Ещё в 1960 году население нашей планеты составляло около 3 миллиардов человек, а в 2011 году это значение увеличилось практически в 2,5 раза, превысив отметку в 7 миллиардов человек.
К середине нашего столетия количество людей на планете, согласно прогнозам учёных, достигнет 9,6 миллиардов человек, а потребности в еде возрастут на 50-70%. Так как экологическая нагрузка животноводства на планете возрастает непомерно, одним из главных направлений развития в пищевой отрасли становится поиск новых источников белка. Животноводство уже обеспечивает около 1/7 выбросов парниковых газов. Одна корова за год «выпускает» от 70 до 120 кг метана. 100 кг метана от коровы – это эквивалент 2300 кг углекислого газа. Производство говядины в промышленных масштабах в пересчёте на 1 калорию требует в 8 раз больше воды и в 180 раз больше площади земли по сравнению с овощами и зерновыми культурами. Например, для производства всего 1 котлеты для бургера требуется около 2500 литров воды, а для производства 1 кг говядины требуется уже около 15 000 литров воды (с учётом полива кормовых культур). На коров уходит в 20 раз больше пищи, чем требуется для устранения проблемы голода на планете. А если нас станет 9,6 млрд., то для производства мяса банально может не хватить пресной воды.
На пороге голодной смерти уже находятся жители Йемена, Южного Судана и севера Нигерии. Однако проблема так же актуальна для Афганистана, Сирии, Ливана и Гаити. Всего 34 миллиона человек стоят «в одном шаге от голодной смерти». Проблему усугубили пандемия коронавируса и связанные с ней ограничения и специальная военная операция на Украине, вследствие чего цены на продукты питания превысили максимумы последних лет.
Фермы и пастбища для животных занимают очень много места на планете. Под эти цели сейчас отведено около 30% суши на Земле, и зачастую они расположены на месте бывших лесов. Около трети всех пахотных земель занято под корм скота. Неудивительно, что в ООН призывают потреблять меньше мяса, и новые компании принимают этот наказ вполне серьёзно (им гарантируются субсидии от правительств разных стран).
В развитых странах сформировался устойчивый запрос на экологичность/этичность бизнеса. Так, например, в ЕС ношение шубы из норки вызывает не только общественное порицание, но человека даже могут облить краской. Люди отказываются от автомобилей с бензиновым двигателем в пользу электромобилей (пионером в этой отрасли была компания Tesla, но в настоящий момент времени практически все крупные автомобильные бренды имеют модели авто, оснащённых электродвигателем). Всё больше и больше людей становятся веганами. Так, только в Китае с 2015 по 2020 год объём рынка продукции для веганов увеличился на 17% (на долю Китая приходится 27% мирового потребления мяса).
Американские компании из штата Калифорния, Beyond Meat Inc. (г.Лос-Анджелес) и Impossible Foods Inc. (г.Окленд), освоили выпуск растительных «мясных» котлет из синтезированного белка.
Два профессора провели почти десять лет в лаборатории Миссурийского университета, работая с разными температурами и давлением, чтобы их смесь соевых бобов и горохового протеина «была максимально приближена к внешнему виду и ощущениям настоящей курицы». В 2012 году был разработан рецепт первого продукта Beyond Meat, «Chicken-Free Strips», который компания выпустила в ограниченном количестве магазинов в 2012 году.
В феврале 2015 года компания выпустила новый продукт, имитирующий говяжью котлету для бургеров. Beyond Burger (рис.1) сделан из изолятов горохового протеина, рисового протеина, протеина маша, масла канолы, кокосового масла, картофельного крахмала, яблочного экстракта, лецитина подсолнечника и порошка граната. Версия из говядины с эффектом «кровотечения» производится с использованием сока красной свеклы. Продукты сертифицированы как не содержащие генетически модифицированных ингредиентов.
Растительное мясо содержит клетчатку, необходимую для правильной работы кишечника. Кроме того, в Beyond Meat в 2 раза больше железа, чем в обычной говядине.
