食品所-植物肉產品研發團隊

|持續創新進化的植物肉製造技術 放眼全球替代食品市場|
團隊創新領航
食品工業發展研究所-植物肉產品研發團隊
研發不止步 臺灣植物肉搶佔國際市場先機
1993年,食品所「植物肉研發團隊」成立,30多年來,團隊靠著專業研發能力,不但發展三代植物肉創新技術,更技轉廠商,協助國內素肉產業,揮別長期倚靠國外原料進口、缺乏自主創新能力的黑暗過去,一路從倚賴進口到外銷國際,甚至成為全球素肉胚主要輸出國。近年,這支團隊為了模擬真實肉質口感,開發出全球首創的植物肉技術,帶動產業產值成長高達35億元。
2009 年,Beyond Meat 橫空出世;2016年,Impossible Foods 在萬眾矚目中登場,兩間公司的出現,攪動了全球蔬食市場的一池春水,「素肉」二字逐漸淡出舞台,取而代之的是「植物肉」三個字,以葷食者為新客群,以「似肉非肉」的模糊邊線,暗示切入一個更為廣大的消費市場。吃素,不再只是青菜蘿蔔或教徒們的日常實踐,而是追求健康意識、環保減碳、動物福祉等價值的具體行動與生活選擇。
根據巴克萊銀行(Barclays)預估,未來十年內,植物肉將從全球1.4兆美元的肉品市場中搶下10%的市佔率,創造約1,400億美元的龐大商機。面對如此蓬勃的發展,很難想像30多年前的臺灣幾乎錯失這波商機浪潮。當時臺灣雖然有素肉產業,但缺乏素肉胚製造技術,原料必須高度仰賴日本進口,導致生產成本過高,因此廠商產品自主創新的能力受限,整體產業陷入發展困境。
幸好在1993年,食品工業發展研究所在經濟部科技專案計畫的支持下,成立了植物肉研發團隊,希望以科技的力量,逐步發展素肉胚製造技術並移轉業者,臺灣長久以來缺乏肉胚製造技術的困境,按下終止鍵。
跳脫框架 重構植物肉
僅僅兩年,團隊交出了第一張亮眼成績單--- 以乾式擠壓技術,開發出具有長纖肌理化質地的乾式素肉胚,做為國內素食製品的重要原料。這項研究成果,一舉突破了國內素食原料長年為日本獨占的局面,也為國內產業擺脫桎梏,開始擴張出口版圖。
然而,第一代乾式素肉胚應用於成品開發時,仍需經過二次加工,製程較為費工費時,且必須加入結著劑、調味料、棕櫚油…等添加物,難免有健康的疑慮。於是團隊持續改進擠壓軟硬體技術,並於2006年成功開發出第二代「濕式擠壓素肉」,肉質纖維更加細緻、濕潤、有口感,且無須二次加工,可直接調理使用,大幅改善了第一代素肉胚產品加工程序繁瑣的問題,使國內素食產業技術水準足以與歐美匹敵,全面提升市場競爭力。
「Impossible Foods 使用的是市場上第一代技術,Beyond Meat則採用第二代技術,廠商可依需求選擇不同的版本,各代之間是技術累進,而非更迭替代。」食品所所長廖啓成表示。
隨著植物肉風潮席捲全球,植物基市場正快速成長,而消費者對植物肉產品的要求,也朝精緻、多元、少添加等趨勢靠近。「除了第一、二代的擠壓技術,我們仍不斷思考是否還有其他的突破方式,可以讓植物肉更逼近真肉,完美呈現肉的質感。」廖啓成說
於是,團隊成員提出一項大膽構想,何不跳脫傳統擠壓機模式,開發市面上從未有的技術?讓成品的纖維肌理與質地更接近真肉肌束,並且擺脫過去對產品尺寸的限制,無須添加結著劑,也不需要泡水拆絲與重組,實現可直接調理的理想型產品,以滿足葷食者對肉質的期待
