Wytłaczanie analogów mięsa odpowiedzią na potrzeby konsumentów.

Roślinne zamienniki mięsa odnotowały w ostatnich latach gwałtowny wzrost popularności dzięki postępowi w technologii żywności i innowacjom, które utorowały drogę nowej generacji roślinnych opcji mięsnych, które zapewniają smak, konsystencję i wygląd podobny do mięsa zwierzęcego. Opcje roślinne częściej służą jako uzupełnienie zakupów mięsa zwierzęcego.

Istnieje wiele powodów, dla których konsumenci i producenci żywności poszukują alternatyw dla mięsa i przetworów mięsnych, m.in.: aspekty zdrowotne, środowiskowe czy etyczne.
Nasze otoczenie, w którym żyjemy i funkcjonujemy zmienia się w sposób ciągły. Zmiany obejmują środowisko naturalne, źródła energii, struktury populacji ludzkiej, stan zasobów naturalnych i różnorodności biologicznej. Zmienia się także wiedza i świadomość konsumentów, co przynosi skutek w postaci zmian zwyczajów i wyborów żywieniowych.

Znamy wiele czynników przyczyniających się do konieczności ograniczenia spożycia mięsa, zarówno jako jednostki, jak i globalnie. Jednak pomimo rosnącej świadomości konsumentów w zakresie ochrony środowiska i zdrowia, odsetek populacji decydujący się na przejście na dietę bezmięsną jest niewielki. Liczba osób stosujących dietę ograniczającą spożycie mięsa jednak ciągle rośnie.

Strategia wspierającą konsumentów w decyzji o ograniczeniu spożycia mięsa.

Strategią wspierającą konsumentów w decyzji o ograniczeniu spożycia mięsa.jest oferowanie im produktów zastępujących mięso pod względem wyglądu i smaku. Wśród tych produktów znajdują się analogi mięsa. Argumentami przemawiającymi za ograniczeniem ilości mięsa w diecie wymienia się względy zdrowotne. Część konsumentów decyduje się na wykluczenie mięsa ze swojej diety ze względów etycznych oraz ze względu na dobrostan zwierząt. Niektórzy konsumenci do przejścia na dietę roślinną motywują moda lub chęć dostosowania się do otoczenia. Całkowita lub częściowa rezygnacja z mięsa w diecie, bez względu na przyczynę, wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości białka z innych źródeł pokarmowych. Szczególnie pomocne, zwłaszcza na początkowym etapie zmian żywieniowych, mogą okazać się tzw. analogi mięsa. Produkty te mają na celu zastąpienie mięsa i przetworów mięsnych pod względem funkcjonalnym, zachowując jednocześnie podobne właściwości sensoryczne, zwłaszcza smak, zapach i konsystencję oraz wartość odżywczą. Rosnące zainteresowanie analogami mięsa obserwuje się nie tylko wśród konsumentów i producentów żywności, ale także w środowisku naukowym.

Skład wytłaczanych analogów mięsa.

Najważniejszym składnikiem odżywczym mięsa jest białko zawierające wszystkie niezbędne aminokwasy. Dlatego w przypadku analogów mięsa kluczowym czynnikiem jest dobrze dobrane źródło białka. Źródłem białka dla analogów mięsa mogą być niemal wszystkie białka roślinne, jednak istnieją ograniczenia, które decydują o ich przydatności do tego celu. Najważniejszymi ograniczeniami jest dostępność i koszt surowca oraz jego właściwości technologiczne. Do najczęściej stosowanych białek składowych analogów mięsa należą białka grochu, pszenicy oraz soi. Są to surowce stosunkowo tanie i dostępne, jednakże w przypadku białek sojowych i grochowych dużym wyzwaniem jest uzyskanie struktury włóknistej, charakterystycznej dla mięsa. Produkty te składają się głównie z białek globularnych, które nie sprzyjają tworzeniu pożądanej struktury włóknistej. Z tego powodu białka roślinne często wymagają intensywnej obróbki i stosowania dodatków, aby zapewnić odpowiednią strukturę produktu. Kolejną cechą białek roślinnych wpływającą na skład analogów mięsa jest profil aminokwasów, tylko nieliczne produkty roślinne maja pełny zestaw aminokwasów.

