Альтернативное мясо — это растущий сегмент рынка, предлагающий вкусные и питательные варианты для тех, кто ищет альтернативу традиционному мясу. Оно завоёвывает всё большую популярность по разным причинам:

• Экологичность: производство альтернативного мяса оказывает меньшее влияние на окружающую среду, чем животноводство.
• Этика: производство не involves убийства животных.
• Здоровье: альтернативное мясо может быть богаче белками, клетчаткой и витаминами, а также не содержит холестерина.
• Вкус: многие варианты альтернативного мяса очень похожи на традиционные.

Виды альтернативного мяса:

• Растительное мясо: изготавливается из растительных ингредиентов, таких как соя, горох, пшеница.
• Мясо из клеток: выращивается в лабораториях из клеток животных.
• Грибное мясо: изготавливается из грибов.
• Инсектные продукты: изготовлены из насекомых, например, из мучного червя.

В инженерной лаборатории Калифорнийского университета в Дэвисе крошечные круглые гранулы кружатся в коричневой жидкости внутри 5-литрового стеклянного бака. Бак, биореактор, варит съедобные грибы с высоким содержанием белка, которые выглядят и имеют вкус мяса.

В другой лаборатории на территории кампуса в резервуаре с жидким азотом, который называют «криокорова», хранятся замороженные пробирки с коровьими мышечными стволовыми клетками. Ученые надеются однажды превратить эти клетки в выращенное в лаборатории мясо, создавая гамбургеры будущего.

Исследователи из Интеграционного центра альтернативного мяса и белка (iCAMP) при Калифорнийском университете в Дэвисе руководят подобными проектами, чтобы удовлетворить растущий в мире спрос на мясо экологически устойчивыми способами.

Их цель — выявить альтернативные белки, которые можно вывести на рынок в больших масштабах. Эти белки могут быть получены из грибов, растений, культивируемого мяса или даже инновационных гибридов, которые сочетают обычное мясо с альтернативными белками.

Ожидается, что к 2050 году мировой спрос на мясо увеличится как минимум на 25%, а к 2050 году — на 100% из-за роста населения мира и растущего спроса на мясо в развивающихся странах.

«Удовлетворить этот спрос за счет выращивания большего количества животных вряд ли удастся», — считает Дэвид Блок, директор iCAMP.

Производство мяса также вносит значительный вклад в глобальные выбросы парниковых газов. Но для того, чтобы альтернативные белки были широко приняты потребителями, ученым и маркетологам необходимо преодолеть значительные трудности.

Калифорнийский университет в Дэвисе имеет все возможности для предоставления технологий и знаний, необходимых для разработки альтернативных белков, благодаря своим междисциплинарным группам исследователей из области наук о животных и пищевых продуктов , биологических наук, сельскохозяйственной и химической инженерии, а также сенсорных наук.

iCAMP объединяет исследователей с отраслевыми экспертами и новаторами в области продуктов питания.

Mycofood: Грибы будущего

Профессор Жуйхун Чжан с кафедры биологической и сельскохозяйственной инженерии разрабатывает новое поколение микопродуктов — продуктов питания, изготавливаемых из грибов в биореакторах.

Она создает гранулы с высоким содержанием белка из мицелия, нитевидных, разветвленных частей грибов. Грибы перенимают цвет, вкус и питательные вещества всего, чем их кормят в биореакторе. Чжан кормила их миндальной и грецкой скорлупой, фисташковой скорлупой, морковью, томатами, красной свеклой и даже побочными продуктами сыроделия.

«Грибные гранулы будут поглощать биоактивные соединения, такие как антиоксиданты из миндальной шелухи, а также коричневый цвет», — сказал Чжан. «Если их кормить томатными выжимками, они будут иметь красновато-коричневый цвет».

Гранулы можно превратить во всевозможную еду. Чжан впервые использовала их для замены шариков тапиоки в чае боба. Она также сделала из них вяленое мясо. Сушеные гранулы также можно измельчить в порошок, чтобы смешивать с другими продуктами.

Чжан заявила, что, по ее мнению, микопродукты, особенно те, которые производятся из побочных продуктов сельского хозяйства, таких как миндальная скорлупа, более экологичны, чем животные или растительные белки.

«Это недорогой, высокопитательный источник белка с низким углеродным следом», — сказал Чжан.

Работа ее команды привела к созданию стартапа, который теперь производит икру на основе грибов, созданную по образцу икры осетровых рыб. Optimized Foods использует гранулы мицелия для обеспечения структуры икры и культивируемой икры, выращенной в лаборатории с использованием стволовых клеток осетровых рыб.

Микопротеины и гибридная пища

Обеспечение более широкой доступности микопротеинов — это следующий шаг для компаний, которые уже производят продукты питания из грибов. Better Meat Co. из Западного Сакраменто производит мицелиевый белок под названием Rhiza. Компания продает обезвоженные белые кубики Rhiza производителям продуктов питания для смешивания с растительными продуктами или мясом животных. Rhiza также можно есть отдельно.

