隨著素食人口的攀升及大眾對于地球永續(xù)發(fā)展的意識抬頭，除了肉以外的替代蛋白來源在近幾年如雨后春筍般冒出，除了常見的豌豆、大豆、燕麥等蛋白，「昆蟲」也成為食用蛋白質(zhì)的來源，甚至有美國蛋白質(zhì)新創(chuàng)公司推出無「雞」生有的雞蛋蛋白質(zhì)，不過在食品科技不斷發(fā)展的時代現(xiàn)在靠空氣和電力也能產(chǎn)出蛋白質(zhì)？
「Solar foods」，利用電力產(chǎn)生二氧化碳、氫氣和氧氣，來培養(yǎng)的微生物制成蛋白質(zhì)「Solein」。
根據(jù)Solar foods指出，作為替代蛋白質(zhì)的來源，Solein除了含有所有人體所需的必需氨基酸，還有其他動物、植物蛋白難達(dá)到的特點(diǎn)，Solein本身沒有味道，在添加于食品中時仿佛完全消失，也就是說在添加蛋白質(zhì)的同時并不會改變食物的味道。
Solein可以廣泛運(yùn)用于多種面包、零食、飲料、面條等各式各樣的食品當(dāng)中，作為蛋白質(zhì)的來源。至今Solar Foods利用Solein已開發(fā)出50多種不同類型的食品。
作為一種突破性的蛋白質(zhì)，Solein的生產(chǎn)依賴空氣和可再生電力，完全獨(dú)立于氣候條件、土地使用和大規(guī)模水資源消耗。其78%的蛋白質(zhì)含量和豐富的營養(yǎng)成分，使其成為全球最具可持續(xù)性的蛋白質(zhì)之一。
Benítez-García總結(jié)道：“Solein不僅滿足了消費(fèi)者對健康和可持續(xù)性的需求，也為未來的營養(yǎng)蛋白質(zhì)設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)。我們正邁入蛋白質(zhì)的新時代?！?/p>
Solar foods在納斯達(dá)克上市(圖片來源:Solar foods官網(wǎng))
?一種與眾不同的可持續(xù)蛋白質(zhì)來源?
Solein??代表了第一種完全脫離農(nóng)業(yè)、具有商業(yè)可行性的蛋白質(zhì)。Solar Foods無需依賴需要數(shù)月生長的作物、需要配合的天氣或需要大量資源的動物，而是利用氫氧化微生物，這種微生物幾乎可以完全消耗空氣分子，僅需 70 小時即可生產(chǎn)出蛋白質(zhì)。
這項(xiàng)技術(shù)聽起來像科幻小說，但其成果卻非常實(shí)用。Solar Foods自 2024 年起一直在芬蘭的?Factory01 工廠生產(chǎn)?Solein?，并已獲得新加坡監(jiān)管部門的批準(zhǔn)，以及美國的?GRAS?認(rèn)證。這并非實(shí)驗(yàn)室里的奇思妙想，也不是遙不可及的未來——它正在發(fā)生。
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Solar foods CEO在車間(圖片來源:Solar foods官網(wǎng))
Solein?的革命性在于其獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，這不僅僅是因?yàn)樗旧?。它對環(huán)境的影響是巨大的：與傳統(tǒng)動物蛋白相比，該工藝的用地減少了95% ，生產(chǎn)效率比植物蛋白高出 20 倍。
更重要的是，對于我們的行業(yè)而言，它為可持續(xù)蛋白質(zhì)來源開辟了全新的可能性，并可能重塑我們對營養(yǎng)和營養(yǎng)補(bǔ)充劑的認(rèn)知。
一種發(fā)酵蛋白質(zhì)來源，其氨基酸組成優(yōu)于植物蛋白質(zhì)……而且它是非轉(zhuǎn)基因的！
但真正重要的是：Solein?以中性口味的粉末提供完整的氨基酸成分，可以無縫融入現(xiàn)有配方。
Solar Foods?并非要求消費(fèi)者為了可持續(xù)發(fā)展而犧牲品質(zhì)或口味——他們提供的是真正卓越的解決方案，恰好能夠解決人類面臨的一些重大環(huán)境挑戰(zhàn)。
“憑空而來”的食物和蛋白質(zhì)時代已經(jīng)正式開啟，其意義遠(yuǎn)不止于提供另一種食材。這項(xiàng)技術(shù)或許最終能夠?qū)崿F(xiàn)全球蛋白質(zhì)生產(chǎn)的規(guī)模化，而無需承擔(dān)困擾傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源的環(huán)境成本。它甚至有望成為宇航員太空食物來源的方案！
準(zhǔn)備好探索非轉(zhuǎn)基因遠(yuǎn)古微生物、電力以及一些非常巧妙的芬蘭工程技術(shù)如何改變你的下一杯蛋白奶昔了嗎？讓我們深入探討這項(xiàng)可能是我們一生中最重要的蛋白質(zhì)創(chuàng)新的科學(xué)原理、可持續(xù)性以及未來影響。
Solein?是什么？蛋白質(zhì)憑空而來的科學(xué)
要理解Solein?為何能帶來如此革命性的飛躍，我們需要探究其背后的非凡生物學(xué)原理。雖然“憑空而來”的宣傳語引人入勝，但事實(shí)上，它背后卻隱藏著一種復(fù)雜的微生物，它已經(jīng)完善了這一過程數(shù)百萬年。
單細(xì)胞生物：Solein?的核心是由干燥的氫氧化微生物(HOB) 組成——具體來說，是指屬于一類自養(yǎng)微生物的單細(xì)胞生物，能夠利用無機(jī)化合物自行制造食物。[1]?Solar Foods?利用的是黃桿菌屬 (Xanthobacter)的一種特定菌株——一種在芬蘭豐富的生物多樣性中發(fā)現(xiàn)的天然氫氧化微生物。這種非轉(zhuǎn)基因微生物以高效的蛋白質(zhì)合成而聞名，使其成為商業(yè)化蛋白質(zhì)生產(chǎn)中理想的本地來源氫氧化微生物。