於是有了第三代植物肉的創新概念,這項技術不但與前兩代截然不同,更是全球首創。雖然前無古人、形勢大好,但是不同於第一代與第二代,在國際市場上已有現成的雙軸擠壓機,第三代則完全沒有相關機械可以使用,在毫無參考值前提下,團隊必須自己想辦法,研發一套生產機器。
從研發卡關 到創業轉身
團隊因此擴大網羅人才,除食品科學、食品加工與農業化學領域外,亦延攬工程與機械專業人才,共同研發機器。設備初步成型後,再委請外部食品機械廠製造。
無奈,研發進程從此進入卡關期。資深研究員董志宏回憶,一開始實驗階段,機器只能進行2公斤小規模測試,驗證成功後,再逐步放大到36公斤測試量產。但在過程中,配方與參數須全面調整,軟硬體也要不斷修改與測試,不同蛋白質原料的特性差異及變化必須精確掌握,還要設法提高良率。
「將量放大時,肉的厚度多一公分、少一公分,所呈現出的剪切力都不一樣,調控必須非常精細。」董志宏說。將批次量慢慢放大的過程中,問題也逐一浮現,團隊只能不斷排除,並與合作的外部機械廠商反覆溝通、不斷修改,持續投入時間與資源,等到機器終於研發成功,進入穩定量產階段,猛然回首,已匆匆一年多過去。「研究工作就是這樣,必須對工作充滿熱忱與企圖心,不然挫折感真的很大。」廖啓成感嘆。
歷經四年研發,突破多項技術的第三代「多維纖維植物肉」終於研發成功,但卻意外面臨技術移轉的難題。「原本計畫將技術移轉給廠商,但因為廠商必須額外投資設置新的生產線,而紛紛打了退堂鼓。」於是團隊最後拍板決定,由食品所將第三代技術與研發團隊移轉至業界,主動出資500萬,並技術作價2,000萬元,成立植物肉新創公司泛得生技,希望透過新創公司,提供植物肉製造業中、下游廠商優質的植物肉胚,開發出更具競爭力的產品。
這也成為經濟部科專計畫中,食品領域成立新創公司的首例。泛得生技執行長張有勝,原本擔任食品所所長特助,曾經手無數對外廠商合作案,累積豐富的創新經歷,當食品所規劃成立新創公司時,張有勝自然成為不二人選。
泛得生技可以說是植物肉團隊的延伸。張有勝認為,團隊成員不但具備豐厚的產業知識,對於產業技術的發展也能夠充分掌握,最重要的是,每一個成員都抱有一顆勇於嘗試的心。他坦言,從研究人員轉至企業任職,語言表達、做事方法與工作重點都不再一樣,心態上有許多地方需要克服與調適,但願意自我突破才是最重要的,「因為唯有突破,才有機會帶來創新!」
從口感切入 突破市場瓶頸
已經做到領先全球,還要持續創新嗎?「不能停留在過去的成就裡,唯有不斷進化,才能持續創新。」廖啓成強調。現在,全球約有1,500家新創公司投入替代動物性食材研發,他們不斷以創新的食材與技術,刷新人們對傳統素肉與植物肉的想像。然而植物肉產品的風味,至今卻仍未達到葷食消費者的期待。
這最後一哩路,將由誰來完成呢?「要吸引葷食者加入素食陣容,必須讓植物肉產品從質地、風味及油脂等各個感官層面,都更貼近真實肉類。」廖啓成分析,肉類好吃之處在於咀嚼過程的Q彈口感,肉汁及油脂隨咀嚼逐漸釋放,香氣在口腔中蔓延。植物肉如何才能復刻這些美味關鍵,滿足葷食者對肉質的期待?
