合成食品の3つの輝かしい革新

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近年、クリーンラベル運動が盛んになってきています。 食品工業.  Traditional methods of food production that relied on heavy processing and artificial ingredients are losing traction with current consumers, while fast-growing food startups boasting products in the good-for-you category are continuing to gain market share.  While many of flavors used in the food industry are still produced using synthetic ケミストリー and petrochemical feedstocks, consumer desire for natural flavors is also on the rise.  At the same time, most food products are not fully ‘synthetic’; the main source of all foods we eat today is still from plants and animals, even if there is some chemical and biological modification along the way.  Here we outline some brilliant innovations in synthetic foods:

NASAとフード・シンセシス・プロジェクト

1960年代から70年代にかけて、NASAエイムズ研究センターは、"Science "をキーワードにした研究に乗り出しました。 プロジェクト は、農作物や家畜など、従来から食べられている生物を使わずに食料を生産することです。 このプロジェクトの大前提は、宇宙飛行士が今後ますます長期間の宇宙探査を続けていくことです。 宇宙船に搭載できる保存食のスペースや重量は限られており、人間の乗組員を養うためには別のプロセスが必要になる。 食糧の栽培は実行可能な選択肢の1つと考えられていたが、食糧を栽培する速度と面積が限られているため、どの時点でも利用できる食糧の量に限界がある。 そこで、廃棄物とロケット燃料を使って食糧を再生する簡単な化学的方法を研究した。

水、二酸化炭素、電気から食用炭水化物を生成するプロセスについて、いくつかの論文が発表された。 これらのプロセスは、水を電気化学的に水素と酸素ガスに分解するものである。 水素ガスは、宇宙飛行士の呼気から採取される二酸化炭素と反応し、メタンになる。 メタンは、酸素で注意深く部分酸化され、ホルムアルデヒドに変換される。そして、このホルムアルデヒドから、フォルモスシュガーやグリセロールを生成する一連の触媒反応に導かれる。 ホルモー糖は、グルコース、スクロース、フルクトースなど、私たちが口にする代表的な糖類と似ているため、人間が容易に消化してエネルギーにすることができる。 また、グリセロールは人体が糖質を代謝する際に生成する一般的な中間体であるため、食用に供される製品である。 これらの純粋な糖質は、さらに反応させてデンプンのような長いポリマーを形成したり、直接甘味料として使用したりすることができる。

この食糧生成システムは、水素を生成するための電気分解反応に利用できる電力量にのみ制限され、人間が必要とする炭水化物のカロリーの大部分を供給することが可能である。 バランスの取れた食事には脂質やタンパク質も必要だが、これらの食品を作るための化学的プロセスは複雑で手間がかかる。 そこで研究者たちは、バクテリアの利用を提案した。 ハイドロジェノモナス ユートロファ水素ガス、炭酸ガス、ミネラルを餌に、脂質やビタミンなど人体に必要な栄養素を含むタンパク質のサプリメントに変換する。 このプロセスでは生物を使用しますが、バクテリアは大規模なメンテナンスなしで、迅速にバイオマスを生産することができます。 そうすれば、簡単な材料だけで食事全体を生産することができる。 化学・生物技術 宇宙船に搭載することができる。 しかし、この技術は宇宙ミッションのために実用化されることはなかった。

電気を使った食品の合成

最近では 共同事業 フィンランドVTT技術研究センターとラッペーンランタ工科大学は、水、二酸化炭素、バクテリア、電気から高タンパク食品を製造する方法を開発しました。 ここで使用するバクテリアは、先ほどのバクテリア法と同様に、水の電気分解で発生する水素ガスと化石燃料の燃焼で取り込んだ二酸化炭素を消化し、食用バイオマスに変換できる特殊なものである。

 