«Мы знаем, что невозможно заставить всех отказаться от мяса», — сказал Дони Куркендалл, исполнительный вице-президент Better Meat по бизнес-операциям. «Но мы думаем, что можно внести небольшое изменение, и для нас это означает создание гибридных продуктов».

Гибридные продукты становятся все популярнее, привлекая флекситарианцев или вегетарианцев, которые едят мясо неполный день. Исследования показывают, что большинство людей, которые едят растительные альтернативы мясу, также едят мясо животных.

Микопротеин ризы производится путем кормления грибов крахмалистой пищей путем ферментации. Это производит длинные волокна мицелия, которые затем осушаются или обезвоживаются, создавая продукт, который имеет структуру, похожую на мясо, и жевательную способность.

В настоящее время Better Meat производит Rhiza на пилотном заводе. Куркендалл надеется, что iCAMP UC Davis поможет им масштабировать производство до коммерческого.

«У Калифорнийского университета в Дэвисе есть экспертиза», — сказала она. «У них есть оборудование и люди, которые могут помочь нам продолжать проводить исследования и продолжать расти в этой области».

Куркендалл предвидит время, когда Сакраменто, известный как столица Калифорнии «от фермы до стола», будет также известен как столица «от ферментера до стола».

Мясо, выращенное в лаборатории

Культивированное мясо, или мясо, выращенное в лаборатории с использованием стволовых клеток животных, является новейшим альтернативным белком. Министерство сельского хозяйства США одобрило его продажу на национальном уровне в 2023 году, но его, возможно, не будет в продаже в продуктовых магазинах в течение многих лет.

«Мы видим, как коровы пасутся на траве и превращают ее в высококачественный белок — мясо», — говорит Анна Деникол, доцент кафедры зоотехники Калифорнийского университета в Дэвисе. «В лаборатории мы пытаемся воспроизвести то, на совершенствование чего природе потребовались тысячи лет».

Деникол — один из двух профессоров Калифорнийского университета в Дэвисе, разрабатывающих линии коровьих стволовых клеток для выращивания говядины. Для производства выращиваемого мяса коровьи стволовые клетки получают необходимые питательные вещества, помогающие им расти и размножаться. Клетки также должны дифференцироваться в мышечные клетки, жировые клетки и соединительную ткань, необходимые для производства мяса.

Ученые могут использовать стволовые клетки взрослых коров, но проблема с этими клетками в том, что они не размножаются вечно, говорит Лукас Смит, доцент кафедры нейробиологии, физиологии и поведения Калифорнийского университета в Дэвисе.

«Задача состоит в том, чтобы расширить их в большей степени, чем это обычно происходит в организме, а затем заставить их эффективно создавать мышцы в других условиях», — сказал Смит.

Исследователи также могут использовать эмбриональные стволовые клетки, которые могут размножаться бесконечно в правильных условиях. Однако заставить эти клетки стать мышцами, жиром и соединительной тканью гораздо сложнее и занимает больше времени.

Индустрия культивируемого мяса использует дорогие, сложные ингредиенты для поддержания клеток в живых, в процессе, заимствованном из биофармацевтической промышленности. Но продукты питания должны производиться намного дешевле, чем фармацевтические препараты. Кроме того, клетки должны расти в 250 000-литровых ферментационных чанах.

«Реальность такова, что никто в мире никогда не выращивал клетки животных , используя бродильный чан объемом более 25 000 литров. Пока еще остается открытым вопрос, сработает ли это», — сказал Блок, который также является профессором кафедр химической инженерии, виноградарства и энологии.

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе вместе с iCAMP и отраслевыми партнерами надеются справиться с этой задачей. Блок сказал, что он по-прежнему надеется, что технологические инновации могут привести к широкой коммерциализации культивируемого мяса.

«Вероятно, пройдет 10–15 лет, прежде чем он появится во всех супермаркетах по всей стране, но я настроен оптимистично и считаю, что мы этого достигнем».

Заменители мяса, имеющие вкус мяса

Даже несмотря на все исследования и новые технологии, люди все еще могут не спешить покупать альтернативные белки. Одна из главных причин — стоимость. Даже растительные белки, представленные на рынке сейчас, часто стоят дороже, чем продукты, произведенные из коров, свиней или кур.

Еще одна проблема — сделать так, чтобы эти альтернативы имели вкус, текстуру и ощущение во рту настоящего мяса. Соя и горох, основные ингредиенты многих растительных белков, могут иметь неприятные привкусы, которые необходимо замаскировать, отметил Блок. Им также нужен жир, чтобы придать им правильное ощущение во рту и вкус.

Однако Блок отметил, что часть исследовательской миссии iCAMP заключается в том, чтобы определить, что именно является решающим фактором для потребителей при покупке этих продуктов.

«Нет никаких прогнозов, что нам понадобится меньше мяса», — сказал Блок. «Я бы ожидал, что традиционное животноводство останется на прежнем уровне или даже вырастет, но эти другие методы производства мяса должны восполнить этот дефицит предложения».