จากขยะอาหารสู่ชีสสไตล์เปโคริโนะ: ภูมิปัญญาโบราณฟื้นคืนชีพด้วยเทคโนโลยีชีวภาพล้ำสมัย

วัตถุดิบที่ควรถูกทิ้ง กลับกลายเป็น "อูมามิ" ใหม่

เมื่อพูดถึงขยะอาหาร หลายคนอาจนึกถึงขยะจากครัวเรือน ผักที่ขายไม่หมดในซูเปอร์มาร์เก็ต หรืออาหารที่เหลือจากร้านอาหาร แต่จริงๆ แล้ว เวทีใหญ่ของการสูญเสียอาหารอยู่ในโรงงานก่อนที่อาหารจะมาถึงโต๊ะอาหารของเรา กากถั่วเหลืองหลังจากคั้นนมถั่วเหลือง กากธัญพืชหลังจากทำนมพืช เปลือกโกโก้หลังจากแปรรูป ถั่วเหลืองที่เหลือจากการสกัดโปรตีนถั่วลันเตา สิ่งเหล่านี้เคยถูกนำไปใช้เป็นอาหารสัตว์ ทำปุ๋ยหมัก หรือกำจัดในราคาถูก

แต่ในวงการเทคโนโลยีอาหาร สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ถูกเรียกว่า "ขยะ" แต่ถูกเรียกว่า "วัสดุพื้นฐาน" ซึ่งเป็นฐานสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ และเป็นวัตถุดิบที่สามารถดึงรสชาติ กลิ่น สารอาหาร และเนื้อสัมผัสออกมาได้ผ่านการหมัก

สิ่งที่ได้รับความสนใจจากการรายงานของ BBC ล่าสุดคือ ผลิตภัณฑ์ชีสจากขยะอาหารที่พัฒนาในห้องวิจัยของคุณ Vayu Hill-Maini จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด มันไม่ใช่ชีสแบบดั้งเดิมที่ทำจากนมวัว แต่ใช้การหมักด้วยเชื้อราเพื่อเปลี่ยนผลพลอยได้จากอาหารที่ควรถูกทิ้งให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีรสเค็มและแข็งคล้าย "เพโคริโน" หรือ "พาร์เมซาน" ที่สามารถขูดใส่พาสต้าได้

คุณ Hill-Maini มองว่าการหมักไม่ใช่แค่เทคนิคการถนอมอาหาร แต่เป็นเทคนิคการออกแบบใหม่สำหรับวัตถุดิบ จุลินทรีย์ไม่เพียงแค่ย่อยสลายน้ำตาลและแป้งให้กลายเป็นแอลกอฮอล์หรือกรด แต่ยังสามารถย่อยสลายเส้นใยที่ย่อยยากเช่นเซลลูโลสให้กลายเป็นสารที่ย่อยง่ายขึ้นหรือโปรตีนได้ นั่นหมายความว่าส่วนที่เรามองว่า "ยากที่จะกิน" หรือ "มีค่าน้อย" สามารถถูกเปลี่ยนเป็นวัตถุดิบอื่นโดยจุลินทรีย์

นี่ไม่ใช่แนวคิดใหม่เลย มิโซะ ซอสถั่วเหลือง นัตโตะ ชีส โยเกิร์ต เบียร์ ไวน์ ขนมปัง การหมักเป็น "วิศวกรรมอาหารโบราณ" ที่มนุษยชาติใช้มานาน สิ่งที่ใหม่คือการรวมการวิเคราะห์จีโนม AI การหมักที่แม่นยำ ไบโอรีแอคเตอร์ และการประเมินประสาทสัมผัสของเชฟเข้าด้วยกัน เพื่อพยายามเปลี่ยนผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมให้กลับมาเป็นอาหารที่มีมูลค่าสูง

เชื้อราเป็น "การเน่าเสีย" หรือ "พ่อครัว"?

