Fermentacija
Što je fermentacija?
Fermentacija je moćan, fleksibilan postupak korištenja mikroorganizama za proizvodnju bjelančevina. Fermentacija se koristi u proizvodnji hrane već tisućljećima. Drevne civilizacije su koristile mikrobne kulture za konzerviranje hrane, stvaranje alkoholnih pića i poboljšanje hranjive vrijednosti i bioraspoloživosti hrane u rasponu od jogurta do tempeha. Tijekom prošlog stoljeća uloga fermentacije proširila se daleko izvan svoje povijesne uporabe na mnogo širi spektar primjene. Ima puno koristi od fermentacije u širem području dobivanja proteina bez uzgoja životinja.
Koje su vrste fermentacije?
Fermentacija za proteine se može podijeliti u tri kategorije: tradicionalna fermentacija, fermentacija biomase i precizna fermentacija.
Tradicionalna fermentacija je postupak promjene hrane mikrobiološkom anaerobnim postupkom.
Tako nastaju pivo, vino, jogurt i sir. Za proizvodnju proteina, tradicionalna fermentacija može se koristiti za poboljšanje okusa ili funkcionalnosti biljnih sastojaka, kao što je to bio povijesni slučaj s tempehom.
Fermentacija biomase koristi visoki udio proteina i brzi rast mikroorganizama za učinkovito stvaranje velike količine hrane bogate proteinima.
U ovoj primjeni, mikroorganizmi koji se razmnožavaju sami su sastojci za alternativne proteine. Primjerice, Quorn uzgaja nitaste gljive fermentacijom kako bi ih koristio kao primarni sastojak svojih proizvoda.
Precizna fermentacija koristi mikroorganizme za proizvodnju specifičnih funkcionalnih sastojaka.
Mikroorganizmi su kao male proizvodne tvornice. Tako se proizvodi inzulin za dijabetičare, kao i sirište za sir. Precizna fermentacija omogućuje proizvođačima proteina da učinkovito naprave specifične proteine, enzime, molekule okusa, vitamine, pigmente i masti koji su iznimno slični onima dobivenim uzgojem životinja.
Gdje se fermentacija sve može koristiti?
Osim što su proizvodi sami po sebi, sastojci izrađeni fermentacijom mogu se koristiti za biljne ili kultivirane proizvode. Sve češće o biljnim, fermentacijskim i kultiviranim proizvodima možemo početi razmišljati kao tehnologijama koje će se nadopunjavati i iskorištavati sličnosti i razlike u tehnologiji.
Za meso na biljnoj bazi, jaja i mliječne proizvode, tradicionalna fermentacija može pomoći u optimizaciji probavljivosti, okusa, teksture i hranjivih sastojaka. Sastojci napravljeni fermentacijom biomase ili preciznom fermentacijom također se mogu kombinirati sa sastojcima biljnog podrijetla kako bi se dobilo bolje meso na biljnoj bazi.
Što se tiče kultiviranog mesa, precizna fermentacija može pomoći u učinkovitom stvaranju hranjivih sastojaka i čimbenika rasta za medije kulture stanica. Nadalje, proteini poput kolagena ili fibronektina proizvedeni fermentacijom mogu poslužiti kao ključne komponente skela bez životinja za složenije kultivirane mesne proizvode.
Zašto je fermentacija važna?
Proizvodnja proteina bez uzgoja životinja općenito je mnogo učinkovitija od stočarske proizvodnje mesa. Različite vrste fermentacije nude nekoliko jedinstvenih prednosti koje mogu dodatno povećati učinkovitost proizvodnje.
Tradicionalna fermentacija može nam pomoći da bolje iskoristimo postojeće sastojke.
Tradicionalnu fermentaciju smo tisućljećima koristili za pretvaranje hrane, a ova relativno izravna upotreba fermentacije ima snagu pomoći nam da bolje iskoristimo hranu koja nam je već na raspolaganju. Primjerice, marka JBS Planterra Foods fermentira proteine riže i graška s micelijem shitake MycoTechnology za njihovo meso na biljnoj bazi.
Nadalje, možemo smanjiti otpad hrane i pomoću fermentacije transformirati sporedne tokove proizvodnje male vrijednosti u hranjivu i ukusnu hranu. Tvrtka Planetarinas koristi tradicionalnu fermentaciju za poboljšanje probavljivosti, okusa, teksture i hranjivih sastojaka prešanih suncokretove mase - nusprodukta ekstrakcije ulja.
Fermentacija biomase jedan je od najučinkovitijih načina za proizvodnju velike količine proteina.
Mikroorganizmi, korišteni u fermentaciji, se vrlo brzo razmnožavaju i rastu. Vrijeme udvostručavanja ovih mikroorganizama je satima, u usporedbi s mjesecima ili godinama kod uzgoja životinja.
Bioreaktori su također vrlo prostorno učinkoviti. Kada se postrojenja povećaju, fermentacija može proizvesti mnogo tona biomase svaki sat.
Mnogi od ovih mikroorganizama imaju nevjerojatno visok udio proteina. Za vrste koje se koriste za fermentaciju biomase, sadržaj proteina iznosi više od 50 % suhe mase. Usporedite to s otprilike četvrtinom kod mesa krave.
Učinkovitost fermentacije ima brojne prednosti
Poput biljnog i kultiviranog mesa, proteini dobiveni fermentacijom bolji su za planet, ljude i životinje.
Micelij, mikroalge, mikrobi i fermentirani biljni proteini mogu pružiti osjetilna iskustva jedenja životinjskih proizvoda, ali bez neželjenih tvari poput kolesterola, antibiotika i hormona.
Učinkovita proizvodnja proteina dobra je ne samo za ljudsko zdravlje već i za zdravlje planete. Ova učinkovitost smanjuje onečišćujuće tvari i emisije stakleničkih plinova te štedi vodu i zemlju, omogućujući našem prehrambenom sustavu da bude puno održiviji.
Fermentacija također može koristiti sirovine koje su jeftine i lokalno dostupne. To smanjuje troškove povezane s proizvodnjom, poput transporta.
Što je potrebno učiniti za unapređenje fermentacije?
Unatoč dugoj povijesti fermentacije mikroba u prehrambenoj i industrijskoj biotehnologiji, ogroman potencijal za inovacije još je neiskorišten. Prilike za unapređenje fermentacije mogu se podijeliti u pet ključnih područja: odabir i dizajn ciljeva fermentacije, razvoj sojeva, optimizacija sirovine, dizajn bioprocesa i formulacija krajnjih proizvoda.
Iako sektor fermentacije već koristi nekoliko mikroorganizama, većina mogućnosti još nije u potpunosti istražena. Fermentacija se događa u bioreaktoru. Dizajn bioreaktora igra važnu ulogu u ukupnoj učinkovitosti proizvodnje, a istražuje se mnogo novih dizajna bioreaktora i još mnogo toga što se može i treba istražiti.
Kao dio formulacije konačnog proizvoda i proizvodnje, biomasa cijelih stanica ili njezine frakcije mogu se dobili sastojci za proizvodnju mesa, jaja ili mliječnih proizvoda bez uzgoja životinja.
Izvor: https://gfi.org/fermentation/
