世紀最強預言!喝西北風竟然從一個梗變爲現實?
返回來稿:Foodaily每日食品-紫鑫生物        2021/1/18        浏览次数:456

“萬萬沒想到,當初被年輕人拿來自嘲窮的吃不起飯的“西北風”,已經搖身一變成爲當下以及未來五到十年最熱門的新貴成分之一。”

空氣,這個時刻圍繞在我們周圍,在呼吸間成就每一個鮮活生命的重要物質,已經逐漸滲透進食品的生產和應用的方方面面。Bellwether食品趨勢總監預測,隨着我們邁向2030年,全球範圍內對可持續性糧食體系以及更多食物創新需求的關注度飆升,將會催生空氣成爲“未來最大成分”。可以預見的是,在不久後的將來,“喝西北風”就能填飽肚子,可能再也不只是一句調侃了。

01

解决刚需:人类未来吃什么?

用空氣製造食物其實並不是一個新概念。早在1960年代,NASA就曾研究將宇航員呼出的二氧化碳轉化爲食物來源,以便在有限的資源下進行更長時間的太空飛行任務。他們提出一種被稱作“閉環碳循環系統”的想法,蒐集宇航員呼出的二氧化碳,利用微生物將二氧化碳作爲能量來源,並憑藉水中的氫化合爲宇航員可以吃的食物。

到2050年,全球人口將達到100億,研究人員曾無數次警告,我們目前的生產和消費食物的方式是不可持續的,將導致數十億人面臨飢餓、營養缺乏,並對地球產生不可逆的氣候破壞。很顯然,如今,隨着邁入2030年,全球範圍內對人口激增、可持續性糧食體系以及氣候變化的關注提上日程,人類未來吃什麼這個看似遙不可及的問題,已經再也不能逃避。

在這個背景下,一大批食品科技公司率先揹負起了這個使命,利用前沿技術開發新一代可持續食品。在Beyond Meat和Impossible Foods掀起的植物肉熱潮之外,這項50年前爲太空開發的“憑空造物”技術,也在被科學家和初創公司重新拾起,回到地球,爲普通人重新定義未來食物的樣子。

2019年,總部位於芬蘭的Solar Foods宣佈開發出了一種由二氧化碳、空氣和可再生電力製造出的完整蛋白成分Solein,含有50%的蛋白質,5-10%脂肪、20-25%碳水化合物以及維生素B。在口味與外觀方面,與小麥粉類似,屬於中性味道,因此可以應用在冰淇淋、肉類、麪包等任何食品中提高蛋白質含量。

2019年底,芝加哥初創企業Air Protein宣佈推出首款空氣基蛋白質製成的肉類食物,技術源自其母公司Kiverdi推出的空氣基食品製造技術,該公司還可以通過空氣生產可持續的魚飼料、肥料和棕櫚油。在2021年1月,該公司獲得了由ADM領投的3200萬美元A輪融資。

從技術上如何實現?無論是Solar Foods還是Air Protein,其技術靈感皆源於太空技術。其過程與發酵食品相似,採用氫營養菌作爲發酵菌種,以太陽能、電能等作爲能源,利用空氣中二氧化碳、氧氣和氮氣以及水和礦物質,獲取形成氨基酸骨架需要的碳、氮、氫等元素,最終轉化爲蛋白質等營養成分。(詳情:通過發酵技術產蛋白,人類未來有救了?)

這種生產蛋白質體系的優勢除了營養全面,還能解決耕地、能源和環境等問題。該技術不需要大量的土地資源和水資源,比動物或植物替代食品的氣候友好性高100倍,並且不受天氣或其他自然條件制約,比如昆蟲或疾病等,在生產過程中完全不需要使用任何農藥、除草劑、激素或抗生素。

此外,空氣肉生產僅需數個小時,在同一土地面積上,一年之內,使用空氣基蛋白質技術可以比牛肉獲得多一百萬倍的蛋白質。

目前這種技術尚處於實驗室階段,但可以想象,如果未來這種技術實現大規模商業化,人類食物和環境系統的負擔將大大降低,這項爲探索宇宙開發的技術,或許將真正成爲地球實現碳中和、可持續循環經濟的關鍵。

02

食物“造新”:空气、质构与感官

仰望完星空宇宙,我们落回到寻常人间。

如果說前面空氣基食品距離我們尚有一段距離,那麼迴歸到日常,就會發現,空氣已經悄無生息的以氣泡或氣孔的形式存在於許多普通食品中,比如麪包、啤酒、冰淇淋、奶蓋、千層酥、華夫餅、香檳和碳酸飲料等,作爲構成食品的一種實體物理成分,成爲一種重要且不可缺乏的食品“配料”。

以爆米花爲例,其中至少有95%是空氣,膨化大米的空氣含量爲90%,烤麪包和蛋糕的空氣含量最高爲85%,冰淇淋爲20-50%,棉花糖爲75%......

縱觀全球食品歷史,可以說空氣一直是頻頻創造令人驚豔的食品飲料的重要因素,正是化學家、廚師和技術員等通過創意、實驗和技術有意或無意的不斷爲食物中增添空氣和氣泡,才誕生了前面所提到的種種廚房和工業化含氣食品。

含气食品如何形成?

