编者按：

食品行业发展面临着巨大的压力，创造的产品不仅要美味，还要健康和环保。因此，生物技术作为一种解决方案应运而生，生物技术具有明显的优势：既不损害机体，也不危害自然环境，还可以生产出人们喜欢的味道。

今天，我们特别关注调味料行业，看看如何使用生物技术生产美味且环保的调味料。希望本文对相关的产业人士和诸位读者带来一些帮助和启发。

调味料的新生产方法

从古代起，我们就开始往食物中添加调味料。纵观历史，过去，调味料因其价值而作为一种货币形式流通，现在，调味料则更多作为一种商品流通。但是，不变的是，大多数人会发现，如果缺少调味料，就不能在食品和饮料中尝到自己喜欢的味道，生活也将因此变得苍白无趣。

传统上，调味料是通过从植物中提取分子生产出来的。不过今天，许多调味料都是利用化学工程生产的。

以香兰素为例，它是一种赋予食物香草风味的分子。几乎可以肯定的是，你曾在冰淇淋、巧克力、蛋糕或苏打水饮料中吃到过它。目前，生活中常见的香兰素都是通过石油化学工程生产的，只有 1%来自真正的香草工厂。

近年来，生产调味料的又一新方式已经在调味品市场崭露头角，那就是：生物技术。这一领域的公司大多通过酵母或细菌发酵来生产调味料。生物技术产业凭借其与传统方法相比的绝对优势，正在占领调味料市场。

优势一：更健康

糖是调味工业中最受欢迎的的产品之一。但是，过量摄入糖，被批为是导致糖尿病、肥胖症和心脏病等流行病的风险因素。人人都在寻找糖的替代品。

生物技术已经进入了这个市场——瑞士的 Evolva 公司开发出了一种通过发酵技术生产甜菊糖的方法。该产品现在由全球食品供应商嘉吉公司（Cargill）统一销售。

然而，用更健康的替代品取代糖，仍然面临着巨大的挑战。

Stem 的首席执行官 Tom Simmons 表示：“食品工业希望取代几乎所有食品和饮料类别中的糖。在饮料中，甜味剂的应用非常成功。百事 Pepsi Max 是市场上第一批无糖软饮料之一，现在已经过了 26 年了。然而，26 年后，固体食物甜味剂的问题仍未解决。”

Stem 公司（以前称为 Cambridge Glycosciences）正在开发一种从植物中提取天然化合物的生物技术，这种化合物可用作除苏打水以外其他饮料的甜味剂。

Simmons 表示：“在固体食物中取代糖是比较困难的，因为糖是构成食物质地的成分之一，会发生褐化、焦糖化和结晶现象。我们可以把甜菊糖加入蛋糕混合物中，以取代糖，原则上它是甜的，但实际上它的味道不像蛋糕，因为它缺乏蛋糕原本该有的质地。”

为了解决这个问题，Stem 公司正致力于开发化学结构与从甜菜或甘蔗中提取的糖分子更接近的天然化合物。

Stem 公司首要目标是进军烘焙市场，产品包括曲奇和饼干。终极目标是以与糖可竞争的价格，进军各种食品市场。

Simmons 表示：“尽管食品行业希望健康发展，但它实际上会受到经济因素的驱动。要想打入主流市场，必须保证绝对低的价格。”

随着 Stem 公司将产量从公斤扩大到吨，Simmons 预计在 5 年内能够实现具有竞争力的定价。与此同时，Stem 公司也会关注那些愿意为更健康替代品支付溢价的市场。

优势二：更稳定

与从植物提取香味分子的传统技术相比，生物技术具有一个明显的优势：稳定性。季节性变化会导致原材料的数量、质量和价格全年都处于剧烈波动状态。

Biosyntia 是丹麦一家致力于利用工业生物技术改善化学品生产的公司，其首席执行官 Martin Plambech 表示：“我们遇到过很多类似的例子，比如香草，天气变化会影响香草的收成，人们会面临着无法购买到原料的情况。突然间，就无法生产出具有天然香草味的冰淇淋了。

生物技术是一种自然解决方案的替代方法，更重要的是，无论是供给上，还是价格上，它都更为稳定。”

这是 Isobionics 公司最大的卖点之一。Isobionics 是一家荷兰生物技术公司，主要生产橙味香料、葡萄柚味香料、佛手柑和生姜等香料。

Isobionics 公司创始人兼首席执行官 Toine Janssen 表示：“我们最开始生产的是，具有柑橘气味和口味的朱栾倍半萜（Valencene）。其生产方式与生产啤酒的工艺类似，生产出来的朱栾倍半萜与从橙子或橙皮中提取出来的一样，就是这么简单。

这项技术最大的优势在于，它的生产并不依赖于收成。通常，我们每年只能购买 1～2 次天然朱栾倍半萜。此外，天然朱栾倍半萜的味道还取决于原材料橙子接受了多少太阳和雨水。

