Fermentace: Převrat ve výrobě alternativních proteinů?

Autor: Brian Kateman (Forbes)

Překlad: Zuzana Jamaris

Maso, vejce a mléčné výrobky — primárně z velkochovů — byly pro lidi v zemích s vysokými příjmy historicky hlavním zdrojem bílkovin. Někteří spotřebitelé jsou ale stále více nespokojeni s množstvím emisí oxidu uhličitého, zdravotními důsledky a neodmyslitelným týráním zvířat.

V reakci na to se zvedá vlna zájmu a snahy o etičtější způsoby stravování a o způsoby začlenění veganských jídel do naší stravy, zejména v Silicon Valley.

Pravděpodobně je vám povědomý či již známý trh s rostlinným masem, v čele se společnostmi jako Impossible Foods, Beyond Meat a Quorn, které je nyní k dispozici v mnoha místních řetězcích rychlého občerstvení a supermarketech. Pak je tu maso kultivované z buněk — skutečné maso  vypěstované  ze zvířecích buněk raději než z poražených zvířat. (I když se aktuálně prodává pouze v Singapuru, nemusí trvat dlouho, než  se USA přidá k jeho distribuci.)

Nyní však vědci zjišťují, jak vyrobit živočišné bílkoviny bez použití jakýchkoliv živočišných buněk — pomocí fermentace. Jak poznamenává novinářka Larissa Zimberoffová ve své nové knize Technically Food: „Nemusíme hledat daleko, abychom našli příklady využívání fermentace jídla, které běžně jíme,“ například syřidlo při výrobě sýra — enzym používaný ke srážení mléka, který se získává z žaludků mladých telat.

Fermentace je stovky let známý proces, při kterém se k rozpadu sloučeniny, například cukru, používají mikroby, jako jsou kvasinky nebo houby, a vytváří se vedlejší produkt, například alkohol — nebo v tomto případě bílkovina.

Kombinace rozličných fermentačních technik s moderní technologií umožňuje biotechnologickým společnostem vytvářet bílkoviny, které naprosto vážně konkurují těm v živočišných produktech. Tyto společnosti tak jsou připraveny vyzvat k souboji  masný, vaječný a mléčný průmysl.

Foto: Sídlo společnosti Motif FoodWork v Bostonu

Jon McIntyre, výkonný ředitel technologické potravinářské společnosti Motif, chce pomocí fermentace zlepšit nutriční hodnotu veganských alternativ. 

„Mezi dnešními rostlinnými potravinami existují relativně velké rozdíly z hlediska nutriční hodnoty a kvality použitých ingrediencí; je to proto, že mnoho současných produktů používá velké množství tuků a olejů, aby lépe chutnaly, a kvalita jejich rostlinných bílkovinných aminokyselin pokulhává,“ říká.

„Chuť a struktura jsou nesmírně důležitou součástí rovnice. Nezáleží na tom, jak zdravé jsou rostlinné potraviny, pokud je nikdo nejí. Prostřednictvím fermentace a dalších procesů objevujeme úplně nové způsoby, jak zdokonalit chuť, texturu a výživovou hodnotu rostlinných potravin.“

Foto: Vaječný bílek bez kuřete (Clara Foods)

Motivací technologické potravinářské společnosti Clara Foods založené v San Francisku je  pomoci zaopatřit stravovací potřeby rostoucí populace, uvádí Arturo Elizondo, spoluzakladatel a výkonný ředitel.

V Clara Foods vyvinuli specifický fermentační proces, jehož výstupem je vaječný protein bez obsahu jakékoliv živočišné složky.

„Díky tomuto procesu můžeme u rostlinné verze bílkovinného produktu zajistit tu samou chuť a využitelnost jako u původní, živočišné verze," říká Elizondo.

Není vždy jednoduché najít ten správný způsob fermentace, ale ti, kteří v daném oboru pracují, říkají, že stojí za to investovat čas, aby ten správný proces našli.

Foto: Mléčný dezert bez živočišných ingrediencí společnosti Perfect Day

Perfect Day Foods vyrábí živočišné bílkoviny — syrovátku a kasein — bez použití buněk zvířat.

