Птичку больше не жалко: как синтетическая еда изменит культуру питания и качество жизни

Содержание:

• Съедобная альтернатива
• Ни одна корова не пострадала
• Мясо преодолевает барьеры
• Персональный коктейль витаминов
• Российская пищевая фрагментарность

Съедобная альтернатива

Рынок исследований, разработок и внедрений в сфере питания растет. Аналитики компании Global Market Insights оценили его в $181,3 млрд в 2022 году и спрогнозировали 8-процентный ежегодный рост – до $405 млрд в 2032-м. Главная цель большинства инициатив индустрии фудтех (foodtech, от англ. food – еда, technology – технология) – позаботиться о том, чтобы каждый отдельно взятый человек получал ровно то питание и в том количестве, которое ему необходимо. Приятными бонусами станут хороший вкус блюда и, может быть, эстетика.

Как технологии меняют наше питание, и к чему они приведут

Задача правильности питания, конечно, не единственная. На фудтех возлагаются большие надежды в части экологии. Предполагается, например, что синтезирование мяса в лаборатории дает меньше выбросов углекислого газа в атмосферу, чем традиционные способы его получения. Пока это только гипотеза. Что будет, когда искусственное мясо начнут производить действительно массово (сейчас в мире лишь около 200 таких компаний), ученые ответить затрудняются. Играет роль и этический аспект: перефразируя советскую классику, птичку (а также корову, свинью, барана и пр.) по-прежнему жалко.

Переход на альтернативные источники протеина (к которым относятся и синтетическое мясо, и растительные заменители, и даже мясо насекомых) имеет и менее очевидные эффекты. Их производство не требует применения антибиотиков, тогда как в животноводстве это стандартный компонент. Как следствие, антибиотики перестанут попадать в организм человека вместе с мясом, в результате чего уменьшится резистентность (устойчивость) к ним, что позволит более эффективно использовать антибактериальные препараты для лечения заболеваний.

Пока же производство и потребление мяса животных в мире из года в год только растет. Согласно данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO), в 2021-м было произведено 352 млн тонн мяса, в 2022-м – порядка 360 млн, в 2023-м (прогнозная оценка) – 364 млн.

Мясо, которое ест CO2

Применение углерод-отрицательных технологий (то есть таких, при которых уровень CO2 в атмосфере снижается) в пищевой промышленности будет способствовать сокращению углеродного следа. Диоксид углерода, отфильтрованный из воздуха, проходит процесс ферментации и превращается в аминокислоты, составляющие основу протеинов. Их впоследствии можно применять для производства синтетического мяса или других продуктов.

Такими разработками занимается, в частности, европейский биотех-стартап Arkeon. И разработки эти действительно смелые: обычно углерод-отрицательные технологии связаны с производством чего-то несъедобного: химически чистой энергии или бетона.

А исследователи Принстонского университета изучают технологии связывания углерода в сельскохозяйственной промышленности, что позволит не только сократить количество CO2 в атмосфере, но и использовать его для удобрения почвы.

Ни одна корова не пострадала

Синтетическое мясо не следует путать с растительным, или вегетарианским. Последнее – заменитель, который «собирается» из белка (протеинов) и аминокислот растительного происхождения (как правило, сои, гороха и нута) таким образом, чтобы его состав и по возможности вкус были идентичны настоящему мясу. Из растительного мяса делают сосиски, колбасы и т. д. Ничего принципиально инновационного в этом нет, да и сам продукт далеко не новый: первые упоминания об «овощных сосисках» датируются серединой XIX века. А тофу – пищевой продукт из соевых бобов, схожий по аминокислотному составу с мясом, – и вовсе был известен в Китае со II–III веков до нашей эры.

