今年年中，StartUs insight为了对顶级成分趋势和初创企业进行深入的研究，分析了1567家全球初创企业和规模化企业的样本。制作出覆盖10大成分趋势以及20家有前途的初创公司的创新地图。
10大成分趋势分别为植物蛋白、活性成分、微藻、代糖、成分信息学、成分透明度、新型乳液技术、生物活性化合物提取、先进的成分生产方式和非乳制品替代。
StartUs insight还通过矩形树图揭示了10大成分趋势的影响力，其中植物蛋白、活性成分、微藻、代糖、成分信息学的影响力位列前五，分别占18%、15%、13%、12%和11%。
植物蛋白
由于动物蛋白面临环境、健康和伦理等诸多问题，植物蛋白越来越受欢迎。藜麦、大麻、藻类、扁豆、鹰嘴豆、真菌和昆虫等可以提供丰富的蛋白质和额外的营养价值。但是植物蛋白的一个重大挑战是如何复制肉类的风味和质地，目前企业通过挤压、发酵和组织化等食品加工方法来解决。此外，精密发酵可以生产与动物相同的蛋白质。营养优化也是一个焦点，目前企业通过混合不同的植物蛋白或强化它们以创建完整的氨基酸谱。以色列初创公司MEALA利用植物蛋白生产肉类替代品。该公司的特点是使用天然生物催化剂来处理植物蛋白，这种生物基产品可以提高结合和保水能力，从而使人造肉拥有更加多汁的质地。这种产品可以与多种植物蛋白配合使用，在加热时形成稳定的水凝胶，而在冷却时不会发生改变，从而取代了甲基纤维素和亲水胶体的使用。
芬兰初创公司Onego Bio利用精密发酵技术，生产不含动物成分的蛋清蛋白Bioalbumen®。该成分具有完整的功能，可以生产所有膨松、泡沫、粘性、脆甜和咸味食品。Bioalbumen®是纯卵清蛋白，可以替代蛋清、全蛋，无需改变配方，并且可以工业化规模生产，具有价格竞争力。
精密发酵是一项安全、具有半个世纪历史的技术，可以使用微生物生产复杂的分子，这项技术与酿造啤酒类相似，数十年来一直用于生产食用香料、维生素、酶以及医疗产品。与传统蛋清生产方式相比，精密发酵技术可以减少95%的土地用量，温室气体排放量减少了79%-89%，用水量减少72%。
由于消费者对有效、有针对性的解决方案的需求，活性成分在护肤、个人护理和制药领域逐渐成为趋势。这些成分经过精心设计，可以提供特定的生理效果，可以解决很多健康问题。
高通量筛选（HTS）等技术正在加速这一趋势，可以采用生物途径快速测试多种化合物，此外，纳米技术也发挥至关重要的作用。通过在纳米级水平上操纵材料，研究人员可以增强活性成分的稳定性，控制其释放，并将其输送到特地区域。意大利初创公司BIO AURUM利用藏红花天然存在的生物活性成分来研究阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）的致病途径。BIO AURUM团队研究了藏红花的生物活性成分，首次科学定义了其神经保护成分的化学特征。藏红花中含有多种生物活性成分，其中有4种藏红花素，是水溶性黄酮类化合物，赋予藏红花黄色。BIO AURUM发现，藏红花的神经保护作用强烈依赖于藏红花素的特定比例。BIO AURUM基于专有技术，能够以100%纯度分离出最有效的藏红花素，同时保留生物活性藏红花素的最佳治疗比例。
法国初创公司LHOV通过冷榨仙人掌种子获得仙人掌油。这种植物油富含矿物质和氨基酸，可以刺激胶原蛋白的产生，从而加速细胞更新。油中的植物甾醇可以刺激表皮深层胶原蛋白的产生。高含量亚油酸（60%）具有抗炎作用，可以增加皮肤弹性，减少皱纹，此外，亚油酸可以快速被皮肤吸收并渗透到表皮上层，发挥保湿作用。植物甾醇中存在大量的β-谷甾醇，具有预防脱发的作用。
