Еда будущего: красная икра из соков, 3D-печать кальмара из бобов и ваш ИИ-диетолог
Наступает эпоха экологической турбулентности: перенаселение, продовольственные кризисы и возможный голод. Предприниматели-визионеры считают, что будущее пищевой промышленности — в интеграции с искусственным интеллектом. Вместе с экспертами изучаем, как машины будут создавать питание будущего и что можно попробовать уже сейчас: растительная еда, применение ИИ в производстве пищи и «умная» настройка продуктов для индивидуального рациона.
Сегодня пищевая промышленность — общий знаменатель основных экологических катастроф: глобальное потепление, засуха, уничтожение лесов, нехватка воды, голод. Белковая еда животного происхождения была нашим основным источником питания несколько тысяч лет, и именно ее производство во многом влияет на изменение климата. А ведь население планеты к 2030 году достигнет уже 8,5 млрд человек. Пищевые привычки такого количества людей сильно влияют на мир.
Ученые заявляют: «Если вы хотите начать помогать экологии, то в первую очередь перестаньте есть мясо или хотя бы сократите его потребление». Коровы и скот в целом выделяют метан и другие парниковые газы, которые нагревают нашу планету. Это приводит к необратимым последствиям для всех экосистем.
Производство 1 кг говядины высвобождает 36 кг выбросов парниковых газов.
30% от общих парниковых газов, производимых на Земле, приходится на сельское хозяйство.
Площадь сельскохозяйственных земель в мире составляет приблизительно 5 млрд га, или 38% всей площади суши.
Около ⅓ из них используется в качестве пахотных земель, а еще ⅔ составляют луга и пастбища для выпаса скота.
Кроме этого, при выращивании корма для животных используют антибиотики, химические удобрения и пестициды, которые отравляют нашу почву и воду.
Пока одни люди отказываются верить в печальные прогнозы экологов и ученых, а другие даже не знают об этих проблемах, в разных точках мира появляются «зеленые» предприниматели. Они уже готовы внедрять решения, направленные на спасение планеты.
Главные тренды ближайших десятилетий: растительная еда, применение технологий и искусственного интеллекта в производстве пищи и настройка индивидуальных пищевых характеристик продукта.
Замена животных продуктов на растительные — первый пункт в смене пищевой парадигмы.
В начале 2021 года произошла коллаборация двух самых известных компаний в своих категориях: McDonald’s и Beyond Meat (производит мясо растительного происхождения). Они разработали McPlant Burger, в состав которого, помимо растительной котлеты, входят веган-сыр и майонез, салат, помидоры, соленые огурцы, лук, горчица и кетчуп. В рамках теста он продавался в Скандинавии и Канаде.
требует на 46% меньше энергии и на 99% меньше воды,
на 93% меньше влияет на использование земли.
В России тоже появляются компании, для которых важна экологическая ситуация в мире. Идея создать стартап Greenwise, производящий растительное мясо, появилась у Юлии Марсель и Артема Пономарева, когда они учились в магистратуре в Нидерландах — одной из самых экологичных стран Европы.
Юлия Марсель:
«В Нидерландах никого не удивить зеленой энергией, раздельным сбором мусора, здоровым питанием и заменой машин на велосипеды. Там этичное и экологичное отношение к окружающей среде прививается с детства. Во время учебы мы удаленно подрабатывали в компании отца Артема — ведущего производителя пищевых ингредиентов в России. Компания специализируется на глубокой переработке растительного сырья. И, вернувшись, мы решили создать готовый растительный продукт.
В момент основания компании мы сами создавали продукты и мучили вопросами технологов, которые раньше никогда не сталкивались с производством растительных альтернатив. Лишь спустя 3 года работы у нас сформировался собственный отдел R&D (research and development, разработка и развитие), который тестирует новые рецептуры. Сейчас мы хорошо понимаем, как создать альтернативный продукт с нуля: у нас больше 6 лет опыта в пищевке и ингредиентах, составлении рецептур и создании новой альтернативной продукции.
