未来的食物味道_德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会-北京代表处

鸡蛋是很多人早餐餐桌上必不可少的，尤其是在复活节之际。与此同时，也有消费者为保护环境，抵制大规模饲养动物、减少对动物产品的消耗。

如何实现既能享受美食，又不用承受良心上的不安？ “Bettr Egg”就是一个很好的解决方案。“Bettr Egg”外观和味道与真正的鸡蛋别无二致，但又不是鸡蛋。不仅能作为素食主义者的蛋糕、煎饼和其他菜品的烹饪原料，也能做成溏心蛋、煎鸡蛋、炒鸡蛋。目前可以说只有弗劳恩霍夫研究所取得了这样的研发成果。

不是鸡蛋，胜似鸡蛋
先有鸡还是先有蛋？现实中我们已经不需要再回答这个古老的问题了，因为没有鸡也可以生产出蛋。

Verónica García-Arteaga女士2021年5月成立初创公司VEgg，是创始人和CTO。2021年11月Patrick Deufel博士作为联合创始人和CEO加入该公司。这些年轻的企业家们在柏林设立了办公室，努力把非大规模动物养殖生产的、健康的鸡蛋替代品推向市场。在他们的"Bettr Egg"中，通过离子和藻类水胶体的复杂相互作用，形成了一个有蛋黄膜的完整蛋黄。这种方法已经在饮食中有所应用，比如珍珠奶茶。蛋清主要由蛋白质和水胶体组成，也就是形成凝胶的多糖，这甚至能使透明的蛋白在烹饪过程中变成白色并凝固，就像鸡蛋一样。味道是由卡拉-纳马克（Kala-Namak）提供的，这是一种含硫量很高的黑盐。“我们尽可能保证蛋黄和蛋白成分简单：使用植物原料，不添加防腐剂和人工香精、色素。“García-Arteaga说。除此之外Bettr Egg也不含胆固醇、过敏原和麸质，更能保证健康。

蛋壳
虽说蛋壳本质上只是一个有些多余的外包装，但仍是鸡蛋的一个重要组成部分。为保留消费者烹饪时打开蛋壳的“体验”，研发人员开发出了合适的蛋壳。“我们的目标是制造一种能直接扔到肥料堆上的可生物降解蛋壳，要能进行工业生产，同时要像真的蛋壳那样易于打碎、能用勺子敲开。”Siegfried Fürtauer博士说，他在弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所（IVV）参与了蛋壳研发，同时领导VEgg公司外包装开发工作。但蛋壳仅仅做到上述几点还是不够的，还应该能够保护内容物。“正常的蛋壳要保证其中生长的小鸡能够获得足够的空气，因此是多孔透气的，但作为食品的蛋壳只需保证其内部不接触空气、细菌、不会变干。因此我们只模仿了普通蛋壳的形式而非材质本身，” Fürtauer博士补充道。为此他们使用了注塑工艺制造可生物降解热塑性塑料，这种塑料并非由石油制成，而是经过特殊细菌的发酵制造的。“我们在蛋壳上使用了全新一代生物塑料，”Fürtauer说。研究人员还在生物塑料加入了碳酸钙，使蛋壳易于打碎。目前材料开发已基本完成，可以规模化生产这种蛋壳。

Siegfried Fürtauer博士开发了用于制作外壳的新一代生物塑料。加入碳酸钙是为了使材料变得易碎。

工业化生产素鸡蛋仍面临挑战。一般来说有两种方案。第一种是生产完整的蛋壳，但留出一个填充孔，并将液体蛋黄和蛋清通过孔注入壳内。目前，因为蛋黄和蛋清粘稠程度不同，只能通过摇动或搅拌来混合它们。但球形的蛋黄也不会自发形成。为了使其成型——这也是最困难的部分，孔的直径、蛋壳的几何形状、喷嘴、填充时间和压力都必须完全合适。蛋黄和蛋清的成分之间进行复杂的互动，然后稳定形成了蛋黄和特有的蛋黄膜。García-Arteaga和Fürtauer相信，借助已经找到的机器供应商合作伙伴，这种技术将会取得成功。