微藻是配料行业的新兴趋势，其因可持续性和高营养价值而受到认可。微藻中含有丰富的生物活性成分、蛋白质和有价值的功能性脂质。初创公司正在提高产品配方中微藻的生物利用度和感官特性。目前，科学家们利用菌株筛选和基因工程方面的复杂技术，开发高产的微藻菌株，通过这种方式，研究人员可以优化脂质含量、蛋白质质量或生物活性成分的制备，根据特定成分应用定制微藻。法国初创公司CarboWorks打造了一个利用微藻光合作用捕获二氧化碳的工业平台。CarbonWorks 提供脱碳解决方案，它利用二氧化碳排放来开发和生产用于农业和工业的可再生原材料。
2）Neptunus Biotech 生产基于微藻的生物刺激剂英国初创公司Neptunus Biotech利用新型微藻生物技术，生产由不同微藻提取物与有机营养素相结合制成的生物刺激剂。该初创公司在光生物反应器中使用受控过程，以环保的过程提取营养物质。微藻提取物中富含植物可以轻松吸收的生物活性成分，对植物应激相关的代谢途径产生直接影响。Neptunus Biotech生物刺激剂可减轻作物在生长和生产周期的四个不同阶段的压力。
代糖
消费者正在减少糖的摄入量，代糖受到主流欢迎。从人工甜味剂到天然甜味剂，企业不断的创新以满足这种不断增长的需求。除了常用的甜味剂，菊粉、低聚果糖和菊苣根纤维等益生元纤维甜味剂也越来越受欢迎，这些成分不仅增加甜味，还可以对肠道益生菌提供健康益处。1）ZeroIN Foods开发了一种Drop-in 代糖加拿大初创公司ZeroIN Foods推出了一种天然来源的甜味纤维，可以替代糖并改善营养。该公司利用专有技术定制天然原料的甜度和营养成分。该代糖还可以减少温室气体的排放。英国初创公司SWICILY提供由有机葡萄生产的液体糖，它比普通糖更甜，使用也非常简单，只需要将任何食谱中的糖量替换为建议重量的70%即可。
大数据和人工智能使制造原料的公司能够收集和分析不同的数据类型，例如基因组数据、化学数据库、感官评估和消费者偏好。这种整合可以让我们对成分特性及其对产品质量、口味和营养成分的影响有更细致的了解。人工智能还有助于精确的成分配方、有效的过敏原管理、全面的营养分析和监管合规性。通过使用物联网，企业可以确保实时数据收集和分析，这使得动态决策和在整个生产过程中持续监控成分安全和质量成为可能。最后，区块链确保安全、透明和去中心化的数据管理，它提高了可追溯性，以促进成分采购和生产的信任和透明度。1）NuEden Bio帮助从民族植物中发现功效成分加拿大初创公司NuEden Bio创建了一个人工智能驱动的发现平台，用于识别民族植物中的新型治疗化合物。民族植物是指具有地域特色，且有长达数百年药用价值的植物，比如辣木、木槿等。这些民族植物中有数十亿种未知植物化合物待发现和开发。NuEden Bio开发了一个独特的发现平台EdenXplorer，该平台利用自动化高通量筛选、先进的 AI/ML 工具以及计算化学和生物学领域的知识。该初创公司利用内部专有数据，根据相关的理化特性来表征植物化合物。它还创建知识图并优化所选先导化合物的特性。该公司的集成发现引擎可以提供安全有效的疗法来预防或治疗慢性疾病。英国初创公司Gravel AI提供精细的化妆品成分市场数据。它根据配方变化模式，上市后产品存活率生成数据，以识别成分采用趋势。它可以自动进行成分、营销声称、产品类别的市场研究，识别各个化学类型中高需求，低增长供应的成分，比如活性物质、表面活性剂、着色剂、防腐剂等。