Solein??由非轉(zhuǎn)基因微生物制成！
這些并非轉(zhuǎn)基因生物——而是?Solar Foods在芬蘭自然環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的自然微生物。Solar Foods?生物部門主管Susanna M?kinen解釋道：“Solein??故事的核心微生物是從芬蘭豐富的自然生物多樣性中萃取而來。它當(dāng)時根本沒想到，自己會成為數(shù)萬億個類似黃色細(xì)胞的祖先。”
化學(xué)合成過程：與依靠光合作用將陽光轉(zhuǎn)化為能量的植物不同，Solein??的微生物使用一種稱為化學(xué)合成的過程。在這個非凡的生物途徑中，微生物氧化氫氣，本質(zhì)上是從氫分子中去除電子，從而釋放能量。[2]
這種能量驅(qū)動微生物從空氣中吸收二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物，包括完整的蛋白質(zhì)。該過程無需陽光，不受天氣條件影響，能夠在受控環(huán)境下全天候運(yùn)行。這種生物機(jī)制使微生物的二氧化碳減排效率實(shí)際上超過了自然光合作用。[2]
發(fā)酵與傳統(tǒng)酵母：?Solein??與傳統(tǒng)發(fā)酵蛋白的關(guān)鍵區(qū)別在于其原料需求。傳統(tǒng)的酵母發(fā)酵，無論是用于釀造、烘焙還是蛋白質(zhì)生產(chǎn)，都依賴糖作為其主要的碳源和能量來源。這種糖通常來自玉米、小麥或甘蔗等作物，因此對農(nóng)業(yè)用地和資源的依賴性較大。[3]
Solein??的微生物完全消除了對糖的依賴。相反，它們消耗大氣中豐富的氣體：二氧化碳、氫氣（利用可持續(xù)電力通過水電解產(chǎn)生）和氧氣。
這一根本區(qū)別意味著?Solein??的生產(chǎn)完全獨(dú)立于農(nóng)作物種植：它不爭奪農(nóng)田，不需要特定的天氣條件，也不依賴于收獲季節(jié)。[4]
發(fā)酵過程本身發(fā)生在精心控制的生物反應(yīng)器中，其中的溫度、pH值和氣體濃度都得到精確控制。這種受控環(huán)境可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可預(yù)測的生產(chǎn)，同時消除可能困擾農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的污染風(fēng)險。
生物發(fā)酵與精準(zhǔn)發(fā)酵：關(guān)鍵區(qū)別
重要的是要理解，Solein?采用的是生物質(zhì)發(fā)酵，而非精準(zhǔn)發(fā)酵。這種區(qū)別從根本上改變了工藝流程和最終產(chǎn)品。
在生物質(zhì)發(fā)酵中，微生物本身經(jīng)過巴氏殺菌和干燥后成為原料的一部分，類似于酵母在傳統(tǒng)發(fā)酵過程中成為面包、啤酒、奶酪和酸奶的一部分。整個微生物生物質(zhì)被收獲作為最終的蛋白質(zhì)產(chǎn)品，無需分離。
Perfect Day?等公司采用的精準(zhǔn)發(fā)酵技術(shù)則有所不同：利用?CRISPR?對微生物（無論是酵母、真菌菌株還是細(xì)菌）進(jìn)行基因改造，并添加底物以產(chǎn)生特定的蛋白質(zhì)或化合物，然后將其從微生物生物質(zhì)中分離出來。
Solein?并非如此！這樣的工藝需要大量的下游加工來分離所需的產(chǎn)品，而微生物生物質(zhì)通常會被廢棄。
Solein??的方法消除了這種復(fù)雜性——微生物是產(chǎn)品的一部分，使其成為一種更高效、無浪費(fèi)的過程，反映了人類最古老的發(fā)酵傳統(tǒng)。
Solein?生產(chǎn)流程細(xì)分
空氣分子到蛋白粉的轉(zhuǎn)化涉及在Solar Foods?的 01 工廠中進(jìn)行的四個精確協(xié)調(diào)的步驟。這不是理論上的制造，而是一個經(jīng)過驗(yàn)證的每天生產(chǎn)蛋白質(zhì)的工業(yè)過程。
1.水電解
該工藝始于利用可再生電力將水（H2O）分解成其組成氣體：氫氣和氧氣。電解步驟是整個系統(tǒng)耗能的基礎(chǔ)，每生產(chǎn)一公斤最終生物質(zhì)約需耗電18-30千瓦時。Solar Foods?強(qiáng)調(diào)在此步驟中使用可再生電力，確保整個工藝在采用清潔能源驅(qū)動的情況下實(shí)現(xiàn)碳中和。
電解過程在專門設(shè)計(jì)的高效裝置中進(jìn)行，其中堿性電解技術(shù)實(shí)現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的系統(tǒng)效率。產(chǎn)生的氫氣和氧氣直接送入發(fā)酵系統(tǒng)，無需氣體儲存和運(yùn)輸。
2.氣體發(fā)酵
在容積達(dá) 200立方米的連續(xù)攪拌槽式生物反應(yīng)器中，氫氧化微生物消耗著精心平衡的氣體。典型的氣體比例為?CO2:?O2:?H2，體積比為 1:2:7，這為微生物蛋白質(zhì)的合成創(chuàng)造了最佳條件。[5]
微生物還需要接受一種含有必需營養(yǎng)物質(zhì)的水基礦物質(zhì)培養(yǎng)基：以銨為氮源，以及含有硫、磷、鎂、鈉、鉀、鐵和鈣的無機(jī)鹽。此外，還添加了少量錳、鋅、鉬、鈷、鎳和銅等微量元素。[1]