第二种方法是提前将蛋黄膜包裹好的蛋黄放在敞开的半个蛋壳中，再用另一半蛋壳（ “外包装”的盖子）密封，然后将蛋清从填充孔倒入。和只能借助相应的工业设备来实现的第一种方法相比，这一方法在实验室中已证明可用。但现在，它还需转移到工业层面进行应用。这项工作预计在2023年底前完成。之后，人们可以在超市的货架上找到素鸡蛋和其 "蛋壳包装 "。在此之前，VEgg 公司不会浪费时间。作为衔接步骤，公司创始人将混合了蛋黄和蛋白的搅拌液装入袋子和容器，并将其销售给面包店、餐馆或其他B2B客户。在零售时，素炒蛋或其单独的组成部分——蛋黄和蛋白将被装在玻璃容器、利乐包、瓶子或酸奶盒中。除了灌装的技术可行性和用户友好，包装的可持续性也将发挥重要作用。García-Arteaga和Fürtauer希望这类炒蛋产品最早可以在2022年上市。VEgg团队的目标群体不只是素食者。Fürtauer说：“一种味道和外表都像鸡蛋的鸡蛋替代品肯定会广受欢迎——它不像豆腐，虽然是肉类替代品，但与动物产品毫无相似之处。”因此，对于想要减少鸡蛋消费但又不想降低口味标准的人来说，这是一个好消息。

从外观上看和切开时非常像母鸡蛋。蛋黄含有植物蛋白，例如来自豌豆和/或蚕豆、红薯的优质 Omega-3脂肪酸和钙。

即使有了 "Bettr Egg"，也还没有找到未来解决营养学难题的简单方法。这其中仍大有可为。弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的负责人Andrea Büttner教授说："对待食品，我们不能单独孤立地看待其发展。”她一直关注着大局。"我们需要经济和消费者的转变——否则我们仍需面对巨大的问题。" 诚然，许多素食主义者可能是出于对动物福利的考虑而决定不食用动物产品，但气候和资源问题也渐渐使从动物产品转向植物食品成为必然。此外，还存在着原材料短缺的问题。德国企业已经在担忧食品原材料和包装材料的大规模供应问题——而在未来，情况可能会变得更糟。Büttner确信：“在德国，如果不能克服重大挑战，我们将无法独立维持对人口的供应。”然而，新的替代品也带来了新的挑战。以燕麦饮料为例，所需数量的燕麦从哪里来？如何避免单元文化的出现？如果某一地区的燕麦因洪水欠收时应该怎么应对？奶牛一年四季都在产奶，而燕麦只能在特定时间收获——最佳的储存条件是什么？“我们必须重新考虑整个物流链和加工系统。”因此，弗劳恩霍夫不仅提供单独的项目和产品，而且作为一个系统供应商，旨在涵盖区域供应链的发展并发现新的经济形式和商业模式。或者，正如Büttner所说：“这不仅仅是开发鸡蛋或单个产品——弗劳恩霍夫有像拼图一样环环相扣的整个项目地图。”

奶酪——发酵的素食

不仅是鸡蛋，奶酪也需要新的食品。虽然在超市和有机市场的货架上已经有了一系列的素食牛奶替代品，但植物性奶酪品类的选择仍然非常有限。而且，除了奶油乳酪外，素食奶酪通常不是发酵的，而是脂肪和淀粉的混合物，几乎不含任何蛋白质，没有特别的营养价值。此外，它经常含有饱受争议的棕榈脂肪、必须申报的添加剂和提供“奶酪”味道的调味剂。

消费者往往对配料表持怀疑态度。因此，弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的研究人员在 "Kerbse "项目中采取了新方法——开发一种由豌豆蛋白制成的切片干酪，其生产方式与通过发酵过程由牛奶制成的奶酪完全相同。这种技术的优势是，豌豆的蛋白质含量很高，约为20%至25%，可以在各地种植，容易获得，而且不像大豆那样是转基因的——这有助于提高消费者的接受度。“我们用豌豆蛋白、菜籽油和糖源生产植物奶。”弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的组长Andrea Hickisch博士解释说，“奶酪是用乳酸菌接种、发酵，然后压榨、盐渍和成熟的。”尽管各个工艺步骤本身已经有几个世纪的历史，但仍然需要大量的开发工作。比如，必须找到合适的菌种，必须分解苦味物质和豌豆味，同时必须生产出奶酪味，还需要找到素食奶酪压制、盐渍和成熟的合适条件。一方面，奶酪不能发霉，另一方面，成熟期对于香气的形成十分必要。研究人员已经顺利完成了上述所有工作：奶酪样品在质地、感觉和口味方面已经非常诱人。然而，素食奶酪可能还需要一到两年的时间才能上市。

