Kemiske ingeniører hos UNSW Sydney har skabt en plantebaseret ost, der smelter, strækker sig og brune under grillen som den rigtige ting, der baner vejen for mere realistiske mejeri- og kødalternativer, der blander planteproteiner med komplekse kulhydrater.
“Farver og smag er den lette del,” siger professor Cordelia Selomulya, der har arbejdet med plantebaserede fødevareteksturer på UNSW siden 2019. “Men gentagelse af strukturen-det træk af smeltet ost eller den saftige mundfølelse af kød-er den virkelige udfordring.”
Mens plantebaserede alternativer har været på markedet i mange år, kommer nogle af dagens produkter stadig til kort, da de opfører sig underligt under varme, undlader at levere den ernæring, der er lovet på etiketten-inklusive tilstrækkeligt protein-og simpelthen mangler de sensoriske egenskaber for mejeribaserede produkter.
Professor Selomulya og hendes team ved UNSW School of Chemical Engineering arbejder aktivt for at ændre det ved at arbejde på lagdeling af plantebaserede proteiner med naturligt forekommende polysaccharider-kompleks sukker og kostfibre-for at efterligne “følelsen” af animalske produkter.
Dette hjælper også med at sikre, at fødevarer holder op under madlavning og fryse-optøningscyklusser med langvarig opbevaring, samtidig med at de frigiver næringsstoffer under fordøjelsen.
Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Omfattende anmeldelser inden for fødevarevidenskab og fødevaresikkerhed.
Pretchy og Melty
Holdets seneste gennembrud er en plantebaseret ost, der parrer ærteprotein med polysaccharider til en mere ‘livslignende’ struktur.
“Ved at fokusere på polysaccharidblandinger, er vi nu i stand til at opnå den slags elasticitet og struktur, som du normalt vil forbinde med mejeriost,” siger Dr. Yong Wang, en førende efterforsker på projektet.
“Vi har også gjort fremskridt med at bevare nøgle næringsstoffer, hvilket er noget, de fleste kommercielle produkter ikke klarer sig godt.”
Blandingen af proteiner og polysaccharider interagerer for at skabe stabile, fleksible netværk, så fødevareproduktet holder sin form under frysning eller opvarmning.
Denne proces giver også teamet mulighed for at ‘mikroencapsulere’ fedtopløselige næringsstoffer, såsom D-vitamin og stabilisere vandopløselige næringsstoffer som calcium og vitaminer for at overleve den opvarmning, der følger med madlavning.
“Det næste trin er at finde kommercielle partnere,” siger prof. Selomulya. “Vi har nu en proces, der er let skalerbar, vi har ikke brug for specielt udstyr, og vi har et foreløbigt patent, som vi kan licensere.”
En sammenlægning af kulturer
Australiens plantebaserede marked forventes at ramme 13 milliarder dollars i 2030. Dette er trods de fleste nuværende produkter, der er afhængige af soja eller gluten til planteproteiner-som er almindelige allergener.
UNSW -teamet udvikler alternativer ved hjælp af afgrøder, der er bredt dyrket her, men underudnyttet.
Deres arbejde kan også hjælpe mennesker med specifikke behov, herunder ældre forbrugere, der kan have problemer med at fordøje visse planteproteiner i mere traditionelle plantebaserede produkter.
“Vi ønsker at skabe produkter, der er lækre og næringsrige, men som også er tilgængelige og sikre for endnu flere mennesker,” siger Dr. Wang. “Det betyder at udforske proteinkilder ud over soja eller hvede.”
Med meget af holdet, der trækker på indsigt fra deres egne kulturer og madtraditioner, samler de århundreder af viden om at bruge planteproteiner kreativt.
“Vi er inspireret af globale fødevaresystemer,” siger prof. Selomulya. “Der er en enorm mangfoldighed af planteproteiner derude, og vi er lige begyndt at udforske deres potentiale.”
Mad til i morgen
At få teksturer helt rigtigt er en kerne del af holdets proces.
“Det er lettere at lave noget, der ‘ligner’ som den rigtige ting,” siger forskningsassistent og ph.d. Kandidat Canice Yiu, der har hjulpet med at udvikle osteprototyperne. “Men at få tyggen, rigdommen, strukturen – det er her, det bliver vanskeligt.
“Den virkelige udfordring er at kombinere alle disse elementer i et produkt, der konsekvent spejler den fulde ostoplevelse.”
Ost er kun begyndelsen på at blande forskellige planteproteiner, hver med forskellige ernæringsprofiler, til en struktur, der efterligner deres virkelige modstykker.
Holdets kontrollerede geleringsproces-som hjælper med at danne stabile, elastiske netværk, der ligner dem, der findes i mejeriprodukter-fører til lignende fremskridt i andre plantebaserede fødevarer.
De samme teknikker kan hjælpe med at gentage strukturen af animalsk fedt og muskler – to af de største udfordringer ved kødalternativer.
“Dette er en særlig spændende vej for os,” siger prof. Selomulya. “Vi er inspireret af principperne for vævsteknik til at skabe mere komplekse strukturer, der gentager kødets struktur og deres intramuskulære fedt – som i marmoreret bøf.”
Vævsteknik er den videnskab, der bruges i medicinsk forskning til at dyrke strukturer, der efterligner reelt væv.
“I stedet for at dyrke celler bruger vi kontrolleret gelering til at efterligne den vævslignende struktur og det mekaniske respons hos det dyr, med proteinpartikler og olie-dråber som celler og polysaccharid som gelnetværket,” tilføjer hun.
Professor Selomulya anvender dette koncept for at skabe komplekse, lagdelte strukturer.
En bæredygtig mundfuld
Mens professor Selomulya siger, at hun ikke sigter mod at erstatte mejeri eller kød helt, er målet med hendes projekter at bruge plantebaserede innovationer til at reducere presset på miljøet, samtidig med at man udvider madvalg.
”Vi er ikke her for at erstatte kød og mejeri,” siger prof. Selomulya. “Der er plads til begge. Vores teknologi giver os bare mulighed for at skabe værdifulde, bæredygtige fødevarer ved hjælp af afgrøder, der allerede er rigelige i Australien.”
Når holdet fortsætter med at innovere, lægger de grundlaget for en fremtid, hvor plantebaserede fødevarer ikke kun er et alternativ, men en grundpille i den globale fødevareindustri.
“Vi kunne hjælpe med at reducere affald, give flere muligheder for plantebaserede forbrugere og bidrage til et mere bæredygtigt fødevaresystem.”