全球对气候问题、循环经济等议题的高度关注成为食品饮料行业实现可持续发展的重要驱动力。食品饮料行业是经济支柱产业之一,2021年全球食品饮料市场规模达5.8万亿美元,预计到2026年将增长至8.9万亿美元。从产业链来看,食品饮料行业与种植业、畜牧业、制造业、物流业等多行业息息相关。
Makeable 将聚焦食品饮料行业的加工、运输、包装、零售和废物处置等环节,分享可持续食品饮料行业的挑战与机遇。本文为系列研究的第一篇,主要分享行业现状及替代蛋白的创新案例,后续推文则将重点关注包装、资源再生利用等,欢迎关注。
1.食品饮料行业可持续发展现状
1.食品饮料行业GHG排放量占全球总量的5%-10%
根据 Our World in Data 和 Oxfam 数据,食品饮料生产体系(包括农业、土地利用变化、加工、运输、包装、零售和废物处置)温室气体排放量占全球总量的25%-34%,其中食品饮料的加工、运输、包装、零售和废物处置占全球总量的5%-10%。Oxfam 在2014年报告指出:英联食品、可口可乐、达能、通用磨坊、家乐氏、玛氏食品、亿滋国际、雀巢、百事公司和联合利华等全球十大食品与饮料公司每年总共排放2.637亿吨温室气体。如果将这十大企业看作一个国家的话,其排放量则为全球第25大国。
从全球来看,我国在全球食品饮料生产体系温室气体排放量占13.8%,位居前列,这很大程度上是由于我国人口基数大,且是农业生产大国。2015年,我国食品饮料生产体系温室气体排放量为24.2亿吨二氧化碳当量,约占全国总排放的19%。
2.食品饮料行业及相关行业对环境的影响还体现在水资源、土地资源、生物多样性等
世界上50%的宜居土地资源和70%的淡水资源均被用于农业。另外,在土地资源分配存在投入产出不平衡情况,如畜牧业占据了世界上大部分农业用地,但只提供了37%的蛋白质。
另外,食品饮料行业及其上游农业是对生物多样性影响最大的领域,BCG 认为,在生物多样性的人为压力中,超过50%可追溯至食品饮料价值链。
食品饮料行业及相关行业(主要指农业)是应对气候变化、缓解资源短缺和环境污染压力、保护生物多样性的核心。
3.每年全球约1/3的食物被损耗或浪费
食品饮料行业浪费情况严重,FAO 数据显示,每年全球约1/3的食物被损耗或浪费,约13亿吨。当换算为热量,则24%的食物被损耗或浪费,其中18%来自处理存储、加工、运输销售、消费使用过程。
这意味着这部分食物生产所消耗的资源被浪费,需要花费更多的资源去生产更多的食物以供利用,产生更多温室气体排放等污染,对环境造成更大影响。浪费的这一部分食物的温室气体排放量可占全球总量的6%-8%,如果把它看作一个国家,它将是世界第三大温室气体排放国,仅次于中国和美国。
食物浪费是国际社会高度关注的全球性问题。联合国可持续发展目标(SDG)第12项中提出:“到2030年,将零售和消费环节的全球人均粮食浪费减半,减少生产和供应环节的粮食损失,包括收获后的损失。”这对食品饮料及相关行业提出了更高的要求。
2.食品饮料行业的可持续探索
1.可持续食品饮料行业关注四个方面
食品饮料行业面临可持续发展的条件和机遇。来自行业上下游的企业的可持续发展转型促进了多个利益相关方的创新合作,也支撑着食品饮料行业的绿色发展。
为了响应联合国可持续发展目标和行业可持续转型诉求,头部食品饮料企业纷纷制定相关定量目标,并在能源、用水管理、包装、采购、废物处理等方面致力可持续发展。
基于可持续消费定义以及食品饮料行业现状,Makeable 将关注食品饮料行业的四个方面:低碳转型、减少资源使用、减少废物和污染物、减少有毒物质使用,与绿色发展的理念紧密相连。
2.可持续食品饮料行业转型路径
在食品饮料行业价值链中,Makeable 聚焦视角至产业链七大环节:原材料、生产流程、产品包装、成品、物流、零售和销售、回收再利用,结合四大路径,整理出食品饮料行业在可持续发展转型上应重点关注的要点和技术。
原材料端主要关注替代蛋白,包括植物蛋白、发酵蛋白、细胞培育蛋白等。随着技术进步、创新企业涌现、大公司切入市场及资本投入等利好不断兑现,替代蛋白市场规模将进一步扩大,也迎来各种商业及投资机遇。另外以可持续方式采购亦是路径之一,也就是企业以对环境和社会产生积极影响的方式去采购原料,比如,雀巢、百事等多个食品饮料企业均关注有可持续认证的棕榈油等。
