Laboratorium Vayu Hill-Mainiego na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii stworzyło nowy ser – a przynajmniej coś, co smakuje jak ser – ale tak naprawdę jest zrobione z odpadów żywnościowych. Bioinżynier i jego zespół eksperymentują z fermentacją przy użyciu grzybów, procesem, który zamienia odrzucone produkty uboczne w coś, co mogłoby zagościć na desce serów.
„Jedną z najbardziej niesamowitych rzeczy, jakie ostatnio odkryliśmy, jest to, że możemy wziąć odpady, dodać kilka innych składników w fermentacji grzybowej i stworzyć ten pyszny ser, który przypomina Pecorino lub Parmigiano” – mówi Hill-Maini.
Fermentacja to proces biologiczny, w którym organizmy przekształcają węglowodany, takie jak skrobia czy cukier, w substancje, np. alkohol, bez użycia tlenu. Najbardziej znane przykłady to pieczenie i warzenie piwa, gdzie drożdże rozkładają cukier na etanol i dwutlenek węgla. Ale nie tylko mąka pszenna czy jęczmień mogą napędzać fermentację – wszystkie rodzaje substancji są odpowiednie, znane w biologii jako substraty.
Dzięki najnowszym narzędziom biotechnologicznym firmy biorą produkty uboczne przemysłu spożywczego, które obecnie są wyrzucane lub mają niewielką wartość, i za pomocą fermentacji zamieniają je w coś użytecznego. Brytyjska Fermtech przekształca łuski kakaowe, które normalnie są wyrzucane, w substytut proszku kakaowego. „Gdybyś powąchał worek łusek kakaowych, byłbyś naprawdę uderzony ich intensywnym czekoladowym aromatem” – mówi dyrektor generalny Andy Clayton, który uważa za szkodę, że produkty uboczne są kompostowane lub spalane, zamiast używać mikroorganizmów do rozkładania twardych części i czynienia ich biodostępnymi dla ludzi, przy jednoczesnym zachowaniu smaków.
Wykorzystanie szerszej palety substratów może oszczędzić pieniądze, pomóc środowisku i poszerzyć smak. „Jesteśmy jak górnicy smaku” – mówi Clayton.
Weźmy groch. Białko stanowi około jednej czwartej grochu, a białko grochu staje się coraz bardziej popularne. Co więc zrobić z pozostałymi trzema czwartymi? To stanowi „doskonały substrat do fermentacji” – według Bosco Emparanzy, dyrektora generalnego hiszpańskiej MOA Foodtech. Jego firma zbiera dane o warunkach środowiskowych i dostępnych substratach, sekwencjonuje genomy mikroorganizmów odpowiednich dla przemysłu spożywczego i wyszkoliła AI, aby obliczać, jakie kombinacje dają najlepsze plony. Emparanza zachwyca się szybkością: „Kiedy zakładaliśmy firmę, byliśmy w stanie opracować jeden bioproces w dwa tygodnie. Obecnie platforma może opracować 300 bioprocesów na godzinę.”
MOA Foodtech odkryła najlepsze mikroorganizmy do wykorzystania pozostałej skrobi i błonnika z przemysłu białka grochu – produktów ubocznych, które normalnie byłyby sprzedawane po bardzo niskich cenach na paszę dla zwierząt lub wyrzucane. Firma pracuje nad przywróceniem ich do ludzkiego łańcucha pokarmowego.
Niemiecka MicroHarvest opracowała poufny proces przyspieszający fermentację, wykorzystując produkty uboczne przemysłu cukrowniczego, takie jak melasa, która w Niemczech nie jest typowo spożywana. Zamiast rolników karmiących nią krowy, MicroHarvest współpracuje z producentami cukru i karmy dla zwierząt, aby przekształcać strumienie boczne w premium karmę dla zwierząt. Dyrektor generalna i współzałożycielka Katelijne Bekers opisuje kocią przekąskę Vegcat jako mającą smak umami bez goryczy niektórych białek roślinnych.
Singapurska Mottainai Food Tech również wykorzystuje niekonwencjonalne i niedoceniane składniki, które są pożywne i szeroko dostępne w całej Azji. Nazwa pochodzi od japońskiego terminu mottainai, który wyraża żal z powodu marnotrawstwa – pomyśl „nie marnuj, nie braknie”. Firma wyprodukowała substytut mięsa o nazwie Jiro Meat na bazie okary, pulpy sojowej zwykle wyrzucanej po produkcji tofu i mleka sojowego, a niedawno rozpoczęła projekt tuńczyka roślinnego. Eksperymentowali z różnymi mikroorganizmami, aby zminimalizować niepożądane smaki i zmaksymalizować pożądane związki smakowe, takie jak umami czy słodycz. „Mamy nadzieję, że za pięć lat będziemy mieli szeroką gamę składników” – mówi współzałożyciel Daryl Pek.
Z powrotem na Stanfordzie, laboratorium Hill-Mainiego pracuje nad fermentacją precyzyjną, która obejmuje inżynierię genetyczną