在整個發(fā)酵過程中，溫度、pH值和氣體濃度都受到精確控制，并使用磷酸和氫氧化鈉來維持最佳pH值。這種受控環(huán)境使微生物的氫轉(zhuǎn)化效率達(dá)到90%以上，甚至超過了十年前的早期研究成果。[5]
3.量產(chǎn)
蛋白質(zhì)為意大利面添加了完整的氨基酸，同時保持了消費(fèi)者期望的正宗風(fēng)味——無需添加掩蔽劑或調(diào)味劑。
Solein??的速度優(yōu)勢讓整個生產(chǎn)過程堪稱科學(xué)奇跡：連續(xù)種植意味著每 70 小時就能收獲新鮮蛋白質(zhì)，形成一個永不停歇的循環(huán)！春小麥需要 100-130 天才能生長，冬小麥需要 180-250 天，而產(chǎn)蛋母雞甚至要到五個月大才開始生產(chǎn)蛋白質(zhì)。
每天都是收獲的一天
這種快速的周轉(zhuǎn)意味著01工廠實(shí)現(xiàn)了Solar Foods所說的“日日豐收” ——不受季節(jié)、天氣或農(nóng)業(yè)周期影響，持續(xù)生產(chǎn)。該生物反應(yīng)器的日產(chǎn)量相當(dāng)于300頭奶牛，但不會造成環(huán)境影響或資源消耗。
4.加工
微生物培養(yǎng)后，需對發(fā)酵液進(jìn)行熱處理、濃縮和干燥。[1]首先，利用回收的熱量對發(fā)酵液進(jìn)行加熱巴氏殺菌，確保食品安全的同時保持營養(yǎng)完整性。之后，巴氏殺菌后的發(fā)酵液進(jìn)入分離階段，通過連續(xù)離心分離，將濃縮的微生物生物質(zhì)中的液體上清液（從細(xì)胞中分離出來的液體部分）去除。上清液被送往廢水處理廠，而濃縮的細(xì)胞漿（此時含有富含蛋白質(zhì)的微生物）則進(jìn)入最后的干燥階段。
滾筒干燥機(jī)采用低壓蒸汽加熱，去除產(chǎn)品中殘留的水分。最終成品是Solein?：一種類似面粉的粉末，蛋白質(zhì)含量高達(dá)78%，可以直接添加到食品中。[1]
整個設(shè)施需要每年使用就地清洗 (CIP) 系統(tǒng)進(jìn)行定期清潔，大約四次，使用氫氧化鈉和硝酸溶液來保持無菌和食品安全標(biāo)準(zhǔn)。
完成最后一步后，我們現(xiàn)在可以查看最終的營養(yǎng)概況：
營養(yǎng)成分：可與乳清媲美的蛋白質(zhì)
當(dāng)?Solar Foods宣稱?Solein??提供“無與倫比的價值”時，營養(yǎng)數(shù)據(jù)也印證了這一大膽的論斷。Solein?的干重蛋白質(zhì)含量高達(dá) 78%，它不僅能與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源競爭，而且在對專業(yè)運(yùn)動員和注重健康的消費(fèi)者至關(guān)重要的關(guān)鍵指標(biāo)上，它往往超越了傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源。
Solein?的完整氨基酸組成使其脫穎而出。Solein?富含43% 的必需氨基酸，與乳清蛋白完全匹配，提供人體無法自行合成的全部九種氨基酸。
更令人印象深刻的是其20% 的支鏈氨基酸 (BCAA) 含量，使其與乳清蛋白（24%）并駕齊驅(qū)，并顯著優(yōu)于豌豆蛋白（17%）或大米蛋白（15%）等植物性替代品。
Solein?的完整宏量營養(yǎng)素分解：
- 78% 的蛋白質(zhì)，含有所有必需氨基酸
- 10% 膳食纖維（其中 40% 為有益的β-葡聚糖）
- 6% 不飽和脂肪（主要是對心臟有益的油酸）
- 2%碳水化合物
- 4% 礦物質(zhì)和維生素
Solein??融合了動物蛋白和植物蛋白的最佳營養(yǎng)成分，同時又消除了它們各自的缺點(diǎn)。您可以獲得乳清水平的氨基酸完整性，卻不含膽固醇或飽和脂肪！您可以獲得植物水平的纖維含量，卻沒有困擾許多植物蛋白的抗?fàn)I養(yǎng)因素或消化問題。
微量營養(yǎng)素寶庫：關(guān)注鐵、維生素B12和鈣的含量
Solein?的微量營養(yǎng)素譜讀起來就像精心設(shè)計(jì)的補(bǔ)充劑組合。每 100 克含鐵量高達(dá) 110 毫克，天然富含這種女性通常難以攝取足量的關(guān)鍵礦物質(zhì)。相比之下，乳清蛋白的鐵含量僅為 0.3 毫克，差異顯而易見。
每100克含5微克維生素B12，這又是一大優(yōu)勢，尤其適合堅(jiān)持植物性飲食或擔(dān)心維生素B12缺乏的人。大多數(shù)植物蛋白的維生素B12含量為零，需要單獨(dú)補(bǔ)充，而Solein?則能天然提供足量的維生素B12。
1、PDCAAS滿分
或許最重要的是，Solein?的理論蛋白質(zhì)消化率校正氨基酸評分 (PDCAAS) 達(dá)到 1.0，這是最高的蛋白質(zhì)質(zhì)量評估等級。這使得它與乳清蛋白和全蛋同屬精英級別，這意味著人體可以有效利用?Solein?提供的幾乎所有氨基酸。
考慮到大多數(shù)植物蛋白的PDCAAS評分都達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，這個“完美”的評分就更令人印象深刻了：豌豆蛋白的評分為0.82-0.93，大米蛋白僅為0.47-0.60，甚至大豆蛋白的評分也通常在0.9-1.0之間。Solein??實(shí)現(xiàn)了動物蛋白水平的利用率，且沒有任何環(huán)境或倫理方面的擔(dān)憂。
2、功能性纖維含量
10% 的膳食纖維含量（其中 40% 為β-葡聚糖）除了提供基本的蛋白質(zhì)之外，還具有顯著的功能價值。β-葡聚糖因其降低膽固醇和支持免疫系統(tǒng)的功效而得到充分研究，通常存在于燕麥和某些蘑菇中，但在蛋白粉中很少見。
