در این دستاورد تولید پروتئین قارچی به روش کشت سطحی از قند خرما بررسی و در نهایت ماده غذایی پروتئینی با فیبر بالا، چربی کم و حاوی اکثر اسیدهای آمینه ضروری در مقیاس آزمایشگاهی تولید شد.
دکتر کیانوش خسروی دارانی، عضو هیات علمی و مدیر گروه تحقیقات صنایع غذایی انستیتو تحقیقات تغذیه و صنایع غذایی کشور، استفاده از ضایعات خرما را به عنوان یک پیشماده ارزانقیمت و بومی ایران از ویژگیهای این طرح میداند و در ادامه درباره دلایل استفاده از این ماده به عنوان بستری برای تولید پروتئین به سوالات ما پاسخ میدهد.
ایده استفاده از قارچها در تامین پروتئین بیشتر برای خوراک انسان، از چه زمانی در دنیا مطرح شد؟مشکلات ناشی از کمبود منابع غذایی پروتئینی در کشورهای جهان سوم در اثر افزایش سریع جمعیت دنیا منجر به شکلگیری ایده استفاده از فناوریهای نوین برای تامین پروتئین خوراکی انسان شد و با گذشت زمان بااهمیتتر جلوه کرد. قارچها بهترین منبع برای تامین پروتئین (با ویژگیهای تغذیهای، فیزیکی و شیمیایی مناسب) از محیطهای ساده و ارزانقیمت هستند و از این میان فوزاریوم و نناتوم پس از ارزیابیهای ایمنی وزارت کشاورزی، شیلات و غذای انگلستان و اداره کل غذا و داروی آمریکا مورد تایید قرار گرفته و فروش آن از سال 1985 در انگلستان و در سالهای بعد در اروپا (سال1992 در بلژیک، سال 1993 در هلند، سال 1994 در ایرلند، سال 1995 در سوئیس و سال 1998 در سوئد) آغاز شده است.
پروتئین قارچی تحت نام تجاری کورن بیش از یک دهه است که در انگلستان تولید و به عنوان جایگزین گوشت استفاده میشود و آمار حاکی از وجود بیش از 20 میلیون نفر مصرفکننده برای این محصول است.
به طور کلی میزان سرانه مصرف پروتئین در کشور ما چقدر است، آیا میتوان به این قارچها به عنوان یکی از راههای تامین امنیت غذایی بیشتر امیدوار بود؟
به گفته کارشناسان، جمعیت کشور در فاصله سالهای 1335 تا 1375 از 16 میلیون نفر به 2/65 میلیون نفر رسیده است. یعنی در عرض 40 سال جمعیت کشور به 4 برابر رسیده است و پیشبینی میشود براساس آمار سازمان ملل تا سال 2025 به بیش از 100 میلیون برسد. مطابق آخرین سرشماری نفوس در سال 1375 رشد جمعیت در حدود 2درصد اعلام شده است که این نرخ رشد درسالهای پیش از این، 91/3 درصد بوده است.
اگرچه یکی از راههای تامین امنیت غذایی جلوگیری از رشد جمعیت است، اما واقعیت مطلب این است که میزان غذای دریافتی در کشور (مصرف سرانه) هنوز هم فاصله زیادی با استانداردهای توصیه شده از سوی سازمان کشاورزی و خواربار جهانی (FAO) دارد. متخصصان تغذیه معتقدند به طور متوسط روزانه هر فرد به 29 گرم پروتئین حیوانی نیاز دارد که باید در جیره غذای روزانه وجود داشته باشد ولی در ایران این رقم حدود 20گرم است که 17 گرم آن از طریق تولیدات داخلی و 3 گرم نیز از طریق واردات تامین میشود. این موضوع مبین این مساله است که مصرف سرانه پروتئین حیوانی در ایران 30 درصد پایینتر از مقدار توصیه شده توسط فائو است.
از سوی دیگر مقدار پایین مصرف سرانه پروتئین در ایران نسبت به استانداردهای جهانی و کمبود منابع پروتئینی ضرورت انجام تحقیق بیشتر در این باره را ایجاد مینماید و زمینه تولید پروتئین قارچی به سبب کیفیت بالای آن و اثرات سودمند دیگر آن را فراهم میسازد.
علاوه بر تمام موارد فوق، استفاده از سوبسترایی (پیشماده) که ارزانقیمت و بومی ایران هم باشد ما را به سمت استفاده از ضایعات خرما هدایت کرد.
در طرح شما علاوه بر تولید منبع پروتئینی غیرحیوانی، آیا مزایای استفاده از قارچ به عنوان یک پروتئین گیاهی هم مدنظر بوده است؟
فواید تغذیهای پروتئین قارچی بخوبی شناخته شده است. این ماده حاوی 3 ـ 5/2 درصد چربی و فاقد کلسترول است. ترکیب اسیدهای چرب آن مشابه چربی گیاهی بوده، نسبت اسیدهای چرب غیراشباع به اشباع 5/3 به یک است، پروتئین قارچی کلسترول بد و LDL را کاهش و HDL را افزایش میدهد. فیبر پروتئین قارچی همچنین میتواند به عنوان پری بیوتیک عمل کند.
