全球植物蛋白市場將達850億美元,藻類蛋白有望超越大豆

不同食品的蛋白質含量差異很大:例如牛肉含17.4%,而啤酒酵母含45%。生產商正在不斷尋找營養來源,以提高加工食品的蛋白質含量。在目前所有食物來源中,螺旋藻和小球藻含有最多的蛋白質。因此,食品飲料、寵物食品和營養保健品的生產商更頻繁地使用藻類作為其產品的成分之一。

藻類蛋白可幫助減肥,減少疲勞和焦慮,並對糖尿病、心臟病等有積極影響,此外,溫室氣體增加和肉類生產過程中生物多樣性的喪失等因素都在推動著全球市場的發展。從本質上講,藻類是一種利潤豐厚的蛋白質來源,預計未來幾年,人們對藻類的需求將大幅增長。

一、藻類或超越大豆,成為替代蛋白最大來源

人體攝入的蛋白質可分為兩大類:動物蛋白和植物蛋白,動物蛋白更易被人體吸收,同時也含有人體所需的必須氨基酸,但其不足之處是動物蛋白中的同時含有的飽和脂肪酸會對心腦血管造成影響,過多攝入可能會增加患冠心病的風險。隨著人們生活質量提高,對蛋白質需求量也提高,但蛋白質生產缺口仍然較大,因此人們開始追求不同來源的蛋白質——植物蛋白。

投資界炙手可熱的人造肉大多便是以大豆、豌豆為原料。瑞銀集團(UBS)預計,植物蛋白市場將在未來十年迅速增長。瑞銀預計,到2030年,全球植物蛋白市場的規模將從現在的46億美元飆升至850億美元,而更廣泛的農業科技市場的規模預計將擴大5倍以上。

研究發現,可食用的藻類含有人體必需的8種氨基酸,而且組成合理,並對高血壓、糖尿病、癌症等多種疾病有輔助治療作用,可以說,藻類是優良的蛋白質源。

全球植物蛋白市場將達850億美元,藻類蛋白有望超越大豆

與大豆、乳清、豌豆等傳統來源類似,藻類蛋白因其豐富的營養成分而在營養食品行業產生了巨大的吸引力。

藻類食品的營養成分豐富、以及其他有利健康相關的因素,都在推動其全球市場的發展。此外,可持續性問題,如溫室氣體的增加和肉類生產過程中生物多樣性的喪失,也導致消費者對蛋白質的偏好轉向植物和其他替代來源。

藻類蛋白將是未來蛋白食物的重要原料,微藻積累蛋白質的能力在藻類裡是最高的,某些小球藻和螺旋藻的蛋白含量能達到乾重的70%,乾燥的藻粉幾乎相當於濃縮蛋白粉。去除脂肪和纖維素,即可達到分離蛋白的標準。這個優勢是陸生植物無法比擬的。除了蛋白含量高,相比植物蛋白,主要有以下四個優勢:

1.可調控性;

微藻作為單細胞或多細胞藻類,其生長特性和產物組成具有很高的可調控性。這是由於其數十億年的進化所致。改變培養基中的營養元素,即可對微藻細胞中的蛋白質、油脂和某些高價值的次生代謝產物進行誘導調控,以達到最大效率獲得目標產物的目的。

2.工業化生產;

植物蛋白的產業鏈結構是農業+工業,而藻類蛋白是純工業生產,從藻種培育到蛋白產出,是生物工程和化學工程的結合,是完全擺脫農業的食物原料生產方式。這也決定了其高度可控性,不僅是生產效率很高,食品安全、品質、價格都是可控的。

3.單位土地產量極高;

以跑道池培養螺旋藻為例,其每畝年產螺旋藻粉(蛋白含量按60%計)達到900多公斤,比大豆蛋白和豌豆蛋白高出兩個數量級。其生產集約化程度高,產地佈局靈活。

4.環境友好,低碳甚至負碳生產

微藻生產不涉及化肥、農藥,水資源也可以循環利用,基本沒有廢物排放。尤其是採用光自養-異養的混合培養方式,其碳排放比植物蛋白生產顯著降低,甚至可以負碳生產。

在應用途徑上,藻類蛋白市場可細分為膳食補充劑、食品飲料、動物飼料、化妝品等。由於耕地面積的縮小和人口增長所造成的對現有土地的依賴和肥力的提高,動物飼料中的蛋白質“缺乏症”比例正在上升。而現在,把藻類作為牛飼料替代品的比例漸增。

由於大豆已成為牛飼料的主要原料,在部分動物飼料中使用微生物蛋白代替穀物的趨勢日益明顯。大豆是一種營養豐富的作物,在全球人類飲食中佔相當大的比例。因此,研究證明,到2026年,用藻類代替豆粕將提升全球藻類蛋白的市場價值。

二、全球市場穩步增長,螺旋藻備受關注

據估計,2018年全球藻類蛋白市場規模為6.908億美元,預計在此期間將以6.6%的複合年增長率增長。到2023年,全球藻類蛋白規模將達到12億美元,在藻類產品中,螺旋藻佔據了2018年最高的市場份額,佔市場收入的近54%。

根據歐盟委員會(European Commission)2018年的一份報告,在歐盟,藻類生物質產業價值16.9億歐元,有1.4萬名員工從事研發和供應鏈工作。報告指出:“在西方飲食中增加藻類可能有助於滿足與預期人口增長相關的一些糧食生產需求。”NOW Foods和Vimergy LLC這樣的膳食補充劑公司已經開始提供含有藻類蛋白質的產品。