安心吃鱼

微塑料和重金属严重污染了海洋，最终通过鱼类进入我们的餐桌。此外，90%以上的鱼类资源已被最大限度捕捞，甚至被过度捕捞。另一方面，由于世界人口不断增长，越来越多的人依赖鱼类来摄取蛋白质。如果直接从细胞中培养出鱼类，而不是从海洋中捕捞，就可以解决这些问题。弗劳恩霍夫海洋和细胞生物技术发展中心EMB的衍生公司——Bluu Seafood公司，持有相应的技术。其创始人兼总经理Sebastian Rakers博士解释说：“我们用培养在生物反应器中支架结构上的真正的鱼类细胞生产鱼。”这样就不会有鱼因食物供应问题而死亡，而且鱼肉也不受基因工程、抗生素和环境毒素的危害。由于独立开发出了培养基，团队没有使用最初让基于细胞的肉类和鱼类养殖饱受指责的牛胎儿的血清。目前，混合产品，如鱼丸、鱼饼和鱼挞Fischtartar，将由细胞成分和植物蛋白生产，并供应给餐馆；之后，这些产品也将在超市中出现。长期来看，鱼片也将成为其中之一。在研究工作中，Bluu Seafood持续与弗劳恩霍夫海洋和细胞生物技术发展中心EMB密切合作，该中心是位于吕贝克的弗劳恩霍夫个性化细胞医疗研究所IMTE的相关组成部分。水产养殖和海水养殖中的鱼类饲养也可以是可持续的。当然，水里和鱼体内不能出现任何疾病。

因此，在欧盟的项目 "Rasopta"中，弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的研究人员正在研究饲养技术、相应的传感器和过滤系统，以便在早期就能发现疾病并采取预防措施。所开发的技术还可以防止异味，如霉味。弗劳恩霍夫海洋和细胞生物技术发展中心EMB的同事们正致力于改善鱼产品的可持续性，因为很多时候，卖出的只有鱼片而不是整条鱼，大量优质的鱼肉最后只能被丢弃。研究团队把这种鱼肉加工成像薯片的健康蛋白质零食。人们可以就像吃薯片一样，在沙发上享受这种零食。它比传统薯片更健康，例如，它们含有高质量的Omega-3-脂肪酸。弗劳恩霍夫也正在提高其在水产养殖这一增长领域的研究水平。自2022年1月1日起，海洋水产养殖协会 mbH的研究团队加强了弗劳恩霍夫个性化细胞医疗研究所IMTE的科研实力。联合起来的研究人员们旨在为环境友好型的水产养殖过程开发新的解决方案。

啤酒中的藻类

奇亚籽、荨麻和羽衣甘蓝被称为超级食品。但大型海藻凭借其宝贵的营养成分也在超级食品名单上占有一席之地。毕竟，它们含有大量的纤维、蛋白质和矿物质。藻类是在海中采集或培养的——不需要耕地、肥料和额外的能源。此外，它们从海洋中获取营养物质，这些营养物质因田地中的肥料过量流入海中而产生，造成问题。然而，与其他超级食品不同的是，迄今为止，海藻主要以片剂形式作为营养补剂。弗劳恩霍夫海洋和细胞生物技术发展中心EMB的组长Elke Böhme解释说：“我们希望让海藻——尤其是来自欧洲的海藻——更频繁地出现在德国的餐桌上。”“还有什么比用德国人最喜欢的饮料之一——啤酒，更适合来做这件事呢？”

藻类具有特殊的味道和缤纷的颜色，可以为大麦汁注入新意。研究人员已经开发出了海藻啤酒的生产工艺——它可以在标准啤酒厂里生产，只是在酿造过程中添加海藻。如果喜欢不含酒精的饮料呢？研究人员也为此制定了一个生产流程，可以酿造出海藻柠檬水。然而，正如弗劳恩霍夫海洋和细胞生物技术发展中心EMB的各种项目所示，叶状或糖海带等海藻不仅可以添加在流食中，还可以加工成海藻冰淇淋和海藻酱。微藻是叶状海藻家族中较小的成员，含有有益于健康的物质，比如蛋白质、Omega-3脂肪酸、具有抗氧化效果的各种色素和植物甾醇。

在众多项目，尤其是与其他五个弗劳恩霍夫研究所合作的内部牵头项目“未来的蛋白质”中，弗劳恩霍夫界面技术和生物工程研究所IGB的研究人员正在探索如何在光生物反应器中培养微藻并将其加工成高质量的健康食品。“无论微藻是作为素食香肠酱，还是作为奶昔或饮料，在每一种情况下，我们都会关注从生产到加工成食品的整个链条。” 弗劳恩霍夫界面技术和生物工程研究所IGB的小组负责人Ulrike Schmid-Staiger博士解释说。高功率要求是该技术的挑战之一，因为水藻必须得到人工光照——仅靠阳光是不够的。而且因为在食品中，海藻的绿色不受欢迎，因此研究小组正在开发去除着色叶绿素的工艺。该项目计划于2023年12月结束，届时应已开发出健康的新型海藻食品。