Všechny proteiny mají geny, což jsou specifické sekvence DNA, přičemž všechny organismy mohou stejnému genetickému kódu porozumět a metabolicky ho zpracovat. Aby společnost Perfect Day vytvořila neživočišnou verzi mléčných bílkovin bez jakéhokoliv využití zvířat, vložila do jiného organismu živočišné geny získané z katalogu online vědeckých databázích.

„Dali jsme naší mikroflóře genetickou „předlohu“ z genů, které jsme získali online, čímž jsme jí umožnili produkovat reálné mléčné proteiny — identické s těmi, které se nacházejí v kravském mléce,“ uvádí bioinženýr Ryan Pandya, výkonný ředitel a spoluzakladatel Perfect Day.

Tato mikroflóra se pak živí rostlinnými zdroji, jako je cukr, a přirozeně produkuje mléčné bílkoviny, které neobsahují laktózu, cholesterol, hormony a antibiotika.

„Výsledkem je bílkovina identická s mléčnou bílkovinou, která je výživnější než cokoli jiného, ​​co známe, a lze ji používat při vaření přesně tak, jak byste očekávali od tradičního mléčného produktu," říká.

Chuť a prožitek z jídla jsou výchozím bodem pro společnost Motif, která se zaměřuje na masné i mléčné alternativy.

„Nejprve analyzujeme smyslový zážitek ze živočišného produktu," říká McIntyre. „Pak identifikujeme ingredience, které jsou klíčem k této smyslové zkušenosti."

Společnost poté  technologicky vybere protein, který nejlépe chuťově a barevně odpovídá například hamburgeru, a navrhne mikrobiální továrny, které jej vyrobí.

„Replikujeme ingredience pomocí přirozených fermentačních procesů a pomocí těchto speciálně navržených mikrobů."

Foto: Dr. Pernilla Audibert (hlavní vědecká pracovnice) a Dr. Luis Brandao (vedoucí vědecký pracovník) v Bond Pet Foods' Boulder, Colorado Lab

Další společností je Bond Pet Foods, která se zaměřuje na humánní výrobu  bílkovin pro domácí mazlíčky dodržujíc zásady udržitelnosti a odpovědnosti.  Tato společnost vyrábí bílkoviny tak, že vloží geny z kuřecího svalu do kvasinek, pak krmí tyto kvasinky cukrem, aby vyprodukovaly bílkoviny kuřecího svalu.

„Většina rostlinných bílkovin  neobsahuje všechny potřebné esenciální aminokyseliny pro psy a kočky, nebo má antinutriční faktory, které mohou bránit vstřebávání živin,“ říká spoluzakladatel a výkonný ředitel Rich Kelleman.

Fermentace je relativně bezrizikový proces, protože je to už dlouho známá metoda. Firmy působící v rozvíjejícím se odvětví kultivace živočišných bílkovin pomocí fermentace tak mohou v potravinářském průmyslu přinést  skutečné změny. Mnoho z nich spolupracuje s jinými podniky a nabízí stejné výrobky vyrobené odlišně.

Clara Foods například spolupracuje s distribuční společností Ingredion, aby oslovila velké podniky, jež potřebují jejich ingredience ve větším množství i malé firmy, které mohou používat jejich produkty ve výrobcích bez živočišných ingrediencí.

Foto: sněhové pusinky od Clara Foods

„Pomocí technologie, kterou nyní využíváme, se po celá desetiletí  vyrábělo ledacos od inzulínu určeného k léčbě cukrovky až po syřidlo používané k produkci více než 90 % sýra v USA; objevili jsme jednoduše nový způsob jejího využití,“ říká Elizondo. „Abychom co nejlépe dosáhli potřebného množství, aplikujeme podobné procesy  jako velké pivovary. Takže můžeme být partnery firem kdekoliv na světě a mít co největší vliv."

Pandya tvrdí, že posláním firmy Perfect Day je změnit raději proces než jídlo.

„Uvědomili jsme si, že abychom firmám poskytli možnost vyslyšet poptávku spotřebitelů po [lepších] alternativách, musíme jim pomoci nabízet takové produkty, které odpovídají chuti a struktuře jejich již tradičně nabízených produktů,  čehož rostlinné alternativy nemohou dosáhnout.“

Společnost Perfect Day spolupracuje s potravinářskými a mlékárenskými společnostmi a v současné době má tři partnery, kteří vyrábějí zmrzlinu se syrovátkovým proteinem bez obsahu živočišných ingrediencí.

