Lihan vaihtoehtojen kehittäminen kiihtyy

Eläinperäisten proteiinien tilalle kehitetään uudenlaisia kasviproteiinivalmisteita.

Täysin vegaaninen ja täysipainoinen ruokavalio on mahdollista toteuttaa ilman lihaa jäljitteleviä kasviproteiinivalmisteita eli liha-analogeja käyttämällä monipuolisesti esimerkiksi palkokasveja ja siemeniä. Tällainen ruokavalio vaatii kuitenkin toteuttajaltaan omistautumista ja perehtyneisyyttä, mihin tavallinen lihansyöjä ei ole valmis.

Fleksaaminen, lihan korvaaminen osittain kasvipohjaisilla tuotteilla, on helpompaa, jos valittavana on liha-analogeja, joiden käyttötapakin on lihamaisen tuttu. Fleksaaminen on kasvava trendi, joten maukkaille ja terveellisille liha-analogeille on kysyntää.

Kuluttajat vertaavat kasviproteiinituotteiden rakennetta ja makua suoraan lihaan ja lihatuotteisiin. Siksi lihaa korvaavien tuotteiden aistittavia ominaisuuksia on kehitettävä kilpailukykyisemmiksi. Liha- tai kalaproteiinin ja kasviproteiinin yhdistäminen voi myös olla harkitsemisen arvoinen vaihtoehto, kun tavoitteena on jouheva muutos kohti vähäisempää lihankulutusta.

ViljatKaura, ohra, maissi, riisi
PalkokasvitHerne, härkäpapu, kikherne, lupiini
ÖljykasvitRypsi, auringonkukka, pellavansiemen
PähkinätHasselpähkinä, maapähkinä
Taulukko 1. Liha-analogeihin vehnän ja soijan lisäksi sopivia kasviproteiinin lähteitä.

Märkäekstruusioon soveltuvat raaka-aineet

Märkäekstruusio on hyväksi todettu, monikäyttöinen teknologia soijan ja vehnäproteiinin prosessointiin. Laitteistoon kuuluu syöttöyksikkö, ruuvit, kuumennettava kammio ja jäähdyttävä suutin (Kuva 1). Ekstruusiossa kuiva raaka-aineseos ja vesi syötetään kuumennettuun kammioon, jossa ne sekoittuvat, homogenoituvat ja puristuvat viskoelastiseksi massaksi proteiinien muokkautuessa 100−180 °C:een lämpötiloissa. Leikkausvoima kasvaa, ja kammion sisälle muodostuu painetta, kun proteiinimassa tunkeutuu jäähdyttävään suuttimeen, jossa se asettuu lihamaisen säiemäisiksi rakenteiksi.

Proteiinikemian lisäksi prosessimuuttujat kuten ruuvin nopeus ja sen osien muotoilu, syötettävän veden määrä sekä kammion ja jäähdyttävän suuttimen lämpötilat vaikuttavat oleellisesti siihen, millainen lopputuotteen rakenteesta tulee. Lihaisan rakenteen aikaansaamisessa myös korkea proteiinipitoisuus on tärkeää, sillä säiemäisyys johtuu ekstruusiossa syntyneestä proteiiniverkostosta. Märkäekstruusiolla valmistetussa liha-analogissa on tyypillisesti noin puolet vettä, 14−45 prosenttia proteiinia sekä rasvaa, mausteita ja sidonta- ja väriaineita.

Suurin osa markkinoilla olevista liha-analogituotteista perustuu edelleen soijaan ja vehnään. Suomessa soijaa pyritään välttämään proteiiniomavaraisuuden kasvattamiseksi ja gluteenia keliakian vuoksi. Viime aikoina on lanseerattu tuotteita, jotka sisältävät myös muita proteiinilähteitä kuten kauraa, härkäpapua ja hernettä. Esimerkkejä Suomessa ovat Nyhtökaura, Härkis ja Beanit sekä USA:ssa Beyond Meat ja Impossible Burger.

Nykyinen tutkimus keskittyy vaihtoehtoisiin kasviproteiinilähteisiin soijan ja vehnän sijasta. Taulukkoon 1 on listattu vaihtoehtoisia kasviproteiinilähteitä, joita voitaisiin käyttää liha-analogien valmistukseen. Herneproteiini-isolaatti on hyvien ominaisuuksiensa vuoksi yksi yleistynyt raaka-aine kaupallisissa tuotteissa, mutta se on muiden pitkälle puhdistettujen isolaattien tapaan kallis proteiini.

Raaka-aineiden prosessointiaste on yksi tärkeä tekijä, joka tulisi ottaa huomioon liha-analogien kehityksessä. Raaka-aineiden tulisi olla mahdollisimman vähän prosessoituja ja sisältää proteiinin lisäksi muita terveellisiä komponentteja kuten kuitua. Tällaisia ainesosia on mahdollista tuottaa kuivafraktioinnilla, joka on energiatehokas prosessi eikä vaadi vettä.