В декабре 2017 года компания объявила о выпуске веганской альтернативы свиным сосискам под названием «Beyond Sausage». Специалистам компании удалось достаточно точно воспроизвести структуру обычных свиных сосисок (рис.2).
В компанию инвестировали свои средства такие известные люди, как Билл Гейтс, Леонардо Ди Каприо и Эван Уильямс.
Мы потребляем в пищу не животных-хищников, а травоядных, которые питаются в основном растительной пищей, и, исходя из этого, в их организме образуется много витаминов. Учитывая пищевую цепочку, все эти витамины мы можем получить и напрямую из растений, если мы правильно подберём нужную культуру (например, в шпинате содержится много железа).
Многие специалисты сравнивают лабораторное производство мяса с пивными технологиями, нужно лишь заменить брожжение солода на процесс синтеза животных клеток в огромных чанах для клеточных культур.
Белки разделяются на 3 категории в зависимости от типа белка и стадий производства.
Белки на основе растений готовятся и обрабатываются, чтобы воспроизвести знакомый вкус и текстуру существующих продуктов животного происхождения. Их получают из гороха, сои, пшеницы и других культур.
Ферментированные белки происходят из дрожжей или бактерий; белок воспроизводится по мере их размножения, создаются белки, идентичные животным белкам.
Выращиваемые белки могут быть получены путем сбора стволовых клеток, тканевой инженерии и производства продуктов питания, выращивания мясных и молочных белков in vitro (в пробирке); эти белки биологически эквивалентны животным белкам. Видеальных условиях за два месяца выращивания культивированного мяса можно из 10 клеток свиньи получить 50 000 тонн продукта.
Один из самых заметных конкурентов компании Beyond Meat Inc. является компания Impossible Foods Inc., созданная в 2011 г. профессором биохимии Стэнфордского университета. Они производят продукцию на основе сои и задействуют ГМО – не случайно Beyond Meat подчеркивает в этом свои отличия. Своей главной целью компания назвала привлечение любителей мяса, а не стремление накормить вегетарианцев, чтобы помочь сократить негативное влияние говядины на окружающую среду. Impossible Foods изначально позиционировала свое мясо как элитную еду, которую можно попробовать только в ресторанах. Но ставка не сыграла, и фирме пришлось пересмотреть приоритеты, цены снизили, а мясо стали продавать в заведениях попроще.
Ведутся также разработки в области выращивания искусственного мяса из клеток животных (при этом их не приходится убивать). Над ними трудятся ученые в ЕС и даже в России. Пока себестоимость получается огромной, но технология постоянно совершенствуется. В ЕС разрабатываются также растительные аналоги рыбы, а в Австралии выращивают мясо льва, яка и черепахи.
Российская 3D Bioprinting Solutions сотрудничает с сетью KFC. Вместе они начали работать над технологией биопечати, которая будет производить куриное мясо с помощью 3D-биопринтера, используя куриные клетки и растительный материал — почти без участия в процессе животных.
Израильская Future Meat Technologies открыла первую в мире фабрику культивированного мяса. Предприятие способно ежедневно производить 500 килограммов курятины, свинины и баранины, что эквивалентно примерно 5 тысячам бургеров, в будущем планируют наладить и производство говядины. Компания растит мясо из клеток животных в биореакторах. По заверениям фирмы, во время производства культивируемого мяса выбрасывается на 80 процентов меньше парниковых газов, используется на 99 процентов меньше земли и на 96 процентов меньше пресной воды, чем при традиционном производстве мяса.
Переход на искусственное мясо на 40% сократит число людей с заболеваниями сердца, на 20-50% снизятся выбросы парниковых газов в атмосферу (рис. 3), на 70-80% снизится площадь агрокультурных земель, на 60-70 миллиардов животных будет меньше убито для целей питания.