生产流程端主要关注生产智能化、数字化,比如,通过智能解决方案提高食品饮料加工过程的生产效率,减少过程中的过度生产和浪费等。比如,百威就曾在“2022工业脱碳路径及创新机遇系列线上论坛”上分享过百威智慧工厂的建设发展,其通过数字化技术提升效率,保证稳健运营。2020年12月,百威首家“绿色智能”啤酒工厂开业,工厂以绿色发展保障生产过程和产品节能环保,以智慧制造引领产业升级。
➡️ 点击《让智能制造为工业脱碳增智提速》,查看更多精华回顾
产品包装端可重点关注通过材料替代、减量、循环使用等方式,减少一次包装和二次包装对环境的影响,主要方向包括生物基、可降解和低碳包装材料替代、包装去标签化和包装轻量化、可重复使用包装及资源再生包装。比如,可口可乐、达能、泰森等多个全球食品饮料品牌商均在可持续包装上有较大动作,与阿普塔、百利盖、爱克林等包装企业共同设计开发出对环境更友好的食品饮料包装方案,包括使用环保包装材料、精简包装材料的使用量等。
成品端可以从食品饮料的改良配方、添加剂和餐饮选择等方面切入,兼顾口感、营养价值和健康。我们关注到,多家公司均承诺在食品或饮料产品中减少糖、钠或脂肪添加量,推出低糖或低卡路里产品。百事计划2025年大幅下降饮料含糖量 ,康师傅2021年加大了对无糖、低糖等健康产品的布局。许多餐厅也推出了更多环境友好的菜单选择,以回应消费者需求。
物流端主要关注运输方式和物流包装,减少运输和仓储过程中的食物浪费、资源使用和碳排放。比如,雀巢承诺到2022年将全球车队更换为低排放车,并与物流供应商协同加快发展低碳解决方案。
零售和销售端可关注通过创新销售模式、门店运营等减少消费端对环境的负面影响,应用场景如外卖等电商平台、商超门店运营、餐厅运营等,主要包括绿色零售门店及运营、绿色电商销售运营、可持续餐厅及运营。另外,碳标签正成为品牌企业努力实现碳中和的标志,全球15个国家和地区已推行产品碳标签。
回收再利用端则关注在加工端和消费端产生的副产品、余料或废弃物的再生利用,包括回收系统和循环技术,打造全新再利用模式。艾伦·麦克阿瑟基金会报告预测,如果将循环经济战略应用到食品饮料生产体系,到2050年,全球食品饮料行业(含农业)将可能实现碳减排49%。2021年,达能中国饮料所有脉动工厂均已成功通过 TÜV 莱茵废弃物零填埋管理体系最高级别的三星认证,这代表着所有脉动工厂99%以上的废弃物得到充分回收利用,2021年脉动工厂对7827余吨废弃物进行回收利用。
3.替代蛋白:未来食品的无限可能
从原材料端来说,替代蛋白是近年来最值得关注的趋势之一,也备受政府、资本、品牌、市场等青睐。替代蛋白是拓展蛋白来源的有效途径,也是唯一国际普遍认同的有望尽快实现规模化的蛋白生产方式。
从生态价值评价的角度看,替代蛋白可以减少传统畜牧业等带来的高环境负担,节省土地资源,提升动物福祉等。其中,植物蛋白的环境足迹明显低于动物蛋白。Blue Horizon Corporation 的研究显示,到2030年,如果全世界用植物蛋白取代10%的动物蛋白消费,将减少1.76亿吨二氧化碳排放,释放3800万公顷土地,并减少86亿立方米的用水。
另外,微藻蛋白、昆虫蛋白等替代蛋白也可应用于饲料领域,有望减少豆粕饲用需求,减少环境影响。比如,英国莫里森公司计划在其10个自由放养的蛋鸡农场中使用昆虫代替大豆作为饲料,预计每年就能减少相当于56公顷南美土地砍伐、5737吨二氧化碳排放,并节约400亿升水。
下文主要介绍替代蛋白行业的市场情况以及国内外创新案例。
1.替代蛋白的市场规模
BCG 和 Blue Horizon Corporation 研究表明,到 2035 年,全球可食用的肉类、蛋类、乳制品的十分之一很可能是由替代蛋白制成的,到2035年,替代蛋白市场规模将有望达到2900亿美元。
目前全球共有四种主流替代蛋白解决方案:植物蛋白、发酵蛋白、动物细胞培育蛋白、昆虫蛋白。植物蛋白作为初代产品已实现了较高程度商业化,生产技术成熟、口感更接近动物肉,且具有营养价值优势(如低胆固醇、较低水平的饱和脂肪及少量膳食纤维等),预计截至2025年仍将占据替代蛋白93%的市场份额。据Markets and Markets 预测,2025 年全球植物肉市场规模将达到279 亿美元。而据 Euro monitor 预测,2025年中国植物肉市场规模将达到142 亿美元,超过全球市场的一半。
其他类型的替代蛋白因相关积累较浅、成本较高且消费者接受程度不一等因素,导致目前发展进程较慢,但随着技术不断的迭代升级及政策鼓励,未来其他替代蛋白有望接续植物蛋白风口,形成新的规模赛道。