藻類蛋白的來源可分為海藻和淡水藻兩大類。

海洋藻類又有微藻和巨藻兩種,它們都含有豐富的礦物質和維生素,在營養食品工業中有廣泛的應用。其中,巨藻又可稱做海藻,它是重要的營養物質和新生物活性分子的重要來源。紅色和棕色海藻含有多種營養物質,如維生素、礦物質和蛋白質,是人體必需脂肪酸的良好來源。預計在未來數年,海藻部門的年複合增長率將相對較高,超過7.5%。

淡水藻類(例如螺旋藻和小球藻)在2018佔整個行業收入的近69%,以螺旋藻為主。包括Cyanotech公司、EID Perry等在內的許多公司都在池塘和光生物反應器中培育藻類,主要是使用淡水。

小球藻是一種單細胞微藻,主要生長在淡水中(日本和中國臺灣數量居多),它含有50-60%的蛋白質、20%的脂肪、20%的碳水化合物、5%的纖維和10%的礦物質和維生素。

另一種藻類——螺旋藻乾重的蛋白質含量約有50%-70%(而大豆麵粉中僅含有35%的蛋白質)。與其他微生物相比,螺旋藻的核酸含量低、維生素和礦物質濃度高、細胞壁易消化等特點吸引了眾多食品或飼料生產商,根據EABA和Research的最新報告,全球螺旋藻市場預計將從2019年開始以9.4%的複合年增長率增長,到2025年達到6.296億美元。從數量上看,從2019年開始,這個市場的年複合增長率預計將達到13.6%,到2025年將達到68025.2噸。

螺旋藻已成為食品界備受關注的蛋白質源,被認為是最具潛力生產單細胞蛋白質的藻類。聯合國糧農組織對螺旋藻的研究公佈後,它被公認為“最佳蛋白質來源之一”、“全球人類最理想的食品” 。

目前中國共有螺旋藻工廠近70家,年產量超過9000噸,佔全球市場的60%以上,是螺旋藻的生產大國。初創企業研究公司博赫斯特(Beauhurst)的數據顯示,過去8年,生產或在食品和飲料中使用藻類的英國公司籌集的資金增長了近2000%,2011年,該領域三筆交易共融資31.42萬英鎊,而2018年,七筆交易共融資640萬英鎊。

三、藻類蛋白市場企業一覽

目前全球藻類蛋白市場佔比較為分散,還處於全面擴張的早期階段,根據已有數據,我們統計出以下國內外值得關注的企業。

全球植物蛋白市場將達850億美元,藻類蛋白有望超越大豆

海藻食品或將迎來投資熱,亞太市場增長快

全球對蛋白質的需求是由社會經濟變化所驅動的,如收入的增加、城市化進程的加快和人口老齡化等,從而使蛋白質對健康老去的貢獻逐漸得到認可,並使人們認識到蛋白質在健康飲食中的作用。經濟發展和城市化的加劇正在導致人口水平飲食模式的重大轉變,特別是在低收入和中等收入國家,全球對動物源性食品需求的增長大部分出現在發展中國家。

替代蛋白質代表了食品系統中一個迅速出現的新領域,螺旋藻具有纖維和植物營養素等多種抗病特性,而這些特性在動物性蛋白質中並不存在。為了滿足日益增長的需求,製造商們正在開發小球藻和浮游植物作為藻類蛋白工業的重要菌株的潛力。

根據Future Market Insights的報告,在全球海藻蛋白市場中,北美佔據了主要的收入份額,其次是歐洲,這兩大市場預計將持續溫和增長。而亞太市場對天然食品添加劑和膳食補充劑的需求增加將是最快的。

經過近30年的蓬勃發展,中國已成為世界上主要的微藻生產國家,國民對其的消費量也在增加。此前國務院印發的《國民營養計劃(2017-2030)》指出,到2030年,全國居民膳食中要減少50%的動物蛋白攝入量,減少的動物蛋白以植物蛋白替代,藻類蛋白是重要的替代選擇之一。

微藻作為食物資源在上世紀60年代曾大規模推廣,但受制於當時的技術水平和對微藻的研究不足,其生產形勢只限於粗放式的養殖,品質差,也沒有深加工,導致其並沒有成為可靠的食物資源。

後來,其高效的產油特性,加上能源危機讓人們又開始關注微藻。但從微藻到燃料還需要很多產業鏈的整合和技術突破,目前階段,成本高仍然是制約微藻生物能源的瓶頸。如今,微藻已經成功應用於功能食品原料生產,對微藻培養特性和代謝機理研究都有了長足的發展。此外,人們對微藻也有了一定的認知。微藻在新食物資源,尤其是蛋白資源的開發會成為食品科技的熱點,也會誕生一批微藻概念的創業公司。

不過,微藻蛋白要形成產業,還需要解決幾個問題:1.以蛋白為目標物的藻種優選、培養優化和蛋白綠色分離技術;2.微藻蛋白的加工性能測試與改性優化;3.微藻蛋白產品示範應用。

就目前大熱的人造肉行業來看,微藻的高蛋白質含量及其含有的功能物質,如多不飽和脂肪酸(DHA、EPA),可以使人造肉等替代食品升級為有益健康的“功能肉”,同時提高其安全性。或可預見,微藻能成為工業化製造的、安全的“人造肉”食品原料,在未來食品創新中扮演更重要的角色。


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