Πως παρασκευάζεται η νέα γενιά plant-based τροφίμων;

Σήμερα, το εύρος-ποικιλία των προϊόντων φυτικής προέλευσης (plant-based) είναι πολύ μεγάλη.

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς είναι δυνατόν να μιμηθείτε τα αυγά ή το κρέας χωρίς να χρησιμοποιήσετε συστατικά από ζώα; Ας αποκαλύψουμε πώς η βιομηχανία τροφίμων το καθιστά δυνατό.

Τα τρόφιμα φυτικής προέλευσης είναι εναλλακτικές λύσεις σε τρόφιμα ζωικής προέλευσης, όπως το κρέας, τα ψάρια, τα αυγά και τα γαλακτοκομικά προϊόντα (π.χ. γάλα, γιαούρτι και τυρί). Τα προϊόντα αυτά συχνά παρασκευάζονται από δημητριακά (π.χ. σιτάρι, κριθάρι, ρύζι, βρώμη και κινόα), όσπρια (π.χ. φασόλια, μπιζέλια, σόγια, κουκιά και φακές) και σπόρους/καρπούς (π.χ. σπόροι κάνναβης, ελαιοκράμβη και φιστίκια). Τα τρόφιμα φυτικής προέλευσης δεν είναι και τόσο καινούρια, αφού παραδοσιακά προϊόντα όπως το τόφου (από σόγια) και το σεϊτάν (από γλουτένη) αποτελούν μέρος της ασιατικής διατροφής εδώ και αιώνες. Αυτά τα  προϊόντα παρασκευάζονται από δημητριακά ολικής άλεσης ή λιγότερο επεξεργασμένα συστατικά και δεν μοιάζουν γευστικά ή οπτικά με τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης.

Στο παρελθόν, μόνο οι χορτοφάγοι κατανάλωναν προϊόντα φυτικής προέλευσης. Σήμερα αυτό έχει αλλάξει. Όλο και περισσότεροι καταναλωτές είναι πρόθυμοι να υιοθετήσουν μια δίαιτα χορτοφαγική για περιβαλλοντικούς λόγους, καθώς και για λόγους υγείας και ευημερίας των ζώων. Αυτή τη στιγμή, περίπου το 34% των συνολικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (GHG) παγκοσμίως, προέρχεται από την βιομηχανία παραγωγής τροφίμων, επιδεινώνοντας την κλιματική αλλαγή. Στην αγρο-διατροφική αλυσίδα, η ζωική παραγωγή οδηγεί σε περισσότερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, χρήση γης και νερού και αποψίλωση των δασών από ό,τι η καλλιέργεια φυτών.

Η προθυμία των καταναλωτών να καταναλώνουν περισσότερα τρόφιμα φυτικής προέλευσης αποτέλεσε κινητήρια δύναμη για τη βιομηχανία τροφίμων να στραφεί σε διάφορες επιλογές προϊόντων φυτικής προέλευσης. Αυτό ήταν και το κίνητρο για την αναζήτηση πιο βιώσιμων λύσεων, όπως η χρήση φυτικών συστατικών και διαδικασιών που είναι λιγότερο επιβαρυντικές για το περιβάλλον. Ωστόσο, η ικανοποίηση των καταναλωτών που εξακολουθούν να τρώνε τρόφιμα ζωικής προέλευσης δεν είναι εύκολη υπόθεση. Αυτό, επειδή θέλουν εναλλακτικές λύσεις που να μοιάζουν και σε γεύση αλλά και σε εμφάνιση με τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης. Αυτό είναι πολύ δύσκολο, δεδομένου ότι τα φυτικά και τα ζωικά συστατικά έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά, ιδιότητες και διατροφικές συνθέσεις. Αυτή η πρόκληση έχει ωθήσει τους επιστήμονες και τις εταιρείες κατασκευής τροφίμων να αναπτύσσουν νέα προϊόντα και καινοτομίες, ως εκ τούτου, να βελτιώνουν τις υπάρχουσες τεχνολογίες ή να δημιουργούν νέες. Τα προϊόντα αυτά είναι η νέα γενιά τροφίμων φυτικής προέλευσης με στόχο να μιμηθούν τη γεύση, την υφή και την αίσθηση κατανάλωσης προϊόντων ζωικής προέλευσης. Μερικά παραδείγματα αυτών των προϊόντων είναι τα μπιφτέκια, τα λουκάνικα, οι λωρίδες κοτόπουλου, το μπέικον, ο κιμάς, τα αυγά, το τυρί και το γιαούρτι.

Η επιλογή των συστατικών και των διεργασιών τροφίμων για αυτά τα τρόφιμα ποικίλλει ανάλογα με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά, όπως η υφή, η γεύση και η θρεπτική σύνθεση.