2.替代蛋白的投融资情况
根据 GFI 数据,2021年,植物肉、海鲜、蛋类和乳制品公司共募集资金19.3亿美元,占历史总投资的 30%;发酵蛋白公司共募集资金16.9亿美元,同比上涨285%,15家相关初创公司成立;细胞培育肉领域共募集资金13.6亿美元,同比上涨336%,21家相关公司成立。全球替代蛋白未来发展前景广阔。
中国替代蛋白市场在近年来开始活跃升温,目前主要投资重点仍集中在植物蛋白相关赛道,尤其是植物肉板块的相关投融资活动非常活跃,仅2020年就完成了超过25起披露交易。
对学术研究者、业内著名食品联合企业和创业者而言,不管是为新型蛋白质来源打造供应链、改善生产方式或是设计新产品,都有大量机会在不断成长的替代蛋白市场大展宏图。
3.替代蛋白的发展仍存在争议
随着替代蛋白市场规模越来越大,越来越多的替代蛋白实现商业化并出现在消费端,但替代蛋白行业及其产品仍然面临较多争议。
首先,替代蛋白如何接近肉类的外观、质地和口感,并且去除异味、保证摄入营养,是一大难题。产品商业化前需要经过监管部门批准,产品的安全性需要进行大量用户测试,如过敏性测试等。此外,食物对消费者提供的价值还具有情感与文化属性。因此,替代蛋白食品在味道、安全性、文化属性等消费者接受度仍面临较大挑战。
另外,合成生物学、营养基础研究等发展会一定程度驱动替代蛋白的技术设计和发展。但在技术上的高研发意味着高成本投入,配备的新供应链也需要大量的资金,导致替代蛋白成本较高,一定程度上阻挠了替代蛋白的商业化和产业化。
替代蛋白是否真的符合绿色发展的要求,仍然存在争议。相较于更多依赖农业的传统食品,替代蛋白更多依赖工业。从生产端来说,替代蛋白公司若无公开披露碳排、资源使用等情況,我们难以确认其产品是否真的更具可持续性。
4.替代蛋白的创新案例
植物蛋白
英国初创企业 Arborea 将替代蛋白生产与碳捕集结合,在太阳能电池板状结构上养殖微型植物,如蓝绿藻或浮游植物,这些植物通过光合作用可以从空气中去除二氧化碳,同时微型植物产生有机蛋白,Arborea 提取并用于制造植物性食品。2021年8月 Arborea 获得424万美元种子轮融资,使 Arborea 能够在葡萄牙新工厂扩大其技术规模。
以色列3D打印植物牛排开发商 Redefine Meat,使用非转基因植物成分制成牛肉、香肠、羊肉等植物肉类,不含抗生素和胆固醇,不含任何动物成分或副产品。产品的耗水量和温室气体排放量都显著低于传统牛肉汉堡。2021年11月,Redefine Meat推出首款整块3D打印人造植物牛肉,这意味着他们已经打破了人造肉类行业的一大瓶颈,因为该行业过去主要生产人造肉糜产品,这些产品通常缺乏动物肉中的纤维质地。2022年1月,Redefine Meat 获1.35亿美元 B 轮融资,这笔资金将用于在以色列和荷兰建立生产线。
发酵蛋白
芬兰替代蛋白公司 eniferBio 在利用现代生物技术提供的分子控制水平上,进一步优化了曾经已经具备15年生产历史的 Pekilo 真菌蛋白,使其适应2020年代的全球蛋白质需求。其改进的 Pekilo 蛋白已在第一轮水产饲料的测试中得到肯定,在宠物饲料中取得良好的结果。水产饲料 Pekilo® P65 已经获得欧盟批准并且上市。2022年5月,eniferBio 与芬兰乳制品公司 Valio 签署研发合作协议,合作开发 Pekilo 真菌蛋白,包括测试其在食品中的应用,目标是到2025年将 Pekilo 商业化。根据初步测试,乳制品的副产品是生产 Pekilo 真菌蛋白的潜在原料之一。
奥地利公司 Arkeon Biotechnologies 是世界上第一家将古生菌(Archaea)的气体发酵技术用于食品应用的公司,能够通过一步发酵工艺直接将工业二氧化碳转化为氨基酸。Archaea 古生菌的发酵过程可以在没有糖的情况下进行,可完全独立于农业用地。Arkeon Biotechnologies 还计算出,若使用其生物反应器生产蛋白质,所需的土地比传统农业少99%,所需的水资源仅为传统农业的0.01%,另外在气体发酵过程中消耗的二氧化碳多于产生的二氧化碳。目前,Arkeon Biotechnologies 与啤酒厂合作,使用在酿造过程中捕获的二氧化碳。今年3月,公司获超过700万美元种子轮融资。
