瑞士生物技术公司 Planetary 表示，微生物发酵领域仍存在发酵瓶颈，该公司正致力于优化蛋白质和脂肪生产，不仅要有 “整体基础设施，还要有正确的基础设施”。
随着企业转向使用真菌和酵母等微生物来替代动物性原料，发酵法生产的蛋白质和脂肪越来越受欢迎。
但是，从真菌中提取蛋白质或从微生物中提取乳制品蛋白质所需的设备并不便宜，也不总是适合使用。新成立的 Planetary 公司表示，”发酵瓶颈” 阻碍了这一行业的发展，该公司希望解决这一问题，进而推进新的、更 “可持续” 的食品生产方法。
是什么造成了 “发酵瓶颈”？
Planetary 公司并不是唯一一家意识到发酵瓶颈的公司。据生物制造基础设施融资和开发公司 Synonym Bio 称，产能需求 “远远超过供应”。
如何通过发酵制造脂肪和蛋白质？
精确发酵可以通过对微生物（如酵母）进行编程来生产复杂的有机分子，如蛋白质或脂肪。
早在 2020 年，Perfect Day 公司的乳清蛋白就获得了（美国食品及药物管理局）监管部门的批准，成为首个通过精准发酵生产的乳制品蛋白质。瑞典的 Melt&Marble 公司等也在利用精密发酵工艺生产脂肪。
另一方面，真菌蛋白是由真菌制成的。通过生物质发酵，真菌菌株与葡萄糖和其他营养物质结合，产生氨基酸–蛋白质的组成成分。
据总部位于美国的 Synonym 公司估计，目前全球有 40 多个国家和地区拥有 246 家此类工厂。这听起来似乎很多，也许全球并不缺乏发酵罐方面的整体基础设施。但 Planetary 公司联合创始人兼首席执行官大卫-布兰德斯（David Brandes）说，现在缺乏的是正确的基础设施。
他告诉我们，这意味着缺乏具有正确的上游容量、下游设备、场地位置和相关认证的食品专用基础设施。此外，据 Brandes 称，现在的设施大多是前制药厂（精密发酵长期以来一直用于制造非动物胰岛素），这意味着它们 “价格过高、规格过大、尺寸不正确”。
“发酵罐的大小是一个关键的考虑因素，尤其是对于商品化合物和蛋白质，如牛奶或鸡蛋蛋白。这一瓶颈的本质主要源于工业规模发酵设施的资本支出强度。”
解决方案？双管齐下
Planetary 公司正双管齐下解决发酵问题。这家新公司正在为精密发酵公司开发一个合同生产平台，同时致力于生物质发酵，生产自己的菌体蛋白成分。
高级业务开发经理埃莉诺-麦克斯维尼（Eleanor McSweeney）在最近于法兰克福举行的欧洲食品配料展（FiE）上发表说，一旦精密发酵公司开发出自己的微生物菌株，就可以让Planetary公司 “做剩下的事情”，包括扩大规模。
这部分业务已经开始运行，首批公司将于 2023 年初入驻。首席执行官布兰德斯透露：“我们提供从台架到50,000升规模的工艺入职、优化、验证和生产服务，并计划在不久的将来进一步扩大产能。”
Planetary 公司的第一家工厂位于瑞士，但该公司计划将业务扩展到美国，因为美国的监管程序被认为对新型食品配料更为有利。
理想情况下，该公司希望在全球至少拥有六家工厂，包括自己的生物质发酵厂。Planetary 公司已经在使用一种食品界已知的真菌菌株，但也在对其他菌株进行研究，这些菌株的蛋白质形式可被视为新型食品，公司希望能将其推向市场。
发酵瓶颈不仅仅在于产能不足
正如 Planetary 公司所指出的，行业瓶颈并不仅仅在于产能不足。Brandes 认为，优化在以规模和成本将产品推向市场方面发挥着 “重大” 作用。
那么 Planetary 公司是如何优化微生物发酵的呢？布兰德斯说：“Planetary公司专有的BioBlocks平台正在为我们的合作伙伴提供从上游（发酵）到下游（产品加工和配方）的微生物加工创新。”
“在价值链的各个环节，我们都在积极确定和制定战略，以降低单位经济成本和资本支出，并提高最终产品的质量属性–所有这些都有助于初创企业扩大生产规模。”
这家初创企业还与日本跨国公司柯尼卡美能达合作，利用先进的传感技术和人工智能进一步优化微生物发酵。
“传感技术，尤其是与人工智能相结合，可以对生物过程进行实时、在线监测和控制，”布兰德斯说，”通过查看正在进行的生物过程，我们可以监控关键过程参数（CPP），收集大量生物过程数据集，并实时控制生物过程，以最大限度地提高生产率，减少批次损失，并最终降低 COGS（销售成本）。”
“这些技术本身功能强大，但如果与人工智能相结合，就能高速检测 CPP、收集生物工艺数据并自动转化为工艺建议，从而进一步提高效率。”
将生产成本最多降低 30%
Planetary 公司认为，随着优化的进行，生产商的成本也会随之降低。考虑到目前发酵衍生的乳制品和蛋白质与传统的动物性替代品之间的差距，这一点意义重大。
“我们正在与柯尼卡美能达公司合作开发的新型解决方案可以帮助将生产成本最多降低 30%，并越来越接近价格平价。”
“这些解决方案，再加上菌种工程的进步、Planetary 公司 BioBlocks 平台上的生物工艺创新以及战略性设计和定位的设施，将使生物经济做好市场准备，并将产品推向超市货架。”
消费者想吃发酵食品吗？
实际上，我们食用发酵食品已经有几千年的历史了，从啤酒到面包和酸奶等产品都是采用传统的发酵工艺制成的。
以无肉类主要成分 Quorn 而闻名的霉菌蛋白也已成为主流食品。该公司的产品于 1985 年首次投放市场，至今已在 20 个不同国家供应了 70 亿份膳食。
但是，精确发酵衍生蛋白质的市场潜力还有待真正的大规模测试，尤其是在欧洲，因为欧洲食品安全局（EFSA）尚未对此类蛋白质进行上市前审批。
关于消费者对无动物乳制品替代品看法的最新研究（一项实验性研究，全文尚未公布）表明，该技术与积极的环境效益相关，但总体而言，欧洲消费者对精密发酵衍生乳制品在感官体验和价格方面的评价并不高。
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