Растительное мясо может заменить обычное не только по этическим или экологическим, но и по религиозным соображениям. Например, в России, где почти 60 миллионов православных христиан, это особенно актуально, ведь во время постов многие не едят мяса.
Новым трендом также являются съедобные насекомые, которые уже продаются в США (не в виде закуски, как в Таиланде, Китае или Мексике, а чаще как корма для животных с высоким содержанием белка и пищевых добавок). Далеко не все насекомые подходят для еды. Выведено несколько видов насекомых, которые подходят в качестве пищи для человека (и животных в том числе). Для такого производства особенно привлекательны сверчки домовые (рис.4). Так, в 1 кг сверчков содержится больше витаминов, макро- и микроэлементов, чем в 1 кг говядины. Для европейцев это может показаться необычным, но по данным ООН около 2 миллиардов жителей Земли уже регулярно едят насекомых. Сверчки хорошо размножаются в небольшом тёмном пространстве с высокой плотностью сородичей, поэтому промышленное производство не занимает много места, кроме того сверчки производят совсем мало отходов, в отличие от гигантских свинокомплексов или хозяйств по разведению крупного рогатого скота, для которых обустраивают отстойники с навозом.
Aspire Food Group (г.Остин, штат Техас, США) – организация, занимающаяся устойчивой практикой разведения съедобных насекомых. Компания управляет крупнейшей в США сверчковой фермой. Они производят порошок из сверчков, использующийся в спортивном питании, протеиновых энергетических батончиках (рис.5), чипсах и коктейлях, а также в качестве добавки в выпечке (её смешивают с мукой для производства крекеров или печенья). На производство полкилограмма такого порошка уходит около 4200-4800 сверчков. Сбор урожая осуществляется через 30 дней, путём помещения сверчков в морозильную камеру с целью «гуманной» смерти.
Компания решила сосредоточиться на сверчках, потому что их легче разводить, чем кузнечиков (тем требуется больше места для прыжков), и они привлекательнее, чем, например, мучные черви или скорпионы.
Продукция фермы по предзаказам продана на 2 года вперёд. Потребность в площади, а также в водных ресурсах для производства 1 кг белка на 99% меньше по сравнению с животноводческими фермами. А высвободившиеся площади можно использовать, например, под солнечные панели и сделать ферму полностью автономной.
Сверчки выделяют на 99% меньше парниковых газов по сравнению с коровами.
Команда Aspire изучила биологические изменения, которые происходят у сверчков из-за интенсивного производства, и задумалась о том, как можно сократить расходы. Раньше сотрудникам первой фермы приходилось по нескольку раз в день кормить целые корзины сверчков. Теперь за них это делает робот – он движется вокруг вертикальной фермы и выдаёт насекомым оптимальное количество пищи. С помощью машинного обучения и искусственного интеллекта сенсоры определяют, как едят сверчки и нужно ли им добавить еды.
В 2014 году Aspire построила испытательный центр площадью 7500 квадратных футов в Гане для исследования и разведения личинок пальмового долгоносика (рис.6), что позволило организации лучше понять биологию насекомого, условия для оптимального размножения и определить идеальные модели спаривания.
Личинки представляют собой экологически чистое мясо (практически 100%-ный белок), являясь местным деликатесом, богатым необходимыми питательными веществами, такими как железо и цинк, который традиционно собирали вручную с пальм и потребляли на большей части территории Ганы.
Компания помогает решить местные проблемы с нехваткой продовольствия.
Не меньше, чем насекомые, богаты белком, а также витаминами и клетчаткой водоросли, которые также являются отличным источником жиров. В компании Thrive (г.Сан-Франциско, штат Калифорния, США) научились производить масло из водорослей смолы конского каштана обыкновенного (рис.7). В качестве корма для водорослей используется бразильский сахарный тростник.
