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古老的发酵，正在创造未来食品？

2023-05-11 11:35:16 来源：FoodTalks

发酵，是人类最古老的生物技术工具之一。

(资料图片仅供参考)

骆驼奶、羊奶和牛奶等乳制品的发酵，在公元前10000年就已出现；由水果、蜂蜜和大米制成的发酵酒精饮料，可以追溯到公元前7000-6600年的中国河南地区；还有强有力的证据表明，巴比伦在公元前3000年左右出现了发酵饮料[1]。

奶酪

图片来源：Pexels

自新石器时代以来，人类利用微生物的力量发酵水果、蔬菜、肉、鱼和谷物等。如今在经历了高度工业化后，人们开始返璞归真，追求以更自然的方式来加工食物，发酵便成为了食品创新的强大源泉。那么，发酵是如何实现可持续饮食的？还有哪些尚未被开发的潜力？

一、古老的智慧

许多世纪以来，发酵被认为是食物分解过程的一部分，甚至被看作是“神提供的奇迹”。直到19世纪，法国化学家Louis Pasteur提出，发酵是微生物（即酵母菌和细菌）作用的结果[2]。

简单来说，发酵是一种“没有氧气的呼吸”——微生物在无氧环境下，利用其酶的作用分解食物中的糖分，产生的酸或酒精能够防止致病菌的滋生，食物得以延长保存时限，发酵过程中生成的芳香化合物还能赋予食物不同的风味。

根据微生物及其副产物的不同，发酵可以分为多种类型，包括乳酸发酵、酒精发酵等。人们通过不同的组合，得到了奶酪、康普茶、啤酒、酸菜等多种产品。

泡菜

图片来源：Pexels

当然，发酵的价值，不仅仅是保存食品、延长保质期和改善风味。20世纪初，俄罗斯细菌学家Elie Metchnikoff对酸奶中细菌的有益作用提出了科学解释，并将保加利亚公民的长寿归因于他们食用含有乳酸菌的酸奶[3]。

此后，科学家们不断深入的研究，使发酵食品的健康益处逐渐为人们所知——大多数发酵食品都含有益生菌、益生元等成分，有助于改善认知和消化功能；发酵分解了食物中的一些天然糖、淀粉以及一些“抗营养素”，使食品更容易消化的同时，营养成分也更易吸收；此外，发酵食品饮料还具有抗炎、抗氧化、抗真菌等特性。

二、发酵的力量

目前，发酵已被应用于诸多品类，包括烘焙、糖果、乳制品、酒精饮料、非酒精饮料、婴儿配方奶粉、膳食补充剂、蔬菜和肉类、动物饲料产品等。市场参与者们也在不断创新，充分挖掘发酵的潜在能量。

1、The Coconut Cult：植物基发酵益生菌酸奶

发酵乳制品是益生菌的丰富来源，一些初创公司将微生物发酵与大豆、杏仁或椰子等植物相结合，为素食主义者与乳糖不耐人群提供非乳制品的替代选项。由于益生菌源自发酵过程，非乳制酸奶与乳制酸奶具有相似的益生菌特性。

美国初创公司The Coconut Cult便是主打手工益生菌酸奶，采用椰子奶油、椰子肉和可可等有机成分，结合定制的益生菌混合物（含16种益生菌菌株）制作而成。该品牌将8000亿个高活性益生菌小批量发酵到每夸脱原料中，创造出每盎司500亿个CFU的益生菌椰子酸奶，帮助恢复肠道和消化系统健康。

手工益生菌酸奶

图片来源：The Coconut Cult官网

2、Better Nature：高蛋白发酵豆制品

发酵食品在世界各地的饮食文化都占据着重要的位置，如酸菜、味噌等。发酵使这些食物更容易消化，同时还含有更多的蛋白质和氨基酸，使之成为植物蛋白质的丰富来源。这些地方美食也为食品行业参与者带来了创新灵感。

英国初创公司Better Nature以源自印度尼西亚的发酵豆制品“豆豉”为基础，推出富含蛋白质和纤维的多种口味豆豉产品。这家公司的发酵过程中使用了定制的真菌培养物，生产出比传统豆豉含有更多维生素B12的产品，同时产生更少的碳足迹。

Better Nature产品

图片来源：Better Nature官网

3、Phytolon：酵母发酵天然色素

消费者用天然食用色素替代合成色素的需求正在增长，但从植物或昆虫中提取天然色素非常困难，且容易产生批次间差异，通过微生物发酵来生产食用色素是一种更易于操作且成本可控的替代方案。

