تخم مرغ از نظر آشپزی یک چیز شگفت انگیز است: خوشمزه، مغذی و همه کاره. آمریکایی ها سالانه نزدیک به 100 میلیارد از آنها را می خورند، تقریباً 300 برای هر نفر. اما تخم‌مرغ‌ها، اگرچه سبزتر از سایر منابع غذایی حیوانی هستند، اما ردپای زیست‌محیطی بزرگ‌تری از تقریباً هر غذای گیاهی دارند – و تولید تخم‌مرغ صنعتی مسائل مهمی را در مورد رفاه حیوانات ایجاد می‌کند.
بنابراین دانشمندان علوم غذایی و چندین شرکت سخت تلاش می کنند تا جایگزین های بهتر و بهتری برای تخم مرغ های گیاهی بیابند. دیوید جولیان مک کلمنتز، دانشمند مواد غذایی در دانشگاه آمهرست ماساچوست، می گوید: «ما در تلاشیم تا یک تخم مرغ را مهندسی معکوس کنیم.
این کار آسانی نیست زیرا تخم مرغ های واقعی نقش های زیادی در آشپزخانه دارند. می‌توانید از تخم‌مرغ‌های زده شده برای چسباندن آرد سوخاری در روکش استفاده کنید یا کوفته‌ها را کنار هم نگه دارید. می‌توانید از آنها برای امولسیون کردن کره و آب در مایونز استفاده کنید، آنها را به شکل املت هم بزنید، یا آنها را هم بزنید تا روی کیک مرنگ یا فرشته بمالید. یک جایگزین تخم مرغ همه منظوره باید همه این کارها را به خوبی انجام دهد، در حالی که بافت آشنا و – شاید – طعم تخم مرغ واقعی را به شما بدهد.
تخم های گیاهی امروزی هنوز از این هدف جهانی فاصله دارند، اما محققان در صنعت و دانشگاه در تلاش برای بهبود آنها هستند. مواد و فرآیندهای جدید منجر به جایگزین‌های تخم‌مرغی می‌شوند که نه تنها شبیه تخم مرغ هستند، بلکه به طور بالقوه مغذی‌تر و طعم بهتری نسبت به تخم‌مرغ دارند.
در عمل، ساخت یک تخم‌مرغ گیاهی متقاعدکننده عمدتاً به تقلید از نحوه رفتار آلبومین تخم مرغ و سایر پروتئین‌های موجود در تخم‌مرغ‌های واقعی در طول پخت و پز است. هنگامی که پروتئین های تخم مرغ بالاتر از نقطه بحرانی گرم می شوند، باز می شوند و به هم می چسبند و چیزی را تشکیل می دهند که دانشمندان مواد غذایی آن را ژل می نامند. این باعث می شود که سفیده تخم مرغ و سپس زرده در حین پخت ببندد.
تکثیر این ماده با برخی از پروتئین های گیاهی که تمایل دارند اسیدهای آمینه حاوی گوگرد بیشتری نسبت به پروتئین های تخم مرغ دارند، آسان نیست. این گروه‌های گوگرد به یکدیگر متصل می‌شوند تا پروتئین‌ها در دماهای بالاتر باز شوند. در نتیجه، معمولاً باید طولانی‌تر و داغ‌تر از تخم‌مرغ‌های واقعی پخته شوند.
برای تهیه تخم مرغ گیاهی، دانشمندان علوم غذایی معمولاً با استخراج مخلوطی از پروتئین ها از منابع گیاهی مانند سویا، ماش یا سایر محصولات شروع می کنند. مک کلمنتز، که در مورد طراحی غذای گیاهی در سال 2024 می نویسد، می گوید: “شما می خواهید با منبعی پایدار، مقرون به صرفه و ثابت از پروتئین گیاهی شروع کنید.” بررسی سالانه علوم و فناوری غذایی. بنابراین شما می‌خواهید جستجوی خود را به آن دسته از پروتئین‌هایی که استفاده از آنها مقرون به صرفه است محدود کنید.
