有望替代棕榈油？瑞士Mibelle、美国LanzaTech与德国Fraunhofer联合开发二氧化碳基脂肪

经过多年研发，瑞士 Mibelle Group、美国生物技术公司 LanzaTech 以及德国弗劳恩霍夫界面工程与生物技术研究所（Fraunhofer IGB）在可持续创新领域取得重大进展。三方合作开发出基于 CO2 的原料，可在化妆品及日用产品中替代棕榈油。

 

《happi China》了解到，这项技术采用现代生物技术手段，不仅减少了对棕榈油的依赖，还为建立更可持续的供应链开辟了道路。棕榈油因其高产量、长保质期和耐热性，成为食品、化妆品、清洁用品乃至生物燃料等众多行业不可或缺的原料。
 

 

两阶段发酵工艺实现 CO2 转化

 

该技术结合两个连续的发酵过程，将温室气体 CO2 转化为无棕榈油脂肪混合物。混合物的成分组成与棕榈油高度相似，使其能够在广泛的未来应用中替代热带油脂。

 

第一阶段，原本会释放到大气中的 CO2 通过 LanzaTech 开发的生物技术工艺转化为酒精。这一过程类似于啤酒酿造，区别在于以 CO2 替代谷物作为原料。

 

第二阶段发酵工艺主要由 Fraunhofer IGB 开发，将 CO2 产生的酒精通过专门的油脂酵母转化为所需脂肪。两个发酵阶段均采用天然存在的非转基因微生物。

 

图：该项目运用 LanzaTech 的生物技术工艺将捕获的 CO2 转化为酒精，过程类似于啤酒酿造。随后，主要由 Fraunhofer IGB 开发的发酵工艺使用专门的油脂酵母，将前一步骤产生的酒精转化为所需脂肪

 

最终产品是一种多功能、高品质的脂肪，100% 不含棕榈油，具有天然属性，并富含优异的护肤特性。

 

 

从原型向市场化推进

 

在 Fraunhofer IGB 的实验室试验成功以及 Mibelle Group 实验室应用测试取得良好结果后，合作伙伴正将类棕榈油脂肪混合物推向公斤级生产。Fraunhofer IGB 开发的发酵工艺正在其位于 Leuna 的弗劳恩霍夫化学生物技术工艺中心（Fraunhofer Center for Chemical-Biotechnological Processes CBP）逐步放大。

 

Mibelle Group 研发与技术创新负责人 Susanne Heldmaier 表示：「实验室研究成功后，我们现在能够开始开发中试工艺。这是重要的下一步，最终将获得首批高品质脂肪。这将使我们能够开发既保护肌肤又有助于保护环境的化妆品。未来，在原料供应商的支持下，我们希望能够将越来越多基于棕榈油的原料转换为这种可持续解决方案。」

 

图：Mibelle Group 和 LanzaTech 首席执行官以及 Fraunhofer IGB 所长来到 Leuna 启动发酵项目。从左至右：前排：Jennifer Holmgren 博士（LanzaTech 首席执行官）和 Susanne Heldmaier（Mibelle Group 基础研究与技术创新战略负责人）；中排：Markus Wolperdinger 博士（Fraunhofer IGB 所长）和 Bernd Söllner（Mibelle Group 研发负责人）；后排：Holger Wondraczek 博士（Fraunhofer IGB Leuna 站点经理）和 Peter Müller 工程博士（Mibelle Group 首席执行官）

 

 

技术应用前景广阔

 

Mibelle 目前正在测试该脂肪在化妆品配方中的表现，该公司计划很快推出首批产品。虽然已进行的生命周期评估显示了 LanzaTech 发酵工艺的优势，但 Mibelle 打算在工艺放大后进行生态评估。

 

五年前，Mibelle Group 已经推出了基于回收 CO2 的家居护理产品。未来，LanzaTech 开发的发酵工艺还可能用于开发包装材料或香水原料。

 

图：Mibelle Group 实验室中无棕榈油配方的开发

 

LanzaTech 已经为科蒂（Coty）生产由回收 CO2 制成的乙醇，用于某些香水产品。该公司还与欧莱雅（L'Oreal）合作创造了由回收碳制成的塑料瓶。这一新应用展现了该技术的多功能性。

 

LanzaTech 是一家位于伊利诺伊州的生物技术公司，拥有 200 多名员工，利用生物学、人工智能和工程技术从废碳排放中生产工业化学品。该公司平台使用基因改造厌氧细菌将废碳转化为可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，SAF）等产品。其首个商业化工厂已生产超过 2000 万加仑乙醇，减少了 CO2 排放。

