# 生物合成可可与替代巧克力
可可价格冲击（西非干旱、CSSV病害、价格突破每吨10,000美元）与欧盟《禁止毁林产品法规》共同推动真实的B2B资本涌入无可可替代品：Planet A Foods基于燕麦/葵花籽的ChoViva现已供应玛氏（Mars，2026年5月推出）和汉莎航空；嘉吉（Cargill）在北美分销Voyage Foods基于葵花籽/葡萄籽的NextCoa（同样于2026年5月推出）；英国WNWN Food Labs将大麦和角豆发酵成其Waim!能量棒；而California Cultured的细胞培养可可生物质仍处于中试阶段，等待FDA GRAS申报。截至2026年，未有中国商业化生产商（江南大学的可可脂等效物酵母研究、Bota Biosciences、Bluepha）获得信源确认。
Source: https://cn.bioecon.ru/technology/biosynthetic-cocoa-alt-chocolate/
Updated: 2026-08-18
## 概述与价值链
标记：[EC：EU Deforestation Regulation (EUDR) & Novel Food Regulation (EC) 2015/2283 | OECD：Food systems | 监管机构：EFSA（欧盟）、FDA（美国）]
生物合成可可与替代巧克力用发酵或细胞培养原料取代可可豆，重建可可脂的甘油三酯特征与巧克力的风味挥发物，其驱动因素是2024-2026年可可价格冲击（期货价格突破每吨10,000美元，西非干旱、科特迪瓦和加纳的可可肿枝病CSSV病害压力）以及欧盟《禁止毁林产品法规》对与毁林相关可可进口的限制。两条技术路线相互竞争：由工程化酵母对本地作物（燕麦、大麦、葵花籽、葡萄籽）进行精准发酵/再利用以模拟可可脂的脂肪酸特征和美拉德反应风味挥发物，以及细胞培养可可（在悬浮生物反应器中培养可可树*Theobroma cacao*愈伤组织）。德国Planet A Foods在商业规模上处于领先地位：其基于燕麦和葵花籽的ChoViva巧克力等效物现已供应玛氏（2026年5月宣布推出无可可产品），此前已进入汉莎航空及德国零售渠道（Rewe、Penny）。在美国，嘉吉开始在北美分销Voyage Foods基于葵花籽和葡萄籽的NextCoa无可可糖果原料，同样于2026年5月宣布。英国WNWN Food Labs将大麦和角豆发酵成自有巧克力替代品，以Waim!能量棒形式直接面向消费者销售，同时提供B2B原料供应。California Cultured的细胞培养可可生物质仍处于中试规模，与加州大学戴维斯分校和Puratos合作，截至2026年FDA GRAS申报仍在准备中，尚未成为商业化产品。尽管该技术（江南大学的工程化酵母可可脂等效物研究）被列为国家优先事项，但未有中国公司作为商业化生物合成可可生产商获得信源确认。
生物合成可可与替代巧克力的关键方向：
1. **精准发酵可可脂等效物（Precision Fermentation Cocoa Butter Equivalent）：** Planet A Foods的ChoViva，通过酵母发酵再利用德国燕麦和葵花籽以重建可可脂的甘油三酯与风味挥发物特征，现已供应玛氏。
2. **无可可糖果B2B合作伙伴关系（Cocoa-Free Confectionery B2B Partnership）：** Voyage Foods的NextCoa，自2026年5月起由嘉吉在北美分销，基于葵花籽和葡萄籽衍生原料构建。
3. **大麦角豆巧克力替代品（Barley Carob Chocolate Alternative）：** WNWN Food Labs发酵的大麦角豆巧克力，以Waim!能量棒形式销售并向糖果品牌提供B2B供应。
4. **细胞培养可可生物质（Cell-Cultured Cocoa Biomass）：** California Cultured在悬浮生物反应器中培养的可可树*Theobroma cacao*愈伤组织，与加州大学戴维斯分校和Puratos合作，正等待FDA GRAS许可。
### 行业价值链
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[燕麦、大麦、葵花籽/葡萄籽压榨饼粕，或可可愈伤组织] ──> [酵母发酵或细胞培养]
│
(风味前体生物质)
│
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[成品替代巧克力] <─── [精炼与调温] <─── [脂质/蛋白质分级] <───┘
```
### 价值链层级
| 层级 | 描述 | 关键输入/输出 |
|:---|:---|:---|
| **原料采购** | 用于发酵的本地谷物/油籽压榨饼粕（燕麦、大麦、葵花籽、葡萄籽），或用于细胞培养的可可树*Theobroma cacao*愈伤细胞系 | **输入：** 压榨饼粕、愈伤细胞接种物。
**输出：** 可供发酵或细胞培养的基质。 |
| **发酵 / 细胞培养** | 对压榨饼粕基质进行酵母发酵，或在悬浮生物反应器中增殖可可愈伤组织 | **输入：** 基质、酵母接种物或愈伤细胞。
**输出：** 富含风味前体的生物质。 |
| **分级** | 将脂质组分（可可脂等效物）与蛋白质/纤维组分（可可粉等效物）分离 | **输入：** 发酵或培养的生物质。
**输出：** 替代可可脂与替代可可粉组分。 |
| **风味发展** | 受控热处理（美拉德反应），从发酵基质中生成特征性巧克力风味挥发物（吡嗪、醛类） | **输入：** 干燥的发酵生物质。