خوشبختانه، برخی از عصاره ها تحت سلطه یک یا چند پروتئین هستند که در دمای کافی پایین نگه داشته می شوند تا تقریباً مانند پروتئین های تخم مرغ واقعی عمل کنند. تخم‌مرغ‌های گیاهی کنونی به این پروتئین‌ها متکی هستند: Just Egg از آلبومین‌های گیاهی و گلوبولین موجود در عصاره ماش استفاده می‌کند، Simply Eggless از پروتئین‌های لوبیا استفاده می‌کند، و McClements و دیگران در حال آزمایش با آنزیم فتوسنتزی روبیسکو هستند که به وفور در پنجه کلاغی و سایر بافت های برگ.
این روزها، فن‌آوران مواد غذایی می‌توانند طیف وسیعی از پروتئین‌ها را در مقادیر زیاد با وارد کردن ژن یک پروتئین انتخاب‌شده در میزبان‌هایی مانند باکتری یا مخمر تولید کنند، سپس میزبان‌ها را در یک مخزن رشد دهند، فرآیندی که تخمیر دقیق نامیده می‌شود. این پنجره بزرگ جدیدی را برای کشف سایر منابع گیاهی پروتئین که ممکن است بیشتر با خواص تخم مرغ واقعی مطابقت داشته باشد، باز می کند.
چندین شرکت در حال حاضر به دنبال آن هستند. به عنوان مثال، Shiru، یک شرکت بیوتکنولوژی مستقر در کالیفرنیا، از یک پلت فرم پیشرفته هوش مصنوعی برای شناسایی پروتئین‌هایی با ویژگی‌های خاص از پایگاه داده‌اش شامل بیش از 450 میلیون توالی پروتئین طبیعی استفاده می‌کند. برای یافتن پروتئین گیاهی بیشتر شبیه تخم مرغ، این شرکت ابتدا معیارهایی را که باید رعایت می کرد انتخاب کرد. برای تخم مرغ، این شروع ژل حرارتی است – یعنی. جاسمین هیوم، مهندس پروتئین که موسس و مدیر عامل شرکت است، می‌گوید زمانی که از مایع به جامد تبدیل می‌شود. و باید به بافت مناسبی منتهی شود – نه خیلی سفت، نه خیلی لاستیکی، نه خیلی نرم، این خواص به جزئیاتی مانند آمینواسیدهای پروتئین، به ترتیب و نحوه تا شدن آن به صورت سه بعدی بستگی دارد. ساختار – فرآیندی بسیار پیچیده که موضوع جایزه نوبل شیمی 2024 بود.
این شرکت سپس پایگاه داده خود را جستجو کرد و فهرست کوتاهی را هدف قرار داد که معتقد بود شرایط را برآورده می کند. تکنسین ها این پروتئین ها را تولید کردند و خواص آنها را آزمایش کردند و تعداد انگشت شماری از پروتئین های بالقوه شبیه تخم مرغ را پیدا کردند. تعداد کمی از آنها به اندازه کافی خوب بودند تا شرکت را برای تجاری سازی محصول خود شروع کنند، اگرچه هیوم از ارائه جزئیات بیشتر خودداری کرد.
شکستن کد طعم
با در دست داشتن پروتئین پایه، گام بعدی برای فن‌آوران مواد غذایی اضافه کردن مولکول‌های دیگری است که به تخم‌مرغ شدن محصول کمک می‌کنند. برای مثال افزودن روغن های گیاهی می تواند بافت را تغییر دهد. کریس جونز، سرآشپزی که معاون توسعه محصول در Eat Just است که جایگزین تخم مرغ Just Egg می شود، می گوید: «اگر هیچ کره ای در محصول نریزم، بیشتر شبیه سفیده تخم مرغ مخلوط می شود. “اگر 8 تا 15 درصد بریزم، مثل یک تخم مرغ کامل به هم می خورد.” اگر بیشتر اضافه کنم، مانند خمیر عمل می کند.»
توسعه‌دهندگان همچنین می‌توانند رزین‌هایی اضافه کنند تا از ته‌نشین شدن پروتئین در مخلوط در طول ذخیره‌سازی جلوگیری کنند، یا مولکول‌هایی را اضافه کنند که در دمای اتاق نیمه‌شفاف هستند، اما هنگام پخته شدن مات می‌شوند و همان سیگنال بصری آماده‌بودن تخم‌مرغ‌های واقعی را ارائه می‌دهند.
