science >> Wetenschap >  >> Chemie

In het laboratorium gekweekte zuivel:de volgende voedselgrens

Kunnen zuivelproducten binnenkort in laboratoria worden geproduceerd? Krediet:Shutterstock

In het laboratorium gekweekt vlees krijgt veel aandacht, samen met plantaardige vleesvervangers. Technologie drijft de industrie in de richting van het bieden van alternatieven voor conventioneel geproduceerde voedselproducten. Zuiveleiwitten kunnen het volgende product zijn dat in een laboratorium wordt geproduceerd, voor gebruik bij de productie van vloeibare "melk" en verwerkte zuivelproducten zoals yoghurt en kaas, om er een paar te noemen.

Winston Churchill voorspelde de opkomst van synthetisch voedsel in 1931. "We zullen ontsnappen aan de absurditeit van het kweken van een hele kip om de borst of vleugel te eten, door deze delen apart te kweken onder een geschikt medium. Synthetisch voedsel zal, natuurlijk, ook in de toekomst worden gebruikt."

Hoewel het meer dan 50 jaar heeft geduurd, zijn voorspelling komt uit met vleeseiwitten en nu zuiveleiwitten.

Wat is synthetische zuivel?

Perfect Day Inc., een in Californië gevestigde start-up, heeft de eiwitten in conventionele koemelk nagemaakt zonder het gebruik van dieren. Het bedrijf ontwikkelde een vorm van genetisch gemodificeerde microflora die via een fermentatieproces zowel whey als caseïne produceert.

De aanpak kan losjes worden vergeleken met het gebruik van biergist om alcohol te produceren. Gist wordt in gecontroleerde omgevingen gebruikt om bijproducten van fermentatie te creëren en de twee processen gebruiken gewoon verschillende gisten voor een ander doel en een ander resultaat.

Perfect Day zegt dat hun product exact hetzelfde is als het eiwit dat in koemelk wordt aangetroffen. Conventionele melk is ongeveer 3,3 procent eiwit, waarvan 82 per caseïne en 18 procent whey. De andere hoofdelementen zijn water, vet en koolhydraten.

Perfect Day heeft de technologie om de kleine fractie melk die eiwit is, opnieuw te maken, misschien wel het belangrijkste onderdeel om andere voedingsmiddelen te produceren. Het bedrijf suggereert dat zijn zuiveleiwit veganistisch en lactosevrij is, terwijl het dezelfde hoogwaardige voeding biedt als conventioneel zuiveleiwit. Dit kan een grote aantrekkingskracht hebben op de consument.

Moeilijk om volle melk na te bootsen

Melk geproduceerd door melkvee is een veelzijdig ingrediënt dat wereldwijd in verschillende producten wordt gebruikt. Meer dan 70 procent van de melk die in 2019 van Canadese boerderijen is verkocht, wordt gebruikt voor verdere verwerking, waardoor de rest wordt geconsumeerd als vloeibare melk.

Het kan moeilijk zijn om volle melk te produceren die de smaak en textuur van koemelk nabootst. Eiwit is slechts één onderdeel van vloeibare melk; melkvet is een andere, wat waarschijnlijk het moeilijkst na te bootsen is met plantaardige alternatieven. De structuur van melkvet zorgt voor een specifieke smaak en mondgevoel bij het drinken van melk, en dit kan een moeilijkere formuleringsuitdaging zijn dan het maken van eiwitten voor gebruik in kaas of yoghurt.

De eerste focus van Perfect Day's communicatie lag op vloeibare melk - de soort die we drinken - maar het bedrijf heeft zijn focus verlegd naar verwerkte producten.

Perfect Day is een samenwerking aangegaan met de voedselproductie-krachtpatser Archer Daniels Midland (ADM), onder andere, om te evolueren naar volledige productie. Het bedrijf is een van 's werelds grootste agrarische verwerkers en leveranciers van voedselingrediënten met meer dan 330 productiefaciliteiten in bijna 200 landen. ADM levert een uitgebreide lijst van ingrediënten voor zowel menselijke als dierlijke consumptie; synthetisch zuiveleiwit kan een perfecte aanvulling zijn op hun aanbod.

