Розробка веганських харчових продуктів: Огляд процесів та технологій у виробництві веганської їжі.

Світова тенденція до веганства продовжує набирати обертів. Такі фактори, як турбота про навколишнє середовище, добробут тварин і власне здоров’я, спонукають все більше людей приймати рослинні дієти. Компанії, що спеціалізуються на рослинній або веганській їжі, як великі корпорації, так і менші стартапи, інвестують у дослідження та розробки для створення інноваційних та привабливих веганських альтернатив.

Сам процес розробки рецептур передбачає експерименти з різними рослинними інгредієнтами, щоб відтворити смаки, текстури та харчові профілі традиційних продуктів тваринного походження. Він включає тестування різних комбінацій зернових (кіноа, рис, овес), бобових, овочів, горіхів, насіння, фруктів та овочів, рослинних білків (сої, гороху, пшеничного глютену тощо), інших рослинних джерел для досягнення бажаного смаку та текстури. Ці інгредієнти часто поєднуються з ароматизаторами, спеціями та функціональними добавками для досягнення бажаних органолептичних характеристик.

Давайте разом з профільними технологами компанії Prodservis – імпортера харчових інгредієнтів для веганського виробництва, розглянемо процедуру розробки та виробництва веганської їжі. На ринку України компанія працює вже понад 27 років, тому з задоволенням хоче поділитися набутим досвідом, щоб допомогти підприємствам виготовляти якісні товари та мати можливість виходити на висококонкурентні ринки.

В цілому, виробництво веганської продукції є складним та багатоплановим процесом, що охоплює кілька ключових етапів та використовує різноманітні технології для створення продуктів, що відповідають веганським стандартам.

Перший етап - це вибір відповідних веганських інгредієнтів. Це можуть бути рослинні продукти, такі як соя, горох, боби, квасоля, а також зерна, овочі та фрукти. Після вибору інгредієнтів, їх потрібно піддати обробці, включаючи подрібнення, змішування та обробку теплом чи паром для гарантування безпеки та створення бажаної текстури. З обробленої сировини формується основа продукту. Наприклад, для створення веганського м'ясного аналогу використовують соєвий, пшеничний, гороховий текстурат та інші функціональні інгредієнти від французької компанії VAN HEES, які дозволяють отримати м'ясоподібну текстуру та смак. Для підвищення смакових якостей веганської їжі додають ароматизатори та спеції (може включати в себе використання рослинних екстрактів, трав та інших природних компонентів). З інгредієнтами, які компанія імпортує в Україну вже багато років, та рецептурами ви можете ознайомитись на офіційному сайті компанії та отримати вичерпну консультацію профільного технолога.

Після виготовлення продукту йому присвоюється відповідна упаковка для забезпечення тривалості терміну зберігання. Деякі веганські продукти можуть також потребувати консервації для збереження свіжості. Як і на будь якому виробництві, усі етапи контролюються відповідними структурними підрозділами для забезпечення відповідності стандартам якості та безпеки.

Важливо зазначити, що веганська їжа розвивається та вдосконалюється, і нові технології та інгредієнти постійно впроваджуються для створення смачних, високоякісних веганських альтернатив традиційним продуктам.

Отже повернемось до технологій і розглянемо їх окремо.

Технологія екструзії.

Екструзія – це універсальний виробничий процес, який передбачає пропускання матеріалу, часто в напіврідкому або напівтвердому стані, через профільований отвір (матрицю) для отримання певної форми, зазвичай використовується для створення текстури замінників м’яса.

Інгредієнти (суміш рослинних білків, крохмалю та інших добавок) змішуються для формування тіста або пасти. Підготовлена ​​суміш подається в екструдер - машину зі шнеком, який обертається та проштовхує матеріал через матрицю, що визначає кінцеву форму екструдованого продукту. За допомогою різних штампів можна створювати різноманітні форми, наприклад, пасма для макаронних виробів або текстуровані форми для м’ясних аналогів. Екструдований матеріал часто варять або фіксують за допомогою тепла, тиску або комбінації обох для досягнення бажаної структури та консистенції. Після екструзії та схоплювання виріб можна розрізати або надати йому остаточної форми.