و سپس طعم وجود دارد: تخم مرغ های گیاهی فعلی اغلب از طعم بد رنج می برند. جونز می‌گوید: «نسخه اول ما طعمی شبیه طعمی داشت که تصور می‌کردید کف عرشه چمن‌زنی مزه‌ای داشته باشد – واقعاً چمن‌دار. او می‌گوید که محصول فعلی این شرکت، نسخه 5، هنوز دارای پیچیدگی‌هایی است.
دوین پیترسون، شیمیدان طعم دهنده در دانشگاه ایالتی اوهایو، می گوید: این طعم های لوبیا توسط یک مولکول ایجاد نمی شوند: “این ترکیبی است که عصاره های پروتئینی حبوبات حاوی آنزیم هایی است که برخی از این مولکول های فرار را ایجاد می کند.” او می‌گوید: – و جدا کردن مواد فرار مضر و اجتناب از آنها یا حذف آنها فرآیندی دشوار است. (ظاهراً، پختن تک پروتئین ها در حمام می تواند این مشکل را کاهش دهد.) بسیاری از پروتئین های گیاهی نیز دارای مولکول هایی به نام پلی فنول هستند که به سطح آنها متصل است که به طعم لوبیا کمک می کند. مک کلمنتز می گوید: «حذف این پلی فنول ها بسیار چالش برانگیز است، زیرا آنها محکم به هم متصل هستند.
کارشناسان موافق هستند که حذف غلات و سایر طعم های بد مزه چیز خوبی است. اما توافق کمتری در مورد اینکه آیا توسعه دهندگان باید به طور فعال یک تخم مرغ گیاهی را بیشتر شبیه یک تخم مرغ واقعی کنند، توافق وجود دارد. جونز می گوید: «این در واقع یک موضوع قطبی است.
بیشتر طعم یک تخم مرغ از ترکیبات گوگردی می آید که لزوما برای مصرف کنندگان خوشایند نیستند. جونز می‌گوید: «تخم‌مرغ طعم خاصی دارد، زیرا در هنگام تجزیه گوگرد تولید می‌کند. وقتی از مزه‌کنندگان خواسته شد تا سس مایونز بدون تخم‌مرغ Eat Just را با نسخه سنتی آن با یک تخم‌مرغ واقعی مقایسه کنند، او خاطرنشان می‌کند که “حداقل 50 درصد طعم گوگردی سس مایونز واقعی را دوست نداشتند.”
این مشکلاتی را برای توسعه دهندگان ایجاد می کند. «آیا باید طعم گوگرد داشته باشد یا باید دیدگاه خاص خود را داشته باشد، طعمی که سرآشپزهای ما در حال توسعه آن هستند؟ ما هنوز پاسخی نداریم.” جونز می گوید. او می‌گوید حتی برای چیزی مانند املت، توسعه‌دهندگان می‌توانند «مکانی خنثی را در نظر بگیرند که در آن هر چاشنی که اضافه می‌کنید همان چیزی است که می‌خواهید بچشید».
از آنجایی که فن‌آوران مواد غذایی برای غلبه بر این چالش‌ها تلاش می‌کنند، تخم‌های گیاهی احتمالاً بهتر و بهتر می‌شوند. اما هدف نهایی ممکن است پیشی گرفتن از عملکرد تخم‌مرغ‌های واقعی باشد، نه به سادگی. مک کلمنتز و همکارانش قبلاً با افزودن لوتئین، یک ماده مغذی مهم برای سلامت چشم، به قطرات روغن در زرده تخم‌مرغ‌های گیاهی آزمایش کرده‌اند.
در آینده، دانشمندان می توانند ترکیب اسید آمینه پروتئین ها را تنظیم کنند یا محتوای کلسیم یا آهن تخم مرغ های گیاهی را برای رفع نیازهای تغذیه ای افزایش دهند. بیانکا داتا، دانشمند مواد غذایی در موسسه غذای خوب، یک سازمان غیرانتفاعی بین‌المللی که از توسعه غذاهای گیاهی حمایت می‌کند، می‌گوید: «در نهایت، می‌توانیم چیزی را طراحی کنیم که بسیار سالم‌تر از آنچه در حال حاضر موجود است، باشد. ما تازه در ابتدای کار هستیم تا ببینیم چه چیزی ممکن است.»