Водоросли выращивают в ферментёрах, как и те, которые используются для производства пива и вина. Водоросли естественным образом превращают возобновляемые растительные сахара в масло всего за несколько дней. По окончании брожжения получившуюся массу отжимают, выделив из неё масло, произведённое водорослями, и получается светлый продукт, обладающий нейтральным вкусом, содержащий большое количество мононенасыщенных жиров с высокой температурой дымообразования. Оставшиеся водоросли можно использовать для возобновляемых источников энергии и для многих других целей. Производство данного масла наносит меньший вред окружающей среде, чем выпуск других подобных продуктов. Например, производство пальмового масла привело к колоссальной вырубке лесов. Водоросли с 1 гектара способны произвести до 3-4 тонн масла.
Самая сумасшедшая идея применения водорослей в борьбе с мировым голодом принадлежит биологу Чаку Фишеру, задумавшего имплантировать мельчайшие фотосинтетические водоросли под кожу человека. Такие существа смогут производить на свету львиную долю всех необходимых нам питательных веществ, уменьшая тем самым потребность человеческого организма в пище.
Пока одни учёные занимаются синтезированием искусственного мяса, другие заняты созданием универсальных заменителей еды. В компании Soylent Nutrition Inc. (г.Лос-Анджелес, штат Калифорния, США) разработали коктейли и снэки Soylent – гарантированно полезную и сытную еду с идеально спроектированным составом и калорийностью
История создания компании начинается в 2013 году, когда её основатель, Роб Ранхарт, начитавшись книжек по биохимии, провёл над собой эксперимент, питаясь только смесью-порошком из 35 ингредиентов, нужных организму. В результате он похудел, сэкономил на еде 400$ и создал инновационный продукт.
Наши клетки нуждаются в витаминах и минералах, чтобы прожить день. Соевые напитки Soylent (рис.8) содержат 39 основных питательных веществ, поэтому можно исключить потребление всех остальных продуктов. В составе содержатся вещества, которых многие из нас не получают в достаточном количестве, например витамины A, D, магний, железо и холин.
Аналоги продукции Soylent появляются по всему миру (в том числе и в России), но у подобных продуктов, безусловно, есть и обратная сторона медали. Во-первых, как считают учёные, невозможно в полной мере воссоздать всё многообразие биохимических элементов, потребляемых человеком вместе с пищей. Во-вторых, что произойдет с жевательными рефлексами и пищеварительной моторикой, если человечество полностью перейдет на жидкое питание?! Вся наша жизнь крутится вокруг еды: удовольствие от приготовления и поглощения пищи сильно влияет на эмоциональное состояние каждого из нас – человеческая психика может просто не вынести отказа от него.
Как бы человек не относился к новым тенденциям, но пример омаров наглядно демонстрирует эволюцию отношения к тому или иному продукту. В 16-17 веках в Новой Англии омаров (или как их тогда называли – морских тараканов) употребляли в пищу только в случае сильного голода. В основном их использовали в качестве удобрения или корма для скота. Позже омары стали пищей рабов, преступников и бедняков. И только на рубеже 19 и 20 веков омары перешли в разряд деликатесов.
Победить продовольственный кризис и стать едой будущего могут только те продукты, на производство которых тратится мизерное количество ограниченных земных ресурсов, а от всего остального рано или поздно человечество вынуждено будет отказаться.
Материал статьи подготовлен с использованием материалов следующих источников:
· http://ru.wikipedia.org – свободная энциклопедия Википедия,
· http://beyondmeat.com – официальный сайт компании Beyond Meat Inc.,
· http://aspirefg.com – официальный сайт компании Aspire Food Group,
· http://bioprinting.ru – официальный сайт ЧУ «3Д Биопринтинг Солюшенс»,
· http://future-meat.com – официальный сайт компании Future Meat Technologies,
· http://thrivealgae.com – официальный сайт компании Thrive,
· http://soylent.com – официальный сайт компании Soylent Nutrition Inc.,
· http://bcs-express.ru– сайт об инвестициях и финансовых инструментах,
· http://daily.afisha.ru – российское издание о городских событиях и сферах развлечений,
· http://futurefood.ru – платформа с инновационными экопродуктами.
