文|FDL數食主張 阿戳
發酵，幾乎貫穿每一個人的日常飲食。
世界上絕大多數的人每天都在享用著發酵食品而不自知，可能是你這一秒正在吃著的包子，或者喝著的咖啡，因為包子是從面團發酵而成的，而咖啡豆的處理過程也離不開發酵。
有研究學者推測，在100萬年前，遠古人類就已經掌握了發酵技術，比起學會用火去烹飪食物還要早50萬年。
可以大膽地說，如果沒有發酵食品，人類的飲食體系甚至無法成立。
近幾年，隨著消費者愈發關心食物從源頭到入口的整個加工過程，發酵作為一種天然純粹的傳統工藝也在逐漸復興并得到越來越多的應用，同時帶動起發酵食品與飲料創新產品的迅速開發。
根據Innova數據平臺追蹤所得，在2015-2019年間全球范圍內使用發酵制備方法的食品和飲料新品發布量年均復合增長率為+15%。同時全球香料生產商Symrise也在2020年發布的全球風味趨勢報告中將“發酵力量”列入其中。
在我國，提到發酵食品，幾乎每個城市的特色美食中都數得出代表，從廣東早茶的特色馬拉糕、廣西螺螄粉的靈魂酸筍、長沙大街小巷都有的臭豆腐，到因上了《舌尖上的中國》而被國民熟知的云南豆腐球和鄆城西瓜醬等等。
盡管如此，國內的發酵食品市場卻仍然沒有出現什么大的動靜，到底發酵食品中還蘊藏著怎樣的魅力沒被發現呢？在海內外又有哪些值得一提的亮眼創新呢？
本文，FDL數食主張就來和大家聊一聊發酵食品。
發酵食品，真的包羅萬有
“時間是食物的摯友，時間也是食物的死敵。”——《舌尖上的中國》
人類在冰箱和現代滅菌技術發明之前，主要依靠風干、腌制和發酵三種方式用于延長食物的保存時間，但是風干易使食物因脫水而變硬，腌制因大量使用鹽分易使食物變得過咸。
而發酵的原理是在食物中引入一批對人體無害的寄生微生物，使其繁殖并形成絕對數量優勢，抑制其他有害菌的生長。與前兩者較之，發酵在借助微生物的生命活動作用下，既能滿足保鮮之余，也讓人類收獲到與鮮食截然不同，甚至更加醇厚奇妙的風味。
目前所用于發酵的微生物分為細菌與真菌兩類，細菌主要包括乳酸菌、芽孢桿菌屬、醋酸桿菌屬；真菌主要包括酵母菌和霉菌，其中各自在發酵過程的代謝特點整理如下表：
圖源：FDL數食主張
在2021年國家食品安全風險評估中心發布的《可用于食品的菌種名單》征求意見稿中就明確包含了15個菌屬與38個菌種（亞種）。當中公告指出，傳統上用于食品生產加工菌種允許繼續使用，該名單以外的或新菌種需要按照《新資源食品管理方法》執行。
圖源：FDL數食主張
傳統意義上，發酵食品是指經由微生物（細菌、霉菌和酵母菌等）發酵或生物酶作用，原料宿主發生重要的生物化學和物理變化后制成的食品。在眾多的發酵食品當中，不乏我們日常耳熟能詳的，例如在牛奶里中添加乳酸菌發酵得到的酸奶，在白菜中添加乳酸桿菌發酵與腌制得到的酸菜，谷物通過酵母菌發酵得到的啤酒和饅頭。
但隨著科學技術的日漸發展，除以上所說的這種傳統發酵工藝外，也誕生出了新式發酵。
傳統發酵與新式發酵的差異在于目標產物從原本的宿主變成了微生物或其代謝物，這也意味著發酵食品的產品種類界限被大大地拓寬。
FDL數食主張發現，無論是傳統還是新式，目前它們在海內外均有被廣泛應用，而且還在不斷地玩出新花樣。
傳統發酵，一直覓創新
傳統發酵，其目標產物是宿主本身。
人類從很早開始便熟練運用傳統發酵技術制作或保存食品，而這種技術在當今的食品市場中已經占據著十分重要的地位。盡管如此，它也一直走在尋覓創新的路上。
1、不恐怖的“恐怖茶”——康普茶
康普茶是一款源自中國古代，由紅茶或綠茶作為原料，添加糖分，經過7-10天自然發酵制成的帶氣泡飲品。
在發酵過程中，康普茶會產生一種由酵母和細菌組成的共生菌母（Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast，SCOBY），簡稱紅茶菌，這些微生物產生的有機酸、活性酶、氨基酸和多酚有助于促進腸道內雙歧桿菌生長，改善人體腸道菌群。同時，紅茶菌也能將糖分轉化為酒精與醋酸，使得茶變得酸甜且富有層次感。