Ни рыба, ни мясо: когда искусственно выращенные продукты войдут в нашу жизнь

Совсем другое дело – мясо синтетическое, искусственное. Уже сегодня его выращивают в специальных биореакторах, где стволовые клетки животного обогащаются всеми необходимыми микроэлементами. В течение нескольких недель (от двух до восьми в зависимости от типа требуемого «мяса») получается кусок, фактически ничем не отличающийся, например, от обычного стейка. Только ни одна корова при этом не пострадала, а состав полностью подконтролен и заведомо безвреден для человека.

По оценке исследовательской компании Zion Market Research, мировой рынок производства синтетического мяса, который в 2022 году оценивался в $221,5 млн, к 2030-му вырастет в два с половиной раза, до $592,7 млн.

Пионер в сфере выращивания синтетического мяса – Сингапур. Поскольку только 1% страны пригоден для сельского хозяйства, пищевая промышленность государства практически полностью (на 90%) зависит от импорта. Одна из задач правительства – сократить этот показатель до 70% к 2030 году, а остальное производить своими силами. Разработка и внедрение альтернативных протеинов должны сыграть в этом большую роль. Уже сейчас в некоторых ресторанах Сингапура можно купить бургер из искусственной курицы за доступную цену – $13. Совсем дешево по сравнению с первой синтетической котлетой, себестоимость которой составила $300 тыс., а срок производства растянулся на два года.

Мясо преодолевает барьеры

Как рассказали «Профилю» в Союзе производителей продукции на растительной основе (СППРО), экономический аспект действительно является основным препятствием внедрения инновационных продуктов питания. «Но есть и другие барьеры, – отметили в пресс-службе союза. – Например, в Италии производство клеточного мяса в прошлом году было запрещено законодательством. Отмечаются и высокие издержки по клиническим испытаниям влияния новой продукции на здоровье людей».

В ноябре прошлого года парламент Италии действительно согласовал законопроект, который запрещает производство и продажу на территории страны искусственного мяса, выращенного из клеток животных. Нарушителям грозит штраф до 150 тыс. евро. Таким образом Италия рассчитывает сохранить кулинарные традиции страны. Других убедительных причин названо не было.

В Израиле, напротив, к синтетическому мясу отнеслись положительно. В середине января минздрав страны впервые в мире одобрил продажу искусственной говядины. Разрешение получил израильский стартап Aleph Farms, который занимается фудтех-исследованиями с 2017 года.

Профильные разработки продолжаются и в других странах. Японский стартап NUProtein создал новую технологию производства синтетического протеина: из ДНК животных требуется извлечь матричную РНК и смешать ее с зародышами пшеницы. На основе полученного вещества компании смогут производить синтетическое мясо, причем, как заявляют разработчики, это на 90% выгоднее существующих методов. Начиная с 2025 года японская компания Hitachi Zosen, обладающая технологией сверхточного смешивания веществ, планирует продавать такой протеин сначала в Сингапур, а затем и производителям из других стран.

Упаковка как продукт питания

Еще одна задача, которую стремится решить фудтех-индустрия, – сокращение объема пластиковых отходов, загрязняющих окружающую среду. Помочь в этом может, например, создание съедобных упаковок для еды или напитков.

В 2017 году британский стартап Ooho представил капсулы для хранения воды и других жидкостей, сделанные из бурых водорослей. Из двух слоев оболочки один можно снять (из гигиенических соображений), а второй – съесть. Или выбросить – упаковка разложится за несколько недель и не нанесет ущерба природе.

В конце 2022 года более продвинутая разработка была представлена в России. Ученые Дальневосточного федерального университета создали упаковку из полисахаридов и антоцианов для рыбы и мяса, которая не только является съедобной, но еще и подсказывает, не испортился ли продукт. Если срок годности подошел к концу и внутри оболочки изменилась кислотная среда, упаковка отреагирует и изменит цвет с красного на синий.