Екструзію можна використовувати для імітації волокнистих і текстурованих характеристик м’ясних продуктів, що дозволяє розробляти такі продукти, як вегетаріанські бургери, сосиски та нагетси. Багато снеків рослинного походження, зокрема чіпси, слойки та крекери, виробляються за допомогою даної технології.

Основним викликом є створення придатної суміші зі збереженням смаку, поживної цінності та текстури. Із досягнень можемо відмітити ефективність використання ресурсів шляхом мінімізації відходів і оптимізації використання інгредієнтів. Хоча екструзія потребує енергії для нагрівання та обробки, досягнення в енергоефективному екструзійному обладнанні спрямовані на пом’якшення впливу на навколишнє середовище.

Бродіння

Бродіння – це метаболічний процес, який перетворює цукор на інші сполуки (органічні кислоти та гази) за допомогою мікроорганізмів (бактерій, дріжджів або цвілі). У веганському виробництві їжі ферментація використовується для покращення смаку, текстури та додання поживної цінності рослинним продуктам.

Розрізняють декілька видів ферментації:

• Молочнокисле бродіння: Бактерії, такі як Lactobacillus, виробляють молочну кислоту, яка сприяє гострому смаку ферментованих продуктів. Поширений у рослинних йогуртах, сирах і квашеній капусті.
• Спиртове бродіння: Дріжджі перетворюють цукор на спирт і вуглекислий газ. Використовується у виробництві ферментованих напоїв, деяких сортів хліба та деяких сортів м’яса рослинного походження.
• Оцтовокисле бродіння: бактерії Acetobacter перетворюють етанол в оцтову кислоту. Зазвичай асоціюється з виробництвом оцту та деяких маринованих продуктів.

У веганське виробництво бродіння вводить складні смаки. Побічні продукти бродіння можуть сприяти більш гладкій і приємній на смак текстурі деяких продуктів рослинного походження. Ферментація може підвищити біодоступність поживних речовин, таких як вітаміни та мінерали, завдяки чому вони легше засвоюються організмом.

Бродіння має вирішальне значення у виробництві веганських йогуртів, коли бактерії перетворюють альтернативне рослинне молоко на кремовий і гострий продукт. При створенні веганських сирів – сприяє розвитку складних смаків і текстур. Деякі веганські замінники м’яса піддаються ферментації, щоб отримати пікантний смак і покращити загальне сенсорне відчуття.

Зауважимо, вибір правильних штамів мікроорганізмів має вирішальне значення для досягнення бажаного смаку, текстури та безпечності кінцевого продукту, а підтримка точних умов (температури та pH) має вирішальне значення для успішної ферментації.

Обробка під високим тиском (HPP)

НРР — це нетермічний метод консервування харчових продуктів, який використовує підвищений тиск для подовження терміну придатності харчових продуктів, зберігаючи при цьому їх поживну якість і сенсорні властивості, без потреби в добавках чи консервантах

Веганські продукти, такі як соуси на рослинній основі, спреди, соки та готові до вживання страви, готуються як зазвичай. Підготовлені продукти поміщаються в камеру високого тиску, камеру заповнюють водою, і тиск швидко підвищується до рівня від 100 до 600 МПа (мегапаскалів). Продукти витримують під високим тиском певний час, зазвичай кілька хвилин. Після чого тиск скидається і продукти видаляються з камери.

Щодо корисності даного методу:

• ефективно зменшує або знищує шкідливі мікроорганізми, такі як бактерії та цвіль, без шкоди для поживної якості їжі, що дозволяє підприємцям виробляти веганську їжу з мінімальною кількістю добавок і консервантів, задовольняючи попит споживачів на чисті етикеткові продукти.
• допомагає подовжити термін зберігання веганських продуктів, запобігаючи псуванню та зберігаючи свіжість.
• на відміну від традиційних методів термічної обробки, мінімізує розпад поживних речовин, зберігаючи колір та смак, допомагає підтримувати органолептичні характеристики.

До основних проблем використання можемо віднести дорогоцінність обладнання та деякі обмеження в продуктовій сировині (продукти з високим вмістом води або специфічними текстурами можуть не підходити для HPP).