在我國80年代，曾經家家戶戶都流行自制康普茶，但由于衛生條件及制作工藝不完善，康普茶極易感染其他有害雜菌，故而逐漸消失于國內市場。
但隨著工藝進步與全球健康飲食趨勢，康普茶又再次在歐美地區崛起，風靡于國際飲料市場。
根據Grand View Research數據顯示，預計到2025年康普茶的全球市場份額有望增長至54.5億美元，在產品創新與消費者健康意識等因素的驅動下，預測期內康普茶全球市場將以23%的復合年增長率持續擴大。
各大飲料巨頭也紛紛入局：可口可樂在2018年收購澳大利亞有機康普茶品牌MOJO，百事公司旗下的KeVita康普茶主打富含活性益生菌、有機酸及有機咖啡因，星巴克推出混合了冷榨果汁的全新有機康普茶系列Evolution Fresh。
當然，在國內市場也有少部分入局玩家值得被發現。
剛泡（GUNPOWDER）
2020年，剛泡起家于北京五道營胡同里一家小店，原本只局限于在北京本地出售手工精釀康普茶。當時康普茶之所以從歐美市場重新興起，是因其定位屬于一種健康食品。
但就像所有發酵食品一樣，受到發酵時間、溫度、調味劑等因素的影響，康普茶在生產過程中難免產生微量酒精，使得其口味不能受大部分國內消費者所接受。
于是乎，剛泡以門店為實驗室，經過一年時間從發酵原料的選取到酸度及甜度之間的平衡測試，于2021年推出第一批口感穩定、不含酒精、可以郵寄全國的康普茶。
經剛泡獨家改良過的精釀康普茶酸甜可口，自帶有氣泡，其風味的層次感和厚重感，讓很多人打破了對康普茶難喝的固有印象，使得康普茶能順利走進更多人的日常生活中。同時產品不添加任何香精、色素、防腐劑或代糖，既能滿足口腹之欲，又能健康調節腸胃，讓消費者每一口都喝得放心。
目前剛泡共推出有葡萄玫瑰、百香果菠蘿、姜菠蘿、大麥玫瑰四種口味，均已獲得MA及CNAS國際互認檢驗。
圖源：剛泡天貓旗艦店
2、煲仔飯搭檔——發酵肉
發酵肉是指在自然或人工控制條件下，利用微生物或酶的發酵作用，使原料肉發生一系列生物化學變化及物理變化，而形成具有特殊風味、色澤和質地以及較長保存期的肉制品。
在國內就有如臘肉、臘腸、金華火腿等代表性產品，均屬于傳統發酵肉制品。他們利用傳統發酵工藝制作完成，特點通常是發酵風味濃郁，營養豐富且保質期長，深受中國老百姓喜愛，尤其在逢年過節往往是送禮必備。
但是這類傳統發酵肉也存在發酵周期長，發酵制作過程穩定性差，受環境條件影響因素大，規模化生產受限等缺點。這也導致目前國內發酵肉多以作坊式生產，工業化程度不高，一定程度上制約了中國發酵肉的進一步發展。
所以，如何改進發酵肉生產工藝，使其工業化、規模化、普遍化都是十分值得研究與關注的問題。
三只松鼠酸pro
三只松鼠酸pro是三只松鼠聯合江南大學陳堅院士團隊、杜邦一起研發的一種新工藝常溫發酵肉制品。該產品歷時2年打造，已獲得發明專利。
三只松鼠的研發團隊的實驗表明，決定常溫即食發酵肉制品品質的三大核心因素為：菌種配方、加工工藝和保鮮技術。
由此，他們針對不同原料的特性，確定了不同原料產品的菌種配方；還自主研發了梯度發酵（溫度、濕度、風速，階梯式調控）、快速熟化（加熱熟化蛋白質變性）工藝，使菌種在最適宜的條件下，發揮最佳的發酵效率；確定了原料肉減菌、低酸控制、巴氏殺菌等柵欄因子，研發了全鏈路管控的低酸柵欄保鮮技術，解決了長久以來傳統發酵肉制品加工周期長、不宜常溫儲藏、風味接受度低的問題，實現了發酵肉的常溫零食化。
據官方介紹，每一份酸pro發酵肉在包裝前需要一共經歷從原料處理、滾揉腌制、梯度發酵、快速熟化，到低溫殺菌五道工藝。
產品發酵風味濃郁天然，低脂低碳水，清爽不油膩。另外，酸pro發酵肉將酸度調整至pH5.5微酸，既可以生津，刺激人的食欲，也能很好地解除吃肉的油膩感，更適合國人口感。
圖源：三只松鼠天貓旗艦店
