# 咖啡产业生物技术 通过发酵非热带原料制成的无豆咖啡已进入两大洲的咖啡馆，而在生物反应器中培养的真正细胞培养咖啡——用水量比传统种植减少98%——目标是在2027年推出首款商业产品，以应对日益受气候变化威胁的咖啡作物。 Source: https://cn.bioecon.ru/technology/coffee-industry-biotech/ Updated: 2026-08-18 ## 概述与价值链 标记：[EC：FDA针对无豆咖啡成分的新型成分/GRAS路径 | OECD：食品系统 | 监管方：FDA（美国）、EFSA（欧盟）] 咖啡产业生物技术涵盖通往无豆咖啡的两条不同路线：将非热带原料（椰枣核、 菊苣、豌豆蛋白）发酵或混合成风味与咖啡因均媲美传统咖啡的无豆咖啡，以及 在生物反应器中由咖啡细胞培养而成的真正细胞培养咖啡。号称"全球首款无豆 浓缩咖啡"制造商Atomo，已将其无豆咖啡推向全球73家咖啡馆，并在伦敦梅费尔 一家高端浓缩咖啡吧完成英国首秀。Compound Foods凭借Minus无豆咖啡品牌， 已转向B2B领域，推出一个成分平台，为寻求应对全球短缺、"未雨绸缪"其供应 链的生产商提供可可、咖啡与巧克力替代品。在细胞培养一侧，芬兰VTT技术研 究中心于2021年展示了可饮用的实验室培养咖啡，如今正瞄准在2027年推出商 业化细胞培养咖啡产品，其培养咖啡在生物反应器中生长，用水量比传统种植 减少98%，且无需农业用地——尽管监管批准与规模化仍是主要障碍。另一条独 立的细胞培养路线将以色列的Coffeesai与Brevel的光照发酵技术相结合，以光 作为关键投入加速细胞基咖啡生产。 咖啡产业生物技术的关键方向： 1. **发酵无豆咖啡混合物（Fermented Beanless Coffee Blends）：** 经加工 的非热带原料（椰枣核、菊苣、豌豆蛋白），在不使用任何咖啡豆的情况下 复现咖啡的风味与咖啡因特征。 2. **B2B无豆成分平台（B2B Beanless Ingredient Platforms）：** 原创企业 从直接面向消费者的无豆咖啡品牌转向向食品饮料生产商销售底层成分。 3. **生物反应器中的细胞培养咖啡（Cell-Cultured Coffee in Bioreactors）：** 真正的咖啡植物细胞在生物反应器而非田间培养，仅使用传统种植所需水土 资源的一小部分。 4. **光驱动细胞培养咖啡发酵（Light-Driven Cellular Coffee Fermentation）：** 以光作为工艺投入加速细胞基咖啡生产的光照发酵技术。 ### 行业价值链 ``` [原料/细胞系采购] ──> [发酵或生物反应器培养] ──> [风味/咖啡因匹配] ──> [配方] │ (监管新型成分审查) │ ▼ [咖啡馆/零售/B2B销售] <─── [品牌或成分分销] <──────────────────────┘ ``` ### 价值链层级 | 层级 | 描述 | 关键输入/输出 | |:---|:---|:---| | **原料/细胞系采购** | 采购非热带原料或咖啡细胞系 | **输入：** 椰枣核、菊苣、豌豆蛋白或咖啡细胞系。**输出：** 生产原料。 | | **发酵或生物反应器培养** | 发酵原料混合物或培养咖啡细胞 | **输入：** 原料。**输出：** 发酵混合物或培养咖啡生物量。 | | **风味/咖啡因匹配** | 将产出的风味与咖啡因特征与传统咖啡匹配 | **输入：** 发酵/培养产出物。**输出：** 风味匹配基料。 | | **配方** | 将基料配制为成品饮料或B2B成分 | **输入：** 风味匹配基料。**输出：** 成品/成分。 | | **监管新型成分审查** | 通过FDA或欧盟新型食品授权 | **输入：** 安全性档案。**输出：** 市场授权。 | | **咖啡馆/零售/B2B销售** | 通过咖啡馆、零售或B2B成分渠道销售成品 | **输入：** 已授权产品。**输出：** 收入。 | 该行业的跨领域技术： - **非热带原料风味匹配（Non-Tropical Ingredient Flavor Matching）：** 加工椰枣核、菊苣或豌豆蛋白以复现咖啡特定的风味化合物与咖啡因含量。 - **咖啡细胞系生物反应器培养（Coffee Cell-Line Bioreactor Culture）：** 直接在生物反应器而非田间培养咖啡植物细胞。 - **光照发酵（Illuminated Fermentation）：** 以光作为工艺投入加速细胞基咖啡生产。 --- ## 美国 美国拥有该品类零售端最先进的两家无豆咖啡原创企业，一家直面消费者，另 一家如今转向B2B成分供应。 ### 无豆浓缩咖啡零售扩张、转向B2B成分平台、气候短缺定位 - **Atomo Coffee：** 号称"全球首款无豆浓缩咖啡"制造商，已扩展至全球73 家咖啡馆，并在伦敦梅费尔一家高端浓缩咖啡吧完成英国首秀，其定位针对 日益受气候变化威胁的咖啡作物。 - **Compound Foods：** 凭借Minus无豆咖啡品牌，推出了B2B成分平台，为寻 求应对全球短缺、未雨绸缪其供应链的生产商提供发酵基可可、咖啡和巧克 力替代品。 --- ## 中国 本轮调研未能获得具体企业层面确认的中国本土咖啡产业生物技术原创企业， 本节保持在政策层面的描述。 ### 国家生物技术制造政策背景、本轮无确认的具体企业信息 - **国家生物技术制造政策背景：** 区域媒体报道将中国描述为力图成为全球 生物技术制造中心的国家，这一背景可能延伸至咖啡产业生物技术，但未确 认专门的原创企业。 - **本轮无确认的具体企业信息：** 本轮调研中调查的中国候选对象返回了一 则博士后招聘信息及一般性生物技术行业评论，而非确认某一具体咖啡生物 技术企业当前活动的来源。 --- ## 欧盟 芬兰与荷兰支撑着该地区的相关活动，涵盖一个由研究机构主导的细胞培养咖 啡项目及一家基于非热带原料的无豆咖啡原创企业。 ### 细胞培养咖啡生物反应器研究、2027年商业化目标、非热带无豆咖啡原料 - **VTT芬兰技术研究中心：** 于2021年展示了可饮用的实验室培养咖啡，如 今正瞄准在2027年推出商业化细胞培养咖啡产品，其咖啡细胞在生物反应器 中生长，用水量比传统种植减少98%，且无需农业用地，尽管监管批准与规 模化仍是主要障碍。 - **Northern Wonder：** 一家荷兰原创企业，利用椰枣核、豌豆蛋白和菊苣 等非热带原料制作"无咖啡的咖啡"，旨在不牺牲口感的情况下应对热带森林 砍伐问题。 --- ## 领先企业与研究机构 | 公司/机构 | 国家 | 关键产品/平台 | 技术特点 | 2026年状态 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **Atomo Coffee** | 🇺🇸 美国 | *无豆浓缩咖啡* | 全球73家咖啡馆；伦敦梅费尔英国首秀 | 增长 | | **Compound Foods** | 🇺🇸 美国 | *Minus B2B无豆成分* | 发酵基可可/咖啡/巧克力平台 | 增长 | | **VTT** | 🇫🇮 芬兰 | *细胞培养生物反应器咖啡* | 用水量减少98%；瞄准2027年商业上市 | 运营中 | | **Northern Wonder** | 🇳🇱 荷兰 | *无豆咖啡（椰枣核、菊苣）* | 非热带原料风味匹配 | 增长 | | **Iom Bioworks** | 🇮🇳 印度 | *咖啡壳源益生元* | 循环利用咖啡加工废弃物流 | 增长 | --- ## 技术栈与创新 该技术栈通过发酵或细胞培养而非农业种植复现咖啡的感官与化学特征。 1. **非热带原料发酵（Non-Tropical Ingredient Fermentation）：** - 椰枣核、菊苣和豌豆蛋白经加工发酵，以复现咖啡特定的风味化合物与咖 啡因含量。 - 案例：Northern Wonder与Atomo均围绕非热带原料加工而非任何咖啡植物 材料构建其无豆咖啡。 2. **细胞培养生物反应器咖啡（Cell-Cultured Bioreactor Coffee）：** - 咖啡植物细胞直接在生物反应器中培养，相较传统种植减少98%用水量， 并消除对农业用地的需求。 - 案例：VTT的细胞培养咖啡项目正是在此基础上明确瞄准2027年商业化产 品。 3. **光照细胞培养加速（Illuminated Cell-Culture Acceleration）：** - 光被用作直接工艺投入以加速细胞基咖啡生产。 - 案例：Coffeesai与Brevel的合作正是应用光照发酵技术专门加速细胞培 养咖啡的产出。 --- ## 价值链与生产流程 ### 无豆/细胞培养咖啡产品的工业流程（FDA/EFSA新型成分审查） ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. 原料/细胞系采购 │ ───> │ 2. 发酵或生物反应器培养 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. 监管审查 │ <─── │ 3. 风味/咖啡因匹配 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. 配方 │ ───> │ 6. 咖啡馆/零售/B2B销售 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### 阶段1：原料/细胞系采购 采购非热带原料（椰枣核、菊苣、豌豆蛋白）或咖啡植物细胞系。 #### 阶段2：发酵或生物反应器培养 发酵原料混合物，或直接在生物反应器中培养咖啡细胞。 #### 阶段3：风味/咖啡因匹配 对产出物进行加工，并与传统咖啡特定的风味与咖啡因特征进行匹配。 #### 阶段4：监管审查 产品在销售前须通过FDA新型成分/GRAS审查或欧盟新型食品授权。 #### 阶段5：配方 风味匹配的基料被配制为成品饮料或供生产商使用的B2B成分。 #### 阶段6：咖啡馆/零售/B2B销售 产品通过咖啡馆和零售触达消费者，或通过B2B成分平台触达生产商；细胞培 养咖啡仍处于较早阶段，在2027年目标商业上市前仍在完成第4阶段。