巴西生物技术公司利用发酵技术生产牛奶蛋白,无需养殖奶牛
随着自然资源有限和食品需求不断增长,世界必须寻找新的解决方案来应对这一挑战。一家巴西初创公司提出了一个创新方案:在不需要奶牛的情况下生产牛奶蛋白。
公司背景与技术原理
成立于2023年的Future Cow公司希望通过精密发酵技术改变乳制品市场,这一过程结合了高科技、可持续性和生产效率。该公司联合创始人兼首席执行官莱昂纳多·维埃拉表示:”我们的使命是在没有奶牛的情况下制造牛奶。精密发酵是一种类似于啤酒或葡萄酒生产的技术。”
这项技术的工作原理是首先识别动物DNA中提供牛奶蛋白生产指令的基因序列,然后将该序列复制并编码到宿主中,宿主可以是真菌、酵母或细菌。接着,宿主在装有营养热量源的发酵罐中繁殖。最终产品是一种液体,经过过滤和干燥后,转化为最初设定的牛奶蛋白。
主要产品与应用
Future Cow将使用酵母作为宿主,初期生产酪蛋白和乳清蛋白这两种牛奶中的主要蛋白质。酪蛋白广泛用于奶酪和酸奶生产,而乳清富含蛋白质,在食品补充剂市场中备受重视。
牛奶中还有其他蛋白质,各有特定用途。维埃拉特别提到了乳铁蛋白:”这种蛋白质用传统方法极难生产,需要10,000升牛奶才能获得1公斤这种成分。”
发展历程与市场定位
Future Cow最初在圣保罗州里贝朗普雷图的Supera科技园区开始运营,在那里首次使用精密发酵技术生产出了第一批牛奶蛋白。随后,公司被选入位于坎皮纳斯的巴西能源与材料研究中心(CNPEM)的深度技术加速计划(PACE)。
该公司目前正在测试工艺放大,这对生物技术公司来说是一个关键阶段。维埃拉指出:”95%的生物技术公司在从实验室环境转向中试工厂或其他相关环境时会失败。”
该初创公司并不打算完全取代动物奶,而是希望为行业创造补充解决方案。维埃拉观察到:”当精密发酵开始时,一切都非常非黑即白:产品要么是动物产品,要么不是。现在,我们看到了更多混合模式。”
巴西的战略优势
维埃拉指出,巴西在引领全球市场方面处于得天独厚的战略地位:”巴西是世界上唯一一个拥有丰富水资源、糖和可再生能源的国家,这三者是发酵的三个基本投入。这对国家来说是一个独特的机会。”
该公司的技术和经济分析显示,在30万升规模上生产牛奶蛋白将比传统生产方法成本更低。维埃拉指出,当精密发酵达到成本更低的工业规模时,它将颠覆市场。
未来前景与商业模式
Future Cow已经拥有功能性菌株,现在正在寻求提高产量。该公司预计产品将在2026年底前准备好并可供销售。
由于产品是一种成分,公司不会直接向最终消费者销售,而是作为食品工业的供应商。维埃拉解释说:”作为一种成分,我们的产品可以融入现有产品中,而不会面临高进入壁垒。”
该公司计划参加将于6月在法国巴黎举行的VivaTech创新博览会,旨在与创新生态系统建立联系,提高人们对巴西技术发展的认识,并吸引潜在的企业合作伙伴。
科学创业精神
维埃拉强调了Future Cow技能组合的重要性。他拥有商业和创业经验,而他的合作伙伴罗萨娜·戈德贝克拥有坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)食品工程博士学位,并已在巴西研究过肉类培养。
维埃拉认为,这种结合是一个重要的差异化因素,因为它汇集了懂商业的人和懂技术的人。他指出,这是阻止更多巴西大学创新成为商业产品的主要障碍之一:”巴西产生了大量科学成果,有许多科学论文,但大多数都没有成为企业。巴西需要在学术环境和创业之间建立更多联系。”
