חלבון חלופי – המדריך למשתמש

ד"ר גלי ארצי, עין חרוד איחוד, סמנכ"ל מו"פ חטיבת פתרונות משולבים, IFF

galisoria@gmail.com

מהו עולם הפודטק?

עולם הפודטק עובר שינויים משמעותיים בשנים האחרונות, בעיקר עקב מודעות עולה של צרכנים לגבי סוג, איכות ומקור המזון, שאותו הם צורכים וכן התפתחות הטכנולוגיה והסבה של טכנולוגיות, שהיו שמורות לענפים אחרים לטובת תעשיית הפודטק.

פודטק הוא ענף תעשייה שרותם ומטמיע את החדשנות והטכנולוגיות, לאורך כל שרשרת האספקה מייצור ועד הפצה, תוך ייעול הייצור, מגוון חומרי הגלם, מקורות המזון ושיפור מדדי קיימות. ההתרחשות העיקרית בענף הפודטק נמצאת באגף החלבונים החלופיים.

למה דוהרים לעולם החלבונים החליפיים?

למירוץ אחרי החלבונים חליפיים יש מגוון סיבות:

• שמירה על קיימות  – היום, 14.5% מגזי החממה הגורמים להתחממות הגלובלית מקורם בתעשיית חקלאות בעלי החיים – יותר מכל תחום התחבורה.
• תחרות על המים – תעשיית המזון מן החי נמצאת במקום הראשון בעולם בצריכת מים מתוקים, משאב במחסור.
• צמצום היערות – התעשייה נחשבת לגורם העיקרי לבירוא יערות העולם, ואחראית על מירב צריכת האנטיביוטיקה העולמית.
• סיבות נוספות לעניין הגובר בתחום הן סיבות הומניטריות, גידול אוכלוסייה והצורך בהגדלת מקורות החלבון. 

בין 2020 ל-2021 ההשקעות בחברות  בתחום החלבונים החלופיים בעולם  גדלו ב-60 מיליארד דולר. ישראל נמצאת במקום השני בהשקעות בתחום וכן במקום השני במספר החברות שעוסקות בבשר או חלב מתורבת וכן בפרמנטציה ובמקום בראשון בכמות חברות הפודטק, שעוסקות בפיתוח חלופות לדגים.

תחום החלבון החלופי מבוסס על שלוש טכנולוגיות עיקריות, המאפשרות ייצור תחליפי בשר, ביצים וחלב ללא שימוש במקורות מן החי: בשר/מוצרי חלב מתורבת, חלבון ממקור צמחי וחלבון שמקורו בפרמנטציה (תסיסה).

בשר ומוצרי חלב מתורבת

טכנולוגיות פורצות דרך בתחום הבשר והחלב המתורבת, מעמידות את תעשיית הפודטק הישראלית בעמדת זינוק מעולה, לקראת הסתערות על שוק הבשר והחלב המתורבת הגלובאלי. בשר או חלב מתורבת מיוצרים במעבדה, בתרבית תאים, במקום בגופם של בעלי חיים.

תהליך הייצור מתחיל ברכישה של תאי גזע מחיה. תאים אלה גדלים לאחר מכן, במיכלים ייחודיים (ביו-ריאקטורים) בצפיפות ובנפחים גבוהים. בדומה למה שקורה בתוך גוף של בעל חיים, התאים  נמצאים בסביבה מועשרת בחמצן וחומרי הזנה בסיסיים כגון חומצות אמינו, סוכר, ויטמינים, חלבונים וגורמי גדילה אחרים.
בשלב כלשהו, נוצרים איתותים שגורמים לתאים  לא בשלים להתמיין לשריר השלד, לשומן ולרקמות החיבור המרכיבות את הבשר. לאחר מכן "נקצרים" התאים  ובשיטות שונות, עוברים עיבוד כלשהו ולעיתים מוספים אליהם חומרים שונים, טרם אריזתם למוצרים סופיים. תהליך זה צפוי להימשך מספר שבועות.

חלבון מן הצומח

חברות הסטרטאפ שפועלות בתחום נחלקות לשניים – חברות שמייצרות מוצרים סופיים (יוגורט, המבורגר) וחברות שמייצרות רכיבים (אבקות חלבון), שמשמשות כחומר גלם ביצירה של מגוון מוצרים סופיים. הטכנולוגיות לשימוש בחלבונים מן החי מגוונות ותלויות בחומר הגלם וכן באפליקציה – כלומר, האם החומר ישמש כרכיב בתחליפי נתחי  עוף/ קציצות או במשקה חלב. 

חלבון פופולרי מן הצומח הוא חלבון ממקור של סויה והוא נחשב בעל ערך תזונתי גבוה. בתהליך הפקת אבקת חלבון מסויה, פולי הסויה עוברים תהליך ייבוש ועיבוד ולאחר מכן, מתבצע מיצוי של החלבון שהם מכילים. למרות שחלבון ממקור סויה מאוד דומיננטי בשוק החלבון החליפי, יש לו גם חסרונות  (חשש מאלרגנים, וממזון מהונדס גנטית) והשימוש במקורות חלבון נוספים כגון חלבון שיבולת שועל, חלבון מאפונה, חלבון חומוס, חלבון מפטריות, חלבון מאצות הולך ועולה. חברות שונות מייצרות תערובות של חלבונים על מנת לשפר את הפרופיל התזונתי של המוצר הכולל, את המרקם של החלבון או את פרופיל הטעם והריח.

 חלבון מתהליכי תסיסה

תסיסה היא תהליך עתיק ששימש לייצור ולשימור מזון. תסיסה משמשת כיום לייצור של מגוון מוצרים בתעשיית המזון כגון, יוגורט משקאות אלכוהולים, לחם ועוד, פיתוחים טכנולוגים הובילו להרחבת השימוש בתסיסה למגוון של יישומים חדשים.

ניתן לחלק תסיסה לחלבונים חלופיים לשלוש קטגוריות: תסיסה מסורתית, תסיסה ביומסה ותסיסה מדויקת.

•       תסיסה מסורתית היא תהליך של שינוי מזון באמצעות מיקרואורגניזמים (חיידקים או פטריות). בתהליך ייצור גבינה. למשל,  תרבית חיידקית מוספת לחלב ובתהליך התסיסה החיידקים ממירים את הסוכר לחומצה ומשנים את טעם ומרקם המזון. תסיסה מסורתית משמשת בצורה דומה לשיפור טעם או פונקציונאליות של חלבון חלופי ויש מספר חברות שמתסיסות חלבונים שמקורם מן הצומח (כגון חלבוני סויה), על מנת ליצור מוצרי מזון שדומים יותר במרקמם לבשר או לחלב.

•       בתסיסת ביומאסה, בניגוד לתסיסה מסורתית, המיקרואורגניזמים הם בעצמם המקור לחלבון ולא חומר הגלם שאותו הם מעבדים. כלומר, החלבון הוא חלבון ממקור של מיקרואורגניזם. לדוגמה תסיסה של שמרים או פטריות ושימוש בחומרים אלו כרכיב מרכזי במוצרי בשר או חלב.

•       תסיסה מדויקת משתמשת במיקרואורגניזמים לייצור מרכיבים פונקציונליים ספציפיים. בשיטות שונות המיקרואורגניזמים "לומדים" לייצר רכיבים ספציפיים.  שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב בייצור תרופות ורכיבים ביולוגיים שונים כגון, אינסולין. בעולם החלבון, החלופים המיקרואורגניזמים הם מפעלי ייצור יעילים לחלבונים, כך שהם יכולים לייצר חלבונים ספציפיים שזהים בהרכבם לחלבון החלב.

 יתרונות אך גם חסרונות

כמו לכל טכנולוגיה או חלופה, גם המעבר לצריכת חלבונים חליפיים מלווה בחסרונות ומעלה שאלות חשובות בנוגע לבריאות ולקיימות לדוגמה,  סוגיית האנרגיה – ייצור בשר מתורבת צורך אנרגיה גבוהה, ייצור חלבון מן הצומח דורש שימוש מוגבר במים, והוא מעלה לא מעט שאלות סביבתיות. בנוסף, חלק מן החברות בתחום, מייצרות מזון מאוד מעובד שמכיל מגוון גדול של חומרי טעם, חומרים מייצבים וחומרים משמרים. חלק מן הפיתוחים בתחום עדיין חסר רכיבים משמעותיים כמו ויטמינים, מינרלים והם עשירים בחומצות שומן רוויות וסודיום.

היכולת הזאת לערב מכלול גדול של שיקולים בפיתוח מוצר מזון, בסיוע טכנולוגי, היא מה שהופך את הפודטק לתחום מרתק וחשוב. השקעות נוספות בתחום, בהירות רגולטורית ושיפור מודעות צרכנים, תעזור לנו להתקדם לקראת אספקת חלבון בריא ובר קיימא לכולם.

מקורות:

Israel State of Alternative Protein Innovation Report March 2022/GFI

Alternative proteins: The race for market share is on/ mckinsey