美国的 NovoNutrients 则是使用专有的细菌发酵技术,将富含二氧化碳的工业废物进行回收利用,结合氢气生产蛋白质,作为水产饲料及营养保健品。相比传统生产方式,这种方式每英亩生产率提高了1000倍,效率提高了100倍。为了扩大生产规模,NovoNutrients与 Black & Veatch(美国堪萨斯城最大的工程公司)合作开发其第一个试验工厂,在试验工厂设计中,捕获邻近制造工厂的废气作为蛋白质生产的原料。
细胞培育蛋白
国内上海科技公司 CellX 专注于以细胞培养肉为核心的细胞农业产品开发。目前 CellX 已建立起种子细胞、培养基、新型工艺、创新产品四大研发平台,搭建了完整的技术路线平台。其中前两者取得重要突破:获得了永生化细胞系和其配套的低成本培养体系。2021年 9 月 CellX 展示了三款产品雏形,是国内首次展示有纤维感和立体结构的细胞培养肉块,同时 CellX 也希望快速推进首款产品的商业化,并于今年5月获得1060万美元 A 轮融资。
美国的 UPSIDE Foods 主要通过诱导干细胞分化成肌肉组织,并在生物反应器中进一步培养,生产细胞培养肉制品。今年4月完成迄今为止细胞培养肉行业的最大一笔融资,高达4亿美元。UPSIDE Foods 将利用这笔资金扩大团队、进行消费者教育以及加速商业化,为多种细胞培养肉建造一个商业规模的生产基地,计划年生产数千万磅的细胞培养肉,并为100%不含动物成分的细胞培养基和必要材料开发供应链,目前专注于鸡肉。
昆虫蛋白
美国的 EXO 已经向市场推出了添加蟋蟀蛋白粉的蛋白质能量棒产品。EXO 介绍,与传统的蛋白质来源相比,蟋蟀的生存所需饲料、水和空间极少,几乎不产生温室气体排放,同时营养均衡,富含蛋白质。
国内也有昆虫蛋白研发公司,但产品应用领域基本均为饲料或肥料。广州的无两生科以多级生物联合模式处理有机废弃物,通过微生物将有机废弃物大分子转为为小分子,再经由昆虫分解有机废弃物并将能量转为昆虫体成长,并以此生产饲料级蛋白质原料,包括昆虫蛋白、微生物蛋白,以及复合蛋白等。目前无两生科拥有多个资源昆虫生产研发基地,2019年公司在国内资源昆虫市场占有率50%。
杭州蚨生纪是一家利用微生物+昆虫生物转化技术,将有机废弃物、有机废水变废转换为优质饲料用动物蛋白质、优质油脂和高端有机肥。公司可处理工业废物(如酒渣、醋渣、果渣等)、农业废物(如畜禽粪便、蔬果蔓秧等)、城市废物(如过期食品、餐厨垃圾等)。目前公司已建成蛋白质生产研发中心,并拥有包括嘉吉在内的数个行业领先企业作为启动客户。
➡️ 点击阅读《挖掘涌动在绿色转型之路中的新生力量》,了解更多有关蚨生记
结语:
现代社会迫切需要改善食品饮料生产体系的解决方案,替代蛋白行业仍有大量发展机遇。据不完全统计,2021年全球替代蛋白领域的投资更是达到了49亿美元,同比增长近60%。预计替代蛋白整体进入投资快速期,创业投资将爆发式增长。
但同时,市场接受度及行业可持续性推动程度仍需要行业推动和市场验证,行业内初创企业更需要正视替代蛋白面临的多样挑战。特别是在产品和生产排放数据披露的透明度等方面,行业巨头和初创企业均需积极主动回应,为消费者和市场提供真正可持续的“未来食品”。
文中图片如无其它说明,皆为 Makeable 所有,使用和转载必须标明出处。
参考资料:
The Business Research Company “Food and Beverages Global Market Report 2022”
亿欧智库《2022中国食品饮料产业碳中和发展现状及路径研究报告》
IFPRI “2022 Global Food Policy Report: Climate Change & Food Systems”
BCG “The Biodiversity Crisis Is a Business Crisis”
Ellen MacArthur Foundation “Completing the Picture – How the Circular Economy Tackles Climate Change”
Ellen MacArthur Foundation “The Nature Imperative: How the Circular Economy Tackles Biodiversity Loss”
UNEP “Food Waste Index Report 2021”
FAO “Global Food Losses and Food Waste – Extent, Causes and Prevention”