Растительная говядина в сыром виде от Greenwise. Фото предоставлено пресс-службой компании
Во всем мире сильнейший тренд на альтернативные белки: микопротеины, белки из водорослей, культивируемые белки. Причина — статистика прироста населения: к 2050 году численность увеличится почти до 10 млрд человек. Столько людей не прокормить с помощью сельскохозяйственных животных (не хватает земли, воды и прочих ресурсов), поэтому человечеству нужно искать другие источники пищи. Поэтому эксперты пищевой индустрии видят будущее пищевой промышленности в переходе на растительные источники белка, ферментации и технологиях культивации мяса и молока „в пробирке“.
Однако мы думаем, что в ближайшее время люди при выборе еды будут руководствоваться именно ценой продуктов. К сожалению, покупательская способность в большинстве стран продолжает снижаться».
Готовая растительная говядина Greenwise. Фото предоставлено пресс-службой компании
Сейчас в ассортименте Greenwise есть растительное филе (со вкусом говядины и курицы, уже готовое к употреблению), стрипсы (текстурированный растительный белок, повторяющий структуру говядины и курицы, но без вкуса мяса), джерки (кусочки растительного вяленого «мяса» со вкусом говядины, курицы или белых грибов), растительные котлеты и колбаса.
Американский стартап Eat Just разработал растительное яйцо под названием Just Egg. Оно продается в двух видах: замороженные лепешки и жидкость. В основе белковый изолят маша как заменитель яиц, в состав также входят вода, куркума, экстракт моркови для цвета, низин (консервант), рапсовое масло, соль, сахар, соевый лецитин, сушеный лук, натуральные ароматизаторы. Белка в растительном яйце столько же, сколько и в обычном, но в нем, в отличие от животного варианта, нет холестерина.
В одной порции (44 мл): 70 калорий, 5 г жира, 5г белка, 1 г углеводов, 170 мг натрия. Источник
При производстве Just Egg воды расходуется на 98% меньше, используется на 86% меньше земли и углеродный след на 93% меньше, чем при производстве обычных яиц.
В московском ресторане Good Food Bowl готовят только из растительных ингредиентов. Основатель и бренд-шеф заведения Артур Сита придумал веганские варианты любимых азиатских блюд.
В меню есть веган-яйца с ореховой основой и овощным кремом, угорь и лосось, сделанные из овощей, гребешки из грибов и красная икра из соков.
Большинство гостей ресторана — приверженцы обычного питания. Говорят, что по вкусу, текстуре и внешнему виду всё очень похоже на оригинал. Идея проекта — создать вкусную и полезную еду, которая может помочь комфортно перейти на растительное питание, а также познакомить как можно больше людей с богатым разнообразием здоровой веган-кухни в привычном и знакомом формате быстрого питания.
О росте тренда на растительные альтернативы говорит факт: почти все большие продовольственные магазины и маркетплейсы и в России, и в других странах ставят на свои офлайн- и онлайн-полки такие продукты.
ИИ в создании растительных альтернатив
Искусственный интеллект — это область информатики, разрабатывающая модель интеллектуального поведения для компьютеров. То есть ИИ использует компьютеры и машины для имитации возможностей человеческого разума в решении проблем.
Сейчас появляются стартапы, предлагающие способ производства еды, который основан на выращивании растений. Например, чилийский NotCo хочет сократить мировое потребление мяса. Компания выпускает растительные альтернативы с использованием искусственного интеллекта «Джузеппе». Они пытаются заставить людей думать, что они едят стейк, яйца или молоко, когда на самом деле это не так.
«Джузеппе» рассказывает нам, как воспроизвести животную пищу, используя растительные составы. Алгоритм «понимает», что существуют четкие связи между молекулярными компонентами пищи и человеческим восприятием вкуса и текстуры. «Магия», стоящая за «Джузеппе», полностью связана с химией.
ИИ рассматривает молекулярный состав продуктов (например, молока), затем создает список ингредиентов молока, основываясь на анализе основных компонентов. После этого «Джузеппе» рекомбинирует элементы из пищи растительного происхождения для воссоздания вкуса и вида животного оригинала.
По факту ИИ на химическом уровне ищет аналоги животных компонентов в растительном мире, чтобы они могли дать тот же вкус, запах, текстуру и цвет.