這種纖維成分有助于增強(qiáng)飽腹感、促進(jìn)消化健康和血糖管理，使Solein?不再僅僅是一種蛋白質(zhì)來源，而是一種功能性食品成分，可以改善任何添加產(chǎn)品的整體營養(yǎng)成分。
3、口味特征：風(fēng)味優(yōu)勢
雖然營養(yǎng)很重要，但口味往往決定了人們在現(xiàn)實(shí)世界中的接受程度。Solein??的口感正如?Solar Foods所描述的那樣，“順滑的口感，略帶堅(jiān)果的香氣”。這種特性使其能夠“融入食物中”，而不會像許多植物蛋白那樣產(chǎn)生異味。
這使其相較于豌豆蛋白（帶有泥土味、苦味和砂礫感）或大豆蛋白（帶有豆腥味、白堊味，且可能存在雌激素性問題）等替代品具有顯著優(yōu)勢。中性的口感意味著配方師可以在不影響風(fēng)味的情況下實(shí)現(xiàn)高蛋白質(zhì)含量，而消費(fèi)者則可以獲得有效的營養(yǎng)，而無需像使用可持續(xù)蛋白質(zhì)來源那樣在感官上做出妥協(xié)。
最終的結(jié)果是，蛋白質(zhì)來源不再要求消費(fèi)者在營養(yǎng)質(zhì)量、可持續(xù)性和功能性之間做出選擇——它同時滿足了這三個方面的需求。
?環(huán)境革命：Solein?與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)?
數(shù)字不會說謊，當(dāng)談到環(huán)境影響時，Solein? 不僅與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源競爭……它徹底重新定義了可能性。
1、生命周期評估數(shù)據(jù)
根據(jù) J?rvi? 等人于 2021 年開展的全面研究，Solein?的環(huán)境優(yōu)勢在通過生命周期評估檢驗(yàn)后顯而易見。[1]這項(xiàng)同行評審的分析首次提供了關(guān)于 Solein? 環(huán)境足跡的實(shí)證數(shù)據(jù)，超越了理論預(yù)測，獲得了 Solar Foods 生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)際測量數(shù)據(jù)。
- 土地利用
土地效率的提升令人難以置信：Solein?所需的土地比動物蛋白少 95%，但效率卻比植物基替代品高 20 倍。[1]具體來說，生產(chǎn)一公斤 Solein? 蛋白質(zhì)幾乎不需要農(nóng)業(yè)用地，而肉牛則需要大片放牧區(qū)和數(shù)千平方米的飼料作物種植。 - 用水量
傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)是出了名的耗水量大，每生產(chǎn)一公斤牛肉大約需要15,000升水。Solein? 的用水量顯著降低，僅使用電解以及基本加工和清潔操作所需的水。閉環(huán)系統(tǒng)在整個生產(chǎn)過程中循環(huán)利用水，消除了困擾傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的大量淡水需求。 - 碳效率
采用芬蘭豐富的可再生電力，Solein? 展現(xiàn)出卓越的生產(chǎn)效率，其二氧化碳排放量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源。[1]在受控的生產(chǎn)環(huán)境中，Solein?實(shí)現(xiàn)了卓越的效率：使用可再生能源時，Solein?每生產(chǎn)一公斤蛋白質(zhì)僅產(chǎn)生 1.57 公斤二氧化碳當(dāng)量，而牛肉產(chǎn)量估計(jì)為 204.33 公斤，乳制品產(chǎn)量估計(jì)為每公斤蛋白質(zhì) 172.87 公斤二氧化碳當(dāng)量。
這種效率優(yōu)勢源于精簡的生產(chǎn)流程，消除了傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源所需的大量供應(yīng)鏈、運(yùn)輸和加工步驟。 - 能源考慮
雖然Solein?需要大量的電力投入（每公斤生物質(zhì)需要18-25千瓦時），但如果使用可再生能源，這種能源需求將變得對環(huán)境無害[5] ，而芬蘭擁有豐富的可再生能源資源。此外，這種電力取代了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中大量的分布式能源成本，從拖拉機(jī)燃料和運(yùn)輸?shù)椒柿仙a(chǎn)以及牲畜飼料的加工和儲存。
2、可持續(xù)性指標(biāo)
Solar Foods的計(jì)劃尚未完成：
- 資源獨(dú)立性
Solein? 生產(chǎn)最具革命性的方面或許在于它完全獨(dú)立于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。與目前所有其他可用的蛋白質(zhì)來源不同，Solein?無需耕地、天氣配合或特定氣候條件。01 工廠能夠持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不受季節(jié)、干旱、洪水或極端氣溫等全球糧食生產(chǎn)經(jīng)常受阻的影響。