科技發展，帶來新式發酵
新式發酵，其創新點在于目標產物從宿主變成了微生物或其代謝物。
目前，根據微生物本體或其代謝物這兩類目標產物可以進一步細分為兩種發酵技術：生物量發酵與精確發酵。
生物量發酵（biomass fermentation）是指培養繁殖微生物菌群，以微生物本體作為食品產品。
精確發酵（precision fermentation）是指以微生物菌體的一小部分或代謝物為食品產品。相較前者，通過精確發酵得到的產品通常為其他渠道難以獲得、或者其他渠道獲取成本比較高昂的。
與傳統發酵不同的是，新式發酵突破了過往近百萬年的發酵原理思維，不再是圍繞著被寄生的宿主原料，而是借助科技力量，利用微生物發酵去實現從無到有的創造。
1、炙手可熱——發酵蛋白
新式發酵的崛起，要數其影響最大的便是帶動起替代蛋白產業。替代蛋白主要包含發酵蛋白、細胞培養蛋白、植物基蛋白與動物蛋白。
當中，發酵蛋白的優勢尤其明顯，它不但具有更全面的營養物質，還能提高生物利用率與生產效率，同時研發想象空間更大，對環境更加友好。
由埃克塞特大學（Exeter University）于2019年發布的一項研究顯示，被實驗者在運動過后食用發酵蛋白，其肌肉生長的速度是食用牛奶蛋白的2倍以上。而聯合國糧農組織的一項研究也表明，發酵蛋白的消化率高于或不低于其他動物蛋白、植物蛋白與昆蟲蛋白，并且在價格上優于動物蛋白與昆蟲蛋白。
根據GFI(The Good Food Institute)在2022年收集數據所得，目前全球專注于發酵蛋白領域的公司已有約50家，其中推出的發酵蛋白產品應用形態呈現多樣化，除較為常見的替代肉類外，也有乳制品、海鮮產品和寵物食品。
數食主張搜集到目前海外部分代表性企業進行整理：
圖源：FDL數食主張
Change Foods：酪蛋白（casein）
根據GRAIN（國際非營利糧食組織）與IATP（Institute for Agriculture& Trade Policy）聯合發布的全球報告顯示，包括Fonterra在內的五大肉類及乳制品公司的溫室氣體排放總量（GHG Gas Emissions）已經超過了諸如BP或Exxon Mobil等石油巨頭。
而在所有食品加工產品中，奶酪的溫室氣體排放量僅次于牛肉和羊肉，在每磅淡水用量方面排名第一。
由此可見，畜牧業對全球生態環境的負面影響將逐漸擴大，而精密發酵技術在乳制品領域的應用很大機會能夠扭轉這一問題，通過將奶牛排除在產品生產過程以外能夠最大程度上作出緩解。
成立于2019年的無牛奶酪公司Change Foods充分利用精密發酵技術，以微生物生產酪蛋白（casein），并用于加工制成不含動物成分的奶酪或其他乳制品。據悉，Change Foods在2022年2月份已獲得1200萬美元種子輪新融資，公司計劃于2023年底在美國市場推出無動物乳制品產品。
圖源：Change Foods官網
Change Foods創始人兼CEO Bucca表示：“自20世紀90年代以來，精密發酵就被用于生產無動物成分的凝乳酶（Rennet），如今在全世界90%以上的奶酪中都在應用該技術。我們只是將它進一步延伸、以替代牛奶中的蛋白質和脂肪，并將奶牛從奶酪中解放出來。”
New Singularity：真菌發酵制成的蝦肉
根據聯合國糧農組織（FAQ）數據顯示，全球90%的魚類資源處于過度捕撈狀態，地球的海洋物種數量平均減少了36%。
New Singularity創始人兼CEO高麗是海洋公益環保組織【綠色之友】的成員之一，長期關注海洋生態保育議題，她在2020年7月成立New Singularity，主張通過發酵微生物菌株獲得發酵蛋白，并應用到海鮮替代品中。
New Singularity第一代產品采用海藻原料，在2020年7-8月已經經過市場驗證，月銷售額在1.2萬元左右。第一代產品口感Q彈，但缺少蝦肉的纖維感。
