以大米蛋白为原料的植物肉加工生产线的设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着国民经济的快速发展，中国居民肉类消费水平和消费总量持绫增长^[1]。但是随着肉制品摄入量的增加，也会带来高血脂、脂肪肝、骨质疏松、矿物质缺乏等健康问题，而植物肉相较于传统的动物肉类产品更为绿色健康，具有富含蛋白质和膳食纤维、零胆固醇、低脂肪等优点。所以说，相比于传统肉类产品，植物肉是一种更健康、绿色可持续的产品^[2]。此外，人造肉技术还能够解决传统畜禽业养殖过程中影响人类健康的动物瘟疫和滥用抗生素等问题，以及杜绝传统肉类生产带来的动物福利受损问题，相较于传统肉制品，植物肉更符合健康主义、动物保护主义和素食主义的健康消费需求。

中国人多地少，水土资源等生产投入要素短缺，且面临较大的环境规制压力，这些因素都直接制约着国内传统畜禽业发展的规模上限。国内有学者基于2002-2012年中国牛肉行业生产状况调查数据估算，中国每生产1吨牛肉将消耗8232立方的水；对土地资源的消耗主要包括生产牛饲料作物占用的土地和活牛生命周期占用的土地^[3]。作为世界上十三个最缺水的国家之一，以及土地稀缺型的亚细亚型国家，中国传统畜禽业发展面临的颈约束越来越突出。reijnders等^[4]发现，传统肉类生产转化的蛋白食品需要投入的土地面积和用水量是大豆蛋白食品的几倍甚至十几倍，而hallstr#246;m等^[5]研究发现。如果使用植物基食物替代传统肉，可以减少15％的土地需求。除此之外，畜牧业生产还需要投入谷物等大量作物作为饲料^[6]。因此，从破解中国资源条件限制、节约生产投入要素角度出发，为了满足不断增长的肉类消费需求，市场需要发展肉类替代品。

同时，随着经济发展和人民对美好生活的更高期待，保护生态环境已经成为中国经济高质量发展的重要一环。然而，传统畜禽业会给环境带来较大的负而压力。fao最新研究报告《通过畜牧业应对气候变化：排放和缓解机会的全球评估》中分析指出，“畜牧业使用了地球上三分之一的新鲜水源，产生了全球温室气体的14.5%，比汽车、火车、轮船等交通工具的气体排放之和还要多”。同时，畜禽养殖是农业污染的最大来源，也是水体环境治理的重要方面^[7]。中国每头肉用牛每年约排出6.1吨粪和1.3吨尿，其中有机物含量为1106公斤，氮素含量为34.8公斤^[8]，这些有机物如不经处理直接排入水体，就会导致湖泊富营养化和海岸带赤潮等环境问题。相反，植物性食品更加环保，对环境的负面效应更低。通过比较动物和农作物产品温室气体排放发现，植物性食品的温室气体排放要少很多。fresan等^[9]研究发现，如果以植物基饮食替代目前大多数的杂食性饮食，温室气体排放量会降低50%。因此，鉴于畜禽业发展相较于植物肉产业对生态环境有较强的破坏力，无论是满足未来国内肉类消费需求增量，还是对传统肉类生产的部分替代，大力发展植物肉产业都有助于缓解日益严峻的生态环境压力。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

设计以大米蛋白为原料的植物肉加工生产线

拟解决的关键问题：

3. 国内外研究现状

人造肉作为新一轮食品革命的新兴产物，国内外学术界对其尚未有统一的定义，比较具有代表性的含义一般分为两种^[10,11]。一种是细胞培养肉（Cultured meat、Clean meat)，主要是采用干细胞技术，将动物干细胞放入合适的培养基中，培育出可食用的动物肌肉组织；另一种是人造植物肉（Plant-based meat、Vegan meat、Artificial meat)，主要是采用先进食品加工技术，提取豆类、小麦等植物蛋白，加工成具有类肉性的植物肉。目前全球多个实验室已经成功培育细胞培养肉，如荷兰科学家马克鲍斯特于2012年研发出世界首例人造培养肉，国内首例则是2019年南京农业大学周广宏团队使用猪肌肉培育的1块重5克的细抱培养肉。国外学者对于人造肉的发展历史已经展开深入的研究^[12]，也通过调查问卷研究欧美等国的人造肉发展和消费者接受度情况^[13,14]。相比于国外植物肉技术的快速发展和学术的丰富研究，国内植物肉产业发展起步晚，也未引起足够重视。目前，国内植物肉相关研究较少。少数学者通过调查发现消费者对培养肉的认知有偏差，但未来市场发展潜力巨大。总体来看，国内传统植物肉发展定位不清晰，市场接受度不高，植物肉对传统肉的替代效应不明显，破解国内肉类供给不足的办法仍旧是扩大贸易进口和发展畜禽业^[15,16]，此外，受制于生产成本过高、伦理风险和消费者接受度等问题，虽然近些年细胞培养肉的技术进步很快，但是目前仍无法实现量产和大量上市，而人造植物肉则具有富含蛋白质、低脂肪、零胆固醇等优点，同时还易于批量生产且成本较低。因此，对其市场现状进行分析，进而尝试梳理植物肉发展的驱动机制和影响效应,测算其对传统肉制品的替代率和对饲料粮的节约情况，验证其发展是否有助于解决中国肉制品供给缺口问题。

当前，国内植物肉产业整体竞争力较弱，产品技术落后于国外发达水平。多数企业生产的仍是带有传统类肉口感的粗糙豆制品，主要以豆粉、豆粕、大豆蛋白、小麦蛋白等为生产原料，采用挤压膨化等方法进行简单加工，虽然模仿了传统肉制品的味道与外形，但实际口感与之相比还有很大差距。随着国外植物肉概念的传入，以深圳齐善食品等为代表的国内新兴植物肉企业也开始逐步发展并进入市场,国内市场现有植物肉的生产企业、产品品种和销售渠道都已非常丰富。此外，2020年国际植物肉领军企业Beyond Meat、雀巢等相继宣布在国内投资建厂；深圳星期零食品科技公司官网宣传月产量高达1700吨，年产量最低2万吨。随着投资力度不断加大和技术进步。未来国内植物肉产品的供给值得期待。

4. 计划与进度安排

计划概要：

研究计划安排：2022年11月初---2022年5月

（一）十一月初至一月中旬 ：确定论文选题，阅读课题相关文献，并撰写开题报告。

5. 参考文献

[1] 辛翔飞, 张怡, 王济民. 我国畜产品消费现状、影响因素及趋势判断[j]. 农业经济问题, 2015, 36(10): 77-85, 112.

[2] godfray j, beddington r, ceute r. food security: the challenge of feeding 9 billion people[j]. science, 2010(327): 812-818.

[3] 朱启荣, 孙雪洁, 杨媛媛. 虚拟水视角下中国农产品进出口贸易节水问题研究[j]. 世界经济研究, 2016(1): 87-98, 137.