成分透明度
由于消费者意识的增强和对值得信赖产品的渴望，成分透明度已经成为配料行业日益增长的趋势。企业采用清洁标签来提供详细的成分信息，包括采购细节和潜在的健康或环境影响。这种透明度提高了消费者的信任并支持明确的购买决策。区块链通过不可变的数据存储提高透明度，在整个供应链中提供安全、清晰的记录保存。它提供了从农场到餐桌的可追溯性，并降低了假冒产品的风险，进一步增强了消费者的信心。消费者可视化产品数据、跟踪成分来源并了解制造流程，从而实现更加身临其境且信息丰富的购物体验。英国初创公司KODGAV创建了一个安全、透明的非洲原产植物原料采购平台。该平台目前只提供4种原料：芝麻籽、腰果、可可豆和生姜。KODGAV提供数字采购中心，该中心可以使个人和企业从国际供应链购买可持续原料，并且无需处理与跨境贸易相关的麻烦。KODGAV还提供虚拟旅游，用户可以探索农作物的起源，并在安全的虚拟环境中与当地农民见面。针对企业，KODGAV还提供智能食品标签服务，可以追溯信息，比如通过扫码定制包装上的二维码访问土壤信息。乌克兰初创公司NoGrab开发了一种成分分析仪，通过拍摄化妆品的照片，顾客可以获得有关其成分及其符合欧洲法规的信息。NoGrab 的应用程序使用先进的算法和机器学习来处理成分数据，并将其与包含 2 万多种成分的广泛数据库进行交叉引用。因此，该解决方案提高了透明度并提高了客户满意度。
新型乳液技术
在封装和稳定方法进步的推动下，乳液技术混合并稳定了不混溶的组分，这对于制备更高稳定性、功能和性能的产品至关重要。这些技术促进了疏水性和亲水性成分的封装，包括维生素、香料、抗氧化剂和生物活性化合物。封装可以保护成分并允许其受控释放，从而提高最终产品的功效。目前原料制造商和供应商正在探索纳米乳液，其具有更小的液滴尺寸和更大的界面表面。这些特性增加了疏水成分在水性系统中的溶解度，增强了它们的递送和生物利用度。1）Novel Beverage 开发四氢大麻酚 (THC) 乳液技术美国初创公司Novel Beverage提供 THC 乳液技术，并在饮料中添加 5 毫克 THC。纳米乳化将大麻油滴分解成与水混合的微小颗粒。这使得身体能够吸收更多的 THC。这种纳米乳化技术可在短时间内将 THC 输送到体内，大多数人大约在15分钟内感受到饮料的效果。美国初创公司CelluDot开发了一种由纳米纤维素网络组成的配方，该网络与除草剂结合，减少其蒸发并增加其对植物的粘附。该初创公司利用木材废料提取和加工纳米纤维素，用于乳液技术，并消除石油衍生材料的使用。这种生物聚合物解决方案使农民能够防止颗粒和蒸汽漂移，从而增强作物保护并提高农业生产力。
生物活性化合物提取
由于生物活性化合物具有潜在的健康益处和功能特性，植物、海洋生物和微生物等天然来源的生物活性化合物在食品和饮料、药品、营养保健品和化妆品中已有一系列的应用。初创企业和规模化企业正致力于通过新颖的提取工艺从天然来源中获取生物活性化合物。超临界流体萃取 (SPFE) 可以萃取热敏性生物活性化合物，而不会影响其完整性。超声波辅助萃取 (UAE) 提高了萃取效率，缩短了萃取时间，并最大限度地减少了对高温和大量溶剂的需求。此外，可持续和环保的做法消除了对有机溶剂的需求，使成分更加环保。例如，亚临界水萃取 (SWE) 可提取生物活性化合物，包括多酚、生物碱和精油。总部位于美国的初创公司Macro Oceans开发了针对碳水化合物的提取技术。