Напечатайте мне стейк

Субстанции, подобные разработке NUProtein и Hitachi Zosen, способствуют развитию еще одного перспективного фудтех-направления – 3D-печати еды. Как и обычные 3D-принтеры, пищевые печатают блюдо по заранее разработанному рецепту из заправленных в них ингредиентов. Такой способ печати называют экструзионным, он позволяет каждое блюдо наполнить именно теми питательными веществами, которые необходимы, и в строго заданном количестве. А эксперименты химиков со вкусами позволят сделать продукт настолько вкусным, насколько возможно для конкретного человека.

Первые эксперименты с 3D-печатью еды были сравнительно простыми. В 2006 году команда из Корнелльского университета (США) представила 3D-принтер для еды, который мог создавать только три типа блюд: шоколад, сыр и печенье (точнее, тесто для него). Объединяет все три блюда форм-фактор: они могут существовать в жидкой форме, которая затем застывает – сама или под воздействием температуры.

В продаже пищевые 3D-принтеры появились только в середине 2010-х, и сегодня это достаточно крупный и развивающийся рынок. По данным исследования Precedence Research, в 2023 году его объем ориентировочно составил $662,7 млн, а к 2032-му может вырасти вдвое – до $1,2 млрд.

Голодные игры: чем вызван и по кому ударит мировой продовольственный кризис

Несмотря на то, что 3D-печать является перспективным трендом, массовому внедрению технологии мешает отсутствие рынка сбыта этой достаточно дорогой продукции, уточняют в СППРО. Напечатанная еда пока действительно весьма недешева, для того чтобы стать по-настоящему массовой. Например, стейки из растительного (не синтетического) мяса в лондонских ресторанах обойдутся посетителю в $26,5–39 (примерно 2400–3500 руб. в пересчете). Цена принтера, который может «печатать» такие стейки, составляет около $5 тыс.

Аналитики утверждают, что с развитием технологий стоимость как принтеров, так и продукции будет снижаться, что постепенно сделает «печатную» еду массовым продуктом. Пока же она остается уделом посетителей дорогих ресторанов… и космонавтов. На протяжении нескольких лет велись разговоры о том, чтобы отправить на Международную космическую станцию 3D-принтер, который позволил бы космонавтам самостоятельно печатать себе еду, но пока на орбиту посылают только уже заранее напечатанные продукты.

Год назад стало известно о любопытной инициативе – 3D-печати еды из переработанного пластика. Инженеры из американского, японского и европейского космических агентств объединились в рамках проекта по переработке пластиковых отходов в биомассу с помощью специальных бактерий. Впоследствии эта биомасса может быть использована для печати продуктов для астронавтов, а в отдаленном будущем, возможно, и для обычных потребителей.

Параллельно ведутся разработки и других технологий, связанных с 3D-печатью еды. Экструзионный способ хорош, но на выходе далеко не всегда получается готовое блюдо: требуется дополнительная термическая обработка. Ученые Колумбийского университета решают эту проблему с помощью лазеров: в процессе экструзии паста обрабатывается точными световыми потоками, которые нагревают, то есть «готовят», еду. С их же помощью, по словам ученых, можно формировать наиболее приятную текстуру и даже вкус блюд.

Персональный коктейль витаминов

Развитие технологий 3D-печати еды в долгосрочной перспективе позволит решить сразу множество задач. В первую очередь это автоматизация приготовления пищи, увеличение производства полезного питания в мире, разгрузка логистических цепочек (поскольку материалы для печати хранить и перевозить проще, чем традиционную еду).

Но есть и еще один аспект, который аналитики и представители индустрии выделяют особо, – создание персонализированных полезных продуктов. 3D-печать еды позволит человеку не только контролировать, что именно и сколько он ест, но и, например, строго соблюдать диету и быть уверенным, что организм получает все необходимые вещества.

Формирование персонализированного пищевого рациона может строиться на основе генетического анализа. «В числе наиболее важных трендов хотелось бы выделить ультраперсонализированную еду, которая связана с изучением взаимосвязи между генетикой и потребностями в питании, – рассказали «Профилю» в СППРО. – Очевидно, такие технологии являются прорывными в формировании совершенной диеты с учетом развития сервисов искусственного интеллекта».

