万万没想到，当初被年轻人拿来自嘲穷的吃不起饭的“西北风”，已经摇身一变成为当下以及未来五到十年最热门的新贵成分之一。文：Hailey Jiang
来源：Foodaily每日食品（ID：foodaily）
空气，这个时刻围绕在我们周围，在呼吸间成就每一个鲜活生命的重要物质，已经逐渐渗透进食品的生产和应用的方方面面。Bellwether食品趋势总监预测，随着我们迈向2030年，全球范围内对可持续性粮食体系以及更多食物创新需求的关注度飙升，将会催生空气成为“未来最大成分”。可以预见的是，在不久后的将来，“喝西北风”就能填饱肚子，可能再也不只是一句调侃了。用空气制造食物其实并不是一个新概念。早在1960年代，NASA就曾研究将宇航员呼出的二氧化碳转化为食物来源，以便在有限的资源下进行更长时间的太空飞行任务。他们提出一种被称作“闭环碳循环系统”的想法，搜集宇航员呼出的二氧化碳，利用微生物将二氧化碳作为能量来源，并凭借水中的氢化合为宇航员可以吃的食物。图片来源：Google，闭环碳循环系统生产食物的流程到2050年，全球人口将达到100亿，研究人员曾无数次警告，我们目前的生产和消费食物的方式是不可持续的，将导致数十亿人面临饥饿、营养缺乏，并对地球产生不可逆的气候破坏。很显然，如今，随着迈入2030年，全球范围内对人口激增、可持续性粮食体系以及气候变化的关注提上日程，人类未来吃什么这个看似遥不可及的问题，已经再也不能逃避。在这个背景下，一大批食品科技公司率先背负起了这个使命，利用前沿技术开发新一代可持续食品。在Beyond Meat和Impossible Foods掀起的植物肉热潮之外，这项50年前为太空开发的“凭空造物”技术，也在被科学家和初创公司重新拾起，回到地球，为普通人重新定义未来食物的样子。2019年，总部位于芬兰的Solar Foods宣布开发出了一种由二氧化碳、空气和可再生电力制造出的完整蛋白成分Solein，含有50%的蛋白质，5-10%脂肪、20-25%碳水化合物以及维生素B。在口味与外观方面，与小麦粉类似，属于中性味道，因此可以应用在冰淇淋、肉类、面包等任何食品中提高蛋白质含量。2019年底，芝加哥初创企业Air Protein宣布推出首款空气基蛋白质制成的肉类食物，技术源自其母公司Kiverdi推出的空气基食品制造技术，该公司还可以通过空气生产可持续的鱼饲料、肥料和棕榈油。在2021年1月，该公司获得了由ADM领投的3200万美元A轮融资。Air Protein推出首款空气基肉类。图片来源：Air Protein从技术上如何实现？无论是Solar Foods还是Air Protein，其技术灵感皆源于太空技术。其过程与发酵食品相似，采用氢营养菌作为发酵菌种，以太阳能、电能等作为能源，利用空气中二氧化碳、氧气和氮气以及水和矿物质，获取形成氨基酸骨架需要的碳、氮、氢等元素，最终转化为蛋白质等营养成分。（详情：通过发酵技术产蛋白，人类未来有救了？）这种生产蛋白质体系的优势除了营养全面，还能解决耕地、能源和环境等问题。该技术不需要大量的土地资源和水资源，比动物或植物替代食品的气候友好性高100倍，并且不受天气或其他自然条件制约，比如昆虫或疾病等，在生产过程中完全不需要使用任何农药、除草剂、激素或抗生素。此外，空气肉生产仅需数个小时，在同一土地面积上，一年之内，使用空气基蛋白质技术可以比牛肉获得多一百万倍的蛋白质。目前这种技术尚处于实验室阶段，但可以想象，如果未来这种技术实现大规模商业化，人类食物和环境系统的负担将大大降低，这项为探索宇宙开发的技术，或许将真正成为地球实现碳中和、可持续循环经济的关键。如果说前面空气基食品距离我们尚有一段距离，那么回归到日常，就会发现，空气已经悄无生息的以气泡或气孔的形式存在于许多普通食品中，比如面包、啤酒、冰淇淋、奶盖、千层酥、华夫饼、香槟和碳酸饮料等，作为构成食品的一种实体物理成分，成为一种重要且不可缺乏的食品“配料”。香槟中的气泡，图片来源：Quinn Dombrowski以爆米花为例，其中至少有95%是空气，膨化大米的空气含量为90%，烤面包和蛋糕的空气含量最高为85%，冰淇淋为20-50%，棉花糖为75%......纵观全球食品历史，可以说空气一直是频频创造令人惊艳的食品饮料的重要因素，正是化学家、厨师和技术员等通过创意、实验和技术有意或无意的不断为食物中增添空气和气泡，才诞生了前面所提到的种种厨房和工业化含气食品。