團隊成員再出奇招,以第二代濕式擠壓技術為基礎,導入充氣及注油擠壓的方式,來製作油質飽滿、多汁口感的植物肉。「一開始這個提案並不被看好,初期結果也不甚理想,光是設備就修改了 好幾次。」因為氣體一灌入就將肉撐開,油脂一注入機器就會打滑,產品始終無法成形,失敗了2 年。後來改變方式,試著讓肉先充滿孔洞,再將汁液灌注,才讓這份努力終於有了成果,完成開發並申請相關專利,並且將技術移轉給國內植物肉大廠。
「過去的肉胚油脂含量不到2%,現已可做到12%。」這一款最新研發的油質多汁植物肉技術,不僅適用於第二代產品,未來還將持續研發應用於第三代,全面提升肉質濕潤度與口感表現。
不難發現,從第三代到最新一代,這些無中生有、前無古人的創新構想,都是來自於團員的主動提案。事實上,食品所不但每年舉辦創新提案競賽,更在定期會議中開放提案,讓團員們在鼓勵創新的氛圍中盡情發揮創意,「只要提案具有可行性,值得一試,我們就投入資源,竭力支持。」
廖啓成指出,創新並非靈光一現,充分掌握國內產業需求與國際發展趨勢,才是創新成功的關鍵要素。團隊一方面長期與業界保持互動,深入瞭解業界需求、產業痛點;另一方面,透過市場分析部門,持續關注全球植物肉發展趨勢,然後據此評估是否具備進入研發階段的條件、業者是否有能力承接技術,以及未來是否有機會能夠改變產業困境、帶動產業發展。當研究方向確定後,隨即組成專案團隊,全力以赴。
融合多元技術 擴展研發邊界
在鼓勵創新的環境中,團隊也嘗試各種跨域合作的機會。除了第一、二代研發時,曾經與臺大、屏科大、長庚大學等大學院校,針對素肉胚擠壓技術進行學術交流;更嘗試透過與紡研所跨域合作,導入紡織技術進行植物蛋白拉絲,開發植物肉纖維不同的可行性。
團隊也與食品所所內其他部門展開合作。據了解,為增加植物肉香氣,團隊特別與生物科技部門聯手,運用生物發酵技術,研發出能讓植物肉製品產生像牛肉等風味的天然物質。
這樣的合作模式,也為生物科技部門開啟更多新的研發方向。廖啓成表示,過去生物技術部的研發方向,大多聚焦於如何透過發酵技術,使啤酒產生玫瑰風味,或是讓麵包產生微酸風味…等應用,尚未應用於植物肉製品上。透過所內跨部門合作,不但擴大創新研發的可能性,更使參與研發的同仁獲得成就感,甚至可以將成果轉化為學術論文或申請專利。
植物肉的製造技術極為複雜,需要軟硬體技術同時開發。團隊現正嘗試透過3D列印技術,依照個人的營養需求客製化植物肉或替代食材;也嘗試運用電腦視覺或光譜技術,進行線上及線下品質分析;並導入AI演算,將影像技術運用於製造植物肉或替代食材上。希望透過多元工具應用,持續提升團隊的研發能力與創新效率
「植物肉的研發與創新不只需要精進,更要突破,而且是持續的精進與突破,才會不斷進化。」董志宏表示。回顧三十多年來,在植物肉團隊的努力下,臺灣從完全不會製作素肉胚,到成功研發出三代植物肉創新技術,至今已完成超過28件技術移轉案,取得國內外專利超過22項,一路扶持產業從無到有,成功推升產值至250億元。未來,這支團隊將持續如火車頭般,帶領著產業精進創新,讓臺灣的植物肉不但飄香國際,更幫助每個人,吃得更健康。
練功心法
- 目標一致、願景共享:雙方若能擁有共同願景,合作便能更順暢,避免角色錯置與資源浪
- 成果互惠、創造雙贏:跨界合作的目的在於互利共榮,不是誰為誰作嫁,而是讓各自都能從中獲益、拓展市場
- 專業互信、加速接軌:以與食品機械廠共同開發第三代植物肉技術為例,雙方因理念一致,得以毫無保留分享專業,快速磨合、縮短研發時間,展現合作綜效。
得獎感言-食品工業發展研究所 植物肉產品研發團隊 董志宏 副主任
感謝經濟部技術司長期對植物肉研發計畫的支持,這份殊榮不僅是對我們研發成果的肯定,更是對整個團隊努力不懈的最佳鼓勵。在全球永續與綠色經濟的趨勢下,植物肉製造技術的研發是一項極具挑戰與前瞻的工作,面對國際新創公司的競爭,團隊憑藉長期投入所堆疊的專業知識與不斷創新的研發精神,透過積極拜訪與交流,了解產業階段性發展之創新需求,開發符合市場價值的技術,透過技術移轉協助產業優化技術,推動產品創新應用,強化臺灣在國際植物肉市場的競爭優勢。感謝食品所夥伴給予的協助以及產業界的信任與支持;未來,我們將持續精進技術,深化產研合作,協力推動植物肉產業發展,為環境永續與食品科技創新貢獻更多心力。
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- 發布日期:2026/06/11
- 最後更新時間: 2026/06/12
- 點閱次數:230
