Rewolucja białkowa

Jeszcze kilka lat temu produkty z białka roślinnego prowadziły smutną, niszową egzystencję na półkach supermarketów. Grupę konsumencką najbardziej zainteresowaną wówczas tymi produktami stanowili weganie, którzy kupowali produkt bardziej z przekonań, niż dla walorów smakowych. Najpopularniejszym przykładem produktu na bazie roślinnej jest dobrze znane tofu z białka sojowego oraz jego odpowiednik seitan z białka pszennego. Jednak dla większości populacji w kulturach zachodnich takie produkty nie stanowiły alternatywy dla produktów zwierzęcych ze względu na smak i konsystencję.

Powstanie firm Beyond Meat i Impossible Foods w Dolinie Krzemowej w latach 2009 i 2011 stanowi swego rodzaju przełom. Dzięki dużej przedsiębiorczości i wyrafinowanym strategiom marketingowym, firmy te w ciągu dekady przeszły drogę od małego start-upu do globalnych graczy, wprowadzając na rynek burgery produkowane na bazie roślin. Flagowe produkty firmy Impossible Burger opierają się na recepturze wykorzystującej białko sojowe i ziemniaczane, natomiast Beyond Burger wytwarzany jest na bazie białka grochowego. Oba produkty niemal idealnie naśladują swoje zwierzęce odpowiedniki pod względem smaku, konsystencji i wyglądu. To, co dziś wydaje się logiczne, w tamtym czasie było genialnym posunięciem. Umożliwiło to dotarcie do znacznie większej grupy konsumentów, tzw. flexitarian. Są to konsumenci, którzy lubią jeść mięso, ale w każdej chwili są gotowi sięgnąć również po alternatywne produkty roślinne, o ile tylko smak i cena będą odpowiednie. Według różnych badań, grupa ta stanowi obecnie dużą część populacji. Dzięki temu komercyjnemu sukcesowi i pozytywnym doniesieniom medialnym, od tego czasu na całym świecie powstały niezliczone start-upy. Przełożyło się to obecnie na rozwój niewyobrażalnej ilości oraz różnorodności roślinnych alternatyw, takich jak: kurczak na bazie roślin, bekon na bazie roślin, jajko na bazie roślin, ryba na bazie roślin, ser na bazie roślin, jogurt na bazie roślin itd. Również znane firmy spożywcze już dawno włączyły się do akcji i rozszerzają swoje portfolio produktów. Logiczną konsekwencją tego jest ogromny wzrost globalnego zapotrzebowania na białko roślinne. Producenci białka roślinnego reagują na ten popyt i budują nowe fabryki, aby zdobyć udział w globalnym konkurencyjnym rynku. Obecnie coraz częściej dołączają do nich nowe podmioty, które chcą podzielić ich sukces. Te nowe podmioty to głównie firmy z sektora rolniczego, które już uprawiają i sprzedają surowiec (np. groch), a teraz chcą rozszerzyć swój łańcuch wartości. Kolejną dużą grupą są olejarnie, w których w procesie produkcji oleju pozostaje wysokobiałkowy makuch z prasy. W wielu przypadkach białko to jest nadal sprzedawane poniżej swojej wartości, ponieważ musi być sprzedawane jako pasza dla zwierząt gospodarskich.

Firmy spożywcze, które obecnie kupują białko roślinne, są również coraz bardziej zainteresowane produkcją własnego białka roślinnego. Ten wariant jest więc szczególnie interesujący, ponieważ dzięki bezpośredniemu przetwarzaniu na miejscu można wyeliminować kosztowne suszenie produktu, a jednocześnie niewysuszone białko ma lepsze właściwości funkcjonalne.

Do ekstrakcji białek roślinnych potrzeba kilku etapów procesu, które są podobne do ekstrakcji skrobi w przemyśle ziemniaczanym

Przy przetwarzaniu produktów o konsystencji pasty, zaleca się stosowanie specjalnej wirówki dekantacyjnej, takiej jak Sedicanter® Flottweg