這種獨(dú)立性不僅僅體現(xiàn)在對天氣的適應(yīng)性上。Solein?的生產(chǎn)不與糧食作物爭奪肥沃的土地，不需要特定的土壤條件，也不依賴農(nóng)用化學(xué)品或殺蟲劑。這項(xiàng)技術(shù)從根本上將蛋白質(zhì)生產(chǎn)與環(huán)境變量脫鉤，而這些變量使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)越來越容易受到氣候變化的影響。
可擴(kuò)展性和位置獨(dú)立性:
Solein? 生產(chǎn)的地點(diǎn)不受地點(diǎn)限制，這開辟了前所未有的可能性。這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于沙漠、北極地區(qū)，甚至外太空——任何能夠建立電力和基礎(chǔ)設(shè)施的地方。[6] Solar Foods已證明其潛力，并成為 NASA 深空食品挑戰(zhàn)賽的國際冠軍，為火星任務(wù)期間的宇航員營養(yǎng)開發(fā)了概念。
- 這種可擴(kuò)展性并非紙上談兵。沙漠設(shè)施可以利用豐富的太陽能生產(chǎn)可再生電力，同時避免對耕地的競爭。北極地區(qū)的設(shè)施可以為糧食不安全地區(qū)提供本地蛋白質(zhì)生產(chǎn)。城市設(shè)施可以將蛋白質(zhì)生產(chǎn)直接帶到人口密集的中心地區(qū)，從而消除交通運(yùn)輸相關(guān)的排放。
- 光合作用的能量效率
Solein? 所搭載的生物機(jī)制所達(dá)到的效率水平，令光合作用相形之下顯得過于原始。氫氧化細(xì)菌的效率比自然光合作用高20倍，比肉類生產(chǎn)的效率高出約200倍。[6] 這種效率優(yōu)勢源于消除了傳統(tǒng)食品生產(chǎn)中固有的生物低效性。植物必須將大量能量用于生產(chǎn)人類無法消化的結(jié)構(gòu)成分，例如纖維素。動物需要大量的飼料投入來維持基本的代謝功能，然后才能生產(chǎn)出可食用的蛋白質(zhì)。相比之下，Solein?的微生物幾乎將所有能量都直接用于蛋白質(zhì)合成，從而實(shí)現(xiàn)了接近理論最大值的轉(zhuǎn)化效率。
Solar Foods 引領(lǐng)的環(huán)境革命遠(yuǎn)不止簡單的效率提升。它從根本上將蛋白質(zhì)生產(chǎn)與威脅全球糧食安全的地球資源限制脫鉤。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)日益爭奪土地、水資源和氣候穩(wěn)定，而 Solein? 則提供了一條獲取豐富蛋白質(zhì)的途徑，切實(shí)減輕了這些關(guān)鍵資源的壓力。
監(jiān)管狀況和安全概況
從實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新到最終消費(fèi)（或搖搖杯）的過程，需要遵循眾多旨在確保食品安全的復(fù)雜監(jiān)管框架。Solar Foods?系統(tǒng)地應(yīng)對了這一挑戰(zhàn)，不僅在關(guān)鍵市場獲得批準(zhǔn)，還建立了全面的安全文檔，確保?Solein??獲得全球認(rèn)可。
【當(dāng)前批準(zhǔn)法規(guī)】
截至 2025 年 6 月，已建立以下內(nèi)容：
- 美國（2024年）
2024年9月，Solar Foods?在美國取得了?Solein??的自我認(rèn)證（GRAS，一般公認(rèn)安全）資格，標(biāo)志著其取得了重要的里程碑。該認(rèn)證允許?Solar Foods將?Solein?作為食品配料進(jìn)行銷售，無需獲得?FDA?的上市前批準(zhǔn)，前提是他們能夠證明合格專家普遍認(rèn)為該配料在其預(yù)期用途下是安全的。
這種自我肯定的地位反映了Solar Foods?對其綜合安全數(shù)據(jù)庫的信心，以及基于獨(dú)立資深科學(xué)家小組進(jìn)行的廣泛測試和評估而確定的成分安全狀況。 - 新加坡（2022年）
Solein?于 2022 年獲得新加坡食品局 (SFA) 頒發(fā)的首個新型食品監(jiān)管批準(zhǔn)，創(chuàng)造了歷史，標(biāo)志著完全利用空氣和電力生產(chǎn)的蛋白質(zhì)首次在全球獲得商業(yè)食品批準(zhǔn)。這項(xiàng)開創(chuàng)性的批準(zhǔn)允許在新加坡境內(nèi)進(jìn)口、生產(chǎn)和銷售含有?Solein?的食品。
新加坡的批準(zhǔn)不僅僅是一個監(jiān)管上的“勾選”：它代表著細(xì)胞農(nóng)業(yè)和替代蛋白質(zhì)的分水嶺。正如?Solar Foods首席執(zhí)行官Pasi Vainikka?所說：“我將其比作土豆的發(fā)現(xiàn)：我們正在向食品世界引入一種全新的食材。”新加坡食品局（SFA）嚴(yán)格的新型食品評估流程包括對生產(chǎn)方法、營養(yǎng)成分、安全數(shù)據(jù)和預(yù)期用途的全面評估。 - 待定市場
Solar Foods已在歐盟和英國戰(zhàn)略性地提交了新型食品檔案，預(yù)計(jì)歐盟將于 2026 年批準(zhǔn)。這些提交代表了全球市場準(zhǔn)入的下一階段，目標(biāo)是監(jiān)管框架完善且對可持續(xù)蛋白質(zhì)替代品需求旺盛的地區(qū)。
歐盟新型食品法規(guī)要求提供全面的安全文件，類似于新加坡的嚴(yán)格評估，包括詳細(xì)的生產(chǎn)流程描述、成分分析、營養(yǎng)評估、毒理學(xué)研究和致敏性評估。然而，歐盟更為復(fù)雜的官僚程序通常會顯著延長審批時間，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他司法管轄。?