3D-друк веганських продуктів

Нові технології дозволяють створювати складні рослинні структури для імітації м’ясних або молочних текстур. Так 3D-друк передбачає пошарове нанесення матеріалів для створення тривимірного об’єкта. У контексті харчових продуктів ця технологія дозволяє точно та контрольовано шарувати їстівні інгредієнти для створення складних та індивідуальних структур.

При цьому, їстівні матеріали, такі як рослинні пасти, гелі або тісто, використовуються як «чорнило» для 3D-друку. Вони створені для екструдування через насадку та твердіння в бажаній формі.

В веганській індустрії 3D-друк використовується для створення реалістичних рослинних замінників м’яса з шаруватою текстурою, схожою на продукти тваринного походження. З його допомогою можна створювати персоналізовані закуски зі спеціальними профілями поживності шляхом накладання різних рослинних інгредієнтів.

Отже, 3D-друк дозволяє точно контролювати склад і структуру кінцевого продукту, даючи можливість налаштовувати смак, текстуру та поживну цінність. Така технологія може мінімізувати харчові відходи шляхом оптимізації використання інгредієнтів під час виробництва та створювати текстури, яких складно досягти за допомогою традиційних методів.

Стосовно перешкод на шляху розвитку:

• розробка їстівних матеріалів, придатних для 3D-друку, зберігаючи смак і текстуру, є постійним викликом.
• поточні процеси 3D-друку можуть забирати багато часу, обмежуючи можливості великомасштабного виробництва.
• спеціалізовані 3D-принтери для харчових продуктів можуть бути дорогими, створюючи перешкоду для широкого впровадження.

Підводячи підсумок, можна сказати, що 3D-друк для веганських продуктів — це передова технологія, яка може революціонізувати виробництво рослинних альтернатив, пропонуючи персоналізацію, інновації в текстурі та переваги сталого розвитку. Постійні дослідження та розробки, ймовірно, допоможуть вирішити поточні проблеми та розширити застосування 3D-друку у веганській харчовій промисловості.

Окремо хочемо розглянути розробку клітинного або культивованого м’яса, яка передбачає вирощування клітин тварин у лабораторії для отримання м’яса без необхідності традиційного тваринництва. Хоча це не повністю веганський продукт (передбачає використання тваринних клітин), він має потенціал для зменшення впливу виробництва м’яса на навколишнє середовище.

Сам процес культивування є досить складним. Клітини тварин (м’язові клітини - міоцити), виділяють із живої тварини-донора за допомогою біопсії або інших неінвазивних методів. Ізольовані клітини поміщають у багате поживними речовинами культуральне середовище, яке забезпечує необхідні умови для росту та розмноження. Залежно від бажаного кінцевого продукту їх можна культивувати без або на каркасі, забезпечуючи структуру. Так клітини дозрівають і диференціюються в м’язову тканину, утворюючи основу культивованого м’яса. Після вирощування достатньої кількості тканини її збирають для перероблення на м’ясні продукти.

Отже, клітинне культивоване м’ясо пропонує спосіб виробництва м’яса без необхідності вирощувати та забивати тварин відповідно до веганських принципів, спрямованих на мінімізацію шкоди тваринам. Вирощене в лабораторії м’ясо має потенціал для зменшення впливу на навколишнє середовище, пов’язаного зі звичайним тваринництвом, включаючи землекористування, споживання води та викиди парникових газів.

Всі ми живемо в матеріальному світі, тому однією з найбільших перешкод для розвитку вбачаємо саме фінансову сторону. Так виробництво клітинного культивованого м’яса наразі є дорогим, головним чином через вартість культуральних середовищ та інших матеріалів. Зменшення витрат є головним напрямком для галузі. Наступним викликом є розширення виробництва для задоволення споживчого попиту при збереженні якості та безпеки. Та не менш важливим аспектом є подолання «фактора фу», пов’язаного з м’ясом, вирощеним у лабораторії.

Таким чином, клітинне культивоване м’ясо представляє інноваційний підхід, який узгоджується з деякими веганськими принципами, пропонуючи потенційне вирішення етичних та екологічних проблем, пов’язаних із традиційним тваринництвом. Попри те, що проблеми залишаються, безперервні дослідження та розробки в цій галузі спрямовані на те, щоб зробити м’ясо, вирощене в лабораторії, життєздатним і загальновизнаним вибором для веганів і екологічно свідомих споживачів.