空氣可以通過多種技術摻入食品中,一種類似奶蓋,通過不斷的攪打/打發產生氣泡;另一種是通過油炸、膨化等工藝將氣體引入,也可以通過添加能夠產生氣體的原料產生,比如酵母、膨鬆劑等。

在食品中引入氣體,不僅需要在加工過程中將氣體與食品原料巧妙結合和平衡,達到令人滿意的質構,還需要經過時間、運輸等多重考驗,在食用前展示的最終形態下保持穩定。因此,研究如何保持氣泡的穩定性也成爲了一門新的學問。

比如香檳中的微小氣泡在倒出後不久就會出現,正好使氣泡從玻璃底部升至表面,在我們飲用達時會產生刺痛感。

乳狀咖啡的乳脂狀或蓬鬆蛋白酥皮的泡沫狀結構應保留幾分鐘至幾小時。

充氣巧克力棒中的氣泡應根據需要保持一定距離,因爲它們提供了傳統的非充氣巧克力棒所不具備的令人愉悅的口內融化效果。

因此,在形成泡沫結構之外,保持和穩定這些氣泡對於開發理想化的食品質構也至關重要,這種穩定作用通常由被稱爲穩定劑(主要是乳化劑)的成分來輔助,比如單甘油酯、二甘油酯等乳化劑,經常出現在麪包、冰淇淋的配料表中,有助於確保氣泡在食物基質中均勻、精細地分佈,並在保質期期間維持穩定性。

为什么“空气感”这么重要?

更輕。客觀來說,在食品中充入氣體,就是在不添加營養和熱量的情況下增加產品容積,這有助於將堅硬的食品轉化爲更輕、更可口、更易於消化的形式,比如威化餅乾相比正常餅乾就輕脆許多,入口即化。

更具吸引力的質感。不同的食物可以通過調節氣體含量和氣泡分佈而產生獨特的質感和吸引力,使得許多原本平平無奇的食材原料可以搖身一變成爲具有新穎組織結構的食品,比如氣泡給冰淇淋帶來了光滑感和縱享感,給泡芙帶來了輕盈感,給餅乾帶來了酥脆感,給碳酸飲料帶來了泡沫感…

另一個典型的例子是充氣巧克力。熱巧克力中注入氮氣、一氧化二氮等惰性氣體,在巧克力凝固時產生均勻連續的氣孔。相比普通巧克力,充氣巧克力具有輕脆柔和的口感,在口中更易咀嚼和融化。以氣泡質地聞名的英國Aero品牌自1935年起就生產這種新質地巧克力,在消費者中非常受歡迎,1988年該品牌被雀巢收購,時至今日,該品牌生產的充氣巧克力每年超過800萬人食用。

此外,食品中的氣泡還有助於增強對風味的感知,比如飲料中的氣泡,可以將氣味分子送入到嘴和鼻子的深處,使得飲料具有更強烈的風味刺激。正是利用這個原理,許多研究人員目前在研究通過食品中的氣孔結構達到減糖、減鹽、減脂肪而不減風味的效果。

另一方面,從視覺效果上看,有研究人員發現,在食品中高度充氣可以給消費者帶來更高的飽腹感並且減少食物的攝入量。這些結果爲保健食品/體重管理等食品的開發指引了一條新的有趣的思路。

03

迷上口感,空气+的无限可能

Innova將“迷上口感”作爲2020食品飲料十大趨勢之一。在滿足飽腹感和基本營養需求之外,消費者對於食品已經有了更高層次的需求,比如食品帶來的愉悅感、縱享感等,而激發這些獨特的感官體驗的關鍵正是食品的質地和口感。

Innova的調研顯示,全球70%的消費者認爲口感爲食品飲料帶來了更有趣的體驗,60%的消費者表示食品品飲料的口感宣稱會影響購買決策。這意味着,通過新的加工技術不斷創新產品的質地、口感,已經成爲吸引消費者的重要利器。

這也就是“未來最大成分”空氣的用武之地。它可以改變食品的質地,帶來新的體驗,可以減少零食攝入,促進健康,在某些情況下,甚至可以降低成本。

“就像巧克力中的小格子:當你把它放進嘴裏時,巧克力所有的邊緣都碰觸着你的嘴,你感覺自己正在吃一大塊巧克力。但實際上,大部分的格子都是空氣。因此你將收穫有趣的飲食體驗,但實際上並沒有消耗太多的可可本身。”

乳製品正在成爲充氣技術的流行陣地,比如通過不斷的攪打,可以產生質地稠厚、奶油狀的奶蓋。嘉吉的膠體業務部門正在將注意力放在充氣夸克酸奶等新質感的產品創新上,他們認爲“通過蛋白質、膨化劑和澱粉的巧妙結合,創造出優質的充氣產品是充分可能的。”這些氣泡可以幫助乳製品創造更加縱享令人愉悅的口感,在甜點中也是同理。

04

小结

展望食物的未來,當消費者對於食品的需求已經轉變爲追求更加可持續、更加美妙新奇的體驗,研究者對於食品的微觀結構研究也越來越細緻,空氣在食品中的重要地位已經不言而喻。

未來,隨着對這一門學問的深入研究,比如如何在特定的食品中產生氣泡?空氣還能產生什麼新物種,催生全新的食品類別?如何商業化?相信到時,定將會誕生充滿新奇的、魅力的、美味的未來食品世界。屆時,你就可以放心大膽的調侃,我正在“喝西北風”了。