SolarFoods?在這些市場采取的積極主動的方式，表明了其致力于在保持一致安全標(biāo)準(zhǔn)的同時，探索多樣化的監(jiān)管途徑。
【質(zhì)量控制】
Solar Foods01 工廠的受控環(huán)境可在整個生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)持續(xù)監(jiān)控和無菌狀態(tài)。與暴露于土壤病原體、反復(fù)無常的天氣、動物糞便、害蟲、無數(shù)干擾內(nèi)分泌的農(nóng)藥和其他污染風(fēng)險的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不同，01 工廠采用封閉系統(tǒng)運(yùn)行，并提供全面的質(zhì)量保證。
該設(shè)施還配備了原位清洗 (CIP) 系統(tǒng)，需要 120°C 的高溫才能保持無菌狀態(tài)。巴氏殺菌在更低的溫度下進(jìn)行，以確保食品安全，同時保持營養(yǎng)完整性。[1]溫度、pH?值和氣體濃度均經(jīng)過實(shí)時監(jiān)控，并自動調(diào)整，以保持最佳生產(chǎn)條件。
這種高水平的過程控制能夠確保蛋白質(zhì)質(zhì)量和成分的一致性——這在受季節(jié)變化、天氣波動和生物變異影響的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。01工廠為生物蛋白生產(chǎn)提供了制造級的精度，為食品生產(chǎn)的可靠性和一致性樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)。
【安全考慮】
監(jiān)管方面的成功表明了?Solar Foods?對安全和毒性問題的重視程度：
- 毒性研究
Solar Foods已完成符合新型食品成分國際標(biāo)準(zhǔn)的全面安全評估。這些研究涵蓋急性毒性測試、亞慢性喂養(yǎng)試驗(yàn)和遺傳毒性篩選——這是新食品成分監(jiān)管審批所需的黃金標(biāo)準(zhǔn)測試。 - 安全性評估流程包括體外和體內(nèi)研究，旨在識別食用Solein?可能產(chǎn)生的任何不良反應(yīng)。結(jié)果一致表明，在預(yù)期使用水平下未出現(xiàn)毒理學(xué)問題，從而支持該成分對人類食用的安全性。這一廣泛的毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫為跨多個司法管轄區(qū)的監(jiān)管提交奠定了基礎(chǔ)。
- 過敏原概況（或缺乏概況）
Solein??的顯著安全優(yōu)勢之一是不含常見的食物過敏原。與許多傳統(tǒng)蛋白質(zhì)來源不同，Solein?不含乳制品、雞蛋、花生、堅(jiān)果、大豆、小麥、魚類或貝類——這八種主要過敏原是絕大多數(shù)食物過敏反應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)住?br />對于尋求生產(chǎn)無需過敏原標(biāo)簽或交叉污染問題的包容性產(chǎn)品的食品制造商來說，這一特性代表著巨大的優(yōu)勢。該蛋白質(zhì)的微生物來源消除了農(nóng)作物和動物產(chǎn)品中復(fù)雜的過敏原蛋白，使其適合對多種食物過敏的人群。 - 保質(zhì)期/穩(wěn)定性
Solar Foods?報(bào)告稱，Solein??的保質(zhì)期為24 個月（兩年），與其他蛋白質(zhì)來源相當(dāng)。嚴(yán)格的監(jiān)管審批、全面的安全測試、不含主要過敏原的成分以及無菌生產(chǎn)工藝，使Solein?成為市場上經(jīng)過最嚴(yán)格審查和管控的蛋白質(zhì)原料之一。隨著監(jiān)管框架不斷發(fā)展以適應(yīng)細(xì)胞農(nóng)業(yè)創(chuàng)新，Solar Foods?積極主動的安全措施為下一代蛋白質(zhì)原料樹立了標(biāo)準(zhǔn)。
【應(yīng)用和功能特性】
Solein?的革命性生產(chǎn)方法雖然備受矚目，但其實(shí)際價值在于實(shí)現(xiàn)跨食品類別的無縫整合。Solar Foods開發(fā)了一種他們稱之為“萬能蛋白”的產(chǎn)品，它幾乎適用于任何應(yīng)用，同時提供優(yōu)于傳統(tǒng)替代品的卓越功能。
【食品產(chǎn)業(yè)整合】
- 中性口味?Solein?最具商業(yè)價值的特性或許在于它能夠“融入食物中”，而不會改變食物中常見的風(fēng)味。正如?Solar Foods?所描述的，Solein?能夠帶來“精致獨(dú)特的風(fēng)味，并伴有令人愉悅的鮮味”。這種蛋白質(zhì)能夠增強(qiáng)食物的現(xiàn)有風(fēng)味，而不是掩蓋其味道，使食品制造商能夠獲得高蛋白質(zhì)含量，而無需像可持續(xù)替代品那樣犧牲口感。
這種中性風(fēng)味在配制消費(fèi)品時成為一項(xiàng)顯著的競爭優(yōu)勢。豌豆蛋白可能需要添加額外的掩蔽劑或調(diào)味劑，而且口感粗糙，而Solein??則能將其完美地融入產(chǎn)品中，降低配方復(fù)雜性和配料成本，同時保持清潔標(biāo)簽的吸引力。 - 功能多樣性?Solar Foods?已成功在五大食品類別中展示了Solein??的功能，而每類食品都需要不同的功能特性。在冰淇淋、酸奶和奶酪替代品等替代乳制品應(yīng)用中，Solein?提供了消費(fèi)者期望的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和順滑的口感。這種蛋白質(zhì)的天然鮮味特性增強(qiáng)了植物基乳制品通常難以達(dá)到的濃郁、令人滿足的口感。