為此，團隊采用ARTP高通量技術，仔細篩選之后獲得目標菌株，再通過微生物發酵去模擬海鮮制品的感官性狀與營養特征，同時不添加膽固醇、抗生素和生長激素等成分，盡可能地降低生產成本。
據悉，目前微生物發酵蝦、真菌蛋白原料已研制成功，發酵蛋白技術正在申請專利。公司在2021年也完成由Lever VC獨家投資的數百萬元種子輪融資，本輪融資將主要用于產品研發迭代等。
創始人高麗表示：“微生物發酵肉的發展潛力，核心點在于成本，微生物發酵肉屬于技術導向型產業，從中長期看，低成本和定制化是微生物發酵肉未來發展的關鍵。”
Air Protein：空氣發酵做的蛋白質
在1970年代的太空計劃中，美國宇航局的科學家們探索了一種通過將宇航員呼吸的空氣中的元素轉化為蛋白質以此為長途太空旅行中宇航員提供食物的方法。
他們還提出一種被稱作“閉環碳循環系統”的想法，搜集宇航員呼出的二氧化碳，利用微生物將二氧化碳作為能量來源，憑借水中的氫原子化合為宇航員可以吃的食物。
隨著全球范圍內人口急速增長、可持續性糧食體系以及氣候變化的關注度持續上升，這個“憑空造食”的想法被落實了。
在2019年底，芝加哥初創企業Air Protein宣布推出首款空氣基蛋白質制成的肉類食物，所用技術源自其母公司Kiverdi推出的空氣基食品制造技術。該公司還通過空氣生產出可持續的魚飼料、肥料和棕櫚油。
圖源：Air Protein官網
雖然該項技術靈感源于太空技術，但實際上其制作過程與發酵食品相似：采用氫營養菌作為發酵菌種，以太陽能、電能等作為能源，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，最終轉化為蛋白質等營養成分。
據Air Protein官方介紹，“空氣蛋白質”含有豐富的維生素、礦物質和營養素，含有全部 9 種必需氨基酸，而是數量還是大豆氨基酸的2倍。在2021年1月，該公司還獲得了由ADM領投的3200萬美元A輪融資。
這項技術優勢除了能生產出營養全面的蛋白質外，還可以解決全球嚴峻的耕地、能源和環境等問題。如果未來這種技術能夠實現大規模商業化，人類食物來源和全球環境的負擔將大大降低，或許將真正成為地球實現碳中和、可持續循環經濟的關鍵。
2、“舊”菌vs新菌，挖掘未知功能
除了發酵蛋白的研發技術蒸蒸日上，國外還有不少玩家在針對發酵的菌種上下了功夫。或許這些“微不足道”的細菌、真菌仍有許多未知的功能被等待發掘。
Cura：米曲霉發酵
近兩千多年來，米曲霉一直被用于制作醬油、味噌和清酒等傳統發酵食品。但隨著近年來科技的高速發展，它也逐漸被應用于新的領域。
在2018年，總部位于Ames的食品科技公司Cura利用專利研發技術，通過米曲霉發酵，分別得到：最佳生物利用度與緩釋效果極佳的鐵元素、易于消化與素食友好的七種礦物質（鐵、鋅、銅、錳、硒、鉬、鉻）混合物兩款發酵礦物質產品。
缺鐵是世界上最常見和最普遍的營養障礙，缺乏創新和有限的消費者意識則導致整體礦物類別在近幾年內增長速度緩慢。
Cura創新推出的兩款發酵礦物質產品成功吸引了營養巨頭Naturex的關注。在2018年1月底，Naturex通過其開放式創新計劃 （Ingenium）與Cura簽署全球分銷協議，后續會將兩種礦物質應用于膳食補充劑及功能性食品市場。
Naturex的營養與健康副總裁 Timothée Olagne表示：“隨著全球圍繞腸道健康和微生物群的關注度上升，發酵食品在世界范圍內得到了更廣泛的消費者認可。我們很高興能與Cura Global Health合作，他們開發出符合釀造發酵趨勢的突破性營養解決方案，配合我們的全球銷售網絡與專業團隊，相信能共同為消費者提供優質、有效的礦物質，以增強身體健康。”
另外，植物肉企業Prime Roots也利用米曲霉生產出“曲培根”產品，他們測試發行的1000份培根產品在幾個小時內就售罄。
據官方介紹，與豬肉培根相比，生產每公斤“曲培根”避免的二氧化碳排放量相當于駕駛客車 22 英里，所用水量也比豬肉培根少17倍。
圖源：Prime Roots官網
科漢森：新型發酵菌 VEGA Boost
在2022年5月15日，成立于1874年的丹麥生物科技公司科漢森（Chr. Hansen Holding A/S）官宣推出新型發酵菌VEGA Boost ，該菌種可用于生產植物基奶油奶酪等乳制品替代品。
據官方介紹，新型菌株使客戶可以根據特定的產品需求來定制發酵過程。此外，該菌種還能提高發酵性能、提供更豐富的風味，使植物基乳制品替代品實現風味差異化。
圖源：科漢森官網
科漢森與其他配料公司宜瑞安（Ingredion）、AAK 和奇華頓（Givaudan）也展開合作，利用此款新型菌種生產出一種無乳的蠶豆奶油奶酪。據悉，這款純素奶油奶酪配方簡單，營養成分與傳統的乳制品奶油奶酪相似。
3、或成新機會——天然色素
由于目前市面上缺乏可靠的人工合成色素替代品，天然食用色素的使用需求則不斷增長，這給食品工業帶來了巨大的機會和挑戰。眾所周知，天然色素不但有利于消費者的身體健康，而且還能促進環境的可持續發展。
食品飲料公司Phytolon成立于2018年，總部位于以色列，由Guy Polturak創立。該公司是一家新興的食品技術創企，其運營母公司為 Yeda Research and Development Co. Ltd。
Phytolon以酵母細胞作為生產基礎，利用發酵技術，推出一款天然的食品著色劑。這款產品一經推出便引起食用色素行業的興趣與關注，在2020年Phytolon獲得了European food innovation initiative、EIT Food和Millennium Food-Tech共同投出的410萬美元融資。
圖源：Phytolon官網
Millennium Food-Tech的首席執行官 Chanan Schneider表示，消費者正在尋找含有更天然、更健康成分的產品，甚至愿意為它們支付更高的價格。Phytolon本次成功引入發酵技術制作天然色素的舉動無疑是一大進步。
數食主張
發酵，永遠都是在悄然發生，不動聲色，卻又蘊藏著數以億萬計的微生力量，讓食物在寂靜中蛻生。
這是時間饋以人類最獨特的味道，時間愈久，味道愈濃。
發酵需要時間，想要做好發酵食品同樣也需要時間沉淀，想要入局發酵食品也并不是一件簡單的事，從工藝技術、成本控制到口味調試要面臨諸多挑戰，或是要反復鉆研或是要讓真打磨。
但是我們仍然可以看到，在愈發追求可持續健康飲食的后疫情時代，發酵這項技術在逐漸成為讓食品變得更營養又好吃的秘密。
發酵，已不再僅僅在東方美食中舉足輕重，而是在世界的各個角落都慢慢醞釀開來。
相信，真正屬于發酵的時代未來可期！
參考來源：
1、藏著一部“極簡人類史”的發酵食品，如何成為食品創新的神奇“魔法”？-FBIF食品飲料創新，作者：Tutu（Edmund）
2、從累計獲得5億美元融資的發酵蛋白公司Nature's Fynd展開，探討發酵蛋白萬億市場背后的機會-FoodPlusHub，作者：Turo
3、食品科技公司「Phytolon」獲 410 萬美元融資，用發酵技術生產天然色素-投資界
4、無牛奶酪公司Change Foods獲1530萬美元種子輪：精密發酵正在加速乳制品去動物化-元氣資本
5、“發酵茶飲”，卷土重來-FoodWine吃好喝好，作者：徐小倩
6、后乳品時代：植物基發酵成創新發展“著力點”！-食研匯FTA，作者：業禾
7、自然發酵的氣泡飲：「剛泡」康普茶 | -Foodtalks新探
8、微生物發酵海鮮「New Singularity」完成數百萬種子輪融資，成本有望低于真海鮮-36氪，作者：國佳佳
9、人類未來吃什么，“喝西北風”就能填飽肚子？-Foodaily每日食品，作者：Hailey Jiang