أنشأ مختبر فايو هيل-مايني في جامعة ستانفورد بولاية كاليفورنيا جبنًا جديدًا - أو على الأقل شيئًا طعمه كالجبن - لكنه في الواقع مصنوع من نفايات الطعام. يجرب المهندس الحيوي وفريقه التخمير باستخدام الفطريات، وهي عملية تحول المنتجات الثانوية المهملة إلى شيء يمكن أن يزين طبق المقبلات.
يقول هيل-مايني: "أحد أكثر الأشياء المدهشة التي وجدناها مؤخرًا هو أننا نستطيع أخذ النفايات وإضافة بعض المكونات الأخرى في تخمير فطري وإنتاج هذا الجبن اللذيذ الذي يشبه البيكورينو أو البارميجانو."
التخمير هو عملية بيولوجية حيث تحول الكائنات الحية الكربوهيدرات مثل النشا أو السكر إلى مواد مثل الكحول، دون استخدام الأكسجين. أفضل الأمثلة المعروفة هي الخبز والتخمير، حيث يكسر الخميرة السكر إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون. لكن ليس فقط دقيق القمح أو الشعير يمكنه تغذية التخمير - جميع أنواع المواد مناسبة، تُعرف في علم الأحياء بالركائز.
باستخدام أحدث أدوات التكنولوجيا الحيوية، تأخذ الشركات المنتجات الثانوية لصناعة الأغذية التي يتم التخلص منها حاليًا أو ذات قيمة قليلة، وتستخدم التخمير لتحويلها إلى شيء مفيد. شركة Fermtech البريطانية تحول قشور الكاكاو، التي تُرمى عادةً، إلى بديل لمسحوق الكاكاو. يقول الرئيس التنفيذي آندي كلايتون: "إذا شممت كيسًا من قشور الكاكاو، ستندهش حقًا من طبيعتها الشوكولاتية القوية"، معتقدًا أنه من العار أن يتم تحويل المنتجات الثانوية إلى سماد أو حرقها بدلاً من استخدام الكائنات الحية الدقيقة لتكسير الأجزاء الصلبة وجعلها متاحة بيولوجيًا للبشر مع الاحتفاظ بالنكهات.
استخدام مجموعة أوسع من الركائز يمكن أن يوفر المال، ويساعد البيئة، ويوسع النكهة. يقول كلايتون: "نحن نوعًا ما مثل عمال مناجم النكهة."
خذ البازلاء. يشكل البروتين حوالي ربع البازلاء، وأصبح بروتين البازلاء شائعًا بشكل متزايد. ماذا تفعل بعد ذلك بالثلاثة أرباع الأخرى؟ هذا يجعل "ركيزة مثالية للتخمير"، وفقًا لبوسكو إمبارانزا، الرئيس التنفيذي لشركة MOA Foodtech الإسبانية. تجمع شركته بيانات عن الظروف البيئية والركائز المتاحة، وتتسلسل جينومات الكائنات الحية الدقيقة المناسبة لصناعة الأغذية، ودربت ذكاءً اصطناعيًا لمعرفة التركيبات التي تحقق أفضل العوائد. يتعجب إمبارانزا من السرعة: "عندما بدأنا الشركة، كنا قادرين على تطوير عملية حيوية واحدة في أسبوعين. في الوقت الحالي، يمكن للمنصة تطوير 300 عملية حيوية في الساعة."
اكتشفت MOA Foodtech أفضل الكائنات الحية الدقيقة للاستفادة من النشا والألياف المتبقية من صناعة بروتين البازلاء - المنتجات الثانوية التي تُباع عادةً بأسعار زهيدة كعلف للحيوانات أو تُتلف. تعمل الشركة على إعادتها إلى السلسلة الغذائية البشرية.
طورت شركة MicroHarvest الألمانية عملية سرية تسرع التخمير، باستخدام المنتجات الثانوية لصناعة السكر مثل دبس السكر، الذي لا يؤكل عادةً في ألمانيا. بدلاً من أن يطعمه المزارعون للأبقار، تعمل MicroHarvest مع مصنعي السكر ومنتجي أغذية الحيوانات الأليفة لتحويل التيارات الجانبية إلى طعام فاخر للحيوانات الأليفة. تصف الرئيسة التنفيذية والمؤسسة المشاركة كاتيلين بيكيرس وجبة Vegcat الخفيفة للقطط بأنها ذات طعم أومامي دون مرارة بعض البروتينات النباتية.
تستخدم شركة Mottainai Food Tech السنغافورية أيضًا مكونات غير تقليدية وغير مقدرة بشكل كافٍ ومغذية ومتاحة على نطاق واسع في جميع أنحاء آسيا. الاسم مشتق من المصطلح الياباني mottainai، الذي يندب الهدر - فكر في "لا تهدر، لا تحتاج." أنتجت الشركة بديلاً للحوم يسمى Jiro Meat يعتمد على أوكارا، وهو لب الصويا الذي يُتلف عادةً بعد صنع التوفو وحليب الصويا، وبدأت مؤخرًا مشروع تونة نباتية. جربوا كائنات دقيقة مختلفة لتقليل النكهات غير المرغوب فيها وتعظيم مركبات النكهة المرغوبة مثل الأومامي أو الحلاوة. يقول المؤسس المشارك داريل بيك: "في غضون خمس سنوات، نأمل أن يكون لدينا مجموعة واسعة من المكونات."
بالعودة إلى ستانفورد، يعمل مختبر هيل-مايني على التخمير الدقيق، الذي يتضمن هندسة وراثية