- 對于肉類替代品，Solein?提供與動物蛋白相匹配的完整氨基酸組成，同時提供逼真肉類替代品所必需的功能性結(jié)合和質(zhì)感構(gòu)建特性。該蛋白粉的細(xì)膩形態(tài)使其能夠順利融入碎肉、香腸和成型產(chǎn)品中。
- 在意面和烘焙食品中，Solein?既可作為蛋白質(zhì)強(qiáng)化劑，又可替代雞蛋。這種蛋白質(zhì)的粘合特性能夠支撐面團(tuán)結(jié)構(gòu)，而其自然色澤則保留了傳統(tǒng)小麥制品的視覺吸引力。
- 飲料應(yīng)用受益于Solein?出色的溶解性和純凈的口感，可以生產(chǎn)出高蛋白飲料，而沒有植物蛋白常見的白堊口感。
- 湯、調(diào)味品、調(diào)味料和醬汁等烹飪特色產(chǎn)品可能是最苛刻的應(yīng)用領(lǐng)域，任何異味都會被放大，消費(fèi)者也越來越厭倦過度使用工業(yè)加工的種子油。Solein??能夠提升而非取代復(fù)雜的風(fēng)味體系，使其成為高端烹飪應(yīng)用的理想之選。
- 加工穩(wěn)定性?與許多在加工過程中會變性或喪失功能的替代蛋白質(zhì)不同，Solein??能夠在各種生產(chǎn)工藝中保持其完整性。該蛋白質(zhì)能夠承受貨架穩(wěn)定產(chǎn)品所需的熱加工、發(fā)酵食品的?pH變化以及擠壓和成型操作產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。這種加工穩(wěn)定性降低了生產(chǎn)復(fù)雜性，并確保了最終產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
Concepts?與Sensapure Flavors?合作
Solar Foods與業(yè)內(nèi)頂級調(diào)味料公司Sensapure Flavors合作，開發(fā)優(yōu)化的調(diào)味料系統(tǒng)，以展示Solein??在各種應(yīng)用領(lǐng)域的多功能性。
此次合作使品牌和制造商能夠在展會和開發(fā)會議上體驗(yàn)經(jīng)過精心配制的?Solein??產(chǎn)品，并通過展示該成分在專業(yè)配制下的真正潛力來加速其商業(yè)應(yīng)用。這些產(chǎn)品可供品牌和兩家公司在展會上購買。
補(bǔ)充劑行業(yè)潛力
Solein?是一種蛋白質(zhì)來源（含有 43% 的必需氨基酸和20% 的支鏈氨基酸），能夠提供運(yùn)動和活性營養(yǎng)行業(yè)所需的肌肉蛋白質(zhì)合成所需的亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。
其清潔標(biāo)簽的吸引力吸引了日益注重透明度和可持續(xù)性的行業(yè)，而Solein??正是其中一種成分。隨著補(bǔ)充劑用戶（尤其是純素食/素食者）尋求符合其價值觀的產(chǎn)品，可持續(xù)性變得越來越重要。
從技術(shù)角度來看，Solein??為補(bǔ)充劑配方師提供了諸多優(yōu)勢。其細(xì)膩的粉末形態(tài)確保了順滑的混合和優(yōu)異的分散性，消除了許多植物蛋白常見的顆粒感。其中性的口感使其能夠進(jìn)行富有創(chuàng)意的風(fēng)味開發(fā)，避免了豌豆或大麻蛋白帶來的掩蓋問題。
每 100 克含有 110 毫克的天然鐵和每 100 克含有 5 微克的維生素?B12，為女性和植物性飲食者增加了功能性營養(yǎng)益處，無需單獨(dú)添加礦物質(zhì)和維生素。
極端應(yīng)用：太空環(huán)境
也許最能體現(xiàn)?Solein??多功能性的是它在 2024 年被選為NASA?深空食品挑戰(zhàn)賽的獲勝者。該競賽尋求能夠在三年火星任務(wù)期間為宇航員提供食物的創(chuàng)新，在這段時間內(nèi)補(bǔ)給是不可能的，每一克的重量都很重要。
Solar Foods的太空應(yīng)用概念設(shè)想了一個40 升的生物反應(yīng)器，為六名宇航員在長期太空任務(wù)期間提供每日蛋白質(zhì)。
該閉環(huán)系統(tǒng)不僅生產(chǎn)蛋白質(zhì)，還會釋放氧氣作為副產(chǎn)品，為生命支持系統(tǒng)提供能量。這一極端應(yīng)用驗(yàn)證了?Solein?在最惡劣環(huán)境下的應(yīng)用潛力。畢竟，如果它在太空中有效，那么它在地球上的任何地方都能有效。
Solein?：蛋白質(zhì)的未來就在這里
我們正處于蛋白質(zhì)乃至整個食品生產(chǎn)史上的關(guān)鍵時刻。補(bǔ)充劑行業(yè)數(shù)十年來一直在優(yōu)化提取方法、改善風(fēng)味，并完善現(xiàn)有蛋白質(zhì)來源的氨基酸組成，而?Solein?則帶來了根本性的革新：徹底重塑蛋白質(zhì)的生產(chǎn)方式。
要點(diǎn)：
1.Solein?代表了蛋白質(zhì)生產(chǎn)方法的根本性轉(zhuǎn)變。它并非普通的植物蛋白，甚至不是發(fā)酵工藝——而是第一個完全脫離農(nóng)業(yè)的蛋白質(zhì)來源。工廠 01 證明了，可以利用來自空氣和可再生電力的原料生產(chǎn)出高質(zhì)量的蛋白質(zhì)，其規(guī)模化生產(chǎn)方法比自然光合作用高出幾個數(shù)量級。
2.環(huán)境效益顯著，且已得到科學(xué)驗(yàn)證。J?rvi??等人的同行評審研究表明，其環(huán)境影響不僅低于傳統(tǒng)蛋白質(zhì)，而且完全屬于不同的類別。Solein?的土地使用量比動物蛋白減少 95%，效率比植物替代品高 20 倍，是首個真正可持續(xù)的蛋白質(zhì)來源，能夠擴(kuò)展以滿足全球需求，且不會爭奪地球資源。
