Три блискучі інновації в синтетичній їжі
Останніми роками рух чистої етикетки робить прогрес у харчовій промисловості. Традиційні методи виробництва продуктів харчування, що спираються на важку переробку та штучні інгредієнти, втрачають популярність серед нинішніх споживачів, тоді як швидкозростаючі харчові стартапи, які похвалились продуктами категорії "для вас", продовжують завойовувати частку ринку. Хоча багато ароматизаторів, що використовуються у харчовій промисловості, все ще виробляються із застосуванням синтетичної хімії та нафтохімічних сировинних продуктів, попит споживачів до природних ароматизаторів також зростає. У той же час більшість харчових продуктів не є повністю «синтетичними»; основне джерело всієї їжі, яку ми їмо сьогодні, все ще є з рослин і тварин, навіть якщо на цьому шляху є деякі хімічні та біологічні модифікації. Тут ми окреслимо кілька блискучих нововведень у синтетичній їжі:
NASA та проект синтезу продуктів харчування
У період з 1960-х до 1970-х років Науково-дослідний центр НАСА Еймс приступив до проекту з виробництва їжі без використання традиційно споживаних живих організмів, таких як врожаї чи худоба. Основною передумовою проекту було те, що астронавти продовжуватимуть досліджувати космос під час довших і довших місій. Простір і вага, доступні для зберігання продуктів харчування на борту космічних кораблів, будуть обмежені, а для харчування людського екіпажу знадобляться інші процеси. Хоча вирощування їжі вважалося життєздатним варіантом, швидкість і площа вирощування їжі обмежували б кількість їжі, доступної в будь-який момент часу. Натомість програма досліджувала прості хімічні методи, які могли регенерувати їжу за допомогою відходів та ракетного палива.
Було опубліковано кілька публікацій про процеси, розроблені для отримання їстівних вуглеводів з води, вуглекислого газу та електрики. Ці процеси базувались на електрохімічному розщепленні води на водень та кисневий газ. Газ водню реагував би з діоксидом вуглецю, уловлюваним при видиху аерокосмічної екіпажу, з утворенням метану. Потім метан перетворюється у формальдегід шляхом обережного часткового окислення киснем і веде до серії каталізованих реакцій, які утворюють формальний цукор або гліцерин із формальдегіду. Формозний цукор подібний до типових цукрів, які ми їмо, таких як глюкоза, сахароза або фруктоза, тому люди можуть легко їх засвоювати для отримання енергії. Гліцерин є загальним проміжним продуктом, що утворюється в організмі людини на шляху до метаболізму цукрів, а також є їстівним продуктом. Ці чисті вуглеводні продукти можуть додатково взаємодіяти, утворюючи довгі полімери, подібні крохмалю, або використовувати безпосередньо як підсолоджувачі.
Загальна система виробництва їжі буде обмежена лише кількістю електроенергії, доступної для проведення реакції електролізу з утворенням водню, і може забезпечити основну кількість вуглеводних калорій, необхідних людям. Ліпіди та білки також необхідні для збалансованого харчування, але хімічні процеси, необхідні для отримання цих харчових сполук, складні та трудомісткі. Щоб обійти ці проблеми, дослідники запропонували використовувати бактерію, Hydrogenomonas eutropha, яка живиться газоподібним воднем, вуглекислим газом та мінералами, і перетворює їх на багату білком добавку, яка також містить ліпіди, вітаміни та інші необхідні поживні речовини. Тіло людини. Хоча в цьому процесі тут буде використаний живий організм, бактерії можуть виробляти біомасу швидко і без великого обслуговування. Таким чином, цілий раціон можна було б виготовити, використовуючи лише прості хімічні та біологічні технології, які можна було б розмістити в космічному кораблі. Однак ця технологія ніколи не була впроваджена в практичній формі для космічних місій.