Tłuszcz odgrywa ważną rolę w zakresie wartości odżywczej i właściwościach sensorycznych mięsa i jego analogów. Odpowiada za konsystencję produktu i związane z tym odczucia w ustach, jest również nośnikiem substancji odpowiadających za smak i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. W analogach mięsa zastosowanie mają tłuszcze pochodzące z oleju kakaowego i kokosowego oraz oleje roślinne, takie jak rzepakowy i słonecznikowy. W celu poprawy profilu kwasów tłuszczowych i smaku produktu stosuje się oleje takie jak olej sezamowy i olej z awokado. Technologia wytłaczania umożliwia naśladowanie wyglądu w analogach burgerów i kiełbas, np. poprzez ubijanie mieszaniny olejów na małe kulki tłuszczu. Tłuszcze roślinne są korzystniejsze, głównie ze względu na profil kwasów tłuszczowych (wyższa zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych) i brak cholesterolu.

Mięso i produkty mięsne posiadają złożoną budowę, która nadają konsystencję, walory smakowe i wartości odżywcze. Aby nadać podobne właściwości analogom mięsa, konieczne jest zastosowanie w recepturach tych produktów różnych składników funkcjonalnych. Funkcję białek miofibrylarnych w analogach mięsa pełnią polimery węglowodanowe, które budują teksturę i wiążą wodę w mięsie. Są to składniki należące do trzech grup: włókna roślinne, skrobie oraz polisacharydy i ich pochodne. Składniki te odpowiadają za poprawę tekstury, wiązanie wody w produkcie i ograniczenie wydzielania płynu. Zastosowanie znajdują pektyny i gumy polisacharydowe różnego pochodzenia.

Barwę mięsa czerwonego w analogach uzyskuje się poprzez zastosowanie ekstraktów z buraków, marchwi, papryki, pomidorów lub jagód. Pigmenty pochodzące z tych roślin podczas obróbki termicznej mogą ulec odbarwieniu. Składnikiem nadającym gotowanemu mięsu brązową barwę jest ekstrakt jabłkowy. Zawarte w nim polifenole i kwas askorbinowy ulegają utlenieniu podczas gotowania, co powoduje zmianę koloru produktu. Można tez stosować barwniki pochodzenia biotechnologicznego takie jak leghemoglobina, której właściwości przypominają hem (żelazoporfiryna) obecny w mięsie. Kolor produktów analogicznych do mięsa jest cechą ważną, jednak to smak jest najważniejszy i to on decyduje o powodzeniu produktu. Aby odtworzyć aromat produktów mięsnych, do analogów mięsa są dodawane zioła i przyprawy, takie jak pieprz czarny, oregano, szałwia, papryka, rozmaryn, goździki i inne. W przypadku analogów mięsa stosuje się większe ilości dodatków smakowych niż w produktach mięsnych, ponieważ mają one za zadanie nie tylko naśladować aromat produktów, które zastępują, ale także maskować smak niektórych składników pochodzenia roślinnego.

Z punktu widzenia wartości odżywczej, witaminy i minerały są ważnymi składnikami w recepturze analogu mięsa. Ważne są witamina B12 oraz żelazo i cynk, których niedobory mogą wystąpić w dietach roślinnych. Z tego powodu alternatywne produkty roślinne są wzbogacane, aby uzyskać ilość i proporcję składników odżywczych podobną do mięsa. Analogi roślinne, a co za tym idzie zawarte w nich białka i tłuszcze, podlegają intensywnemu przetwarzaniu. Z tego powodu dodawane są przeciwutleniacze, których zadaniem jest zapobieganie jełczeniu tłuszczu i utlenianiu białka. Ekstrakty roślinne są alternatywą dla syntetycznych przeciwutleniaczy, które mogą być stosowane przez producentów żywności. Związki przeciwutleniające pochodzenia roślinnego stanowią grupę chemicznie niejednorodną. Istnieje wiele badań nad wykorzystaniem naturalnych przeciwutleniaczy w celu przedłużenia trwałości produktów mięsnych. W celu zapewnienia stabilności mikrobiologicznej analogów mięsa stosuje się kwasy organiczne, związki fosforanowe i ekstrakty roślinne.