可以嚼的水果干儿

在德国，每年有1200万吨食品被扔进垃圾桶——其中许多只是因为形状或颜色不符合标准。但是弯曲的黄瓜、各种形状的苹果和西红柿与标准大小的同类产品味道一样好。Büttner教授相信，“我们迫切需要新的商业模式和替代性的利用方式来减少食物浪费，并给它们应有的重视。” 因此，弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的研究人员正在与柏林的初创公司Sprk GmbH合作，用外形不标准的食材生产高质量的产品。其基础是水果的微波真空处理——这是弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV开发的工艺。该研究所副主任Peter Eisner教授解释说：“采用冷冻干燥技术一般只能制作出无味绵软的食品，与冷冻干燥不同，我们得到的是一种可以作为零食的、口感松脆的产品，类似于薯片。”

通常情况下，原材料占总成本的80%，而每公斤原材料的成本为10至20欧元。但如果使用副产品作为基础，这些成本将降至零。“通过使用本会被扔掉的食物，我们不仅降低了成本，同时也提高了可持续性和附加效果——比如食品会更香更脆。”Eisner承诺。不过，因为这些水果有时会有褐色斑点，或者草莓会有未成熟的白色斑点，所以研究人员将各种水果切碎后混合在一起，并生产出膨化的可以嚼的水果奶昔。加工过程十分温和，可以保留水果中50%至80%的维生素，而蛋白质和矿物质甚至达到100%。也可以在榨汁后制作压饼，比如将菠萝（因其高纤维含量而极具营养价值）和薄荷、生姜或芒果、胡椒一起精制。

由“变形食物”制成的健康零食预计在2023年初上市。弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的研究人员还希望在项目“SHIELD--通过感应检测方法得到安全的本国（有机）食品”中避免食物损失。使用感应方法应更容易进行质量预测和优化物流链，特别是对于容易较快腐烂的有机食品——从而满足食品工业和消费者的实际需求。Büttner说：“正如我们人类有多种感官一样，我们的技术也并不依赖单一渠道，而是结合传感器技术、光学方法和智能算法。”“该项研究的成果是也可在小型企业使用的手持设备和智能软件。此外，我们希望开发可用于证明原材料和生产食品可靠性的方法。”协调该跨学科联盟项目的Susann Vierbauch博士解释。

新型食物是如何改变我们的味觉的？
来自培养皿的素鸡蛋和鱼，豌豆奶酪和海藻啤酒说明，营养学的变革不容忽视。但是，未来的食物会是什么味道呢？“未来食物的味道将更加具有地域特点,”Büttner回答说,“我们必须从当地的产品中挖掘新意，创造新的价值，以避免过长的运输链和它导致的二氧化碳排放。而且我们将大规模地对很多旧的东西创新。”他回顾了诸如发酵等加工和精制技术的复兴。“我们今天吃的东西是偶然的产物。在困难时期，人们的食物实际上是腐烂的——但他们也意识到。这比我们过去习惯的食物味道更好，更有营养。” Büttner解释道，面包、乳制品和成熟的香肠、醋和酒精饮料就是这样产生的。“我们延续这一进程并进一步发展，特别是在蔬菜原料方面。这创造了将在未来影响我们消费行为和口味的新口感和新食品。”发酵不仅可以用新的原料模仿熟悉食物的口味，还可以用来开发全新的味觉感受。在这种情况下，一个亟待解决的问题是：如何才能激发消费者的好奇心，使他们尝试这些可能味道更好，同时也保护气候、动物和健康的新型食品？毕竟，我们喜欢的东西绝不是固定不变的。弗劳恩霍夫加工与包装技术研究所IVV的组长Jessica Freiherr教授说：“我们喜欢的东西就像河流一样不断变化。”

“我们吃得越频繁，就越喜欢它们。”
一项研究表明，如果没有强迫婴儿，而是在舒适的环境中温柔地一次又一次给他们喂西兰花粥，那么8天后，西蓝花粥会和胡萝卜粥一样受欢迎。该研究所的研究人员目前正在调查对某些食物的熟悉程度在多大程度上也会增加成年人对其接受度。其中一个结果是，如果成年人在七天内喝了陌生味道的特殊奶昔，这种饮料会更受他们欢迎。
那么，完全由人类用细胞培养的鸡蛋究竟好不好吃？García-Arteaga 和Fürtauer在首次盲品测试中对此进行了调查，大约有100名试吃者尝试了素食蛋做的松饼和乳蛋饼，以及用传统的母鸡蛋制作的点心。结果是：85%的测试者无法分辨哪种产品是用素食蛋做的，哪种是用母鸡蛋做的。100%的测试者都更喜欢素食蛋做的乳蛋饼。他们发现它更多汁，闻起来也更香。至少在素食蛋方面，我们的味觉似乎已经为未来做好了准备——即使鸡蛋还不能被画成复活节彩蛋。