„Dodáváme potravinářským firmám jim známé ingredience, avšak vyrobené inovativně, které dodávají stejnou krémovou, jemnou a hedvábnou chuť jako mléčné výrobky a zároveň splňují požadavky spotřebitelů na udržitelnější produkci, která je šetrná ke zvířatům," říká Pandya. „Naše ingredience jsou vysoce přizpůsobitelné a bez problému se hodí do stávajících zavedených výrobních procesů."

Foto: Perfect Day mění proces, ne danou potravinu

Společnost nyní doufá, že když investovala do technologie a postupně navyšuje výrobu, bude nakonec konkurovat mlékárenskému průmyslu.

Společnost Motif věří, že náklady budou i nadále klesat a lidé budou brzy ochotni zaplatit za její produkty odpovídající cenu.

„Výrobní náklady spojené s používáním fermentace budou klesat tím, jak se technologie bude zefektivňovat, teprve však na rostlinný trh vstupuje," uvádí McIntyre. „V letošním roce bude široká veřejnost informovanější a otevřenější vědě o potravinářství víc než kdy dříve, stejně tak pokud budou inovátoři rostlinného stravování  i nadále transparentní ohledně svých produktů, výsledkem bude nabídka lepších a chutnějších rostlinných alternativ.“

Méně se zatím řešily názory veřejnosti na tyto inovativní technologie, jak zjistily například start-upy s masem pěstovaným z buněčných kultur. Spotřebitelé budou mít spoustu dotazů, zda jsou proteiny vyráběné fermentací bezpečné. 

Jedním z cílů komunikace společnosti Perfect Day s veřejností, například s alergiky, je vysvětlení, že jejich mléko je molekulárně identické s mléčnými bílkovinami produkovanými kravami, takže obsahuje mléčné alergeny.

„Nejvíce se soustředíme na eliminaci nejasností spotřebitelů týkajících se neživočišných versus bezmléčných výrobků," uvádí Pandya. „Protože se poprvé v historii mlékárenského průmyslu skutečné proteiny kravského mléka vytváří v něčem jiném než v krávě, je tu pochopitelný zmatek."

Foto: Clara Foods

Čtěte také:
Startup vyrábí bez porážky první kuřecí bílkovinu pro psy a kočky

Když společnost Bond Pet Foods v loňském roce uvedla na trh svůj první produkt, podnik se snažil edukovat spotřebitele o produktech vyrobených fermentací. 

„Masný protein vyrobený fermentací je neotřelý koncept, aby ho široká veřejnost přijala, bude nutná osvěta a transparentnost ohledně jeho výroby," říká Kelleman. „Zdokonalujeme naši metodu výroby a přibližujeme se tak komercializaci, musíme tedy osvětlit, jak proces fermentace probíhá, a vyzdvihnout nutriční vlastnosti našeho proteinu, abychom ukázali jeho užitečnost, bezpečnost a efektivitu."  

Stephanie Michelsen, spoluzakladatelka a generální ředitelka společnosti Jellatech, která používá buněčné zemědělství místo fermentace k produkci kolagenu a želatiny ze zvířecích buněk — posledních 300 let získávané vařením těl zvířat, kůže, kostí a kopyt — namítá, že plně neživočišný přístup by pro dosažení srovnatelných výsledků vyžadoval roky výzkumu.

„Existují jen některé věci ze zvířecí říše, které nelze nahradit jinou cestou," říká, „a kolagen je jednou z nich."

Začínající podniky vyrábějící bílkoviny pomocí fermentace čelí podobným výzvám jako mnoho jiných vynořujících se inovací —  mají ale výhodu tkvějící v používání osvědčených procesů, které lidé znají a kterým důvěřují. Není proto divu, že jsou leadrové v této oblasti přesvědčeni, že mohou omezit využívání zvířat v potravinovém řetězci. Jejich práce sice začíná u jednotlivých molekul — ale mají velkolepé vize.

„Naším cílem je vytvořit laskavější a zelenější budoucnost,“ prohlašuje Pandya, „a to vyvíjením nových možností výroby jídel, která máte rádi již dnes.“

Autor textu je spoluzakladatel a prezident Reducetarian Foundation, neziskové organizace zaměřené na snižování spotřeby živočišných produktů.

Zdroj: Forbes, Překlad: Zuzana Jamaris, Korektura: Petra Valešková