Υπάρχουν τρία βασικά βήματα για τη μετατροπή σε τρόφιμα φυτικής προέλευσης:

Συστατικά φυτικής προέλευσης

Το πρώτο βήμα είναι η επιλογή των καλλιεργειών και ο τρόπος επεξεργασίας τους. Αυτό σημαίνει είτε τη χρήση της καλλιέργειας στο σύνολό της είτε την επεξεργασία της για την αφαίρεση ανεπιθύμητων συστατικών. Για παράδειγμα, για την δημιουργία ενός προϊόντος πλούσιου σε πρωτεΐνες, προτιμώνται συχνά τα όσπρια λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε πρωτεΐνες. Για το λόγο αυτό, υπάρχουν μέθοδοι για την εξαγωγή των πρωτεϊνών από τα όσπρια, αφαιρώντας/μειώνοντας έτσι άλλα συστατικά. Το αποτέλεσμα είναι μια σειρά από συστατικά πλούσια σε πρωτεΐνες: αλεύρι πρωτεΐνης (< 60%), συμπυκνωμένος ορός γάλακτος (60-80%), απομονωμένος ορός γάλακτος (>88%). Η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες ποικίλλει ανάλογα με τη μέθοδο εκχύλισης. Η επιλογή των φυτών βασίζεται συχνά στη λειτουργικότητα, το κόστος, τη διαθεσιμότητα και τη βιωσιμότητα.

Άλλα συστατικά

Για τη σύνθεση του τελικού προϊόντος χρησιμοποιούνται και άλλα συστατικά, και για λειτουργικούς αλλά και για αισθητικούς λόγους. Χρησιμοποιούνται επίσης πρόσθετα για τη βελτίωση της υφής, της γεύσης, του αρώματος, της εμφάνισης, της ασφάλειας και της διάρκειας ζωής. Αυτά τα πρόσθετα εξάγονται είτε από φυτά είτε συντίθενται στο εργαστήριο. Παρ’ όλα αυτά, η σημερινή τάση είναι να χρησιμοποιούνται περισσότερα φυσικά συστατικά για να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις των καταναλωτών. Μερικά παραδείγματα που χρησιμοποιούνται είναι:

– Λίπη και έλαια: χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της γεύσης ή της υφής. Παραδείγματα λιπών και ελαίων που χρησιμοποιούνται είναι το ηλιέλαιο, το έλαιο κανόλας, το καλαμποκέλαιο και το σογιέλαιο.

– Ομογενοποιητές (binding agent) και πυκνωτικά-πηκτικά: δεσμεύουν το νερό και το λίπος και παίζουν ρόλο στην υφή του προϊόντος, όπως οι φυτικές πρωτεΐνες, τα κόμμεα ή οι ίνες.

– Αρώματα και ενισχυτές γεύσης: χρησιμοποιούνται για να μιμηθούν το άρωμα και τη γεύση των τροφίμων ζωικής προέλευσης. Χρησιμοποιούνται επίσης για να καλύψουν ανεπιθύμητες γεύσεις που υπάρχουν σε συστατικά φυτικής προέλευσης. Μπορεί να είναι φυσικά πρόσθετα όπως βότανα και καρυκεύματα και εκχυλίσματα ζύμης.

– Χρωστικές ουσίες: σε προϊόντα όπως το κρέας, το χρώμα αποτελεί σημαντικό χαρακτηριστικό για τους καταναλωτές. Το εκχύλισμα παντζαριού είναι ένα από τα συστατικά που χρησιμοποιούνται για τη μίμηση του κοκκινωπού χρώματος του κρέατος και χρήση κουρκουμίνης ή καροτενοειδών χρησιμοποιείται για τη μίμηση του κιτρινωπού χρώματος των αυγών.

– Μικροθρεπτικά συστατικά (βιταμίνες και ανόργανα άλατα): Οι βιταμίνες και τα ανόργανα άλατα συχνά προστίθενται για να βελτιώσουν τη θρεπτική σύνθεση των τροφίμων φυτικής προέλευσης. Για παράδειγμα, το ασβέστιο και η βιταμίνη D προστίθενται στο φυτικό γάλα για να προσομοιάσουν τη θρεπτική σύνθεση του αγελαδινού γάλακτος.

Το επόμενο βήμα είναι η επιλογή των διεργασιών τροφίμων που απαιτούνται για την επίτευξη των επιθυμητών ιδιοτήτων και ποιότητας.

Επεξεργασία τροφίμων

Η βιομηχανία τροφίμων εφαρμόζει μηχανικές δυνάμεις ή/και θερμικές επεξεργασίες για την παρασκευή του τελικού προϊόντος. Παρακάτω αναφέρονται μερικά παραδείγματα διεργασιών που χρησιμοποιούνται:

– Ομογενοποίηση (homogenization): χρησιμοποιείται για την ανάμειξη μη αναμίξιμων υγρών, όπως το λάδι και το νερό, σε γαλάκτωμα ή για τη βελτίωση της σταθερότητας και της αίσθησης του προϊόντος. Συνήθως, εφαρμόζεται για την παρασκευή γάλακτος φυτικής προέλευσης.

