възход

Протеините са основни макроелементи в човешката диета, тъй като те представляват градивните елементи на тъканите, хормоните, ензимите и като цяло на клетъчната плазма. Смята се, че около 15% от калорийния прием в диетата трябва да се осигурява от протеини. Основните източници на протеини обикновено са месо, яйца, мляко и семена от бобови растения. Въпреки че животинските протеини имат по-добра бионаличност за хората, те се считат за скъпи от икономическа и енергийна гледна точка, тъй като включват отглеждане на животни, които консумират големи количества зеленчуци, преди да се върнат като източници на протеин.

Поради този фактор и специфичното търсене на пазари като вегетариански, вегетариански, органични и др., Много изследователи са се фокусирали върху разработването на алтернативни източници на протеини, евтини, с високо качество и с функционални свойства, които позволяват използването му в различни храни като съставки или, е, директната им консумация.

Понастоящем изследванията са фокусирани върху неговата функционалност, обработка и промишлени приложения повече, отколкото върху аспектите на безопасността, като евентуално наличие на замърсители, антинутритивни фактори, алергени и натрупването и трансформацията на вещества в протеиновите матрици по време на обработката.

Сред растителните източници водораслите, киноата и бобовите растения се считат от някои хранителни технолози за най-силните алтернативни източници на протеини, способни да намалят консумацията на месо, да намалят отпадъците, да се самоиздържат и да могат да хранят нарастващото население.

Зеленчуци като боб, грах, нахут и леща са отлични безглутенови, вегански, неалергични, не-ГМО, самоподдържащи се и екологични алтернативи. Някои компании са разработили заместители на месо и яйца от грахов протеин. От друга страна, животинските източници на протеини включват насекоми и нови биотехнологични техники за култивиране на мускулна тъкан in vitro, която произвежда „култивирано месо“.

ВОДОРОСИ
Те включват голяма група фотосинтетични организми, различни от сухоземните растения. Те могат да бъдат класифицирани като микроводорасли и макроводорасли въз основа на клетъчния им състав и средата, в която растат най-добре. Морските водорасли са много интересни с високото си съдържание на диетични фибри (33-50% сухо тегло) и протеини (10-47%). Изчислено е, че някои сортове водорасли (2% от известните) могат да генерират токсини, които се натрупват в ракообразни, мекотели и риби, когато ги погълнат, и че те засягат хората, когато консумират тези черупчести (парализиращо отравяне от мекотели, диария поради до морски дарове и др.). В някои страни водораслите, за които е доказано, че са безопасни, вече се използват като храна за животни, докато други са в процес на проучване, за да покажат своята безопасност като храна за хора.

Микроводорасли (едноклетъчни организми) от родовете Spirulina, Navicula, Chaetoceros, Chlorella, Haematococcus, Nannochloropsis, Crypthecodinium, Nitzchia, Tetraselmis и Scenedesmus, се използват за хранене на пилета и отглеждани в риба ферми. Arthrospira, Spirulina, Chlorella spp., Dunaliella salina и Aphanizomenon са одобрени за хуманна употреба в страни като Китай, САЩ, Германия или Австралия, главно в хранителни добавки или добавки. Някои рискове за безопасността, свързани с микроводораслите, включват алергени, токсини, патогенни микроорганизми, пестициди и тежки метали.

От своя страна макроводораслите са сложни многоклетъчни организми, които могат да се събират директно от морското дъно, но също така се отглеждат широко в Япония и Франция. Някои видове, които вече са проучени за употреба като алтернативи на храни, включват Eisenia biciclis, Ascophyllum nodosum, Ulva rigida, Fucus vesiculosis, Monostroma sp., Laminaria sp., Enteromorpha sp., Microspora floccosa, Undaria pinnatifida, Palmaria palmata, Hizikia fusiforme, Porziphy sp., Cladophora glomerata и Himanthalia elongata. Опасностите, свързани с тези водорасли, са радиоактивност, йод, тежки метали, диоксини и пестициди.