3.01工廠已具備商業(yè)可行性。與許多仍處于試驗(yàn)階段或成本效益困境的替代蛋白質(zhì)不同，Solein?已投入商業(yè)化生產(chǎn)。70小時的生產(chǎn)周期和持續(xù)運(yùn)行證明，這項(xiàng)技術(shù)目前已具備工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的可行性，而非僅僅停留在理論上的未來。
4.全球監(jiān)管認(rèn)可度正在不斷提升。Solein??已獲得美國?GRAS?認(rèn)證和新加坡新食品審批，掃清了那些通常會延遲或阻礙替代蛋白質(zhì)應(yīng)用的監(jiān)管障礙。全面的安全測試、不含主要過敏原以及無菌生產(chǎn)工藝，使?Solein?有機(jī)會在更多市場獲得監(jiān)管批準(zhǔn)。
5.未來的影響遠(yuǎn)不止是另一種蛋白粉。正如Solar Foods聯(lián)合創(chuàng)始人?Pasi Vainikka所說：“我將其比作土豆的發(fā)現(xiàn)：我們正在為食品世界引入一種全新的成分。”?Solein??為在沙漠、城市中心、北極地區(qū)甚至太空設(shè)施中生產(chǎn)蛋白質(zhì)開辟了可能性。它代表著不受地點(diǎn)、天氣和農(nóng)業(yè)限制的蛋白質(zhì)生產(chǎn)的開端。
這里有一個更大的故事
更廣泛的影響重塑了我們對糧食安全、環(huán)境可持續(xù)性和全球蛋白質(zhì)供應(yīng)鏈的思考。如果蛋白質(zhì)可以在任何有電力和基礎(chǔ)設(shè)施的地方生產(chǎn)，其地緣政治影響本身就令人震驚。蛋白質(zhì)進(jìn)口國可以實(shí)現(xiàn)糧食安全獨(dú)立。城市中心可以生產(chǎn)自己的蛋白質(zhì)供應(yīng)。偏遠(yuǎn)地區(qū)無需復(fù)雜的供應(yīng)鏈即可獲得高質(zhì)量的營養(yǎng)。
尤其是在補(bǔ)充劑行業(yè)，Solar Foods?憑借Solein??開創(chuàng)了首個打破傳統(tǒng)權(quán)衡的蛋白質(zhì)來源。品牌和配方師不再需要在可持續(xù)性和功效、清潔標(biāo)簽和完整氨基酸、環(huán)保責(zé)任和卓越口感之間做出取舍。Solein??在所有方面均能兼顧。
“未來已正式到來”
蛋白質(zhì)革命正在當(dāng)下發(fā)生，而非遙不可及的未來。01工廠目前正在生產(chǎn)Solein?。監(jiān)管審批正在不斷擴(kuò)大。商業(yè)合作伙伴關(guān)系正在形成。問題不在于“憑空而來”的蛋白質(zhì)是否會改變整個行業(yè)，而在于品牌和消費(fèi)者將以多快的速度接受這種范式轉(zhuǎn)變。
來源：補(bǔ)劑前沿
參考：
1.J?rvi?, Natasha, et al. “An Attributional Life Cycle Assessment of Microbial Protein Production: A Case Study on Using Hydrogen-Oxidizing Bacteria.” Science of the Total Environment, vol. 776, July 2021, p. 145764, doi:10.1016/j.scitotenv.2021.145764. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721008317
2.Liu, Chong, et al. “Water Splitting–Biosynthetic System with CO2 Reduction Efficiencies Exceeding Photosynthesis.” Science, vol. 352, no. 6290, 3 June 2016, pp. 1210–1213, doi:10.1126/science.aaf5039. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aaf5039
3.Ritala, Anneli, et al. “Single Cell Protein—State-of-The-Art, Industrial Landscape and Patents 2001–2016.” Frontiers in Microbiology, vol. 8, 13 Oct. 2017, doi:10.3389/fmicb.2017.02009. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5645522/
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5.Sillman, J., et al. “A Life Cycle Environmental Sustainability Analysis of Microbial Protein Production via Power-To-Food Approaches.” The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 25, no. 11, 21 Sept. 2020, pp. 2190–2203, doi:10.1007/s11367-020-01771-3. https://link.springer.com/article/10.1007/s11367-020-01771-3
6.Yu, Jian. “Bio-Based Products from Solar Energy and Carbon Dioxide.” Trends in Biotechnology, vol. 32, no. 1, Jan. 2014, pp. 5–10, doi:10.1016/j.tibtech.2013.11.001. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S016777991300228X