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“无牛”奶酪

从草中提取牛奶蛋白,用它来做奶酪。De Vegetarische Slager的创始人Jaap Korteweg和Niko Koffeman希望实现这个目标。为此,他们必须克服许多困难。

原题:Kaas zonder koe: Twee ondernemers willen volledig plantaardige zuivel produceren

来源:EOS

作者:Peter de Jaeger

【无授权翻译,仅供个人学习】

超市里已经有很多肉类替代品了。这些产品几乎和鸡胸肉、牛排一样营养美味。在价格上,它们也逐渐可以与肉类竞争。这些发展可以部分归功于De Vegetarische Slager。2010年,Jaap Korteweg和 Niko Koffeman创立了这家公司。2018年,他们将公司卖给了联合利华。从去年5月开始,他们完全致力于研制植物性乳制品。他们创立了“素食牛仔”,开始研究无牛牛奶。

西方的奶牛养殖业污染严重。一头奶牛每年平均排放125千克甲烷,这是一种有害的温室气体。生产每升牛奶会排放1.8千克CO2,制造每千克熟奶酪会排放10千克CO2。

Koffeman相信,为了实现气候协议的目标,需要转变生产范式。他认为,我们应该努力实现乳制品行业的无牛化。“传统企业通常从被屠宰的小牛皱胃中提取凝乳酶,用于凝固奶酪。研究人员已经成功地通过微生物过程仿制了这种凝乳酶。现在有可能用植物性乳制品完全取代乳制品了。”

为了实现他们的理想,“牛仔”收购了根特市的Oxyrane实验室,并将其更名为“新牛奶实验室”。Will van den Tweel是实验室的研发主管。“在被‘素食牛仔’收购前,研究人员使用真菌生产药物蛋白质。现在也将做类似的事,但生产的是微生物乳蛋白。这通过发酵完成。”

牛奶中87%是水。其他成分包括:乳糖(4.5-5%)、脂肪(3.5-5%)、矿物质(少于1%)和蛋白质(3-4%)。在蛋白质中,80%是酪蛋白,其余的是乳清蛋白。“牛仔”想要制造酪蛋白——它是奶酪的基础。

奶牛通过吃草来制造酪蛋白。草在牛的四个胃中分解,转化为不同的生物成分。这些成分不仅用于肌肉生长,也用于生产牛奶。牛奶酪蛋白最终在乳房中生成。但在之前的步骤,胃充当了反应容器。

“我们将在实验室中对草进行预处理,这样我们才能将生物聚合物转化为酪蛋白发酵的基础材料,”Van den Tweel 说,“生产过程当然不是只在一个生物反应器中进行,而是在几个相邻的反应器里。”

挑战在于如何让这些蛋白质有效地过度生产。这需要把一个或多个来自奶牛的基因片段插入真菌中,让真菌有效地自行制造蛋白质。然后这些多产的真菌使用它们内置的酶将草的成分转化为乳蛋白。Van den Tweel 说:“我们希望在六年内取得成功”。

“但这个过程到此还远未结束,”生物工程师Paul Van der Meeren说,“在那之后,那些牛奶蛋白仍然必须升级为酪蛋白胶束。它是由展开的蛋白质链组成的大而复杂的结构。它们通过盐连接在一起——主要是钙和磷酸盐,还有镁和柠檬酸。酪蛋白胶束让脱脂牛奶呈现出典型的白色。”

通过添加钙和磷酸盐生产所需的胶束结构。这个过程是已知的。“但发酵生产的乳蛋白会怎样呢?”Van der Meeren仍有所怀疑,“通过目前的程序,你得到的胶束比牛奶中的胶束小。天然产生的胶束大小为几百纳米,而人工制造的变体小于100纳米。问题是当你添加凝乳酶来制作奶酪时,这些胶束是否会与牛奶中的酪蛋白胶束表现相同。如果它们表现不同,就会产生不同的结构和味道。”

牛奶的脂肪含量也会影响奶酪的质地、味道和口感。草中不含脂肪,因此生产者必须在事后添加脂肪成分。Van den Tweel说:“奶酪的四分之一是脂肪,因此必须添加大量脂肪。”动物脂肪与植物脂肪——比如棕榈油等——有很大不同。乳脂含有丰富的脂肪酸,还含有短链脂肪,比如丁酸。Van der Meeren说:“黄油与人造黄油味道不同。从技术上讲,将脂肪添加到蛋白质和水的溶液中是没有问题的。但味道可能会有所不同。”

对于“素食牛仔”来说,制造乳脂将是一项艰巨的任务。荷兰NIZO食品研究机构的René Floris也认为,企业家们对这一挑战的预估严重不足。“现在的重点是生产蛋白质。但脂肪决定了牛奶、奶酪的质地和口感。”

“素食牛仔”希望以可持续的方式生产植物奶酪。他们努力通过消耗更少的水、排放更少的甲烷、CO2和氮来降低生态足迹。他们计算了微生物乳制品对环境的影响,并将其与传统乳制品进行了比较。他们通过动物饲料中的氨基酸赖氨酸等来计算传统的发酵过程。

企业家生产酪蛋白所需的生物反应器会消耗能源。不管怎样,微生物乳制品的生态足迹都低于传统乳制品。“牛仔”声称他们只使用可再生能源。CE Delft 研究局最近发表了一项关于人造肉对环境影响的研究,研究表明生产中使用的能源在很大程度上决定了产品的生态足迹。

费用呢?刚开始时,它肯定会相对较高。只有在扩大生产和提高效率后,费用才会下降。De Vegetarische Slager的产品也是如此。公司成立11年后,这些肉类替代品已经在17个国家/地区的4000多家商店出售。植物奶酪(欧洲议会不允许将其称为奶酪)还有很长的路要走。

“无论如何,与‘素食牛仔’一起制作植物奶酪是项有趣的工作,”Van der Meeren说,“尽管我不会自己投钱进去。作为企业家,他们看到的是机会,而作为科学家,我主要看到的是风险。这是动物本能。”

CC BY-NC-ND 2.0 版权声明

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