のです。 フード・フロム・エレクトリック」プロジェクト は、エネルギー効率の高い食糧の代替生産方法として、温室効果ガスの排出を削減する可能性を持っています。 太陽光を光合成で糖に変換するエネルギーに依存する従来の農業とは異なり、ソーラーパネルから直接取り込んだ電気を動力として利用することができる。 この方法は、作物を使った農業の生産に比べ、10倍以上の効率があると計算されています。 もうひとつの利点は、このプロセスが簡単にスケールアップでき、広大な土地を必要としないことだ。何階建てかの倉庫があれば、作物の畑と同じ生産高を得ることができるのだ。 さらに、通常は流出して地域の環境にダメージを与える化学農薬や化学肥料も、このバクテリアを使った食品生産には必要ない。 この技術の他の応用例としては、十分な食料供給が困難な地域のために、必要に応じて食料を生産する家庭用装置があり、このような装置によって、食料不足の影響を軽減することができる。 世界的な栄養失調

合成肉

NASAが主導する他の仕事には、以下のような研究があります。 じんこうしょくしゅじゅつ.  That work has since been spun out into various academic research projects and startup technologies.  Synthetic, or cultured, meat relies on the same バイオテクノロジー developed to create replacement tissue and organs used in the medical field.  Stem cells from the desired animal (cow, pig, fish, etc.) are grown in a nutrient-rich broth under sterile conditions.  The stem cells are encouraged to differentiate into muscle tissue using a specialized medium containing factors that signal the cells to change.  The matured muscle tissues are ‘exercised’ by stretching to promote muscle growth and harvested after the desired size is reached.  The meat-like material is then shaped and flavored to give a meat product similar to the meat from an animal

 

培養肉はまだ開発中ではあるが、家畜を育て、その肉を収穫する現在の方法に代わる魅力的な方法として、多くの利点を持っている。 培養肉は、閉鎖的で無菌的な環境で育てられるため、病原菌に感染しないようにするために必要な抗生物質が少なくて済む。 また、天然の家畜とは異なり、食肉製品自体に健康被害をもたらす寄生虫や病原体が付着することもないだろう。 その上、このプロセスで発生する廃棄物をより適切に管理し、リサイクルすることも可能だ。 現在、食肉組織を培養するための栄養培地は、出産した牛の子宮から採取しているが、最終的には植物由来の培地を細胞培養に与えることを目指しており、食肉生産が環境に与える影響を軽減できる可能性がある。 また、培養に必要なスペースが少なくて済むため、牧場や農場を他の用途に転用できるほか、培養プロセスを操作して、オーダーメイドのハイブリッド食肉材料を作ることができる。 例えば、魚と牛の両方の組織を含むように細胞を増殖させ、他では作れないユニークな製品を作ることができる。 また、脂肪とタンパク質の比率を正確にしたり、望ましい風味成分を高濃度で生成するように組織をプログラムすることもできる。 最終的には、合成食肉技術は、まだ見ぬ新しい機会、イノベーション、そして料理体験への扉を開くことができるだろう。

シンセティックとその先へ

合成」という言葉は、現代社会では否定的な意味合いを持ちがちです。 市場は自然由来の製品へと着実にシフトしていますが、環境問題や世界的な社会経済的課題の高まりから、食品業界は合成由来の食品に頼らざるを得ないかもしれません。 未来に向かって、合成食品と天然食品の両方が、私たちの食生活の主役であり続けるでしょう。

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著者について

Bryan Leは現在、ウィスコンシン大学マディソン校の食品科学科で科学と医学の大学院研究員および博士課程に在籍しています。 現在、ウィスコンシン大学マディソン校の食品科学科で、科学と医学の大学院研究員および博士課程に在籍しています。 また、Institute of Food Technologists Student Association(食品技術者協会)が主催する受賞歴のあるScience Meets Foodブログで記事を執筆・編集しており、科学を一般の人々に伝えることに情熱を注いでいます。 カリフォルニア大学アーバイン校で化学の修士号と学士号を取得。 お問い合わせはbryanquocle(at)gmail(dot)comまで、作品の詳細はbryanquocle.journoportfolio.comをご覧ください。

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