来自以色列的Phytolon利用面包酵母在短发酵周期内有效地生产和释放大量天然的甜菜碱色素。这种色素主要存在于甜菜根和仙人掌果实中，是强大的抗氧化剂和抗炎剂，具有广泛的色谱和食品兼容度。而发酵技术代替农耕来生产天然食用色素，能够大幅减少碳足迹、节省土地，同时产品稳定性高、成本效益更强。

色素

图片来源：Phytolon官网

4、Brussels Kvas：乳酸发酵低度酒

低糖、低酒精饮料的流行度正在上升，这些饮料可以减轻当代消费者的焦虑和压力。饮品厂商正在研究发酵方法，以最大限度地减少产品中糖和酒精的含量，同时提升产品口感，为消费者提供味道相似但更健康的酒饮替代品。

比利时初创公司Brussels Kvas生产天然发酵低酒精格瓦斯饮品，采用黑麦、大麦等天然成分制作。与使用酒精发酵的传统啤酒生产工艺不同，这家公司使用乳酸发酵，产品酒精含量低于1.5%，仅会由野生酵母产生极少量的酒精。同时，该饮品未经过滤和巴氏杀菌，因此富含益生菌，能够在瓶中继续发酵，需冷藏以减缓发酵。

格瓦斯饮品

图片来源：Brussels Kvas官网

5、FermBiotics：天然发酵膳食补充剂

发酵食品在提供益生菌的同时，能够使食物中的营养物质易于消化，这些特性也能够增强膳食补充剂的健康属性。目前已有膳食补充剂品牌提供不同补充成分的发酵版本产品，增加营养素的生物利用度，并提供潜在的抗氧化和抗炎活性。

丹麦初创公司FermBiotics利用益生元、益生菌和生物活性物质，生产天然发酵植物产品作为食品配料、膳食补充剂和医疗食品。其宠物膳食补充剂由海藻和油菜配制而成，帮助宠物稳定肠道菌群、减少胃肠道炎症，同时提供日常所需纤维。

宠物膳食补充剂

图片来源：FermBiotics官网

三、食品的未来

根据全球市场研究和咨询公司Meticulous Research的报告显示，发酵食品饮料市场规模将在2030年达到10015.8亿美元（约合人民币69274亿元），在2023-2030年的预测期内的复合年增长率为6.3%[4]。透过市场的增长，我们可以重点关注以下几点趋势。

一是益生菌细分品类将主导发酵食品饮料市场。根据成分，发酵食品饮料市场分为益生菌、氨基酸、有机酸、维生素、工业酶和其他成分。益生菌细分市场预计将在今年占据最大份额，主要归因于消费者对益生菌相关健康益处的认识提高，如改善消化健康、提升免疫健康和助力体重管理等。

二是植物基浪潮将进一步推动发酵食品饮料的需求增长。在可持续饮食的趋势下，越来越多的消费者开始提高日常饮食中植物来源食物的比例，而发酵使植物蛋白代替动物蛋白成为可能，同时能够在不使用添加剂的前提下，大大减少植物食材的损耗与浪费。

三是发酵工艺将成为反食品浪费的重要工具。根据联合国粮食及农业组织等机构今年发布的《全球粮食危机报告》显示，2022年全球58个国家和地区约2.58亿人面临严重粮食不安全问题，较2021年53个国家和地区的1.93亿人有所增加[5]。在潜在的食品短缺危机下，发酵能够充分利用植物及其副产品，减少食物浪费与碳足迹。

Grand执行董事Damien Paineau曾表示：“尽管发酵是一种古老的做法，但就所使用的微生物、发酵过程以及最终产生的发酵食品饮料而言，其潜力完全未被开发。”[6]未来我们需要进一步探索细菌与酵母的多样性，借助人工智能的力量预测微生物与食物基质相互组作用的机制与结果，实现更高效的创新。

参考来源：

[1] BEYOND SAUERKRAUT: A BRIEF HISTORY OF FERMENTED FOODS, Kelly Clime, 1900 Farm Manager, Living History Farms

[2] Fermented food, sustainable food? Inrae

[3] Centenary of the death of Elie Metchnikoff: A visionary and an outstanding team leader, Microbes and Infection

[4] Fermented Foods and Beverages Market - Global Forecast to 2030, Meticulous Research

[5] 《全球粮食危机报告》：2.58亿人面临严重粮食不安全问题，京报网

[6] Fermented foods, a potential for innovation in the food transition, Inrae