Машина, в отличие от человека, может одновременно думать о сочетаемости 5–10 ингредиентов, чтобы понять, какой будет вкусовой профиль конечного продукта.
Такая пересборка возможна благодаря тому, что между растениями и животными есть много общего: у нас общая химическая природа. У всех есть ДНК и РНК, белки, липиды и углеводы.
Например, ученые определили, что красная капуста может выделять молекулу, похожую на лактозу (и наш мозг тоже воспринимает ее как лактозу). На основе этой молекулы они сделали эмульсию, напоминающую майонез, только из-за цвета капусты она получилась красного цвета. Теперь «Джузеппе» должен решить вопрос с цветом, так как эта характеристика важна для нас при восприятии продукта.
NotCo уже создали с помощью ИИ растительный майонез, молоко, мясо, мороженое, тунец. Вот, к примеру, состав немайонеза:
масло канолы (рафинированное растительное масло, получаемое из модифицированного рапса, но, в отличие от рапсового, имеет нейтральный аромат и не содержит вредных веществ),
вода,
нут,
семена горчицы,
виноградный уксус,
лимонный сок,
соль,
светлый сахар,
чесночный порошок,
тмин,
белый перец,
ЭДТА (добавка Е385, используется, чтобы предотвратить окисление металлов в продуктах и изменение окраски).
Лайм уравновешивает вкус, виноградный уксус привносит мягкость, нут добавляет сливочности, масло канолы обеспечивает хорошую текстуру, семена горчицы подчеркивают вкус. На 100 г продукта всего 48 ккал, это в 14 раз меньше, чем в классическом майонезе.
Еда, произведенная ИИ, по качеству будет лучше обычной. Все параметры, включая калорийность, содержание аминокислот, витаминов и микроэлементов, регулируются компьютерной программой.
Признаком надвигающегося будущего можно назвать цифровое воплощение ИИ — шеф-повар-аватара московского ресторана SHE. Виртуального сотрудника зовут Саша SHE. Некоторые позиции меню были составлены при помощи ИИ со вшитой в него нейронной сетью, обученной принимать решения как шеф-повар.
Аватара на базе ИИ разрабатывало «Агентство искусственного интеллекта». Его специалисты расспросили Владимира Мухина, бренд-шефа холдинга White Rabbit Family, куда входит ресторан SHE, о том, как он принимает решения, что с чем лучше сочетать при приготовлении еды. Потом в систему загрузили некоторые рецепты, и ИИ сгенерировал свои варианты блюд на основе матрицы совместимости. Говорят, что были и очень странные, и интересные варианты — они легли в основу блюд, которые появились в меню. Нейросеть продолжает обучаться.
Пищевой 3D-принтер
Замена классического мяса на растительные альтернативы неразрывно связана с технологиями. Компания Redefine meat производит немясные продукты, которые выглядят, пахнут, имеют структуру и сочность, как у настоящей говядины.
В 2018 году команда впервые презентовала стейк растительного происхождения, напечатанный на 3D-принтере. Трехмерная печать позволяет воспроизводить более 70 различных сенсорных факторов мяса, используя веганские компоненты, имитирующие мышцы, жир и кровь.
«Мясо» Redefine Meat производится из относительно простых ингредиентов — трех источников растительного белка, жира и воды. Секрет кроется в способе изготовления продукта. Вместо экструзии или прессования компания использует 3D-печать для придания своим продуктам более реалистичной текстуры и ощущения во рту. Имитируются не только волокна мяса, но и то, как жир и вода удерживаются в мясной матрице.
Процесс печати на 3D-принтере веганского стейка от Redefine meat. Источник
Все эти компании не ставят перед собой задачу привлечь к продуктам именно веганов, вегетарианцев или пескетарианцев. В основном они создают псевдомясо или псевдорыбу для обычных потребителей, которые едят все и ценят в первую очередь вкус любимых стейков, котлет, сосисок, а не экологичность.
3D-печать на пищевом принтере позволяет создавать еду из самых различных компонентов, причудливо их смешивая. Пищевой принтер позволит настроить конечное блюдо выбранной текстуры, исходя из ваших требований и вкусов, и сократить количество отходов.
