Соевое мясо

Альтернативный источник белка

Белки, или протеины, — это сложные молекулы, состоящие из аминокислот. Они критически необходимы нам для здоровой жизни.

Чем больше на Земле людей, тем выше потребность в альтернативных источниках белка, потому что, во-первых, животноводство не может справиться с таким спросом. А во-вторых, всё больше людей отказывается от животного белка по этическим, религиозным или медицинским причинам или сокращает его потребление.

Среди бобовых соя — одно из самых насыщенных белком (30–45%) растение. В ней присутствуют все жизненно незаменимые аминокислоты.

Правда, в сое невысокое содержание незаменимого метионина. Но в других бобовых не хватает двух и более аминокислот, а недостаток одного метионина можно компенсировать добавками.

Именно поэтому она вошла в традиционный рацион питания народов Азии, которым не хватало животных белков. Они едят тофу и соевый соус на протяжении уже более двух тысяч лет.

Тофу — это пищевой продукт из соевых бобов, получаемый путём сворачивания соевого молока. Его часто называют «соевым творогом».

Пусть соя — отличный источник белка и аминокислот, но тофу совсем не похож на стейк, а многим людям не хочется расставаться с привычной текстурой и вкусом. Чтобы сделать из бобовых «мясо», потребовались современная наука и технологии.

Почему соя, а не горох?

Для производства альтернативного «мяса» важно не только наличие белка, но и его качество. Качественный белок должен не только содержать все необходимые аминокислоты, но и хорошо перевариваться нашим кишечником, то есть наша пищеварительная система должна справляться с «добычей» всех необходимых для организма соединений из такой еды.

У животных белков «перевариваемость», как правило, превышает 95%, а вот у растительных она обычно ниже. Например, у овсяного белка — 76–83%, у горохового — 84–94%, а вот у соевого — 95–98%. Но и это не главная причина распространённости именно соевых котлет. 

Роль в популярности сои как сырья для растительного «мяса» сыграли её структурные свойства. Оказалось, она достаточно податлива и отлично удерживает влагу, что позволяет «вытягивать» сочные, пружинистые волокна — соевый текстурат, который по ощущениям не отличим от мясных. 

От боба — к котлете

Превращение соевой массы в «мясные» волокна — это процесс, который происходит на молекулярном уровне. Недостаточно просто продавить сырьё через «дуршлаг», как тесто на производстве макарон. Проблема заключается в форме самих молекул соевых белков.

Белки бывают трёх основных типов по форме: фибриллярные (нитевидные), глобулярные (как шарики) и мембранные. Именно фибриллярные белки формируют привычную волокнистую структуру мяса. У сои же белки глобулярные, поэтому для создания волокон их нужно развернуть — тут в ход идут температура и большое давление. 

Основа будущей альтернативной котлеты — соевый белковый изолят (около 90% белка), который производят из массы, оставшейся после получения соевого масла. Иногда его разбавляют белковым концентратом (65%).

Сперва сухой соевый порошок смешивают с водой, чтобы получить однородное «тесто». Иногда на этом этапе добавляют масло, пшеничный глютен и другие компоненты для улучшения итоговой текстуры и вкуса (к этой теме мы ещё вернёмся). Влажность подготовленной массы должна быть от 40 до 80%, чтобы волокна получились сочными.

Существует также метод производства соевого мяса, в котором используют смесь с низкой влажностью (20–30%). Так получают сухие пористые соевые «кусочки», в которых нет чётких волокон, зато их проще изготавливать и они дольше хранятся.

Соевое «тесто» отправляют в экструдер — машину, похожую на большую мясорубку с подогревом. Внутри её корпуса находятся два вращающихся шнека — длинных «винта», которые сжимают, перемешивают и продавливают массу вперёд. Одновременно массу нагревают до 130–160 °C.

От нагрева и физического воздействия шнеков, которые вращаются со скоростью в сотни оборотов в минуту, глобулярные белки сои разворачиваются и вытягиваются вдоль потока. С помощью таких же экструдеров изготавливают пластиковые трубы и плёнки. В этом нет ничего удивительного, ведь белки — это биополимеры, то есть природные «пластики».

Наконец, шнеки подталкивают разогретую массу соевых белков к пластине со множеством отверстий (матрице). На этом этапе давление достигает нескольких десятков бар. Иногда 27 бар, что равносильно давлению воды на глубине 270 метров, а иногда давление доходит и до 60 бар. За пластиной начинается охлаждение (до 80 °C), и белки так и застывают в форме волокнистой структуры.

Экструзия — метод получения изделий путём продавливания вязкой массы через формующие отверстия.

Откуда берётся мясной вкус?

За мясной вкус и аромат котлеты отвечают гемы — семейство железосодержащих молекул, которые входят в состав белков (например, гемоглобина и миоглобина, которые содержатся в крови и мышцах соответственно). Они обеспечивают доставку кислорода и другие процессы в человеческом организме. Во всех растительных и животных клетках есть гемы, но особенно много их в мясе.

Гемы не только дают «железный» вкус, но и играют роль химического катализатора при готовке.

Катализатор — вещество, которое ускоряет реакцию, но не расходуется в процессе.

Во взаимодействии гем с белками и другими молекулами рождается множество летучих веществ — тот самый мясной аромат. Значит, чтобы соевая котлета была «правильной», нужно добавить в неё растительный аналог гемов.

Хорошим источником растительных гемов оказались корни сои. Как и другие бобовые, соя живёт в симбиозе с почвенными бактериями, которые обеспечивают её азотом. Этим помощникам для жизни нужен кислород, и бобовые поставляют его на растительных гемах — легоглобинах (или леггемоглобинах).

Легоглобин можно выделять из корней бобовых, но это очень затратный процесс, который к тому же сложно масштабировать. Поэтому в промышленных объёмах «мясное» соединение производят с помощью дрожжей. Эти микроскопические «химические фабрики» можно генетически запрограммировать на выработку самых разных сложных молекул. Мы писали об этом в статье про дрожжи и масло. Так что производством легоглобина сегодня занимаются генно-модифицированные дрожжи Pichia pastoris.

Легоглобин — одна из тех добавок, которую некоторые производства вмешивают в «тесто» вместе с водой. «Растительная кровь» даёт соевым стейкам розоватый цвет и мясной аромат.

Почему в супермаркетах всё ещё мало «альтернативного мяса»?

Производство соевого мяса с идеальной волокнистой структурой и легоглобином — всё ещё дорогостоящий процесс, но учёные экспериментируют с параметрами экструзии, тестируют ароматизаторы и ищут новых «производителей» легоглобина.

От тофу до соевой котлеты был пройден огромный путь. Современное соевое мясо — пример долгой совместной работы учёных из разных областей науки. Подход к «развёртыванию» полимеров пришёл из физики. А источник растительного гемоглобина «подсказала» биохимия. Так что съесть бургер с соевой котлетой — значит научно обмануть свой мозг текстурой, вкусом и ароматом.