 

这项技术为长期减少雨林砍伐和建立可持续价值链做出了重要贡献，有望为化妆品行业原料供应带来不小影响。

 

 

棕榈油替代赛道群雄逐鹿，生物技术重塑油脂供应格局

 

在 Mibelle Group、LanzaTech 和 Fraunhofer IGB 取得突破的同时，全球范围内针对棕榈油替代方案的研发正呈现多元化发展态势。从酵母发酵到昆虫养殖，从废料回收到精准发酵，各种创新技术路径竞相涌现。

 

荷兰初创企业 NoPalm Ingredients 正从中试规模向商业化规模迈进。该公司在瓦赫宁根（Wageningen）建设的新工厂将与合同制造商 Nizo Food Research 合作，年产能预计超过 1200 吨。公司采用专有发酵工艺，使用非转基因酵母将马铃薯皮和乳清渗透物等当地农业副产品转化为酵母油。NoPalm Ingredients 首席运营官 Jeroen Blansjaar 表示：「通过这座工厂，我们将技术推进到技术就绪等级 7 和 8，在工业规模上完全控制整个工艺流程。」该公司目前运营 400 升发酵规模中试生产线，预计 2026 年下半年实现首次工业化生产。

 

图：Nopalm Ingredients 的COO Jeroen Blansjaar，CTO Jeroen Hugenholtz和首席执行官Lars Langhout

 

爱沙尼亚初创企业 Äio 获得政府 100 万欧元资助，专注开发用于化妆品的酵母基可持续脂肪替代品。该公司使用专门的「红酵母」微生物，将锯屑等木材和农业副产品发酵成营养丰富的脂肪，土地使用量比棕榈油生产减少 97%，用水量减少 90%，生产速度快 10 倍。

 

 

美国麻省理工（MIT）校友创立的 C16 Biosciences 已将其产品 Palmless 推向市场。该公司获得比尔·盖茨等投资者支持，使用产油酵母在类似啤酒酿造的发酵过程中生产棕榈油替代品。该公司目前在 50000 升储罐中生产数公吨油脂，并推出了自有消费品牌。C16 Biosciences 联合创始人 David Heller 指出：「与农业过程相比，精准发酵工艺的生产力改进时间大大缩短。我们可以通过增加基础设施规模和菌株优化来降低成本曲线。」

 

 

比尔·盖茨支持的一家企业 Savor 采用更激进的技术路线，直接从捕获的甲烷和二氧化碳中制造合成黄油。该公司在伊利诺伊州的工厂年产能设计为 1000 公吨，目前已在加州米其林三星餐厅 Single Thread 供应产品。

 

 

除传统发酵技术外，研究人员正探索更多元的替代方案。英国 Tunley Environmental 咨询公司研究显示，黑水虻幼虫（Black Soldier Fly Larvae，BSF）可能成为棕榈油的潜在替代品。研究表明，BSF 幼虫中近 80% 的脂质是与长链脂肪酸酯化的甘油三酯，与棕榈油成分高度相似。采用垂直农场模式，每平方米年产量可达 275.9 公斤 BSF 幼虫油，替代现有 1660 万公顷棕榈油种植园仅需 70 万公顷土地面积。

 

图：如何使用黑水虻幼虫替代棕榈油

 

澳大利亚 Nourish Ingredients 则专注于肉类脂肪替代品，通过培养土壤中的单细胞真菌来复制猪肉、鸡肉和牛肉的烘烤香味。该公司产品成本与植物基汉堡中使用的人工香料相当。

 

图：澳大利亚 Nourish Ingredients 的工程师培养一种单细胞真菌来生产替代脂肪

 

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欧盟反森林砍伐法规将于今年 12 月生效，禁止进口与森林砍伐相关的棕榈油等商品。违规企业面临高达全球营业额 4% 的罚款。目前，34% 的棕榈油进口可能来自砍伐森林的土地。尽管技术路径多样，成本仍是制约因素。2024 年传统棕榈油平均售价低于每公斤 1 美元，而多数替代品价格显著更高，例如 Savor 的合成产品成本比传统牛奶脂肪高 10% 至 50%。
 

 

不过，随着生产规模扩大和技术优化，成本差距将逐步缩小。多家企业预计在未来 2-3 年内实现商业化供应，为化妆品和食品行业提供更多可持续选择。

 

综合参考自 Fraunhofer IGB、Mibelle Group、LanzaTech、MIT 等企业机构新闻稿，及 BBC、Bloomberg、Green Queen、Food Navigator、Business Insider 等外媒公开报道

 

来源：

作者：John Xie