قارچها بهترین منبع برای تامین پروتئین با ویژگیهای تغذیهای فیزیکی و شیمیایی مناسب از محیطهای ساده و ارزانقیمت هستند
مایکوپروتئین به سبب این که عاری از مزه است در محصولات جایگزین گوشت با بیش از 90 درصد پروتئین قارچی براساس وزن خشک محصول هم هیچ گونه پس طعم (after taste) ایجاد نمیکند. این خاصیت راهی برای کاربرد این محصول در فرآوردههای لبنی یعنی جایی که بدون طعم بودن اجزا موضوعی ضروری است را هم فراهم میکند.
نکته جالب توجه دیگر آن است که بیومس تولید شده بعد از فرموله شدن با عوامل بانددهنده چون آلبومین تخممرغ، ادویه و چاشنیهای مختلف بافتی شبیه گوشت پیدا میکند و از لحاظ ویژگیهای جویدن و آبدار بودن شبیه گوشت است، اما برخلاف گوشت رنگ و طعم آن حتی بعد از پخت ثابت باقی میماند.
آیا تاکنون محصولاتی از این پروتئینها تولید شده است؟
شکلهای مختلف پروتئین قارچی شامل تکههای بدون طعم، (mince خرد شده)، سوسیس، برگر، فیله و استیک به بازارهای جهان عرضه شده است.
همچنین پروتئین قارچی در محصولاتی از قبیل ماست و بستنی به عنوان جایگزین چربی عمل میکند و نیز میتواند به شکل مشابه غلات سریال شده در صبحانه استفاده شود.
برنامه آینده محققان برای هرچه بهتر و بیشتر استفاده کردن از این منابع جدید پروتئینی کدام است؟
هدف کلی محققان در حال حاضر افزایش بازده تولید بیومس و همچنین استفاده از راهبردهای مختلف برای کاهش محتوای اسید ریبونوکلئیک است. محتوای RNA پروتئین قارچی 6-11w/w درصد میباشد؛ چراکه مقدار مجاز مصرف روزانه اسیدریبونوکلئیک در انسان حداکثر 2گرم است، به همین سبب باید میزان RNA توده زیستی توسط فرآیند حرارتی کاهش یابد.
همچنین استفاده از روشهای ارزانقیمت برای تولید تخمیری و ماده اولیه ارزانقیمت و در دسترس برای تولید این فرآورده ازجمله اهداف آینده است.
پیشینه این تحقیق در کشور به چه زمانی برمیگردد؟
در زمینه تولید پروتئین قارچی در ایران در مقیاس صنعتی کار برجستهای انجام نشده و در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از نوعی قارچ در شرایط تخمیر غوطهور صورت گرفته است. البته از آنجا که این تولید با سوبسترای گلوکزی انجام شد نمیتواند به عنوان مبنای تحقیق برای تولیدات صنعتی به حساب آید. از سوی دیگر در این پژوهشها از قارچ فوزاریوم اکسپوریوم که آلرژیزاست استفاده شده که این نکته باعث محدودیت تعمیم یافتههای این تحقیق به تولید تجاری و صنعتی محصول میشود.
برای آن که از ضایعات خرما پروتئین خوراکی تولید شود چه مراحلی باید طی شود؟
به این منظور شرایط بهینه تخمیر (دما، دورهمزن، منبع کربن، منبع نیتروژن) برای تولید محصول بازده بالا تعیین و کاهش اسید ریبونوکلئیک (RNA) محصول تا کمتر از 2 درصد با استفاده از شوک حرارتی انجام میشود، سپس تودهزیستی حاصل از تخمیر از محیط کشت جداسازی و خشک میشود. در نهایت مشخصات شیمیایی محصول (پروتئین خام، کربوهیدرات، چربی، خاکستر، رطوبت، اسید ریبونوکلئیک و RNA، پروفایل اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب) تعیین میشود. با انجام این تحقیق پروتئین قارچی به عنوان یک ماده غذایی پروتئینی با فیبر بالا، چربی کم و حاوی بیشتر اسیدهای آمینه ضروری در مقیاس آزمایشگاهی تولید میشود.
اما در اینجا یک سوال کلی مطرح میشود: چرا خرما به عنوان ماده اولیه در طرح شما در نظر گرفته شده است؟
خرما در ایران پیش ماده در دسترسی است. طبق آمار 65FAO درصد کل تولید خرمای جهان در ناحیه خلیجفارس و 35 درصد آن در آفریقا تولید میشود. محصول خرمای ایران در تمام انواع خشک، نیمهخشک و تازه در سال میلادی کشاورزی 1999 تا 2000 بیش از یک میلیون تن بوده و با تولید 20 درصد از کل خرمای جهان، اولین تولیدکننده خرما در جهان هستیم. متاسفانه 30 درصد این تولید به علت آفات و امراض از بین میرود.
همچنین عوامل دیگری نیز مانند شیره زدن خرماها، گذشت زمان، لهیدگی هنگام برداشت و پس از آن، کرمخوردگی قبل و پس از برداشت، ضایعات ناشی از بستهبندی و عوامل غیرقابل اجتناب دیگر نیز بر درصد نهایی خرماهای ضایعاتی و غیرقابل فروش و عرضه در بازار به عنوان خرمای خوراکی میافزاید.
همین قابلیتها باعث شدند تا طی تحقیقی که با حمایت مالی انستیتو تحقیقات تغذیهای و صنایع غذایی کشور و با همت محققان آن مرکز صورت گرفت، تولید پروتئین قارچی به روش کشت سطحی با استفاده از نوعی قارچ از قند خرما انجام شود.
بهاره صفوی
گروه دانش
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم