Fehérje-Alternatívák: Hogyan válik növényekből mesterséges hús

Alternatív fehérjék az élelmiszeripar gép- és berendezésgyártásának egyik legnépszerűbb témája, így a POWTECH is. De hogyan készülnek ezek egyáltalán? És milyen kihívásokkal szembesülnek a termékfejlesztők és a géptervezők? Egy rövid mélymerülés egy lenyűgöző technológiai szegmensbe.

A fehérje nélkül nincs élet. Ezek alkotják az összes élőlény alapját, és aminosavakat szolgáltatnak testünk számára, amelyekből izmok, sejtek és szövetek, valamint antitestek és hormonok épülnek fel. A tojás, hús, hal és tejtermékek hagyományosan fontos fehérjeforrások, de a növényi fehérjék – és ezek egyre nagyobb szerepet kapnak a világélelmezésben. De a szója-, lupinamag vagy a búzaszemtől a vegán virslhelyettesítőig hosszú az út, amely sok technológiát igényel. Mert a fehérjét először ki kell nyerni és feldolgozni a nyersanyagból, mielőtt texturált formában hús- vagy virslhelyettesítővé válhat.

A folyamat a nyersanyagok válogatásával és tisztításával kezdődik, legyenek azok hüvelyesek, magvak vagy mások, amelyeket először őrölnek. Ezt követi a fehérje kivonása, amely nyersanyagtól függően különböző módon végezhető el. Gyakran több lépésben történik víz vagy sóoldatok segítségével, de organikus oldószerek is alkalmazhatók. Ilyenkor a nyersanyagokat először beáztatják, hogy a fehérjék elváljanak a szénhidrátoktól és más összetevőktől. Ezután a leválasztott fehérjét kicsapják (fehérje koaguláció), majd elkülönítik. Végül a leválasztott fehérjét közvetlenül feldolgozzák vagy spray-szárítógépben porrá szárítják. Ez a por az alapja a texturálási folyamatnak – egy olyan eljárásnak, amely végül húsra hasonlító terméket eredményez.

A szója tisztításától a fehérjeporig

Az átfogó áttekintés már rámutat arra, hogy a különböző lépésekhez különböző gépek és berendezések szükségesek. Nézzük meg például a szója-izolátum gyártását: A szója- szemeket megtisztítják, őrlik és vízbe áztatják. Ezután melegítik, hogy felszabaduljanak a fehérjék. A fehérje kivonásában a centrifugák vagy dekantálók játszanak fő szerepet: konusztól szűkítő, forgó dobjaikban a szilárd részecskéket centrifugális erővel kifelé nyomják, és egy réteget képeznek a dob belső falán. A folyadék a központban gyűlik össze, és kifolyik egy kijáraton keresztül. Ezáltal az első lépésben folyamatosan elválasztják a fehérjét a növényi maradványoktól. Miután a kezdetben feloldott fehérjét sav vagy só hozzáadásával fehérjefoltokká csapják, ezeket szintén koncentrálják egy dekantálón. Annak érdekében, hogy a fehérjét a lehető legteljesebben hasznosítani lehessen, és csökkentsék a szennyvízterhelést, a dekantálón nem leválasztott fehérjefoltokat egy további tányérszétszedőben választják el; ez működik, mert a gép mind centrifugális erőket, mind a gravitációt kihasználja.

Végül a koagulált fehérjéket megmossák, a savmaradványokat neutralizálják, majd újra centrifugálják vagy szűrik. A szója-izolátumot végül alacsony hőmérsékleten szárítják – például spray-szárítógépekben. Ahogy a neve is mutatja, a fehérjében gazdag folyadékot felülről permetezik egy szárítókamrába, ahol egy forró levegőáramnak ellenállva elpárolog a folyadék, és a korábban feloldott termék végül száraz por formájában hullik le.

Csak a texturálás révén válik versenyképes húshelyettesítővé

Ezek a lépések azonban csak az előkészítést jelentik a húshelyettesítő felé vezető úton! Mert végső soron a fogyasztó számára nemcsak a tartalom és az íz számít, hanem a harapás- és szájérzet is. Annak érdekében, hogy a lehető leginkább eredeti élményt nyújtsanak, a növényi fehérjéket texturálni kell. Ez általában speciális extrudálókban történik, ahol először különböző nyersanyagokat és fűszereket kevernek és őrölnek, hogy egységes állagot érjenek el. Ezt a keveréket adagolják egy extrudálógépbe, és vízzel permetezik át a szórófejek segítségével. A hosszúkás gépben egy vagy két csiga forog, amelyek a anyagot a henger végén található nyílás (matrica) felé szállítják. Ez az út a masszát magas nyomásnak, meghatározott súrlódási erőknek és hőmérsékletnek teszi ki, miközben a fehérje denaturálódik – ezt hívják főzési extrudálási folyamatnak. A gép végén a terméket egy fúvókán keresztül vezetik ki, ahol finom rostokat képeznek, amelyeket a kívánt hosszúságra vágnak. A módszertől függően így készülhet száraz texturált növényi fehérje (TVP) vagy magas víztartalmú (HMMA) termék. Az utóbbiak a leginkább húsra hasonlítanak, míg a TVP-t vízbe áztatva kell a további feldolgozás előtt felhasználni.

Magas követelmények a gépészeti technikával szemben

A technikával szemben támasztott elvárások magasak: a gépeknek egyrészt rugalmasnak kell lenniük, hogy különböző receptúrákat és nyersanyagokat tudjanak feldolgozni. Emellett a higiénia kiemelten fontos – minden alkatrésznek tömegtől mentesnek és könnyen tisztíthatónak kell lennie. Mivel az első lépésben alkalmazott centrifugák nagy tömegeket mozgatnak, itt az energiahatékonyság is fontos szerepet kap. Emellett fontos, hogy a szétválasztási lépés során a szilárd részeket lehetőleg alacsony nedvességtartalommal állítsák elő, mivel a későbbi szárítás energiaigényes folyamat.

A texturálás során a komponensek precíziós adagolása és a folyamatparaméterek, mint a nyomás és hőmérséklet, kiemelten fontosak. A növekvő igények és a gyártási volumen növekedésével egyre fontosabbá válnak az integrált folyamatok, ahol az egész vonal optimálisan összehangolt. Ebben a szerepet játszik az automatizálás is, amely nemcsak a magas termelékenységet biztosítja, hanem a folyamatok reprodukálhatóságát és a gyártási paraméterek dokumentálását is garantálja.

A POWTECH-on gépeket és megoldásokat láthatunk az egész folyamatláncra – a babtól a granulátumig. Az új Scope, amely a poroktól és szórt árukészletektől a folyadékokig terjed, megfelel az integrált, holisztikus folyamatlánc szemléletének.