กุญแจของเทคโนโลยีนี้คือเชื้อราที่เรียกว่า Neurospora ในอินโดนีเซียมีอาหารดั้งเดิมที่เรียกว่า "ออนชอม" ซึ่งทำจากการหมักกากถั่วเหลืองที่ได้จากการทำเต้าหู้ ในที่นี้ เชื้อราจะเติบโตบนผลพลอยได้จากถั่วเหลืองที่ควรถูกทิ้งและเปลี่ยนให้กลายเป็นอาหารหมักที่กินได้ การวิจัยของคุณ Hill-Maini และทีมงานกำลังวิเคราะห์ความรู้ดั้งเดิมนี้ในเชิงวิทยาศาสตร์และสำรวจว่ามันสามารถนำไปใช้กับผลพลอยได้จากอาหารอื่นๆ ได้หรือไม่

สิ่งที่สำคัญคือ ไม่ใช่ว่าเชื้อราทุกชนิดจะกินได้ เชื้อราบางชนิดที่ทำให้อาหารเน่าเสียอาจเป็นอันตราย การกินเชื้อราที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญในบ้านเป็นอันตราย และการหมักในห้องวิจัยหรือโรงงานอาหารที่มีการควบคุมสายพันธุ์เชื้อรา อุณหภูมิ ความชื้น เวลา และสภาพแวดล้อมที่สะอาดนั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง อาหารหมักคือเทคนิคที่มนุษย์ควบคุมว่าเชื้อราใดจะทำงานภายใต้เงื่อนไขใด

ในโซเชียลมีเดีย การตอบสนองต่อประเด็นนี้มีความชัดเจน ผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับการหมักมองว่า "ไม่แปลกใหม่เท่าหัวข้อข่าว" แต่เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่มีรากฐานจากการหมักดั้งเดิมของอินโดนีเซีย ในขณะที่การตอบสนองทั่วไปคือมีความต้านทานต่อการรวมกันของคำว่า "ขยะอาหาร" "เชื้อรา" และ "ชีส" ในชุมชนการหมักมีความสนใจในเรื่องการหาซื้อเชื้อเริ่มต้นเพื่อเริ่มการหมักอย่างปลอดภัย แต่ในวงกว้างของโซเชียลมีเดียยังคงมีความกังวลว่า "มันปลอดภัยที่จะกินจริงหรือ?"

ความแตกต่างในการตอบสนองนี้สะท้อนถึงปัญหาพื้นฐานที่อาหารหมักเผชิญ แม้ว่าจะปลอดภัยทางวิทยาศาสตร์และมีคุณค่าทางโภชนาการสูง แต่คนจะไม่กินสิ่งที่รู้สึกว่า "น่าขยะแขยง" อย่างต่อเนื่อง ในทางกลับกัน ในวัฒนธรรมที่คุ้นเคย เช่น นัตโตะ ชีสสีฟ้า หรือกิมจิ กลิ่นแรงและการมีอยู่ของเชื้อรากลับกลายเป็นเสน่ห์ การที่อาหารหมักจากขยะอาหารจะได้รับความนิยมขึ้นอยู่กับไม่เพียงแค่ความปลอดภัย แต่ยังรวมถึงชื่อ รูปลักษณ์ กลิ่น วิธีการกิน ราคา และการสร้างเรื่องราวที่ทำให้รู้สึกว่า "นี่ไม่ใช่ขยะ แต่เป็นวัตถุดิบ"

เปลือกโกโก้ ถั่วลันเตา กากน้ำตาล กากถั่วเหลือง—การกลับมาของ "ของเหลือ"

สิ่งที่น่าสนใจในบทความของ BBC ไม่ใช่แค่การวิจัยของสแตนฟอร์ด แต่ยังรวมถึงการที่บริษัททั่วโลกกำลังเคลื่อนไหวในทิศทางเดียวกัน

Fermtech ในสหราชอาณาจักรกำลังพยายามหมักเปลือกโกโก้ที่ปกติจะถูกทิ้งให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ทดแทนผงโกโก้ เปลือกโกโก้ยังคงมีกลิ่นที่คล้ายช็อกโกแลต แต่มีเส้นใยที่แข็งมากทำให้มนุษย์ยากที่จะใช้เป็นอาหาร หากใช้พลังของจุลินทรีย์ในการย่อยสลายเนื้อเยื่อพืช ก็อาจเปลี่ยนให้เป็นวัสดุที่มีกลิ่นหอมและกินง่ายขึ้นได้ CEO ของบริษัทอธิบายว่าตนเองเป็น "นักขุดกลิ่น" ไม่ใช่การขุดแร่จากใต้ดิน แต่เป็นการขุดกลิ่นและรสชาติจากผลพลอยได้ที่ถูกทิ้ง