Еще один плюс такого производства — возможность питаться более правильно, например, убрав из продукта вредный жир и заменив его белком.
Технология дает неограниченные возможности для создания новых продуктов: можно менять соотношение ингредиентов и их конечную форму на тарелке.
В России на пищевом 3D-принтере печатают пока только в одном ресторане — в московском Twins Garden. Например, можно создать растительного кальмара. Недавно заведение получило две мишленовских звезды в основной категории. Помимо этого «зеленую» звезду дали шеф-поварам ресторана — братьям Березуцким. Такая награда дается тем, кто по мнению инспекторов, думает об ответственном потреблении — сокращает пищевые отходы и использует инновационные технологии.
Иван Березуцкий:
«Наша изначальная идея заключалась в том, чтобы создать продукт из альтернативного белка для гостей с аллергией на морепродукты — одной из самых распространенных в мире.
Кальмар из альтернативного белка, напечатанного на 3D-принтере. Источник
Кальмар был выбран осознанно и не случайно. Из всех морепродуктов людям он больше всего знаком, его пробовали почти все. Это важно, потому что люди имеют представление о вкусе, текстуре, запахе и могут сравнить оригинал с нашим вариантом. В первую очередь мы хотели дать возможность аллергикам попробовать то же самое, но только из альтернативного белка, вкусовые и органолептические свойства которого очень похожи на свойства обычного кальмара.
Мы использовали технику 3D-принтера потому, что она даст четкую модель кальмара, воспроизвести которую человек вряд ли сможет. Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions сделала макет, а мы придумали массу, из которой состоит кальмар. В нее входят фасолевый белок, соль, водоросли, маринованные водоросли и вода. После печати кальмара мы его жарим как обычный морепродукт. Сейчас мы разрабатываем еще кое-что очень интересное.
Еда развивается, как и все остальное. Но технология — это всего лишь средство для реализации человеческой идеи. Ни одна технология не может главенствовать над идеей, рожденной у человека в голове.
В ближайшие 10–20 лет будет тренд на персонализацию еды, более глубокую изученность продуктов, ориентацию на пользу. Человек будет больше хотеть знать о том, что он ест и для чего. У нас появится больше выбора в связи с развитием альтернативных направлений еды».
Персонализированная медицина и нутрициология
Отношение к своему здоровью и в том числе к питанию у людей меняется, хоть и медленно и не везде. Это более отчетливо прослеживается в больших западных мегаполисах с быстрым ритмом жизни, огромным количеством возможностей и плохой экологической ситуацией. Стиль жизни и питания становится более осознанным и здоровым. Мы хотим больше знать о себе и своем организме, чтобы правильно распоряжаться этой информацией для улучшения качества жизни.
С каждого человека можно собрать набор индивидуальных биологических данных о клетках, процессах, происходящих в них, взаимодействии между генами, мозгом, мышцами и органами.
Эти данные можно оцифровать и с помощью ИИ, врачей и нутрициологов разработать диету для конкретного человека.
Персонализированные диеты будут разработаны на основе данных, полученных из человеческих генов, которые не меняются, а также на основе данных о микробиоме и эпигенетике (это направление изучает изменения наследственной информации, не связанные с изменением структуры ДНК, а происходящие под влиянием внешних факторов — образа жизни или диеты).
В будущем по анализу крови и ДНК человек сможет получить пищевое решение под ключ. К примеру, индивидуальный список полезных для него продуктов или готовый рацион.
«Я предполагаю, что в ближайшем будущем будут создаваться формулы, сбалансированные по витаминно-минеральному составу. Они должны быть составлены на основе максимально натуральных суперфудов, выращенных в экологически чистых местах и произведенных на чистых сертифицированных предприятиях. Для создания формул могут быть привлечены эндокринологи, нутрициологи, геронтологи (изучают процессы старения) и другие специалисты. Сам формат приема может отличаться от привычных нам витаминов и добавок, которые многие принимают сейчас. Упаковать их могут в гели, концентраты, смузи, смеси, куда нужно добавить любую жидкость.
Введение в рацион таких формул не исключает полноценного здорового питания на постоянной основе. Такие технологии будут направлены на продление биологического возраста и уменьшение его по сравнению с хронологическим. Получение всего необходимого для организма здесь и сейчас будет упрощать жизнь человека в постоянно ускоряющемся темпе мира».
