Нам больше не нужны коровы. Теперь молоко производят микробы!

Скоро для производства молока можно будет обойтись без коров, утверждают ученые. Такой продукт будет теоретически более полезным и подходить для употребления всем без исключения. Более того, недавно несколько компаний объявили о производстве растительных аналогов мяса. На очереди — сыр.

Активный тренд отказа от продуктов животного происхождения привел к буму производства аналоговых продуктов, которые имеют ту же форму, цвет и вкус, что и продукты животного происхождения.

Недавно ряд компаний объявили о производстве растительных аналогов мяса или заменителей натурального мяса, изготовленных из растительных, а не животных материалов. Аналоги мяса обычно соответствуют определенным эстетическим качествам (таким как текстура, вкус и внешний вид) или химическим характеристикам определенных видов мяса. Многие аналоги производятся на основе сои или глютена, но теперь их можно также производить из горохового или грибного белка.

Мы говорили о мясе, но это еще не все, что дают нам животные. Многие биоинженеры загорелись желанием найти аналоги одному из самых популярных продуктов животного происхождения — молоку. Конечно, есть различные виды растительного молока, в том числе соевое и кокосовое молоко, но в этой статье мы решили поговорить о производстве молока, которое имеет те же характеристики, что и молоко животного происхождения.

Поиски заменителей молочных продуктов

Американская компания «Perfect Day» считается самой передовой на рынке лабораторных молочных продуктов. Она занимается поиском растительных альтернатив молочным продуктам животного происхождения.

Все началось в 2014 году, когда основатель компании Райан Пандья решил сделать сырно-сливочный торт. Пандья попытался приготовить сливочный сыр для крема из растительных ингредиентов — соевых бобов. Но его попытка провалилась, так как сливочный сыр получился слишком легким и воздушным.

Райан Пандья стал вегетарианцем в подростковом возрасте, озаботившись благополучием животных и воздействием производства мяса на окружающую среду. При переходе на вегетарианский рацион он столкнулся с серьезной проблемой — Пандья был ярым поклонником молочных продуктов.

После неудачного эксперимента со сливочным сыром он начал искать способ приготовить свои любимые молочные продукты без коровьего молока. В 2014 году Райан Пандья и его друг Перумал Ганди, искавший решение той же проблемы, вместе создали компанию «Perfect Day», которая произвела революцию на рынке молочных продуктов. Компания использовала технологию «прецизионной ферментации» для производства безлактозных продуктов, содержащих казеин и сывороточные белки, которые ничем не отличаются от тех, что содержатся в коровьем молоке.

«Прецизионная ферментация» — революция в молочной промышленности

Прецизионная ферментация — это технология, которая позволяет программировать микроорганизмы для производства продуктов животного происхождения, наиболее известным из которых в настоящее время является молоко. Главными компонентами, содержащимися в животном молоке, являются казеин и сывороточные белки. Таким образом, производство молока с этими двумя компонентами и без использования самих животных означает, что мы получаем молоко, которое ближе к животному молоку, но мы не забираем его у коров.

Конечно, микробная ферментация — это не новая технология в пищевой промышленности. С древних времен люди использовали процесс ферментации. Хлеб, сыр, йогурт, пиво и вино — основные виды ферментации в продуктах питания. Она представляет собой процесс обработки продуктов различными видами дрожжей и бактерий.

В новом методе используются генетически модифицированные микроорганизмы (часто грибы рода Trichoderma). Ученые изменяют последовательность нуклеотидов в их цепи ДНК, чтобы заставить их производить определенные виды белков (казеин и сывороточные белки).

Эти генетически модифицированные микроорганизмы выращиваются в биореакторах, где они превращают углеводы, содержащиеся в сахарной кукурузе, в растительные, а не животные белки. Затем их отделяют от генетически модифицированных бактерий, чтобы они обладали такими же эстетическими и питательными свойствами, как и их аналоги животного происхождения. Эти белки можно высушить и использовать в качестве ингредиентов для производства различных молочных продуктов, в которых содержится молочный белок.