В основе нутригеномики – науки, изучающей взаимосвязь генетики и питания, – лежит утверждение, что потребности и особенности потребления пищи у каждого человека уникальны. Следовательно, генетический анализ поможет в составлении персонализированного меню, которое максимально подойдет конкретному человеку. В идеале оно учитывает генетические особенности обмена веществ, аллергии, склонность к набору веса, потребность в витаминах и микроэлементах.

Личинки на столе: когда россияне перейдут на еду из насекомых и искусственное мясо

Уже появляются компании, предлагающие такой продукт. Например, британский стартап NGX продает домашние ДНК-тесты и, основываясь на полученных данных, готовит персонализированные растительные коктейли. Разработчик утверждает, что они содержат 30 различных питательных веществ, отличаются низкой калорийностью и полезностью. А в Москве один из ресторанов недавно стал предлагать персонализированные блюда на основе ДНК-теста, который занимает 5–6 недель.

Пока все это больше похоже на маркетинговый ход, однако в перспективе персонализированное питание во многих случаях может быть медицински оправданным и даже необходимым. По-настоящему правильное питание позволит существенно увеличить срок жизни, особенно при наличии хронических заболеваний. Однако только ДНК-тестирования будет недостаточно.

В 2022 году ученые из Королевского колледжа Лондона провели исследование и убедились, что даже близнецы со схожим ДНК-профилем могут по-разному реагировать на одни и те же продукты питания. Свою роль играют также особенности кишечного микробиома (бактерий, вирусов и грибков, которые обитают в теле человека), экология и другие факторы, которые только предстоит изучить на пути к по-настоящему персонализированному питанию.

Российская пищевая фрагментарность

Все обозначенные тренды, безусловно, актуальны для России, но пока по большей части в отдаленной и весьма туманной перспективе. Например, в сегменте фудтех-рейтинга исследовательского агентства Smart Ranking весь список (51 компания) занимают онлайн- и офлайн-ритейлеры и сервисы доставки комплектов питания. Складывается впечатление, что выращиванием синтетического мяса, 3D-печатью еды, формированием рынка персонализированного питания в России никто не занимается.

И это, похоже, близко к реальности: компаний и лабораторий, которые специализировались бы на пищевых инновациях, у нас либо практически нет, либо о них ничего не известно. И уж совершенно точно они не приносят сколь-либо значимой прибыли.

В 2019 году сообщалось, что Очаковский комбинат пищевых ингредиентов занимается разработкой синтетического мяса, – себестоимость производства 40 граммов продукта составила 900 тыс. руб. Спустя три года, в конце 2022-го, говорилось, что производитель якобы готов выходить на рынок уже в 2023-м и дело за нормативным регулированием. На рынок разработка так и не попала, правовой статус искусственного мяса не определен.

Среди продукции, которая продается в магазинах, можно отметить растительные котлеты, сосиски и фарш американской компании Beyond Meat – это самый яркий пример. Ну и в целом вегетарианских аналогов на прилавках и в ресторанах достаточно, вот только к технологичности российской пищевой промышленности это отношения имеет мало.

Из сравнительно недавних заметных событий – исследование ученых Вятского госуниверситета. Они разработали рецепты «пищевых чернил» из клеток растений, которые могут использоваться для 3D-печати блюд с заданными свойствами. К сожалению, о стоимости производства и перспективах выхода на рынок информации нет.

Существует Национальная технологическая инициатива FoodNet: актуальная версия концепции дорожной карты этого рынка датируется 2020 годом. Там, безусловно, перечислены вызовы (создать профильные платформы, разработать технологии, производить продукцию и т. д.), но насколько они применимы к нынешним реалиям, тоже большой вопрос.

Некоторый оптимизм внушает разве что понятная ориентированность нашей страны на пищевую промышленность в целом и на внедрение технологий в частности. Возможно, на пересечении этих двух плоскостей и будут совершены фудтех-прорывы.