«В первую очередь в будущем произойдет развитие всевозможных заменителей: мяса, молочной продукции, красной икры и так далее. Это обусловлено этическими и экологическими соображениями, желанием заботиться о своем здоровье. Через условные 10 лет выбор альтернатив будет гораздо более внушительным: они станут совершенно обычными продуктами наравне с привычными нам оригиналами.
Также сейчас можно наблюдать развитие тренда на полезные способы приготовления пищи. Например, популярный в общепите способ су-вид или вакуум, когда важно постоянное поддержание невысокой температуры. Ингредиенты помещаются в герметичный пакет и отправляются томиться на водяной бане в специальной кастрюле. Так можно сохранить гораздо больше полезных веществ внутри продукта. Однако в домашних условиях пока мало кто делает так. Надеюсь, что в будущем этот способ приготовления будет популяризироваться.
Возможно также, что наши дети или внуки будут использовать в пищу продукты из насекомых как источник белка. Его там больше, чем в мясе, и получить его легче из-за большой и быстрой урожайности».
«Мне кажется, в будущем будет несколько категорий потребителей. Первая — люди, желающие получить за минимальные деньги максимально сытный и вкусный продукт, например фастфуд. Вторая — гурманы, люди, которые будут есть деликатесы, необычные блюда и труднодоступные продукты. Третья — приверженцы правильного питания. В рамках последней группы и будет развиваться дальше веганское, кето- и функциональное питание.
Функциональное питание будет продаваться в виде порошков и тюбиков с необходимыми аминокислотами, витаминами, минералами, полезными жирами, правильными углеводами. Это будет особенно актуально для тех, кто не хочет заморачиваться насчет еды и готов купить готовое решение.
Еще может поменяться отношение к производству и выращиванию еды. С каждым годом натуральные продукты становятся всё менее полезными и даже вредными из-за загрязнения мест, где их выращивают. Подобранные специально для вас синтетические аналоги, которые будут иметь в составе все необходимые организму макро- и микронутриенты, могут заменить обычную еду».
Еда в пробирке
Интенсивное промышленное сельское хозяйство и плохие условия содержания животных — распространенные причины свиного и птичьего гриппа, кишечной палочки, сальмонеллы. Производство мяса в стерильной и контролируемой среде может предотвратить эти проблемы и повысить безопасность пищи. Кроме того, тогда можно будет перестать использовать антибиотики, которые назначают сельскохозяйственным животным, что приводит к антибиотикорезистентности у человека.
Привычное нам мясо, птицу и рыбу уже делают в лабораторных условиях. Такие продукты производят непосредственно из клеток зверей и птиц, они практически не требуют выращивания — и при этом не нужно забивать настоящих животных.
Эта технология может кардинально изменить способ производства мяса, сделав его более мягким и менее вредным для окружающей среды.
Ученые начали использовать знания и методы, накопленные в области стволовых клеток и тканевой инженерии для разработки мяса на основе клеток. В тканевой инженерии можно имитировать физические и биохимические особенности природной ткани. Клетки и биоматериалы интегрируются в подходящих условиях культивирования для формирования зрелых тканей.
Вдобавок мясо в пробирке можно настроить и контролировать. Комбинации клеток разных видов могут привести к появлению новых вкусов и ароматов. Однако пока эта технология очень дорогая и массово ее не применяют.
Индустрия растительной еды и альтернативного белка динамично развивается. Совершенствуются технологии, растет число потребителей и объемы изготовления, а это приводит к снижению затрат и постепенному удешевлению продукта.
Основные способы производства еды и источники обычного белка скоро станут архаикой. Сегодня потребители начинают требовать свежих, полезных, питательных и доступных продуктов, созданных в прозрачных и устойчивых условиях.
Инновационные растительные варианты способны значительно улучшить экологическую ситуацию, сократив выброс парниковых газов, и качественно решить проблему нехватки еды в мире.
Мы еще в начале пути, но уже в ближайшем будущем мы увидим тектонические сдвиги в наших пищевых привычках и работе продовольственных систем.
