Учёные Стэнфорда превращают пищевые отходы в сыр с помощью грибной ферментации

Каждый год в мире выбрасываются миллионы тонн пищевых отходов. Это не только серьёзная экологическая проблема, но и огромный потерянный ресурс, который долгое время оставался недооценённым. Исследователи из Стэнфордского университета предложили неожиданное решение: превращать побочные продукты пищевой промышленности в полноценный продукт питания с насыщенным вкусом. Лаборатория биоинженера Ваю Хилл-Майни разработала технологию грибной ферментации, позволяющую получать продукт, напоминающий выдержанные сыры вроде пекорино или пармезана. Разработка уже привлекла внимание инвесторов, производителей продуктов питания и стартапов, работающих в сфере устойчивых пищевых технологий.

В основе процесса лежит ферментация с использованием специально подобранных штаммов грибов. Во время роста грибы выделяют ферменты, которые расщепляют сложные органические соединения, содержащиеся в отходах пищевого производства. Клетчатка, белки и углеводы преобразуются в более простые вещества, которые затем становятся основой для формирования плотной белковой массы. В результате образуется продукт с выраженным ароматом, характерной текстурой и богатым вкусовым профилем. В зависимости от желаемого результата процесс занимает от нескольких дней до двух недель. В отличие от традиционного сыроделия, такая технология не требует содержания животных, больших объёмов молока и значительных затрат воды.

Одним из главных преимуществ разработки стала универсальность сырья. Для производства подходят отруби, шелуха, жмых после отжима масла, овощные очистки, кофейная гуща, пивная дробина и многие другие побочные продукты растительного происхождения. Всё то, что обычно отправляется на свалку, в компост или используется как низкосортный корм, получает шанс на вторую жизнь. Для каждого типа сырья подбираются наиболее эффективные виды грибов. В лаборатории протестированы более 50 грибных культур и около 30 разновидностей пищевых отходов, что позволило создать целую библиотеку комбинаций для дальнейшего масштабирования технологии.

Полученный продукт отличается насыщенным вкусом умами, который обычно ассоциируется с выдержанными сырами. В нём присутствуют солоноватые, ореховые и слегка пикантные оттенки. Конечная текстура зависит от продолжительности ферментации и выбранного грибного штамма. Она может быть мягкой и кремовой либо плотной и рассыпчатой. Дегустационные испытания показали, что многие участники не смогли отличить ферментированный продукт от традиционного сыра, особенно в составе пасты, ризотто, соусов и запеканок. Дополнительным преимуществом стало полное отсутствие лактозы, что делает продукт привлекательным для людей с её непереносимостью.

Практическое применение подобных технологий уже выходит за пределы университетских лабораторий. Британский стартап Fermtech использует схожий подход для переработки какао-оболочек. После извлечения какао-бобов оболочки обычно становятся отходом производства, хотя сохраняют насыщенный шоколадный аромат. Благодаря грибной ферментации они превращаются в ингредиент, способный частично заменить какао-порошок в пищевой промышленности. Такой подход позволяет сократить количество отходов и одновременно уменьшить нагрузку на сельскохозяйственные площади, используемые для выращивания какао.

Экологическая значимость технологии трудно переоценить. В развитых странах пищевые отходы составляют около 30 процентов твёрдых бытовых отходов. На полигонах они разлагаются с выделением метана — одного из наиболее опасных парниковых газов. Переработка отходов в пищевые ингредиенты позволяет не только уменьшить объём мусора, но и создавать новые продукты без расширения сельскохозяйственных угодий. Расчёты показывают, что широкое внедрение подобных технологий способно сократить выбросы парниковых газов пищевой отрасли на 15–20 процентов в течение ближайшего десятилетия.

Интерес со стороны индустрии растёт очень быстро. Компании Nestlé, Unilever и другие крупные игроки изучают возможности лицензирования подобных разработок. Пивоваренные предприятия видят перспективу в переработке огромных объёмов дробины, а производители шоколада, включая Barry Callebaut, заинтересованы в использовании какао-оболочек как ценного сырья. При этом остаётся вопрос восприятия новой категории продуктов потребителями, поскольку само происхождение ингредиентов может вызывать неоднозначную реакцию.

На данном этапе технология проходит стадию пилотных производств. Себестоимость килограмма ферментированного продукта составляет около 5–7 долларов, а после масштабирования может снизиться до 3–4 долларов. Это делает его конкурентоспособным не только по отношению к традиционным сырам, но и к большинству современных растительных альтернатив. Первые коммерческие продукты ожидаются в 2027–2028 годах. В первую очередь речь идёт о заменителях твёрдых сыров для соусов, полуфабрикатов и готовых блюд.

Сравнение с существующими растительными сырами выглядит весьма любопытно. Большинство аналогов производится из орехов, сои или кокоса, что требует выращивания дополнительного сырья, затрат воды и сельскохозяйственных ресурсов. Грибная ферментация использует уже произведённые продукты, которые практически стали отходами. Благодаря этому удаётся одновременно решать вопросы продовольственной эффективности и устойчивого развития.

Работа продолжается сразу по нескольким направлениям. Исследователи стремятся расширить линейку вкусов, приближая продукт к разным сортам сыра: пекорино, пармезан, моцарелла, горгонзола. Параллельно изучаются отходы переработки фруктов и овощей. Отдельным направлением становится производство заменителей мяса на основе грибного белка, полученного из побочных продуктов пищевой промышленности.

Главным вызовом остаётся отношение покупателей. Предварительные исследования показывают, что 43 процента потребителей готовы попробовать такой продукт, если он окажется вкусным и безопасным. Ещё 28 процентов относятся к идее отрицательно, а остальные занимают выжидательную позицию. В странах Азии уровень готовности достигает 58 процентов. Если этот психологический барьер будет преодолён, технология получит шанс изменить отношение общества к пищевым отходам и превратить их из проблемы в ценный ресурс. В таком случае уже через несколько лет на полках магазинов может появиться новое поколение продуктов, сочетающих гастрономическое качество, экологическую ответственность и эффективное использование ресурсов.