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美國新創企業Eat Just於2024年5月開始銷售的產品中,培養雞肉的含量僅約3%。以色列Aleph Farms所開發的培養牛肉據聞也含有大量植物性蛋白。雖然這些產品採用各種方式讓口感與味道接近真肉,但實際品嘗時常被認為有類似黃豆的味道或缺乏嚼勁,令消費者與投資人感到失望。根據美國非營利組織Good Food Institute指出,全球對培養肉與培養魚肉的投資額從2021年巔峰的14億美元,至2023年驟減84%至2億2,600萬美元。在此不利情勢之下,日本的大學與企業試圖挑戰開發更接近「真正肉品」的培養肉。例如大阪大學與島津製作所等企業合作,開發出不使用植物成分的技術。研究團隊利用3D列印技術,將肌肉與脂肪的幹細胞成形為直徑1 mm以下的纖維。這些細胞在成形過程中會分化為肌肉或脂肪,其後將數百到數千條的纖維成束製成肉塊。
重現「霜降肉」
動物的肌肉是由同一方向排列的肌纖維構成,進而形成咀嚼口感。大阪大學研究團隊透過模仿這種結構,使口感更接近真正的肉品。首先,從和牛抽取細胞並進行肌肉或脂肪的細胞製作、培養、增殖,接著將細胞與可使細胞結合在一起的蛋白質混合,置入如注射針般的裝置中。再將注射針插入含有可使蛋白質凝固的酵素液中,在抽出注射針之際注入細胞,促使細胞呈縱向排列,形成細胞纖維。將這些纖維束集結後即成為培養肉。目前肌纖維的彈性係數已達到市售牛肉的56%,而脂肪纖維已達近乎相同的水準。透過調整肌肉與脂肪纖維的比例,還可再現油花分佈於紅肉間的「霜降肉」視覺與口感效果。
在2025大阪‧關西世界博覽會上,由大阪大學、島津製作所、Itoham Yonekyu Holdings、凸版印刷、SIGMAXYZ、ZACROS等共同設立的「培養肉未來創造聯盟(Consortium for Future Innovation by Cultured Meat)」展示了兩塊以培養細胞製成、長寬為15×9 cm、厚度約1.5 cm的「培養肉」(圖一)。由於肌肉與脂肪纖維的分佈可以自由調整,因此亦可製作出如同棋盤格圖案的霜降培養肉。
圖一、「培養肉未來創造聯盟」在大阪‧關西世界博覽會上展出的培養肉
「活著」的培養肉
東京大學於2025年4月發表一項研究成果,利用自行開發的培養裝置培養雞來源細胞,成功製作出長7 cm、寬4 cm、厚度達2 cm、重量約11 g,且內部細胞仍存活的培養肉(圖三)。製作出的培養肉在咀嚼口感與風味方面均有所改善。新開發的培養裝置採用了以外徑0.28 mm之極細中空纖維均勻排列的方式,培養時將含有細胞的凝膠狀溶液注入中空纖維束,讓細胞分佈在中空纖維的周圍。這些中空纖維具有選擇性滲透特定成分的功能,營養與氧氣從纖維流出,滲透至外部,促使培養肉內部也能獲得充足的養分與氧氣。營養充分供應可提升與風味相關的胺基酸濃度。此外,構成肌肉的細長細胞沿著中空纖維排列,俾使口感更接近真正的肉品。今後東京大學透過將多台裝置並列使用等方式,理論上可製作出數百公克到約1公斤的培養肉。
圖三、東京大學開發的培養裝置與取出中空纖維後的培養雞肉
在此之前,東京大學也與日清食品展開共同研究,在表面有細長孔洞的薄膜上培養牛肌肉細胞,促使細胞朝同一方向聚集,形成類似自然組織的結構---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。