**输出：** 经烘焙风味发展的产品。 |
| **配方** | 将替代可可脂与替代可可粉与糖、卵磷脂及香料混合成巧克力等效物料 | **输入：** 替代可可脂、替代可可粉、糖、卵磷脂。
**输出：** 未成型的巧克力等效物料。 |
| **精炼与调温** | 机械精炼以去除残留异味，精准调温以形成稳定的V型脂肪结晶，实现咔嚓声与光泽 | **输入：** 配方后的巧克力等效物料。
**输出：** 成品替代巧克力（板状、豆状、涂层）。 |
行业跨界技术：
- **再利用基质发酵（Precision Fermentation Cocoa Butter Equivalent）：** Planet A Foods将德国燕麦和葵花籽压榨饼粕——农业副产品而非专用原料作物——用作ChoViva的发酵基质。
- **替代豆科风味发酵（Barley Carob Chocolate Alternative）：** WNWN Food Labs发酵大麦和地中海角豆以生成类巧克力风味挥发物，无需可可。
- **悬浮生物反应器细胞培养（Cell-Cultured Cocoa Biomass）：** California Cultured在低剪切（气升式）生物反应器中培养可可树*Theobroma cacao*愈伤组织，避免传统可可种植长达数年的树木生长周期。
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## 美国
美国拥有该行业领先的B2B合作模式（Voyage Foods/嘉吉）和最先进的细胞培养可可开发商（California Cultured），二者均在FDA的GRAS自我认定与正式申请路径下运营。
### Voyage Foods、嘉吉NextCoa、California Cultured的GRAS申报
- **Voyage Foods（美国）：** 其基于葵花籽和葡萄籽的无可可糖果技术现由嘉吉以NextCoa品牌在北美分销，于2026年5月宣布——一项全球B2B联盟，将无可可巧克力定位为价格稳定、气候适应性强的非洲可可供应替代品。
- **California Cultured（美国）：** 在低剪切生物反应器中培养可可树*Theobroma cacao*愈伤细胞悬浮培养物，数天内即可获得可收获的生物质，而非树木栽培所需的数月；与加州大学戴维斯分校及食品原料集团Puratos合作，截至2026年其细胞培养可可粉的FDA GRAS申报仍在准备中，尚未获得商业化许可。
- **FDA GRAS框架：** 美国的发酵衍生和细胞培养可可替代品均通过FDA的GRAS自我认定（适用于具有既定食品使用历史的再利用基质原料）或（对于真正新型的细胞培养生物质）正式GRAS申请进入市场——后者正是California Cultured正在准备的路径。
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## 中国
截至2026年检索，未有中国公司作为商业化生物合成可可生产商获得信源确认，尽管其底层技术（工程化酵母可可脂等效物合成）被列为国家研究优先事项。
### 研究空白、江南大学学术基础、国家优先地位
- **研究空白：** 江南大学（江苏无锡）在中文二手信源中被提及为中国在工程化酵母（酿酒酵母、解脂耶氏酵母）从糖蜜合成可可脂等效结构脂质方面的领先学术中心，但2026年实时检索仅返回通用的院系与招生页面，未见具体发表的可可脂质研究成果或具名衍生公司；候选中国公司（Bota Biosciences、Bluepha）仅返回通用的中国"功能性油脂"及可可脂等效物市场调研报告模板文字，未有2026年公司层面的商业化确认。
- **政策背景：** 据报道，可可脂等效物的微生物合成已被纳入中国"十五五"规划（2026-2030年）"未来食品"与合成生物学优先事项，旨在使中国实现高端糖果原料进口多元化——这是一项既定政策方向，而非本次检索所确认的商业化管线。
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## 欧盟
欧盟是该行业商业化程度最高的地区，直接受欧盟《禁止毁林产品法规》对与毁林相关可可进口限制的驱动，以及强烈的ESG意识消费者对无可可标签的需求。
### Planet A Foods、WNWN Food Labs、EUDR与Novel Food框架
- **Planet A Foods（德国）：** 其专利技术ChoViva通过精准发酵再利用德国燕麦和葵花籽，重建可可脂的甘油三酯特征与巧克力的风味挥发物；供应玛氏（2026年5月宣布推出无可可产品），并已进入汉莎航空机上服务及德国零售连锁Rewe和Penny，同时推出无添加糖版本的ChoViva。
- **WNWN Food Labs（英国）：** 将英国大麦和地中海角豆发酵成无可可巧克力替代品，以Waim!能量棒形式直接面向消费者销售，并正在与更大型糖果制造商洽谈B2B供应协议。
- **监管框架：** 再利用作物发酵原料（ChoViva的燕麦、WNWN的大麦/角豆）因其原料作物在欧盟具有悠久的安全食用历史，得以规避欧盟严格的Novel Food（EC）2015/2283授权程序——相较于需要完整Novel Food许可的细胞培养可可，这是显著的上市时间优势；欧盟《禁止毁林产品法规》对与毁林相关可可进口的限制，是拉动市场对所有无可可替代品需求（无论生产技术如何）的主要政策驱动因素。
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## 领先公司和研究机构
| 公司/机构 | 国家 | 核心产品/平台 | 技术特点 | 2026年状态 |