Technologie wytwarzania analogów mięsa.

Dotychczas najpowszechniej stosowaną metodą teksturowania materiałów roślinnych jest ekstruzja. Wytłaczanie polega na poddaniu mieszanki spożywczej zawierającej białka działaniu hydratacji, wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i oddziaływaniom mechanicznym (ścinanie) w układzie cylinder-ślimaki w wytłaczarce. Proces ekstruzji składa się z trzech głównych etapów: mieszania białek z wodą w wytłaczarce dwuślimakowej; gotowanie w cylindrze wytłaczarki w wysokiej temperaturze i ciśnieniu i następnie chłodzenie w matrycy. Na proces wytłaczania i uzyskaną teksturę produktu wpływa wiele parametrów, m.in.: zawartość wody, prędkość ślimaków, temperatura przetwarzania, geometria matrycy, obecność polisacharydów oraz rodzaj surowca. Istnieją dwa podstawowe rodzaje wytłaczania, w wyniku których powstają produkty o różnych właściwościach. Ekstruzja o niskiej zawartości wilgoci (zawartość wody do około 30%) jest stosowana głównie do produkcji teksturowanego białka roślinnego (TVP). Produkt takiego przetwarzania charakteryzuje się porowatą, gąbczastą strukturą, dużą zdolnością wiązania wody oraz niską zawartością wody i tłuszczu. Drugim rodzajem wytłaczania jest wytłaczanie w wysokiej wilgotności (powyżej 40%). Metodę tą wykorzystuje się do otrzymywania analogów mięsa o strukturze włóknistej. Ekstruzja w wysokiej wilgotności pozwala na bardziej złożone receptury i nie jest konieczne stosowanie składników o dużej rozpuszczalności, co czyni ją bardziej opłacalną technologią. Najczęściej wytłaczane są białka sojowe, gluten pszenny i białka grochu. Badano również wytłaczanie innych materiałów roślinnych, takich jak nasiona bawełny, rzepak, orzeszki ziemne i nasiona sezamu. Możliwe jest zatem dalsze rozszerzenie przydatności ekstruzji do produkcji analogów mięsa.

Rozwój rynku analogów mięsa.

Obecnie oferta analogów mięsa jest szeroka. Istnieje duża różnorodność pod względem rodzajów produktów, ale także pod względem receptur i cech. Najlepiej sprzedającymi się kategoriami analogów mięsa są burgery, kiełbaski i paszteciki.
Smak i konsystencja współczesnych analogów mięsa uległa znacznej poprawie w porównaniu z pierwszymi produktami. Przewiduje się dalszy rozwój analogów mięsa w tym zakresie. Struktura i smak mięsa są bardzo złożone, co stanowi duże wyzwanie technologiczne. Producenci żywności stosują wiele nowoczesnych technik teksturowania i składników funkcjonalnych, które nadają analogom właściwości sensoryczne przypominające mięso, aby zwiększyć zadowolenie konsumentów.
Sukces analogów mięsa zależy od decyzji zakupowych konsumentów; zatem konieczne mogą być zmiany w tak ważnym parametrze, jak cena. Podstawowy surowiec analogów mięsa, jakim jest białko roślinne, jest znacznie tańszy od mięsa. Niemniej jednak wysokie koszty przetwarzania i innych składników przyczyniają się do wysokiej ceny produktu końcowego.
Sektor analogów mięsa w ostatnim czasie przeżywa dynamiczny rozwój. Część badaczy wskazuje, że na skutek barier technologicznych rozwój analogów mięsa może przebiegać wolniej niż oczekiwano. Wciąż jednak pozostaje wiele kwestii do uregulowania i udoskonalenia. Przyszłe wysiłki producentów powinny skupiać się nie tylko na przezwyciężaniu trudności technologicznych w zakresie tekstury i smaku produktu, ale także na poprawie wartości odżywczej, optymalizacji procesu w celu zmniejszenia kosztów i zrównoważeniu wpływu na środowisko. Aspekt bezpieczeństwa produktów analogicznych powinien stać się priorytetem zarówno w produkcji, jak i badaniach.