MOA Foodtech ในสเปนรวม AI และการหมักเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อสกัดโปรตีนจากถั่วลันเตา ส่วนที่เหลือจะกลายเป็นแป้งและเส้นใย ซึ่งมักจะกลายเป็นอาหารสัตว์ราคาถูกหรือขยะ แต่บริษัทนี้ใช้ AI ในการสำรวจว่าจุลินทรีย์ใดที่เหมาะสมที่สุดกับผลพลอยได้ใดเพื่อสร้างวัสดุที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูงที่สุด บทความของ BBC อธิบายว่าการพัฒนากระบวนการชีวภาพที่เคยใช้เวลาสองสัปดาห์ ตอนนี้สามารถออกแบบได้ถึง 300 แบบในหนึ่งชั่วโมง ซึ่งเป็นตัวเลขที่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของการพัฒนาอาหารจากโลกของการทดลองและการทดสอบไปสู่โลกของข้อมูลและการจำลอง

MicroHarvest ในเยอรมนีใช้ผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมน้ำตาล เช่น กากน้ำตาล และผลิตโปรตีนผ่านการหมักจุลินทรีย์ บริษัทนี้เน้นการผลิตโปรตีนคุณภาพสูงใน 24 ชั่วโมง และขยายไปยังตลาดอาหารสัตว์เลี้ยง อาหารสัตว์เลี้ยงมีอุปสรรคทางจิตวิทยาต่ำกว่าอาหารมนุษย์ และยังสามารถลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย บทความของ BBC นำเสนอความพยายามในการเปลี่ยนกากน้ำตาลให้เป็นอาหารสัตว์เลี้ยงระดับพรีเมียม และขนมขบเคี้ยวที่มีรสอร่อยซึ่งลดความขมของโปรตีนพืช

Mottainai Food Tech ในสิงคโปร์ได้รับแรงบันดาลใจจากคำว่า "มอตไตไน" ในภาษาญี่ปุ่น ผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่นคือ "Jiro Meat" ซึ่งเป็นเนื้อทดแทนที่ทำจากการหมักกากถั่วเหลืองที่ได้จากการทำเต้าหู้และนมถั่วเหลือง กากถั่วเหลืองมีคุณค่าทางโภชนาการแต่มีน้ำมากและเน่าเสียได้ง่าย ทำให้ยากต่อการใช้ในปริมาณมาก การใช้การหมักในสภาวะของแข็งช่วยเปลี่ยนให้เป็นวัสดุโปรตีนพืชที่มีเนื้อสัมผัสและรสอร่อย นอกจากนี้ บริษัทยังพัฒนาปลาทูน่าพืช โดยใช้การผสมผสานของจุลินทรีย์เพื่อลดกลิ่นถั่วและเพิ่มรสอูมามิและความหวาน

สิ่งที่เห็นได้คือการเข้าสู่ขั้นตอนใหม่ของการจัดการขยะอาหาร การจัดการขยะอาหารแบบเดิมเน้นที่การบริจาคอาหารที่เหลือ ลดราคาสินค้าที่ขายไม่หมด กินให้หมดในครัวเรือน หรือทำปุ๋ยหมัก ซึ่งเป็นแนวคิดในการ "ลดการทิ้ง" แต่เทคโนโลยีอาหารหมักก้าวไปอีกขั้น ไม่เพียงแค่ "ลดการทิ้ง" แต่ยัง "ออกแบบผลพลอยได้ให้เป็นวัตถุดิบอาหารตั้งแต่แรก"

AI เร่งกระบวนการหมัก

การหมักเป็นเทคโนโลยีเก่า แต่ธุรกิจการหมักในปัจจุบันไม่ใช่สิ่งที่ "ปล่อยทิ้งไว้" อีกต่อไป จีโนมของจุลินทรีย์ อุณหภูมิการหมัก ความชื้น pH ปริมาณออกซิเจน แหล่งอาหาร เวลาในการหมัก กลิ่นและเนื้อสัมผัสสุดท้าย การรวมกันของปัจจัยเหล่านี้มีจำนวนมากเกินกว่าที่มนุษย์จะทดลองทีละอย่างได้

ที่นี่ AI เข้ามามีบทบาท บริษัทเช่น MOA Foodtech รวมข้อมูลของผลพลอยได้และจุลินทรีย์เพื่อทำนายว่าภายใต้เงื่อนไขใดจะได้ผลผลิตสูงและคุณค่าทางโภชนาการที่ต้องการ นี่คือการทำงานที่อยู่ระหว่างการคิดสูตรของเชฟและการเพิ่มประสิทธิภาพเงื่อนไขการผลิตของโรงงานเคมี สิ่งที่ต้องการในที่สุดไม่ใช่แค่ "ทำได้" แต่ต้องทำได้ในราคาถูก ปริมาณมาก ปลอดภัย คุณภาพเดียวกันทุกครั้ง และอร่อย