– Διήθηση (filtration): χρησιμοποιούνται μεμβράνες για το διαχωρισμό και τη συγκέντρωση σωματιδίων με βάση τις διαστάσεις τους. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση ανεπιθύμητων συστατικών, όπως τα αντιθρεπτικά συστατικά, ή για τη συμπύκνωση γάλακτος φυτικής προέλευσης για την παραγωγή γιαουρτιού.

– Εκβολή ή εξώθηση (extrusion): η πιο συνηθισμένη διαδικασία που εφαρμόζεται για την κατασκευή δομών όπως στα προϊόντα κρέατος. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την ανάμιξη, τη θέρμανση και τη δόμηση των φυτικών πρωτεϊνών ώστε να μετατραπούν σε ινώδεις δομές. Η εκβολή μπορεί επίσης να βελτιώσει τη διατροφική ποιότητα των προϊόντων πλούσιων σε φυτικές πρωτεΐνες.

– Τεχνολογία διάτμησης κυττάρων (shear-cell): είναι μια διεργασία για τη μέτρηση των ιδιοτήτων υφής των τροφίμων εφαρμόζει υψηλές θερμοκρασίες και μηχανικές δυνάμεις, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ινώδεις δομές.  Περιλαμβάνει την υποβολή ενός δείγματος σε ένα καθορισμένο επίπεδο διατμητικής τάσης, η οποία είναι η δύναμη που δρα παράλληλα προς την επιφάνεια του δείγματος. Η διαδικασία αυτή  χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της σκληρότητας, της συνεκτικότητας και άλλων ιδιοτήτων υφής. Συνήθως χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων για τη βελτιστοποίηση των συνθηκών επεξεργασίας, την ανάπτυξη νέων προϊόντων και την αξιολόγηση της διάρκειας ζωής των προϊόντων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση βοηθά στη δημιουργία υποκατάστατος κρέατος.

– Τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing): είναι μια διαδικασία που κατασκευάζει δομές και σχήματα με βάση ένα πρότυπο, δημιουργώντας αντικείμενα μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού.

– Ζύμωση (fermentation): μια διαδικασία που αλλάζει τις ιδιότητες του τροφίμου με τη βοήθεια μικροοργανισμών (π.χ. μαγιά, βακτήρια, μύκητες). Η ζύμωση μπορεί να δημιουργήσει νέες γεύσεις ή να αφαιρέσει ανεπιθύμητες και να μειώσει τα αντιθρεπτικά συστατικά, έτσι, βελτιώνεται και η ποιότητα του προϊόντος. Η διαδικασία αυτή χρησιμοποιείται για την παρασκευή γιαουρτιού και υποκατάστατων τυριών.

Με τον κατάλληλο συνδυασμό συστατικών και διεργασιών, τα τρόφιμα φυτικής προέλευσης γίνονται όλο και πιο ελκυστικά για τον καταναλωτή. Παρ’ όλη την πρόοδο που έχει γίνει μέχρι σήμερα όμως, πολλά προϊόντα φυτικής προέλευσης είναι ακόμα αμφισβητήσιμα ως προς τη γεύση και τα χαρακτηριστικά τους. Παρ’ όλα αυτά όμως, είναι σίγουρο ότι η ευρεία ποικιλία προϊόντων που διατίθενται στην αγορά βοηθά όσους καταναλωτές θέλουν να μεταβούν σε μια πιο χορτοφαγική διατροφή.

Παραπομπές

References

• GFI, T. G. F. I. (n.d.). Global Food System Transition is Necessary to Keep Warming Below 1.5°C.
• Grossmann, L., & McClements, D. J. (2021). The science of plant-based foods: Approaches to create nutritious and sustainable plant-based cheese analogs. Trends in Food Science & Technology, 118, 207–229. https://doi.org/10.1016/J.TIFS.2021.10.004.
• Kyriakopoulou, K., Dekkers, B., & van der Goot, A. J. (2018). Plant-Based meat analogues. In C. Galanakis (Ed.), Sustainable Meat Production and Processing (1st ed., pp. 103–126). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814874-7.00006-7
• Mcclements, D. J., & Grossmann, L. (n.d.). Next-Generation Plant-based Foods Design, Production, and Properties
• Penna Franca, P. A., Duque-Estrada, P., da Fonseca e Sá, B. F., van der Goot, A. J., & Pierucci, A. P. T. R. (2022). Meat substitutes – past, present, and future of products available in Brazil: changes in the nutritional profile. Future Foods, 5. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2022.100133