ПАККА
Речи са малки плаващи водни растения, принадлежащи към родовете Lemna, Spirodela, Wolffia и Wolfiella, разпространени по целия свят. Те растат най-добре в умерените и тропическите зони, въпреки че някои видове устояват на екстремни температури. Това растение е използвано за допълване на диетата на шаран и ферма тилапия, пиле, патица, домашни животни, прасета и дори преживни животни.

Duckweed Protein Concentrate съдържа 65-70% протеин и има благоприятен аминокиселинен профил за рибите. В допълнение, той има и други характеристики като висока вкусови качества и отсъствие на антинутриционни фактори, което го прави интересен потенциален компонент дори за човешка храна. В малки селски общности в Южна Азия, пачица е част от диетата, особено Wolffia arrhiza се използва в ястие, наречено "khai-nam", в Бирма, Лаос и северния регион на Тайланд.

Опасностите, свързани с патицата като храна, включват евентуалното присъствие на тежки метали, феноли, пестициди, диоксини и патогени. Патогени като Escherichia coli или Clostridium botulinum могат да замърсят патицата, която се добива от водни тела, изложени на фекални зауствания.

КАНОЛА
Семената от канола (Brassica napus) се използват от няколко години като храна за добитък и селскостопански риби. Брашното от рапица, остатък след екстракция на масло, съдържа 38 до 40% суров протеин. Като човешка храна, протеините от рапица имат интересни свойства, които биха могли да заменят други типични съставки на различни формулировки, но досега само Канада, САЩ (където има декларация GRAS) и Япония са разработили приложения, главно поради технологичните ограничения в връзка с антинутритивните фактори и органолептичните свойства; например, съдържанието на фенолни киселини в храни с рапица е до 5 пъти по-високо в сравнение със своите соеви аналози.

Химическите опасности, свързани с изолатите на рапица, включват потенциалното присъствие на естествени токсини (ерукова киселина и глюкозинолати), алергени, остатъци от пестициди, остатъчни разтворители, тежки метали, диоксини, афлатоксини и акриламиди. Неговият алергенен потенциал произтича от сходството на протеините му с тези на горчицата, която е един от 14-те задължителни алергена, декларирани на етикета от европейското законодателство.

ГРАХ (ГРАХ)
Като се има предвид ефективното използване на азот от бобови растения като грах, това просто бобово растение е процъфтяващ и обещаващ източник на протеин. Зърното грах се характеризира с високото си съдържание на протеини (от 18 до 28% в зависимост от сорта и произхода) и енергията (35 до 48% нишесте). Съдържанието на сурови влакна е от 4 до 8% в зависимост предимно от размера на семената.

За разлика от други семена, грахът не съдържа алергени и глутен, което го прави отлична алтернатива за хранителни храни за всички видове потребители. Увеличение на потреблението на грах се очаква с годишен темп от 10%. По принцип са разработени смеси от изолиран грахов протеин със соя, създадени да имитират вкусовите свойства, текстура и хранене на месо.

КИНОА
Това е друг алтернативен източник на протеин, който е тук, за да остане. Това е древно зърно, което се отглежда и консумира от векове в района на Андите в Южна Америка и чиято популярност продължава да расте. На пазара вече има над 1500 продукта на базата на това зърно. Количеството протеин в киноата зависи от сорта, като диапазонът е между 10 и 17% от неговата годна за консумация част. Въпреки че обикновено има по-голямо количество протеин спрямо повечето зърнени храни, киноата е най-известна със своето качество. Протеинът се състои от аминокиселини, осем от които се считат за съществени за деца и възрастни.