这项技术代表了食品工业的一个重要发展方向,不仅能够解决资源稀缺问题,还能为可持续发展做出贡献,为传统乳制品行业提供创新的补充解决方案。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com
延伸阅读:
生物技术通过发酵生产牛奶蛋白,无需奶牛,是一种基于精准发酵的创新方法,近年来受到广泛关注。该技术利用基因工程改造微生物(如酵母或细菌),使其生产牛奶蛋白,如酪蛋白和乳清蛋白,替代传统依赖奶牛的乳制品生产方式。
技术原理与过程
精准发酵涉及将模拟牛DNA的基因序列插入微生物中,利用现有基因组数据库,无需与奶牛直接互动。改造后的微生物置于生物反应器中,与营养物质发酵,生产重组蛋白(如Perfect Day的乳清蛋白)。随后通过上下游加工(如纯化和干燥)得到细粉状蛋白,用于制作乳制品替代品。
这一过程类似于啤酒酿造,区别在于目标是从微生物中提取蛋白而非酒精。例如,TurtleTree已开发出全球首款精准发酵衍生的纯素乳铁蛋白LF+,可在他们的产品页面购买。
步骤 | 描述 |
---|---|
DNA序列设计 | 基于牛奶蛋白基因,插入微生物基因组 |
发酵生产 | 在生物反应器中,微生物以糖类为食,生产蛋白 |
纯化与加工 | 通过过滤和干燥,将蛋白制成粉末,用于食品配方 |
多家初创公司正推动该技术商业化。Perfect Day成立于2014年,已筹集3.61亿美元,专注于大规模生产发酵乳蛋白,其产品已用于市售冰淇淋。TurtleTree则专注于乳铁蛋白,目标包括婴儿营养领域。其他公司如Remilk、New Culture和Change Foods分别开发奶酪、莫扎里拉奶酪等产品,试图通过发酵蛋白和脂肪模拟传统乳制品口感。
以下是部分公司的概况:
公司名称 | 成立年份 | 地点 | 筹资金额 | 专长 |
---|---|---|---|---|
Perfect Day | 2014 | 旧金山 | 3.61亿美元 | 大规模生产发酵乳蛋白 |
New Culture | 2018 | 旧金山 | 350万美元 | 用发酵酪蛋白制莫扎里拉奶酪 |
Change Foods | 2019 | 旧金山 | – | 用发酵蛋白和脂肪制奶酪 |
TurtleTree | – | 新加坡 | – | 开发纯素乳铁蛋白LF+ |
尽管部分产品已上市,但大多数公司仍处于实验室阶段,面临扩展生产和成本平价的挑战。
环境与伦理影响
该技术被认为能显著降低环境足迹。例如,Change Foods声称其奶酪生产比传统方法减少98%的水使用、65%的能源消耗和84%的二氧化碳排放。传统乳业占全球温室气体排放的14.5%,而发酵蛋白生产可减少这一负担。
尽管前景光明,该技术面临多重挑战。首先,扩展生产难度大,成本尚未与传统乳制品平价。未来十年内预计成本可降低5倍,但目前仍高于传统方法。
其次,安全性与过敏性存在争议。一项研究发现,基于发酵的乳蛋白替代品中检测到92种未知小分子,可能对人体健康有潜在影响。此外,FDA虽于2020年3月确认Perfect Day的β-乳球蛋白与牛奶蛋白化学相同,但仍可能引发乳蛋白过敏。
未来展望
未来展望精准发酵被视为解决蛋白质供应的可持续方式,尤其在人口增长和环境压力下。该技术可系统性地替代传统蛋白生产,但需克服技术、监管和消费者接受度障碍。生物技术通过发酵生产牛奶蛋白,无需奶牛,展现了可持续性和伦理优势,但仍需解决扩展与安全问题,未来发展值得期待。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com