空气可以通过多种技术掺入食品中，一种类似奶盖，通过不断的搅打/打发产生气泡；另一种是通过油炸、膨化等工艺将气体引入，也可以通过添加能够产生气体的原料产生，比如酵母、膨松剂等。在食品中引入气体，不仅需要在加工过程中将气体与食品原料巧妙结合和平衡，达到令人满意的质构，还需要经过时间、运输等多重考验，在食用前展示的最终形态下保持稳定。因此，研究如何保持气泡的稳定性也成为了一门新的学问。比如香槟中的微小气泡在倒出后不久就会出现，正好使气泡从玻璃底部升至表面，在我们饮用达时会产生刺痛感。乳状咖啡的乳脂状或蓬松蛋白酥皮的泡沫状结构应保留几分钟至几小时。充气巧克力棒中的气泡应根据需要保持一定距离，因为它们提供了传统的非充气巧克力棒所不具备的令人愉悦的口内融化效果。因此，在形成泡沫结构之外，保持和稳定这些气泡对于开发理想化的食品质构也至关重要，这种稳定作用通常由被称为稳定剂（主要是乳化剂）的成分来辅助，比如单甘油酯、二甘油酯等乳化剂，经常出现在面包、冰淇淋的配料表中，有助于确保气泡在食物基质中均匀、精细地分布，并在保质期期间维持稳定性。更轻。客观来说，在食品中充入气体，就是在不添加营养和热量的情况下增加产品容积，这有助于将坚硬的食品转化为更轻、更可口、更易于消化的形式，比如威化饼干相比正常饼干就轻脆许多，入口即化。更具吸引力的质感。不同的食物可以通过调节气体含量和气泡分布而产生独特的质感和吸引力，使得许多原本平平无奇的食材原料可以摇身一变成为具有新颖组织结构的食品，比如气泡给冰淇淋带来了光滑感和纵享感，给泡芙带来了轻盈感，给饼干带来了酥脆感，给碳酸饮料带来了泡沫感…冰淇淋的微观结构。图片来源：researchgate另一个典型的例子是充气巧克力。热巧克力中注入氮气、一氧化二氮等惰性气体，在巧克力凝固时产生均匀连续的气孔。相比普通巧克力，充气巧克力具有轻脆柔和的口感，在口中更易咀嚼和融化。以气泡质地闻名的英国Aero品牌自1935年起就生产这种新质地巧克力，在消费者中非常受欢迎，1988年该品牌被雀巢收购，时至今日，该品牌生产的充气巧克力每年超过800万人食用。此外，食品中的气泡还有助于增强对风味的感知，比如饮料中的气泡，可以将气味分子送入到嘴和鼻子的深处，使得饮料具有更强烈的风味刺激。正是利用这个原理，许多研究人员目前在研究通过食品中的气孔结构达到减糖、减盐、减脂肪而不减风味的效果。另一方面，从视觉效果上看，有研究人员发现，在食品中高度充气可以给消费者带来更高的饱腹感并且减少食物的摄入量。这些结果为保健食品/体重管理等食品的开发指引了一条新的有趣的思路。Innova将“迷上口感”作为2020食品饮料十大趋势之一。在满足饱腹感和基本营养需求之外，消费者对于食品已经有了更高层次的需求，比如食品带来的愉悦感、纵享感等，而激发这些独特的感官体验的关键正是食品的质地和口感。Innova的调研显示，全球70%的消费者认为口感为食品饮料带来了更有趣的体验，60%的消费者表示食品品饮料的口感宣称会影响购买决策。这意味着，通过新的加工技术不断创新产品的质地、口感，已经成为吸引消费者的重要利器。这也就是“未来最大成分”空气的用武之地。它可以改变食品的质地，带来新的体验，可以减少零食摄入，促进健康，在某些情况下，甚至可以降低成本。“就像巧克力中的小格子：当你把它放进嘴里时，巧克力所有的边缘都碰触着你的嘴，你感觉自己正在吃一大块巧克力。但实际上，大部分的格子都是空气。因此你将收获有趣的饮食体验，但实际上并没有消耗太多的可可本身。”乳制品正在成为充气技术的流行阵地，比如通过不断的搅打，可以产生质地稠厚、奶油状的奶盖。嘉吉的胶体业务部门正在将注意力放在充气夸克酸奶等新质感的产品创新上，他们认为“通过蛋白质、膨化剂和淀粉的巧妙结合，创造出优质的充气产品是充分可能的。”这些气泡可以帮助乳制品创造更加纵享令人愉悦的口感，在甜点中也是同理。展望食物的未来，当消费者对于食品的需求已经转变为追求更加可持续、更加美妙新奇的体验，研究者对于食品的微观结构研究也越来越细致，空气在食品中的重要地位已经不言而喻。未来，随着对这一门学问的深入研究，比如如何在特定的食品中产生气泡？空气还能产生什么新物种，催生全新的食品类别？如何商业化？相信到时，定将会诞生充满新奇的、魅力的、美味的未来食品世界。届时，你就可以放心大胆的调侃，我正在“喝西北风”了。