ในจุดนี้ เทคโนโลยีอาหารหมักไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในห้องวิจัย อุปสรรคทางการค้าเป็นสิ่งที่สูง ความปลอดภัยของสายพันธุ์เชื้อรา กฎระเบียบ การยอมรับของผู้บริโภค การแสดงสารก่อภูมิแพ้ ความคงทนของรสชาติ ต้นทุนการผลิต การร่วมมือกับผู้ผลิตอาหารที่มีอยู่ การรับรองอาหารในแต่ละประเทศ ถ้าขาดสิ่งใดสิ่งหนึ่ง อาหารแห่งอนาคตที่ประสบความสำเร็จในห้องทดลองจะไม่สามารถเข้าสู่ตลาดได้

ดังนั้น การที่ห้องวิจัยของคุณ Hill-Maini ให้ความสำคัญกับเชฟอินเรสซิเดนซ์และครัววิจัยและพัฒนาเป็นสิ่งสำคัญ นักวิทยาศาสตร์ที่บอกว่า "มีคุณค่าทางโภชนาการสูง" เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทำให้ผู้บริโภคเคลื่อนไหวได้ มันสามารถขูดได้ ละลายได้ กลิ่นเป็นอย่างไร เข้ากับพาสต้าได้ไหม เชฟต้องการใช้หรือไม่ การประเมินขั้นสุดท้ายในฐานะอาหารไม่ได้ขึ้นอยู่กับเครื่องมือวิเคราะห์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลิ้น จมูก และวัฒนธรรม

โซเชียลมีเดียแสดงให้เห็นถึงสองอุปสรรคในการแพร่หลาย

เมื่อดูการตอบสนองในโซเชียลมีเดีย จะเห็นว่าเทคโนโลยีอาหารหมักมีสองอุปสรรค

อุปสรรคแรกคือความกังวลเรื่องความปลอดภัย ในชุมชนที่เกี่ยวข้องกับการหมักบน Reddit มีเสียงที่ประเมินความเกี่ยวข้องกับการหมักดั้งเดิมของออนชอมและแสดงความสนใจในการหาซื้อเชื้อเริ่มต้น ในขณะที่โพสต์ที่เกี่ยวข้องกับอาหารและเชื้อราทั่วไปมีความสับสนเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง "การหมัก" และ "การเน่าเสีย" เกิดขึ้นบ่อยครั้ง จุลินทรีย์ที่น่าสนใจสำหรับผู้ที่ชื่นชอบการหมักอาจดูเหมือน "อาหารที่มีเชื้อรา" สำหรับผู้บริโภคทั่วไป

อุปสรรคที่สองคือกำแพงของคำพูด เมื่อพูดว่า "ชีสที่ทำจากขยะอาหาร" มันทำให้เกิดภาพลักษณ์ของ "การกินขยะ" แต่เมื่อเปลี่ยนคำพูดเป็น "โปรตีนพืชที่หมักจากกากถั่วเหลือง" "โกโก้ที่มีกลิ่นหอมจากเปลือกโกโก้" หรือ "โปรตีนจุลินทรีย์จากกากน้ำตาล" ภาพลักษณ์จะเปลี่ยนไปอย่างมาก ในความเป็นจริง อาหารหลายอย่างที่เรากินในชีวิตประจำวันก็เกิดจากผลพลอยได้จากการแปรรูปหรือการเก็บรักษา หางนม กากสาเก รำข้าว น้ำปลา ชีสที่มีเชื้อราสีฟ้า เมื่อมันกลายเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรม มันจะไม่ใช่ขยะอีกต่อไป แต่กลายเป็น "วัตถุดิบ"

ความสงสัยในโซเชียลมีเดียไม่ใช่สิ่งที่เลวร้ายสำหรับเทคโนโลยี ในทางกลับกัน มันบอกเราว่าต้องอธิบายอะไรบ้าง เชื้อราที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญในบ้านแตกต่างจากสายพันธุ์ที่ถูกควบคุมเพื่อการผลิตอาหาร แม้จะเรียกว่าขยะ แต่ก็ไม่ใช่เศษอาหารที่เน่าเสีย แต่เป็นผลพลอยได้ที่ถูกควบคุมจากโรงงานอาหาร ผลิตภัณฑ์สุดท้ายต้องผ่านการทดสอบความปลอดภัยและกฎระเบียบ