不同产物种类赋能蛋白生产的⼴阔商业前景。(以下仅展示部分)



其他功能成分


除了以上提到的蛋白、油脂和风味物质,新蛋白精密发酵领域的产物还有涉及其他几类功能成分,包含但不限于色素、酶和培养基成分。报告内将重点举例国际上适用于新蛋白产业的色素、酶和培养基解决方案。(以下仅展示部分)



除此之外,针对新蛋白精密发酵公司,谷孚总结出在产品开发前评估不同产品机会时,主要考量的因素有以下三点(报告内将详细讲解):


1、核心技术(现有水平以及创新性)

2、市场潜力(消费趋势、价格水平、替代现有产品的市场规模、利润率等)

3、上市周期(监管框架、放大生产、成本控制等)


3.4 食品和生物科技企业的发酵解决方案


现有多家跨国食品和生物科技企业利用其在发酵工程领域(例如:酶的应用、菌株选育和大规模生产等)积累的经验和技术,为新蛋白生产商提供了⼀系列解决方案,以提高产品风味、质地和营养价值等。生产规模、成本和功能性,是这类型跨国企业为新蛋白行业客⼾提供差异化解决方案,以及助力产业发展的核心驱动力。这类企业包括但不限于原材料供应商,以及成分和配方提供商,例如:嘉吉、杜邦、AB Enzymes、Biocatalysts、诺维信、凯爱瑞、ADM、帝斯曼、天野酶和味之素等。本篇报告重点列举了以下发酵产品和服务供应案例。(以下仅展示部分)



新蛋白发酵领域的投资机遇


绿色低碳经济体系的发展孕育着各种投资机遇,以新蛋白为代表的未来食品就是其中之一,受到了资本的热捧。近年来,应用发酵技术的公司更是在方兴未艾的国际新蛋白投资领域中异军突起,融资额保持快速增长,巩固了发酵作为新蛋白产业三大支柱之一的地位。


新蛋白,引领了食物系统的绿色变革,在普华永道发布的《2021气候科技现状报告》(State of Climate Tech 2021)中,亦是“食品、农业和土地利用”领域融资能力最强的技术版块。尽管如此,在全球气候科技领域高达875亿美元的年投资额中,目前新蛋白这一变革传统畜牧业的颠覆性技术所吸引的投资占比依然较小。想要真正打破畜牧业是全球温室气体排放主要来源之一的这一僵局,新蛋白产业的发展还迫切需要更多的资金投入和更全面的技术及资源支持。


根据GFI出版的《2021年全球新蛋白发酵产业现状报告》,2021年全球新蛋白发酵领域,有以下四项重大融资事件,融资总额达到11亿美元,占发酵领域年度融资总额的65%。



虽然全球范围内新蛋白领域以及发酵技术版块在2021年的融资成绩喜人,但是我国对于这一产业的投融资才刚刚起步——各类投资者在植物蛋白和细胞培养蛋白两条赛道布局之外,逐渐意识到海外市场热度不断提升的发酵领域蕴含的潜在投资机遇。本报告第四部分总结了风险投资、产业投资和早期项目投资(孵化和加速器、科技学术竞赛)三种不同投资模式下我国新蛋白发酵产业已发生的投融资活动,分析该产业发展初期海量的投资机会。


首先,在风险投资领域,自2020年至今,我国新蛋白发酵领域的投融资事件共8起,融资金额超过8000万元人民币(根据公开资料整理和企业自行提供)。


我国新蛋白发酵领域的投融资事件


从以上事件可以看出,风险投资公司对我国新蛋白发酵企业的初期发展给予了重要的支持。


其次,在产业投资领域,许多原料和配方解决方案供应商、肉蛋奶制品生产商、综合性以及生物科技企业都在新蛋白原料与产品创新、放大生产及降本增效等环节进行积极布局和投资。另外,一些国家的国有投资机构和主权财富基金也有涉足新蛋白领域的投资。目前全球各类企业除了在推出自己的新蛋白产品线或创立新品牌之外,主要有三种方式战略布局,扶持行业发展。



最后,在早期项目投资领域,孵化和加速器作为⼀类深受创业者⻘睐的早期投资伙伴,也是不少国际新蛋白发酵明星公司创业初期的选择。另外全球范围内,部分食品和生物技术企业也会构建内部孵化和加速器,作为企业创新策略的重要组成部分。我国目前已知专注于新蛋白领域的孵化和加速器,有道夫子食品国际(Dao Foods International)旗下的道夫子食品孵化器和力矩资本中国替代蛋白基金与缤创(Brinc)国际创投加2022谷孚新蛋白发酵行业报告54速器成立的联合投资基金和加速计划。另外,国内已知覆盖新蛋白领域的孵化和加速器,则有默克中国加速器(细胞培养方向)和璞跃中国(Plug and Play China)与南京国家农创中心共建的南京国际农业创新加速平台等。


除孵化和加速器外,科技学术竞赛能够为新蛋白的发展发掘最具潜力的创新人才。目前国际上已经有合成生物学领域的最高国际性学术竞赛iGEM(全称 International Genetically Engineered Machine Competition),国内相关领域也出现了此类型的比赛,但是国内新蛋白领域还未出现此类型的比赛。


结语


如今,新蛋白产业逐渐进入转型期,除了植物奶热度依然不减,新品类层出不穷;植物肉的发展却⾯临消费需求平淡,品类、渠道拓展放缓等难题。投资者对于新蛋白的兴趣,也从已经上市的植物基产品延伸到了适合长远布局的细胞培养和发酵。在这产业转型的关键时期,希望本报告能帮助相关企业、投资机构和科研人员理解行业发展趋势,以明确切合自身实际的发展目标。


报告下载


FBIF后台回复关键词“2022新蛋白”,即可获取《谷孚2022新蛋白发酵行业报告》。


[1] Satnam Singh, Wee Swan Yap, Xiao Yu Ge, Veronica Lee Xi Min, Deepak Choudhury. Cultured meat production fuelled by fermentation. Trends in Food Science & Technology, Volume 120, 2022: Pages 48-58.

[2] Derbyshire, E. Food-Based Dietary Guidelines and Protein Quality Definitions—Time to Move Forward and Encompass Mycoprotein? Foods, 2022, 11, 647

[3] Torres-Tiji Y, Fields FJ, Mayfield SP. Microalgae as a future food source. Biotechnology Advances. 2020 Jul-Aug;


内容来源:谷孚(GFIC)


提示:

* 本文经谷孚(GFIC)授权转载,不代表FBIF立场,转载请联系出处。



更多文章


/ FBIF食品微信群 /

让专业的人聚在一起,30w+食品人已加入!

继续滑动看下一个
FBIF食品饮料创新
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存