Реальная проверка альтернативного «молока»
профессор пищевых наук в Университете Висконсина, директор Центра исследований молочной промышленности
Для описания этих “новых” процессов используются различные термины. Одним из популярных терминов является прецизионная ферментация, она же микробная ферментация, используемая более 30 лет для производства рекомбинантного сычужного фермента теленка. Чтобы сделать сычужный фермент с помощью микробной ферментации, ген теленка внедряют в промышленный штамм дрожжей или бактерий, которые затем выращиваются в ферментере. После этого белок выделяют и очищают.
Неудивительно, что начинающие компании могут применять эту же технологию для производства молочного белка; недавно с ее помощью был получен сывороточный протеин. Было налажено производство простых функциональных белков с достаточной ценностью, но вопрос в том, можно ли использовать этот подход для дублирования молока?
Почему воссоздать молоко так сложно?
Проблем воссоздания молока множество. Во-первых, казеин в молоке содержатся в виде казеиновых мицелл, которые представляют собой большие сложные соединения из четырех казеиновых белков. Таким образом, для производства казеина потребуются четыре системы ферментации.
Можно производить казеин путем ферментации, но микробы не смогут воспроизвести чрезвычайно сложный процесс, который казеин проходит в молочных клетках коров. Мы называем эти процессы посттрансляционными модификациями.
Казеин получает свою функциональность — например, способность связывать кальций или дестабилизироваться сычужным ферментом при производстве сыра — через ряд сложных процессов в клетках молочной железы. Именно здесь различные специализированные ферменты, работающие совместно с солями, такими как кальций и фосфаты, а также сложные сахара, модифицируют казеин. Не все вовлеченные ферменты известны или доступны для коммерческого производства.
Условия реакции и скорости для добавления компонентов в белковые структуры таковы, что позволяют избежать осаждения белка. Конечным результатом этих сложных биохимических процессов является сборка казеина в красивые, естественные биоструктуры, называемые казеиновыми мицеллами.
Другая пища для размышлений
Некоторые компании утверждают, что они могут делать сыр из “молочных” белков без животных. Я бы с осторожностью отнесся к этим заявлениям, потому что без создания казеиновых мицелл мы не можем использовать сычужный фермент для коагуляции молока, что является традиционным методом изготовления натурального сыра. Вместо этого — если проанализировать, как в настоящее время производятся “сыры” на растительной основе, — различные ингредиенты смешиваются вместе, чтобы сформировать желированные продукты, которые описываются как “сыр”.Еще один вопрос, который мы должны задать, заключается в том, может ли процесс микробной ферментации когда-нибудь производить молоко дешевле, чем коровы (если все проблемы биосинтеза могут быть преодолены). Это утверждение кажется очень сомнительным. Пищеварительная система коровы включает в себя сложную микробную ферментацию (в рубце), конечные продукты ферментации используются для производства питательных компонентов молока в клетках молочной железы. Трудно представить, как мы могли бы экономически эффективно улучшить эти природные «процессы производства» сырого молока; корова, просто поедая траву, может производить 8 галлонов или более молока каждый день.
Промышленная ферментация требует сырья и других материалов, которые сами по себе также могут быть использованы в качестве пищи для человека. Для производства компонентов, которым не хватает разнообразия и сложности, присущих природному биологическому материалу, такому как молоко, требуется сложная переработка и генные технологии.
Другой перспективной технологией производства коровьего молока может быть культивирование клеток. В этом случае клетки молочной железы, извлеченные из вымени коров, будут обеспечивать все сложные ферменты/процессы, необходимые для модификации и «сборки» компонентов молока, которых не хватает при микробной ферментации. Однако выращивание клеток в биореакторах очень сложно и чрезвычайно дорого. помимо этого, такой процесс нельзя будет назвать в полной мере animal-free, так как животные клетки будут производить молоко — но теперь в лаборатории, а не в корове.
В заключение, несмотря на повышенный интерес к новым технологиям и маркетинговые компании, для меня не очевидно, что нам удалось найти экономически эффективный, устойчивый метод производства “молока” без животных, — «молока», которое все еще содержит естественные сложные структуры, такие как казеиновые мицеллы и жировые шарики, ведет себя как настоящее молоко при переработке и содержит разнообразные питательные компоненты. Мы не можем так легко и быстро улучшить миллионы лет эволюции.
Цитаты дня
