Maso z rostlinných bílkovin je založeno na rostlinných bílkovinách nebo rostlinných složkách jako surovinách. Prostřednictvím elektrostatického zvlákňování, technologie vytlačování a technologie 3D tisku je protein rostlinné tkáně zpracován do vláknité struktury podobné masu, čímž napodobuje texturu masa.
Procesy popsané níže ukazují, jak se z rostlinných bílkovin vytvářejí funkční textury, chuť a textura masa, a jaké jsou hlavní technické cesty pro jejich výrobní realizaci.
Elektrostatické zvlákňování je technologie, která dokáže vyrábět kontinuální vlákna o průměru několika nanometrů. Jde o to, aby se roztok proteinu s vysokou viskozitou (obvykle v alkalickém roztoku) nechal projít zvlákňovací tryskou (s několika malými otvory). Proces, při kterém se deska, obvykle o průměru asi 0,025 mm, změní na kyselou koagulační kapalinu za vzniku orientovaných vláken. Tato vláknina má lepší funkční vlastnosti než neošetřené proteiny a lze ji použít v řadě produktů pro výživu a lze ji také použít s vhodnými pojivy k výrobě různých organizovaných potravin.
Sojový proteinový izolát se rozpustí v louhu, sojový protein se denaturuje, přirozená struktura se rozbije a poté se ke spojení a lisování použije gelové lepidlo, vymačká se do kyselého roztoku, aby se srazil a vytvořil vláknitý tvar, a organizovaná sója protein se získá po promytí. Tento proces je však velmi nákladný a není vhodný pro všechny proteiny a úprava alkálií bude mít některé nepříznivé účinky (jako je lysin a alanin, které produkují toxické dipeptidy), takže tato technologie je obtížně komercializovatelná a postupně se vytlačuje.
Technologie vytlačování je mechanický proces používaný ke zpracování kontinuálního ohřevu potravinářských přísad. Míchá se, hydratuje, stříhá, homogenizuje, lisuje, odplyňuje, akumuluje teplotu a tlak a pasterizuje při vysoké teplotě a v krátkém čase. Řada operací, jako je sterilizace, vyrovnání toku materiálu, tvarování, expanze a částečné sušení potravinářských materiálů. Během procesu vytlačování je rostlinný protein denaturován vysokou teplotou, vysokým tlakem, vysokým střihem atd., což ničí vodíkové můstky, disulfidové vazby a iontové vazby, které udržují proteinovou strukturu, a vytváří změkčenou taveninu, která je expandována molekulárním řetězce. Aglomerujte, agregujte a -spojujte za účelem vytvoření vláknité struktury.
Cizrna: tipy pro efektivní aktivaci živin
Technologie výroby a přípravy masa z rostlinných bílkovin zahrnuje technologii vytlačování jedním-šnekem, technologii vytlačování za nízké vlhkosti a technologii vytlačování s vysokou vlhkostí. Technologie vytlačování s jedním šnekem má výhody jednoduchého ovládání a nízké ceny produktu, ale je vhodná pouze pro jednoduché nafukování potravin a jako náplň do masných výrobků; technologie vytlačování za nízké vlhkosti má vyspělé technologické podmínky a flexibilní produkty s výhodami, jako je silná textura, ale vyžaduje následné procesy, jako je rehydratace. Technologie vytlačování s vysokou vlhkostí má výhody vysoké integrace procesu a texturu produktu blížící se skutečnému masu, ale chuť a příchuť je třeba dále upravit.
Technologie 3D tisku se také nazývá aditivní výroba a výroba bez pevných forem, která se vyznačuje přijímáním vrstev po-nakládání vrstev materiálu přímo z před navržené soubory. V současnosti technologie 3D tisku dostupná v potravinářském průmyslu obvykle zahrnuje 4 typy: extruzní tisk, selektivní slinovací tisk, pojivo jetting a inkoustový tisk. Principy, výhody, omezení a rozsah použití jsou následující:
S rostoucí světovou populací se zvyšuje tlak na udržitelné zdroje bílkovin a snižování environmentálních dopadů potravinářství. Když se díváme na kultivované maso, jedná se o maso vypěstované ze zvířecích buněk v laboratoři, bez potřeby chovu a porážky zvířat. Buňky se odebírají biopsií, poté se kultivují v médiu a postupně vytvářejí svalovou tkáň, která se sklízí a zpracovává na hamburgery, klobásy a nugety. Proces zahrnuje bioreaktory, sterilní prostředí a řadu kroků od získání buněk po konečnou úpravu produktu.
Mind the Graph uvádí, že infografiky mohou pomoci s pochopením komplexních technologií. S rostoucí poptávkou po masných výrobcích je kultivované maso považováno za potenciálně udržitelnější a etičtější alternativu k tradiční produkci masa. V současnosti jsou náklady na produkci kultivovaného masa vyšší než u konvenční produkce, ale vývoj ukazuje k postupnému snižování těchto nákladů a k rozšiřování regulačního rámce v různých zemích.
BeneMeat Technologies (BMT) je příkladem tuzemského uchopení tématu kultivovaného masa. Společnost vyvíjí škálovatelné technologie produkce a spolupracuje na studiích životního cyklu (LCA) a inovativních řešeních v oblasti biotechnologií. Ve spolupráci s akademickými institucemi provádí analýzy environmentálních dopadů, zkoumá možnosti recyklace náhrad médií a pracuje na exportu svých produktů do zahraničí.
Vše o makroživinách a jejich energetickém přínosu pro tělo
| Technologie | Klíčový mechanismus | Hlavní výhody | Hlavní omezení |
|---|---|---|---|
| Elektrostatické zvlákňování | Vytváření vláken z roztoku proteinu | Vysoká orientace vláken | Vysoké náklady, omezená kompatibilita |
| Vytlačování | Denaturace a extruze proteinu | Možnost vláknité textury, různá vlhkost | Požadavky na údržbu, procesní náročnost |
| 3D tisk | Vrstevní stavba z práškových či kapalných materiálů | Možnost složitých struktur, rychlé prototypování | Náklady na zařízení, povrchová kvalita |
Další vizuály mohou zahrnovat diagramy procesu kultivace buněk, tok médií a rozložení nákladů. Následující video poskytuje rychlý přehled o principech kultivace masa a jejího environmentálního dopadu.
Když se jedná o laboratorně pěstované maso, jsou zásadní otázky bezpečnosti, regulace a akceptace spotřebiteli. Výroba vyžaduje přísné kontrolní mechanismy v oblastech sterility, kvality médií a testování. Z hlediska zdraví mohou být vyhlídky na nižší nebo srovnatelné riziko antibiotik a hormonů v produkci, avšak tlaky na transformaci chuti a textury vyžadují dodatečné úpravy.
V současné době jsou náklady na produkci pěstovaného masa vyšší než u konvenční produkce masa. Rostoucí výzkum a zvyšující se poptávka po udržitelných řešeních vedou k postupnému snižování nákladů a rozšiřování regulačních rámců napříč státy. Společnosti jako BeneMeat pracují na škálovatelných řešeních, aby mohly nabídnout konkurenceschopné ceny a exportní možnosti.