但是，我们生产具有同样口味的朱栾倍半萜已经十几年了，它非常稳定。不仅味道和口味能够保持不变，而且我们可以随心所欲地生产。”

这项技术避开了干旱和农作物病害造成的损失。

Janssen 指出：“去年绿化病蔓延到佛罗里达州，橙子产量从每年 2.5 亿盒减产至 7000 万盒左右。对于这些产品，我们有一个非常好的替代品。虽然价格一样，但我们具有更大的优势。”

自 2010 年以来，Isobionics 公司一直在销售其发酵生产的朱栾倍半萜。此外，该公司每年还会开发 3～4 种新的天然香料。Janssen 已经看到这种需求是实实在在存在的，而且生物技术替代品的市场正在迅速增长。

优势三：更环保

与传统生产方式相比，生物技术提供了一种可以减少对环境危害的生产香味和风味的替代方法。即使是天然来源，也可以影响环境。香草因造成马达加斯加森林砍伐而声名狼藉，豆类的加工过程中也会产生有毒废水。

种植橙子，需要大量的水，而且通常必须进行运输。因为它们往往生长在西班牙或以色列等气候较为干旱的地方。此外，水果必须经过运输、切割、去皮和蒸馏等过程，以提取赋予风味的分子。

Janssen 解释说：“在橙子中，朱栾倍半萜含量不到 0.04%。提取1L朱栾倍半萜，就需要 160,000 个橙子。但是，我们可以通过发酵工艺，利用甚至不需要一公斤糖制造同样数量的朱栾倍半萜。”

大多数天然调味料的情况都与朱栾倍半萜差不多。

Phytowelt 绿色技术公司，主要利用发酵生产 R-α-lonon——一种产生覆盆子味的化合物。

该公司销售和项目经理 Nicolai Assenmacher 表示：“超过一公顷的覆盆子，才能生产出 1g 的香料。因此，我们需要为此收购大量的覆盆子。但是，这些覆盆子直接作为食品供应的价值远超过生产香料。”

与 Isobionics 公司一样，Phytowelt 公司也是使用糖进行发酵。但是，目前该公司正在探索将木材提取物作为原料的可能性，以使这一过程更具可持续性。

Assenmacher 表示：“我们正在努力实现循环生物经济，并使用可再生原料生产一种不依赖于石油的产品。”

虽然这种覆盆子香料会以更高的价格出售，但是其质量比合成生产的更优质。比如，在石化生产过程中还会产生其他化学结构上类似于 R-α-lonon，但不产生任何味道的化合物，而这些化合物在较大浓度时具有一定毒性。

总体而言，减少对环境的影响具有重要意义。

Plambech 表示：“越来越多的人开始关注可持续发展。回顾整个生产过程，评估全生产周期，我估计我们的生产方法能够减少化学废物排放量 90%以上，二氧化碳排放量 80%。

目前，我们都明白了这样一个既定事实，就是可持续发展可以产生显著的、可持续性的效益。”

迫在眉睫的生物技术

随着人们对更健康、更环保、更全面更好的调味品替代品需求的不断增长，利用生物技术生产的调味料将会越来越多地出现在我们所吃的食物中。

而其成为市场主流产品的关键在于定价。许多化学方法经过优化，可以极低的成本生产出高需求量的调味料分子。相比而言，从零开始进行生物技术替代品研发则需要投入大量的资金。

Plambech 表示：“首先，我们可能会看到针对最昂贵的调味品的生物技术解决方案，因为这些化合物供应存在极大挑战。其次，我认为生物技术发展将越来越先进，接着就会看到产品价格越来越低。但这不是一蹴而就的事情。”

Plambech 所在的 Biosyntia 公司，通过利用一种技术来识别最适合生产特定化合物的细菌菌株，以解决上述问题。

正如 Plambech 所说，当其他人在干草堆里寻针时，他们的方法就类似于直接烧掉草堆再寻找针头。有了这样的技术，生物技术会渐渐占领调味料市场。

Plambech 补充解释道：“我们将生产对身体更健康、与化学合成物质成本接近的产品。除此之外，我们还从大量的二氧化碳和化学废物中拯救了环境。从各个方面来说，都是有利的。”

虽然有许多像 Isobionics 一样的公司，利用相对稳定的生物技术方法大量生产天然调味料，并取得了一定盈利，但是这在工业化的生物技术领域仍然是比较罕见的。

Janssen 表示：“我们才刚刚起步，目前正专注于眼前这些化合物，但还有 4 万多种化合物有待研究。”

原文链接：https://www.labiotech.eu/in-depth/natural-flavors-biotech-industry/

作者｜Clara Rodríguez Fernández

编译｜ninety

审校｜617