Мнение эксперта

Инновационные технологии производства жиров для растительных альтернатив

сентябрь 2022 года

В настоящее время в мире многие ученые занимаются разработкой жиров для растительных продуктов, альтернативным животным. Новейшие версии таких жиров не только доказали свою функциональность, но также считаются экологически устойчивыми и масштабируемыми.

Признавая существующие проблемы с применяемыми в настоящее время жирами для растительных альтернативных продуктов, Good Food Institute (GFI) объявил конкурс предложений по растительным жирам или жирам, полученным путем ферментации, для использования в продуктах, альтернативных мясным.
Из множества предложений были выбраны пять новых получателей грантов, ориентированных на альтернативные жиры: Сальма Мохамад Юсоп, Наазнин Софео, Кирия Баунди-Миллс, Джиакаи Лу и Алехандро Марангони.
В то время как нативные растительные липиды, как правило, лишены функциональных возможностей животных жиров, исследователи доказали, что их молекулярные структуры могут быть изменены или разделены для создания твердых жиров, более близких к их животным аналогам. Так, нативные растительные липиды можно комбинировать с другими ингредиентами, такими как белки, фосфолипиды или углеводы, для образования альтернативных жиров на основе эмульсий или гелей.

Чудеса олеогелирования

Грантополучатель GFI Сан Мартин, профессор технических наук Калифорнийского университета в Беркли (США), создает олеогели на растительной основе для мясных продуктов на растительной основе. Олеогелеобразование — один из самых популярных методов уменьшения или замены вредных и сомнительных жиров в пищевых продуктах.
Для получения олеогеля в масло добавляют молекулу гелеобразователя в низкой концентрации, чтобы сделать его более твердым, но желеобразным. При соответствующей обработке (например, нагревании, перемешивании и охлаждении) молекулы диспергируются в масле и самоорганизуются, образуя трехмерные сети, превращая жидкое масло в более твердое.
Различные пищевые олеогели в настоящее время изготавливаются разными способами и используются в спредах, хлебобулочных, кондитерских изделиях, а также в молочных и мясных продуктах.
Существует широкий спектр пищевых образователей геля, таких как белки, полисахариды, небольшие молекулы, такие как фитостеролы, а также воски и другие липиды, которые могут улавливать масла без изменения их химических свойств. В результате пищевая ценность масла сохраняется, а утечка масла во время приготовления уменьшается.
Сан Мартин использует в качестве эмульгаторов сапонины, а также подсолнечное и рапсовое масла для создания своих олеогелей. Сапонины представляют собой встречающиеся в природе соединения, широко распространенные во всех клетках бобовых растений. Свое название они получили из-за способности образовывать в водных растворах стабильную мылоподобную пену.
Сан Мартин особо подчеркивает, что сапонины являются отличными эмульгаторами, которые в конечном итоге предотвращают выщелачивание масла во время приготовления, когда оно действует как гелеобразователь.
Кристофер Грегсон, генеральный директор компании Paragon Pure, которая предлагает технологии, основанные на проросшем коричневом рисе, доказал, что масло рисовых отрубей и воск рисовых отрубей также оказались эффективными гелеобразователями. Они вырабатываются из побочного продукта полировки риса (преобразование цельнозернового риса в белый рис).
«Масло и воск из рисовых отрубей положительно влияют на экологию, особенно учитывая их способность заменять животные жиры и тропические масла, такие как пальмовое, кокосовое и масло ши», — отмечает он.
Чтобы понять, как его олеогели на основе воска должны действовать в мясе, доктор Грегсон работал с канадскими исследователями, чтобы точно определить ключевые микроструктурные и термические свойства, а также реологические и текстурные характеристики жировой ткани из обычных источников животного происхождения.