农民收获成熟海藻后，这家初创公司利用专有技术将海藻在室温下储存长达 12 个月，为生物精炼创造全年原料。Macro Oceans开创了一种新方法温和的提取目标碳水化合物和其他有价值的化合物，该公司将海藻碳水化合物制备成各种低碳化学品，供食品、化妆品等行业使用。此外，任何剩余的纸浆都被转化为包装行业的原材料。意大利初创公司bioRESTART利用酶辅助从蔬菜农产品废物中提取生物活性化合物。该初创公司的工艺依赖于含有植物细胞壁降解酶的改良细菌菌株。这增强了生物活性化合物的释放，促进废物利用的可持续解决方案。与传统提取系统相比，该解决方案可帮助食品和农化公司增加生物活性化合物的释放。
先进的成分生产方式
初创企业和规模化企业正在开发先进技术来改进生产流程。先进的技术可以可持续地生产新型和高质量的成分，同时提高成分的性能。比如，利用细胞培养技术，企业可以生产通过传统方法难以获得的复杂成分。基于人工智能的系统优化原料配方、工艺参数和质量控制，从而实现一致的高质量原料生产。此外，生物打印侧重于打印活细胞和组织，以生产培养肉、植物蛋白和含有生物活性化合物的组织样结构。英国初创公司Nourish3d 通过3D 打印富含维生素、植物药、矿物质和生物素的软糖，以提供个性化营养。软糖含有7种营养成分，客户可以根据自身的需求进行选择。这些功效成分有助于头发、皮肤、指甲和关节健康。此外，每种软糖均不含糖，并采用无塑料且可家庭堆肥的包装。2）California Cultured通过细胞培养技术生产咖啡和可可美国初创公司California Cultured生产环境友好的细胞基咖啡和可可。该初创公司利用细胞培养技术生产与传统来源具有相同特性的可可和咖啡。它使用常见的食品成分刺激可可细胞生长。该初创公司在大型条件控制罐中培养细胞，这些罐模仿了可可和咖啡生长的雨林条件。该初创公司的可可替代品苦味较少，需要较少的糖，并且最大限度地减少了自然资源的使用。
非乳制品替代
随着乳糖不耐受、饮食限制和动物福祉问题的日益严重，消费者对非乳制品替代的需求不断增长。为了应对不断变化的形势，原料行业利用新兴技术来创造各种乳制品替代品。这些技术创新在可持续的同时提供了营养价值和味觉满足。初创公司通过先进的加工技术改善植物替代品的感官特性、营养成分和稳定性。此外，植物分离蛋白和微生物培养等创新提高了植物奶酪替代品的可融化性、可拉伸性和味道。制造商利用挤压、高压加工和剪切细胞技术来改变成分的结构并模仿乳制品的纤维状和弹性特性。丹麦初创公司FÆRM将创意科学与传统奶酪方法相结合，利用替代蛋白生产植物基奶酪。FÆRM开发了一种基于酶和细菌的解决方案，以制造出在味道、质地和营养价值上与乳酪相似的植物基产品。FÆRM通过其专利工艺可以利用不同来源的蛋白质、脂肪和其他成分。在植物基奶酪制作过程中，FÆRM通过酶法在替代乳制品中创建蛋白质网络，以重现乳制品奶酪制作中最关键的步骤。由于在植物中创造了类似乳制品的基质，可以在产品中使用液体不饱和脂肪，而不是常用的椰子油，因为椰子油会产生异味和可持续的问题。印度初创公司Pilk提供一种零胆固醇的植物奶，原料是燕麦、豇豆和绿豆。这种替代品营养价值丰富，包含维生素 A、D、B12 以及钙。为了获得甜味，这家初创公司添加了天然酶，将基质中的淀粉分解成更小的成分。过滤掉未溶解的颗粒后，牛奶替代品获得自由流动的液体基质。
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