Zrównoważony rozwój

Według szacunków ekspertów, dzisiejsza populacja świata wynosząca ok. 7,6 mld wzrośnie do ok. 9,8 mld (w 2050 r.) i ok. 11,2 mld (w 2100 r.). W zasadzie cała nasza populacja jest uzależniona od odpowiedniej podaży białka. Zaopatrzenie w żywność oparte wyłącznie na białku zwierzęcym osiąga tutaj swoje ekologiczne i etyczne granice. Pozyskiwanie białka bezpośrednio z roślin jest znacznie bardziej efektywne pod względem wykorzystania zasobów niż droga poprzez hodowlę zwierząt, gdzie rośliny pełnią jedynie rolę paszy, a duża część zawartych w nich składników odżywczych pozostaje niewykorzystana. Regionalna uprawa grochu, fasoli, łubinu, rzepaku itp. przynosi także znaczną poprawę bioróżnorodności, ponieważ te kwitnące rośliny są także źródłem pożywienia dla świata owadów. Dylemat moralny związany z intensywną hodowlą zwierząt w celu produkcji mięsa może być również rozwiązany przez alternatywę roślinną. Suma wyżej wymienionych faktów wskazuje na zrównoważony i długoterminowy rozwój. Nie możemy już mówić o krótkotrwałym trendzie lub modzie.

Droga do pozyskania wartościowego białka

Rośliny skrobiowe, jak również rośliny oleiste mogą być wykorzystywane jako źródło białka. Typowe rośliny skrobiowe to groch, bób, fasola, fasola mung, soczewica i wiele innych. Do grupy roślin oleistych należą soja, rzepak, łubin, słonecznik, siemię lniane itp. W przetwarzaniu obu grup surowców, wykorzystuje się naturalną właściwość białek. Rozpuszczalność białek w środowisku wodnym zależy od wartości pH.

Dlatego w pierwszym etapie można wyekstrahować białko z części roślinnych przy wysokim pH i oddzielone od pozostałych substancji stałych (błonnika i skrobi) za pomocą dekanterów. W drugim etapie otrzymane płynne białko staje się ponownie nierozpuszczalne z powodu obniżenia pH i dlatego może być oddzielone od reszty roztworu za pomocą drugiego dekantera. Wytrącone białko jest dalej zagęszczane przez kolejne etapy wymywania i w ten sposób staje się tak zwanym izolatem białka.

Jak sama nazwa wskazuje, rośliny skrobiowe zawierają nie tylko białko (ok. 20-25%), ale także znaczną część skrobi i błonnika. Stosując technologię separacji można wyodrębnić wszystkie trzy wysoce czyste składniki. W ten sposób skrobia i błonnik nie są bynajmniej produktami ubocznymi, lecz mogą być sprzedawane jako wysokiej jakości surowce. W tym procesie, błonnik i skrobia są oddzielane i zagęszczane za pomocą sit filtracyjnych, modułu hydrocyklonu, separatora dyszowego Flottweg oraz dekantera Flottweg. W przypadku roślin oleistych, sprasowany makuch powstały podczas produkcji oleju jest dalej przetwarzany. Ważne jest, aby poprzedzający proces odolejania był jak najdelikatniejszy, w przeciwnym razie dochodzi do wstępnego uszkodzenia białka, które nie może być już oddzielone od matrycy roślinnej. Niektóre z wymienionych roślin zawierają tak zwane czynniki antyodżywcze (ANF). Z punktu widzenia rośliny, duża część  ANF funkcjonuje jako ich naturalna ochrona przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi. My, jako konsumenci znamy to z życia codziennego – to właśnie z powodu występowanie ANF nie można jeść na surowo ziemniaków, fasoli. Odpowiednie zaprojektowanie procesu może selektywnie usunąć te substancje i osiągnąć wysoką jakość białka bez niepożądanych efektów ubocznych. W niektórych przypadkach aplikacja nie wymaga wysokiej jakości izolatu białkowego o czystości 80-90%, a jest wystarczająca czystość na poziomie 50-70%. W tych przypadkach białko nie jest rozpuszczane, a następnie wytrącane. Zamiast tego, produkt roślinny jest jedynie intensywnie płukany do momentu aż stężenie niepożądanych składników zostanie zredukowane do akceptowalnego poziomu.

Pozyskiwanie białka z roślin skrobiowych, takich jak ziemniaki, jest generalnie dobrze opracowanym procesem, który ma być dalej optymalizowany, aby białko mogło być również wykorzystywane w żywieniu człowieka. Do tej pory zapotrzebowanie na białka roślinne było zaspokajane głównie przez białka sojowe. Jednak zapotrzebowanie na alternatywy niemodyfikowane genetycznie jest bardzo duże. Obecnie jest ono pokrywane głównie przez białka grochu, choć w przyszłości można by również skuteczniej wykorzystać ziemniaka. Optymalizacja przetwarzania pozwala na jeszcze efektywniejsze wykorzystanie surowców roślinnych. Wirówki przemysłowe, takie jak dekantery Flottweg, pomagają wykorzystać te cenne zasoby.

Rozwiązania Flottweg do produkcji białek pochodzenia roślinnego: