在未來(lái),大多數的天然風(fēng)味可以從微觀(guān)的微生物產(chǎn)生程序將糖轉化為目標分子,而不是花大片農田種植植物,只含有微量的組件食品行業(yè)很感興趣,合成生物學(xué)專(zhuān)家Conagen預言。 在接受FoodNavigator-USA的口味趨勢特別版采訪(fǎng)時(shí)，Conagen副總裁研發(fā)凱西·利普邁耶表示，當我們考慮未來(lái)如何可持續地采購天然成分時(shí)，我們可能需要重新評估當前的方法。   “一種風(fēng)味化合物可能由整個(gè)植物重量的0.001%組成，所以確實(shí)是少量的，微量的，但是你仍然在使用土地、水和能量來(lái)種植整個(gè)植物，而如果你通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)它。DNA序列插入酵母等微生物,細菌,真菌或藻類(lèi),指導其產(chǎn)生任何發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味以糖為原料)或生物轉化(你從一種植物中提取,然后利用酶將其轉換為一個(gè)目標分子),你可以大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量在每英畝基地顯著(zhù)——加上你不使用化肥,農藥,水,等等。   “你仍然需要給微生物提供某種能量來(lái)源——通常是某種糖——通常來(lái)自玉米或甘蔗，但它們是地球上最有效進(jìn)行光合作用的植物。”   他補充說(shuō)，如果你在發(fā)酵罐里做口味，同時(shí)，你可以讓它們按訂單生產(chǎn)，你不必擔心無(wú)法預測的天氣、季節性、政治不穩定、供應鏈中斷、重金屬和植物從土壤中吸收的意外農藥殘留。   “進(jìn)口食品網(wǎng)認為合成生物學(xué)和發(fā)酵科學(xué)將在我們日常產(chǎn)品的生產(chǎn)中變得更加重要，從營(yíng)養成分、口味、顏色、甜味劑和天然防腐劑到洗滌劑。”

味道的基礎

但是在發(fā)酵罐中產(chǎn)生的味道和從植物中提取的味道是一樣的嗎?

 

風(fēng)味是由多個(gè)組件,這味道科學(xué)家將交付最終產(chǎn)品,你可以使用發(fā)酵創(chuàng )建的構建塊,Lippmeier說(shuō),他指出,薄荷油,薄荷酮的三個(gè)關(guān)鍵組件氣味,薄荷醇冷卻,germacrene味道——都可以通過(guò)發(fā)酵了。

 

“當你在一個(gè)經(jīng)過(guò)設計的過(guò)程中生產(chǎn)一種物質(zhì)時(shí)，盡管仍然受到大自然的啟發(fā)，你可以做出一種更純凈的產(chǎn)品，這是配方師所希望的，因為這樣你就可以自定義混合你喜歡的風(fēng)味成分，減少味道。”

 

什么是合成生物學(xué)? 該領(lǐng)域的先驅者們將合成生物學(xué)比作計算機編程，只不過(guò)是利用了基因序列。DNA是一種有效的計算機代碼(現在可以非常便宜地打印出來(lái))，可以插入到微生物中，比如酵母和細菌，這樣它們就可以表達蛋白質(zhì)、甜味劑、香精、大麻素，比如CBD，或者基本上是你“編碼”或“指示”它們生產(chǎn)的任何東西。

"我們想用我們的產(chǎn)品取代所有的合成香草市場(chǎng)"

他說(shuō)，Vanilla是一個(gè)有趣的案例研究。目前，食品和飲料產(chǎn)品中90%的香草味是由石油化學(xué)成分愈來(lái)木酚“合成”而成的香蘭素，因為馬達加斯加種植的香草莢供不應求。

 

然而，香蘭素也可以由阿魏酸(來(lái)自米糠)通過(guò)自然發(fā)酵過(guò)程制成，使用天然的“野生型”酵母，或從基因工程微生物(面包師酵母)和糖中制成，兩者都能提供不同于“人造”香蘭素的風(fēng)味體驗，他說(shuō)。

 

“香草是# 1暢銷(xiāo)全球風(fēng)味分子和90%的合成,如果我們真的雄心勃勃,我們想用我們的產(chǎn)品替換所有的合成香草市場(chǎng),所以客戶(hù)使用我們的香蘭素(在與巴斯夫阿魏酸)可以使用術(shù)語(yǔ)沒(méi)有人工成分。”

 

與此同時(shí),如果你還想要一些復雜的筆記(煙,辛辣,植物、硫磺的甜,奶油,藥用,煮熟,脂肪,和花)與香草豆提取物(包含多個(gè)組件除了天然香蘭素),您可以創(chuàng )建這些通過(guò)發(fā)酵和建立你的味道像薄荷一樣,他解釋說(shuō)。

我通常認為任何生物都是自然的

那么“自然性”呢?在發(fā)酵罐中產(chǎn)生的味道是否和從植物中提取的味道一樣“自然”?

 

“我通常認為自然是任何生物合成的東西，”Lippmeier說(shuō)，“因為你從生物過(guò)程中生成的分子，不管生物體是什么，在結構上是完全一樣的，而用化學(xué)方法合成的分子顯然不是這樣的。”

“我們擁有的平臺生物比這個(gè)領(lǐng)域的任何其他合成生物學(xué)平臺都要多”

那么，通過(guò)“生物轉化”或微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)食品配料有多大的挑戰性呢?目前，從蛋白質(zhì)和脂肪酸到甜味劑、香精、色素和大麻素，各種食品都在利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)。

 

他說(shuō):“要做到這一點(diǎn)，你需要訓練有素的發(fā)酵工程師、酶學(xué)家、合成生物學(xué)家、生物化學(xué)家和分子生物學(xué)家，所以進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域有障礙。”

 

“所以現在這種(微生物發(fā)酵和生物轉化)可能只占不到5%的市場(chǎng)份額。然而，這項技術(shù)已經(jīng)成熟到我們現在可以非常精確地利用生物學(xué)，而計算能力是使這種精確性成為可能的一個(gè)重要部分。

 

“我們也使用了大量的人工智能設計特定流程和酶反應,而且在需求方面,你聽(tīng)到的故事每天都在我們的土地,如果我們能讓產(chǎn)品以更有效的方式,只會(huì )增加的需求。

 

至于Conagen脫穎而出的原因，他補充說(shuō)，在微生物發(fā)酵領(lǐng)域有多個(gè)參與者的空間，但“盡管如此，就我們所知，在這個(gè)領(lǐng)域，我們擁有比任何其他合成生物學(xué)平臺更多的平臺生物。”

 

“我們現在有14種不同的平臺微生物，我們還將再增加6種，覆蓋整個(gè)微生物群落。”

 

Conagen提供其直接或通過(guò)子公司(如Sweegen、Blue California和BASF)銷(xiāo)售的基礎產(chǎn)品。其香精香料開(kāi)發(fā)制造能力包括:

• • 薄荷味和芳香
  • 內酯類(lèi)水果口味-桃子，草莓，橘子，香草，椰子
  • 陳皮香精和香料
  • 從辣椒素中提取的辣椒香料
  • 檀香的氣味
  • 來(lái)自萜類(lèi)和類(lèi)胡蘿卜素的花香-玫瑰和紫羅蘭的香味
  • 類(lèi)黃酮和類(lèi)胡蘿卜素的天然顏色——橙色、紅色、黃色、紫色
  • 與巴斯夫合作的天然香蘭素
  • 瑞寶D +M甜菊糖甙與Sweegen合作
  • 各種營(yíng)養物質(zhì)
  • 天然防腐劑