Технология генетической модификации микроорганизмов для производства определенных белков и ферментов используется с 1970-х годов, когда биотехнологические компании использовали генную инженерию для производства химозина из бактерий или дрожжей. Химозин (или реннин) — один из пяти пищеварительных ферментов, вырабатываемый в желудочных железах молодых телят. Он отвечает за переваривание белков и коагуляцию молока. Лабораторное производство химозина начало активно развиваться из-за дефицита этого фермента, вызвавшего проблемы в сыроваренной промышленности.

Чем отличается производство искусственного мяса от молока?

Искусственное молоко производить проще, чем мясо. Для производства мяса используются стволовые клетки животного. Их помещают в питательную среду и ставят в биореактор, где происходит образование мышц, жировой, а иногда и соединительной ткани. Если говорить о молоке, то это просто смесь биомолекул, частично растворенных в воде, и поэтому его легко производить.

Молоко состоит всего из шести белков, четыре из которых представляют собой разные виды казеинов, а два — производные сыворотки. Также в молоке есть жиры, сахар и минералы, находящиеся во взвешенном состоянии или частично растворены в воде. В настоящее время большинство компаний, занимающихся ферментацией, сосредоточены на производстве компонентов молочного белка, а не цельного молока.

Компания «Perfect Day» производит сывороточные белки, используя Trichoderma reesei. Этот белок используется в качестве заменителя молока тремя марками веганского мороженого, которое в настоящее время продается в США. Проще говоря, нет необходимости производить цельное молоко, но компоненты молока можно легко производить и использовать в продуктах, в состав которых должно входить молоко.

Веганское мороженое продается по конкурентоспособной цене — 5,99 доллара за пинту. Такая низкая цена резко контрастирует с дорогим вегетарианским мясом. Несколько кусочков веганской курицы могут стоить столько же, сколько изысканный ужин с настоящим стейком.

Причина состоит в том, что ферментация является привычной технологией в пищевой промышленности, поэтому никому не нужно менять или изобретать новые производственные процессы. Более того, нет необходимости убеждать соответствующие органы в том, что эти продукты пригодны для употребления в пищу, потому что они производятся с использованием микроорганизмов и процессов, считающихся безопасными. Когда компания «Perfect Day» попросила Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США дать разрешение на производство сывороточного белка в 2020 году, то она сразу же его получила.

Более безопасное молоко

Самое главное отличие производства растительного молока с помощью этой технологии — это то, что теоретически оно полезнее, чем настоящее молоко. Оно производится без некоторых ингредиентов, входящих в обычное молоко, таких как антибиотики или гормоны, которые иногда оказывают негативное воздействие на организм. Кроме того, растительное молоко с меньшей вероятностью может быть переносчиком инфекций, передаваемых через пищевые продукты и натуральные молочные продукты.

Кроме того, молоко на растительной основе производится без лактозы, что подходит людям, страдающим непереносимостью лактозы. Оно также может содержать полезные жиры и другие питательные вещества. Но пока это все в теории. Мы ждем, когда этот вид молока появится на рынке, чтобы узнать, чего специалисты смогли достичь с помощью этой технологии. Мороженое — единственный продукт на рынке, который содержит растительное молоко или какой-либо другой молочный продукт.

Сыр на очереди

Немецкая компания «Formo» специализируется на производстве сыра. Казеин и сывороточные белки производятся путем ферментации, а затем традиционным способом превращаются в сыр моцарелла и рикотта. Это хорошая новость для тех, кто хочет отказаться от употребления продуктов животного происхождения, но не может отказаться от сыра.

Немецкая компания разработала несколько прототипов растительного сыра и планирует представить их на специальном мероприятии в Берлине, которое будет проходить при участии дегустаторов в конце этого года.

С появлением на рынке растительного мороженого и прототипов сыра растительного происхождения ожидается, что следующим продуктом, над которым будут работать биоинженеры, станет цельное молоко для питья или добавления в чай и кофе. Его внедрение является большой проблемой, но не из-за технологических ограничений, а из-за так называемых «молочных войн».

В европейских странах, например, производители молочной продукции успешно лоббировали законы о запрете растительным молочным продуктам, изготовленным из овса и орехов, использовать слова «молоко» и «йогурт». Европарламент расширил запрет на использование названий молочных продуктов, но в мае прошлого года он отменил это решение из-за давления со стороны коалиции организаций по защите окружающей среды, потребителей и животных. Таким образом, их положение продолжает оставаться сложным.