Obserwując rozwój rynku wytłaczanych analogów mięsa oraz spożywczych produktów wytłaczanych postanowiliśmy rozszerzyć nasza ofertę wytłaczarek laboratoryjnych o jednoślimakowe i dwuślimakowe wytłaczarki spożywcze. Oferta obejmuje wytłaczarki:

• Wytłaczarka laboratoryjna jednoślimakowa do żywności LEF-1S 45 mm.
• Wytłaczarka laboratoryjna do żywności LEF-2CC 2x20 mm Food.
• Wytłaczarka laboratoryjna do żywności LEF-2CC 2x24 mm Food.
• Wytłaczarka laboratoryjna do żywności LEF-2CC2x32 mm Food.

Rys.1 Laboratoryjne dwuślimakowe wytłaczarki do żywności.

Przyszłe potrawy – wnioski.

Nieuniknione jest, że w nadchodzących latach coraz więcej z nas będzie prawdopodobnie korzystać z substytutów mięsa przynajmniej w części swojej diety. Duzi i mali producenci żywności są już bardzo zaangażowani w znalezienie sposobów wyżywienia rosnącej populacji, która stara się odżywiać zdrowiej i etycznie, przy ograniczonym wpływie na środowisko. Konsumenci na całym świecie zmniejszają ilość spożywanego mięsa ze względów etycznych, zdrowotnych i klimatycznych. Stwarza to ogromną szansę dla producentów substytutów mięsa na rynek alternatywnych źródeł białka. Oczekuje się, że w nadchodzących latach coraz większa liczba ludzi zmniejszy ilość spożywanego mięsa lub przestanie je jeść w całości. Czy to ze względów etycznych, zdrowotnych, czy też w celu zmniejszenia śladu gazów cieplarnianych, wiele osób zastępuje mięso białkami zastępczymi przez cały czas lub przez jakiś czas. Zmniejszenie ilości mięsa w diecie może pomóc w zmniejszeniu narażenia na niektóre choroby, takie jak choroby serca i niektóre nowotwory, oraz zanieczyszczenia. Jedzenie mniejszej ilości mięsa może również potencjalnie pomóc w utracie wagi i poprawić ogólny stan zdrowia jelit. Obecnie analogi mięsa skierowane są głównie do osób stosujących dietę wegetariańską lub wegańską. Wraz ze wzrostem świadomości konsumentów na temat wpływu produkcji zwierzęcej na środowisko, niezrównoważenia obecnego systemu żywnościowego i konsekwencji zdrowotnych wysokiego spożycia mięsa, grupa docelowa produktów analogowych rozszerzyła się o osoby nie stawiających sobie za cel przejście na wegetarianizm, a jedynie zdrowsze odżywianie. Zwiększone zapotrzebowanie na rynku na zamienniki mięsa przyczyniło się do opracowania szeregu metod i receptur teksturowania, w wyniku czego analogi mięsa posiadają właściwości bardzo podobne do produktów mięsnych. Mimo to produkcja i spożycie mięsa nadal utrzymują się na bardzo wysokim poziomie i przewiduje się, że będą dalej rosły. Kluczowym aspektem decydującym o niskiej akceptacji produktów analogowych jest niezadowalająca konsystencja i właściwości sensoryczne oraz brak zaufania co do wartości odżywczej i bezpieczeństwa tych produktów. Istnieje zatem ogromna potrzeba kontynuowania badań i poszukiwań rozwiązań technologicznych.