Масличные дрожжи и микроводоросли

Некоторые микроорганизмы, такие как микроводоросли и масличные дрожжи, содержат высокое содержание липидов хорошего качества, что делает их привлекательными для технологии альтернативных жиров.
Масличные дрожжи, в частности, имеют высокое содержание липидов (до 70% сухого веса) и ранее были оптимизированы для замены масла.
В то же время морская микроводоросль Aurantiochytrium sp. SW1, родом из Малайзии, может продуцировать липиды до 60% массы клетки, причем 35-50% липидов – это омега-3 жирные кислоты DHA.
«[Масличные] дрожжи содержат мало жира (менее 20% сухого веса) во время активного роста. Когда в питательной среде заканчивается азот, но углерод все еще присутствует, дрожжи продолжают потреблять источник углерода (сахар, спирт, органическую кислоту и т.д.)», — подчеркивает Кирия Баунди-Миллс, профессор пищевой науки и технологии Калифорнийского университета.
«Они превращают его в масло, набухая в четыре-пять раз по сравнению с прежним размером и заполняясь липидными запасами, состоящими из триацилглицеролов (тот же запасной жир, который используют растения и животные). Некоторые дрожжи содержат более 65% масла по сухому весу».
Из-за ключевой роли углерода в повышении концентрации масла для выращивания масличных дрожжей применяется богатое углеродом сырье, такое как глюкоза или другие углеводы.
Проект A*STAR, возглавляемый грантополучателем GFI доктором Наазнин Софео, направлен на разработку штаммов масличных дрожжей для выращивания на более дешевых источниках, чем чистые углеводы. В частности, A*STAR стремится к устойчивому получению профилей липидов дрожжей, аналогичных триацилглицеролам, содержащимся в курином и овечьем жире.
Доктор Софео использует в своей работе богатые углеродом сельскохозяйственные отходы переработки какао, она описала экологические и финансовые преимущества этого метода.

Микроводоросли, полученные ферментацией

Обладатель гранта GFI д-р Сальма Мохамад Юсоп и ее команда предлагают использовать технологию ферментации для выращивания микроводорослей и оптимизации производства липидов, богатых DHA.
Также лаборатория Yusop планирует эмульгировать и структурировать полученное водорослевое масло с помощью соевых белков и трансглютаминазы.
«Используя различные методы для включения водорослевых масел в сеть кристаллов растительного жира и сшитых белков, функциональные свойства полученных смесей будут проверены на животных жирах, а также на растительных источниках, таких как пальмовое масло», — говорит доктор Юсоп.
Исследовательская группа также планирует смоделировать затраты для промышленных версий этого процесса.

Имитация говяжьей жировой ткани

Животные жиры имеют более высокую температуру плавления, чем растительные масла, обеспечивая твердую структуру, которая медленно тает во время приготовления. Альтернативные жиры в идеале должны плавиться подобно животным жирам.
Кроме того, жировые ткани животных состоят из жировых клеток в сети коллагеновых волокон, что затрудняет репликацию их структуры с другими липидами. Альтернативные жиры должны иметь аналогичную структуру, чтобы достичь паритета вкуса и текстуры с животными жирами.
Грантополучатель GFI профессор Цзякай Лу использует эмульсии соевого белка и соевого масла с высоким содержанием внутренней фазы для имитации жировой ткани говядины.
«Существующие у нас прототипы намного мягче настоящей жировой ткани при низких температурах и не плавятся при нагревании», — говорит Цзякай Лу, профессор пищевых наук Массачусетского университета в Амхерсте (США).
«Поэтому в этом проекте мы стремимся оптимизировать эти [эмульсии], чтобы их можно было обогащать растительными маслами, богатыми омега-3 жирными кислотами, успешно включать в богатые белком аналоги мышц, а также демонстрировать текстуру и свойства плавления, проявляемые настоящей жировой тканью».

По материалам Foodingredientsfirst.com

Поделиться с друзьями:
Постоянный адрес этой страницы


© 2022 Портал «Бизнес пищевых ингредиентов online» Контакты