|:---|:---|:---|:---|:---|
| **Planet A Foods** | 🇩🇪 德国 | *ChoViva（燕麦/葵花籽无可可巧克力）* | 精准发酵再利用；供应玛氏、汉莎航空 | 商业化 |
| **WNWN Food Labs** | 🇬🇧 英国 | *Waim!能量棒（大麦/角豆巧克力替代品）* | 通过大麦和角豆发酵重建风味 | 商业化 |
| **Voyage Foods** | 🇺🇸 美国 | *NextCoa（通过嘉吉分销）* | 基于葵花籽/葡萄籽的无可可糖果，北美分销 | 商业化 |
| **California Cultured** | 🇺🇸 美国 | *细胞培养可可生物质* | 悬浮生物反应器培养可可树愈伤组织；加州大学戴维斯分校/Puratos合作 | 中试（FDA GRAS待批） |
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## 技术栈与创新
该技术栈涵盖两种截然不同的生产技术——再利用基质精准发酵与细胞培养植物组织生物质——二者共同致力于在不使用可可豆的情况下重建可可脂的脂肪结晶结构与巧克力的风味挥发物。
1. **精准脂质合成（Precision Fermentation Cocoa Butter Equivalent）：**
- 工程化酵母菌株（经脂肪酶敲除和酰基转移酶过表达）经优化以合成特定的甘油三酯特征——甘油骨架中心位置为油酸，两端位置为饱和的棕榈酸/硬脂酸（POP/POS/SOS型甘油三酯）——赋予可可脂在体温下急剧熔化的特性。
- Planet A Foods与WNWN Food Labs均将此逻辑应用于不同基质（燕麦/葵花籽 vs. 大麦/角豆），分别达到商业化B2B与直接面向消费者的规模。
2. **挥发性香气重建（Barley Carob Chocolate Alternative）：**
- 受控发酵后经美拉德反应热处理，生成定义烘焙巧克力风味的烷基吡嗪、醛类和酯类，而无需从可可豆中提取。
3. **悬浮生物反应器细胞培养（Cell-Cultured Cocoa Biomass）：**
- California Cultured在低剪切气升式生物反应器中培养可可树*Theobroma cacao*愈伤细胞系，保护脆弱的植物细胞壁免受机械损伤，数天内即可获得可收获的生物质，而非树木栽培所需的数年——仍处于商业化前阶段，等待FDA GRAS申报。
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## 价值链与生产管线
### 生物合成可可与替代巧克力的工业管线（EUDR / Novel Food / FDA GRAS）
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┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐
│ 1. 原料准备 │ ───> │ 2. 发酵 / │
│ （燕麦、大麦、种子， │ │ 细胞培养 │
│ 或可可愈伤组织） │ │ │
└───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘
│
▼
┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐
│ 4. 风味发展 │ <─── │ 3. 分级 │
│ （美拉德反应） │ │ （脂质/蛋白质） │
└───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘
│
▼
┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐
│ 5. 配方 │ ───> │ 6. 精炼与调温 │
│ │ │ （V型结晶） │
└───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘
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#### 阶段 1：原料准备
本地燕麦、大麦或葵花籽/葡萄籽压榨饼粕（Planet A Foods、WNWN Food Labs、Voyage Foods）经清洁并研磨至均匀粒度，或可可树*Theobroma cacao*愈伤细胞系（California Cultured）被制备为悬浮培养接种物。
#### 阶段 2：发酵 / 细胞培养
酵母发酵在28-30°C下经约24-48小时将压榨饼粕基质中的淀粉和蛋白质转化为风味前体，或California Cultured的愈伤细胞悬浮液在低剪切气升式生物反应器中增殖，数天内即可获得可收获的生物质。
#### 阶段 3：分级
发酵或培养的生物质被分离为脂质组分（经工程改造具有类可可脂甘油三酯组成的可可脂等效物）和蛋白质/纤维组分（可可粉等效物）。
#### 阶段 4：风味发展
干燥的发酵生物质经受控热处理（氨基酸与还原糖之间的美拉德反应），生成烘焙巧克力风味特有的烷基吡嗪和醛类。
#### 阶段 5：配方
经风味发展的替代可可粉与替代可可脂组分、糖、卵磷脂及天然香草混合成未成型的巧克力等效物料。
#### 阶段 6：精炼与调温
配方物料经精炼以去除残留异味，并经精准调温（在持续剪切下于约28°C与31-32°C之间循环）以形成稳定的β晶型V型结晶，赋予成品替代巧克力光泽外观、特征性咔嚓声与耐熔性——与Planet A Foods、WNWN Food Labs和Voyage Foods所用的成型工艺相同。