World Resources Institute “Creating a Sustainable Food Future”
达能《达能中国饮料2021年OPOH进展报告》
雀巢《加速,转型,再生:雀巢净零碳排放路线图》
雀巢、百事、百威英博、JBS、泰森食品、玛氏、可口可乐、ADM、嘉吉、达能 年报、可持续发展报告、ESG报告、官网等
BCG, Blue Horizon Corporation “Food for Thought: The Protein Transformation”
Blue Horizon Corporation “Environmental Impacts of Animal and Plant-based Food”
罗兰贝格《替代蛋白行业发展趋势及洞察》
新华网、星期零 等《2022中国植物肉减碳洞察报告》
GFI “2021 State of the Industry Report, Cultivated Meat and Seafood”
GFI “2021 State of the Industry Report, Plant-based Meat, Seafood Eggs and Dairy”
GFI “2021 State of the Industry Report, Fermentation: Meat, Seafood Eggs and Dairy”
徐翌钦,仲亮,刘畅,钟若愚.我国人造肉行业发展现状及政策建议[J/OL].食品与发酵工业. https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027915
https://ourworldindata.org/environmental-impacts-of-food#water-footprint-of-food
http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/178273?mode=full&submit_simple=Show+full+item+record
https://mp.weixin.qq.com/s/Y0yt-ZP5vt2wEDGxwwnt5Q
http://arborea.io/
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1716664200804514836&wfr=spider&for=pc
https://www.redefinemeat.com/
https://arkeon.bio/technology/
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1726963327505150228&wfr=spider&for=pc
https://mp.weixin.qq.com/s/cRhEwYIaoaqBzRKERh8xuQ
www.novonutrients.com
https://mp.weixin.qq.com/s/F1wxkWDnnqMMAi7wzouCEA
https://mp.weixin.qq.com/s/iJ84ZR0wECxdPh2cCm4GJA
https://www.cellx.cn/
https://www.sohu.com/a/540797383_121124375
https://upsidefoods.com/our-science/
https://exoprotein.com/pages/why-crickets
https://www.163.com/dy/article/GR3A2U500538940A.html
https://mp.weixin.qq.com/s/dsx1RsG-2EyOtFcInsUUvw
https://www.gzunique.cn/gywm
https://www.greenbiz.com/article/3-alternative-protein-critiques-explained
https://www.sohu.com/a/545941924_250147
https://www.xianjichina.com/special/detail_508403.html