Producten als yoghurt en kaas zijn anders dan vloeibare melk, en kan geschikter zijn voor het gebruik van in het laboratorium gekweekte caseïne en wei. De synthetische eiwitten zouden kunnen worden gebruikt om zuivelbestanddelen te vervangen of om ze aan te vullen.

Bij de productie van yoghurt, bijvoorbeeld, eiwit wordt vaak toegevoegd om de textuur te verbeteren. Er zijn verschillende verhoudingen van melkcomponenten in verschillende verwerkte producten. Dit betekent dat gefermenteerde caseïne en wei-eiwitten conventionele eiwitingrediënten kunnen aanvullen of vervangen. Dit is gemakkelijker te doen in producten met eiwitrijke ingrediënten.

Dat gezegd hebbende, het potentiële gebruik van diervrij zuiveleiwit gaat veel verder dan traditionele zuivelproducten zoals kaas en yoghurt. Hotdogs die melkpoeder bevatten en mueslirepen die gemodificeerde melkingrediënten bevatten, zijn voorbeelden van de vele voedingsmiddelen die dit alternatieve zuiveleiwit zouden kunnen gebruiken.

Ondervoeding aanpakken?

Perfect Day CEO Ryan Pandya zei vorig jaar:"We zijn begonnen te onderzoeken hoe we ons eiwit kunnen gebruiken om groeiachterstand en ondervoeding in ontwikkelingslanden te voorkomen." Dit suggereert dat de focus van Perfect Day ligt op het leveren van ingrediënten in plaats van het produceren van melk.

Sommige producten zijn niet goed geschikt voor deze aanpak. Boter, bijvoorbeeld, is gemaakt van melkvet en bevat bijna geen eiwitten. We hebben al lang een plantaardig alternatief voor boter - margarine. Maar veel consumenten stapten over van margarine en keerden terug naar boter.

De Canadese boterconsumptie per hoofd van de bevolking is tussen 2007 en 2016 gestegen van 2,72 kilogram naar 3,21 kilogram. Deze toename van de vraag naar boter heeft geleid tot een overmaat aan melkeiwit op de markt in zowel Canada als de Verenigde Staten.

Hoewel het nog te bezien is of deze gefermenteerde eiwitten economisch kunnen worden geproduceerd, hun introductie op de markt kan een aanzienlijke verstoring van de zuivelindustrie veroorzaken. De verstoring zou gedeeltelijk te wijten zijn aan het overschakelen van sommige verwerkte producten van conventionele zuivelproteïnen.

Er zou extra verstoring zijn door de verandering in de relatieve vraag naar eiwit en andere melkbestanddelen. We zouden waarschijnlijk eindigen met grotere overschotten aan eiwitten uit zowel de conventionele zuivelproductie als de synthetische productie.

De toekomst

Voordat deze producten in onze supermarkten aankomen, moeten er veel problemen worden opgelost. De economie van de productie moet werken. Producten moeten opnieuw worden geformuleerd om de gefermenteerde eiwitten op te nemen met andere ingrediënten om de melkcomponenten te vervangen.

De Canadian Food Inspection Agency beschrijft momenteel melk als geproduceerd door een dier. De Amerikaanse Food and Drug Administration heeft nog geen beleidsverklaring afgelegd over de classificatie van synthetische melkeiwitten.

Melk in Canada is ook onderworpen aan een voorraadbeheersysteem dat quota voor productie omvat.

Zullen synthetische caseïne en whey onder hetzelfde systeem vallen? De regelgeving zal aanzienlijke verduidelijking vereisen, en eventuele wijzigingen zullen krachtig worden besproken door verschillende belangen.

Sommige consumenten zullen het zeer op prijs stellen dat dieren deze eiwitten niet hoeven te produceren, het creëren van een veganistisch, lactosevrij product. Ook zal de perceptie bestaan ​​dat synthetische zuiveleiwitten een kleinere ecologische voetafdruk zullen hebben.

Andere consumenten zullen waarschijnlijk bezorgd zijn dat de eiwitten worden geproduceerd met behulp van een genetisch gemodificeerde gist.

Ondanks deze onzekerheden, we zullen waarschijnlijk binnen een paar jaar synthetische zuivelproducten in de schappen van de supermarkt zien.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.