ИНСЕКТИ
Те са може би формата на живот с най-много видове, разпространени на планетата. Насекомите с потенциални хранителни приложения включват щурци (Gryllodes sigillatus), бръмбари и техните ларви (Alphitobius diaperinus), тенебрио (Tenebrio molitor), скакалци или скакалци (Acrididae spp.) И мравки (Liometopum apiculatum). Те могат да се консумират сурови, сушени, печени, прахообразни, текстурирани, лиофилизирани, варени и дори консервирани. Екстракция и изолиране на протеини от насекоми също може да се извърши, за да се използва като хранителна съставка.

Ramos и Pino (1982) определят съдържанието на протеин в Gryllus peruviensis (66,9%), като много приличат на други ортоптери като омари Schistocerca sp. (67,4%), Splienarium histrio (62,1%) и S. purpuracens (58,3%). Високото съдържание на протеини в тази група насекоми го поставя като важен източник на това хранително вещество.

Смилаемостта на пепсина заключава, че съдържащият се в тези насекоми протеин е с висока хранителна стойност, те са високо смилаеми протеини. Проведените досега проучвания за безопасност за насекоми не са убедителни и трябва да бъдат оценени, преди да бъдат допуснати до официалния пазар. Съществуват особени опасности, свързани с определени видове и техните методи на производство, така че трябва да се насочат усилени усилия, за да се гарантира безопасността на тяхната консумация от хората.

Една компания вече е дала пример, разработвайки протеинови барове за крикет, с аромати на ядки-шоколад, фъстъчено масло с желе, боровинка-ванилия и ябълка-канела. Всеки блок (без глутен, соя и мляко) съдържа 10 грама протеин, получен от приблизително 25 щурци. В отговор други компании създават мащабни ферми за насекоми.

КУЛТИВИРАНО МЕСО
В Холандия са проведени големи изследвания за култивиране на животински мускулни тъкани, извлечени in vivo, безболезнено, от говеда (свине, говеждо, овце). Клетките могат да бъдат извлечени от здрави възрастни животни или ембриони и култивирани в биореактори с хранителна среда. В резултат се получават малки цилиндрични миофибри, които емулират смляно месо, макар че те са почти бели на цвят, напълно полезни при приготвянето на деликатеси, хамбургери и хапки. Отглеждането на големи текстурирани хапки (като пържола) обаче представлява по-голямо предизвикателство в този момент. Оптимистичните учени казват, че отглеждането на месо може да намали емисиите на парникови газове, генерирани от добитъка, с до 96%, генерирайки достатъчно храна за света. Също така, това би било направено без генетична манипулация.

За да се получи триизмерната структура на култивираните месни влакна, е необходимо скеле, към което клетките се придържат. Идеалното скеле би било ядлив материал, който може да се свива и разширява точно както естествените месни влакна. Използвани са основи на микротубули от алгинат, хитозан или колаген, чувствителни към промени в pH и температурата.

По същия начин култивираното месо трябва да се състои от адекватен баланс на къси и дълги влакна, със съединителна тъкан (колаген и еластин) и мастни клетки, всички от които са от съществено значение за структурата и вкуса на това месо. Все още не са достигнати до икономически най-жизнеспособните решения, но се очаква през следващите години тази технология да ни изненада със своите резултати.

Развитието и успешното въвеждане на пазара на тези алтернативи зависи от много фактори. Основно те трябва да отговарят на строги критерии за безопасност, за да бъдат приети от регулаторните органи, трябва да имат вкус, текстура и органолептични свойства, които да бъдат приети от потребителя, и трябва да имат достъпна цена, която насърчава консумацията им вместо месо.

Въпреки че някои аспекти на безопасността са присъщи на продукта, много потенциални опасности могат да бъдат контролирани чрез производствени методи и условия на преработка. Например, нагряването може да генерира нежелани съединения като акриламид. Използването на разтворители за извличане на протеин може да повлияе на неговата безопасност. Всички тези аспекти трябва да бъдат разгледани предварително от ранните етапи на развитието на тези продукти.

(*) Химически инженер в храните. Мениджър по качеството в Best Ground International. Мексико