Ainesosasia sopivasti yhdistellen on mahdollista tehdä ravitsemukseltaan ja aistittavalta laadultaan erinomaisia liha-analogeja. Veden- ja öljynsidonta, emulgoituvuus, geeliytyvyys, ristisilloittuvuus ja liukoisuus ovat tärkeitä liha-analogiraaka-aineiden toimintakykyä ennustavia ominaisuuksia märkäekstruusiossa. Näitä ominaisuuksia pystytään optimoimaan muuttamalla esimerkiksi partikkelikokoa tai lisäämällä ristisilloittuvuutta entsyymien avulla.

Tutkimusesimerkkeinä nyhtökala ja vegaaninen salami

VTT:n liha-analogitutkimuksen tavoitteena on puhdistettujen proteiini-isolaattien käytön korvaaminen vähemmän puhdistetuilla konsentraateilla. Uusi märkäekstruuderi soveltuu hyvin liha-analogien kehitykseen. Pienen kokonsa vuoksi se soveltuu pienilläkin näytemäärillä erityisesti parametrioptimointiin.

VTT:llä on tutkittu sekä isolaattien että konsentraattien rakenteistamista muun muassa kauralla, härkäpavulla, herneellä, gluteenilla, riisillä, rypsillä, hampulla ja pellavalla sekä niiden yhdistelmillä. Hyviä tuloksia on saatu esimerkiksi herneellä, härkäpavulla, riisillä ja vertailumateriaalina käytetyllä gluteenilla (Taulukko 2).

Taulukko 2. VTT:n esimerkkejä liha-analogeista.

Proteiinikonsentraateista ja isolaateista saa valmistettua suoraan lihaa korvaavia tuotteita, joita voi käyttää samaan tapaan kuin jauhelihaa tai kanasuikaleita. Myös tuotteiden jatkojalostusta makkaraksi tai vastaavaksi tuotteeksi on tutkittu. Lisäksi kehitetään analytiikkaa liha-analogien ominaisuuksien tutkimiseksi.

Vegemakkarat koostuvat usein gluteenista, soijasta tai muusta proteiini-isolaatista kuten herneestä, mikä nostaa tuotteen hintaa. VTT on kehittänyt teknologiaa, jonka avulla isolaattien määrää makkaroissa voidaan vähentää ja konsentraattien määrää lisätä. Teknologia yhdistää fermentoinnin ja märkäekstruusion, jolloin syntyy salamimakkaraa muistuttava tuote. (Kuva 2)

Nyhtökala on VTT:n kehittämä prototyyppi tuotteesta, jossa on yhdistetty alihyödynnettyä kalaa ja kasviproteiinia⁵. Esimerkiksi Suomen merkittävin luonnonkala on silakka. Sitä kalastetaan jopa 140 miljoonaa kiloa vuodessa, mutta vain kolme prosenttia saaliista käytetään elintarvikkeena. Yksi syy tähän on silakoiden vaikea ja kallis jatkojalostus fileeksi niiden pienen koon vuoksi. Tämän vuoksi VTT kehitti konseptin, jossa pienikokoisen kalan voisi massata kokonaisena, sekoittaa kasviproteiiniin ja muokata märkäekstruusiolla käyttövalmiiksi tuotteeksi. (Kuva 3)

Kohti kestävämpää kasvipohjaista ruokavaliota terveys- ja ilmastosyistä

Kasvava väkiluku, ilmastonmuutos ja kaupungistuminen ovat esimerkkejä maailmanlaajuisista haasteista, jotka aiheuttavat paineita ruokajärjestelmälle ja uhkaavat ruuan riittävyyttä. Kotieläintuotannolla saadaan katettua enintään 20 prosenttia ihmisten tarvitsemasta kalorimäärästä maailmassa. Samalla aiheutetaan 15 prosenttia kasvihuonekaasupäästöistä ja käytetään jopa 80 prosenttia maapallon viljeltävästä maaperästä1.

Liiallinen lihan syönti on liitetty muun muassa kohonneeseen syöpä- sekä sydän- ja verisuonitautiriskiin2. Ravitsemussuositusten mukaan punaisen lihan käyttömäärä kypsennettynä saisi olla enintään 70 grammaa päivässä henkilöä kohden3. Suomalainen käyttää noin 110 grammaa kypsennettyä lihaa päivässä4, ja monissa muissa maissa käyttömäärät ovat vielä huomattavasti korkeammat1.

Vaurastuvissa talouksissa kuten Kiinassa kuluttajien ostovoima kasvaa, mikä lisää edelleen lihankulutusta ja painetta kansainväliseen ruokajärjestelmään. Sekä terveyssyistä että ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi tulisi ottaa edes pieniä askelia kohti kestävämpää kasvipohjaista ruokavaliota.

LÄHTEET:
¹ FAO Statistics: fao.org
² Bogueva, D. ym. 2019. Environmental, health and business opportunities in the new meat alternatives market, IGI Global, Hershey, PA.
³ Valtion ravitsemusneuvottelukunta. Suomalaiset ravitsemussuositukset 2014. ISBN 978-952-453-801-5