https://www.ntu.edu.sg/
Учени от Технологичния университет „Нанян“ в Сингапур (NTU Singapore) са демонстрирали в лабораторно изследване метод за ферментация, който може да превърне окара – богат на хранителни вещества соев страничен продукт от производството на тофу и соево мляко – в по-ароматна и богата на протеин хранителна съставка. Окара се произвежда в големи количества от соевата хранителна индустрия, но високото ѝ съдържание на влага я прави силно нетрайна. Високото съдържание на неразтворими фибри, грубата текстура и относително киселият вкус също ограничават използването ѝ в храните. В резултат на това тя често се изхвърля като хранителен отпадък или се използва като нискостойностен фураж за животни.
В научното списание Food Chemistry: X изследователският екип на NTU е демонстрирал, че ферментирането на окара с мицел на гъбата кладница – фината, подобна на корени мрежа на гъба – значително подобрява хранителния и вкусовия ѝ профил. Резултатите от доказателството на концепцията показват, че гъбената ферментация предлага обещаващ подход за оползотворяване на окара в по-приемлива съставка, което може да помогне за намаляване на хранителните отпадъци и да подкрепи устойчивото производство на храни, при условие че процесът бъде допълнително оптимизиран.
Изследователският екип на NTU е провел проучването в партньорство с водещата японска хранителна компания Ichimasa Kamaboko. Изследователите са използвали твърдофазна ферментация – естествен процес, при който микроорганизмите растат директно върху влажен твърд материал. Те са тествали различни формулации, включително прясна и сушена окара, както и смеси от окара с често използвани за отглеждане на гъби материали като пшенични трици и дървени стърготини. Прясната окара е поддържала гъст растеж на мицела на гъбата кладница, който е покрил напълно материала за период от над 11 дни лабораторна инкубация. Докато гъбата расте, нейните естествени ензими разграждат сложните растителни фибри на окарата до по-прости, по-лесно смилаеми хранителни вещества, освобождавайки полезни захари и аминокиселини – градивните елементи на протеина.
Изследователите са установили, че ферментацията увеличава нивото на азот в окарата, един от показателите за съдържание на протеин. Лабораторният анализ е показал, че съдържанието на протеин се е увеличило до между 27,7 и 30,2 процента от сухото тегло. Ферментацията също е увеличила концентрациите на глюкоза от 2,8 до 6,4 пъти спрямо ниските първоначални базови нива, тъй като гъбата е превърнала сложните въглехидрати в по-прости захари. Водещият изследовател на проучването, професор Уилям Чен, директор на Програмата по наука за храните и технологиите в Училището по химия, химично инженерство и биотехнологии (CCEB) на NTU, е заявил: „Окарата е соев страничен продукт, богат на хранителни вещества, но високото ѝ съдържание на фибри, краткият срок на годност и по-малко привлекателният вкус отдавна ограничават използването ѝ в хранителни продукти за хора. Нашите открития показват, че мицелът на гъбата кладница може естествено да подобри окарата, като променя състава ѝ и произвежда съединения, които ѝ придават приятен вкус умами. Освен това отделно проучване на моя екип показа, че гъбите кладница, отгледани върху субстрат, съдържащ окара, имат повишена хранителна стойност. Взети заедно, тези открития създават възможност за по-добро използване както на окарата, така и на гъбите като устойчиви източници на храна в бъдеще.“ Професор Чен, който е и директор на Хъба за безопасност на храните, готови за бъдещето @ NTU (FRESH@NTU), е добавил: „Този подход, основан на доказателство на концепцията, предлага обещаващ начин да превърнем окарата в по-ценни хранителни съставки, вместо да я изхвърляме, макар че са необходими допълнителни изследвания, за да се оценят изискванията за предварителна обработка, енергийната ефективност, осъществимостта на мащабирането и производствената икономика заедно с безопасността на храните и потребителското приемане.“
За да оценят сензорните промени, изследователите са анализирали ферментиралата окара с помощта на електронен „език“ – устройство, оборудвано с химични сензори за обективно измерване на различни вкусови характеристики. Тестът е потвърдил, че ферментацията намалява киселинността, като същевременно значително засилва умами – популярен, приятен пикантен вкус – и общата вкусова наситеност. Ферментиралият материал е съдържал от 2,2 до 6,6 пъти повече свободни аминокиселини в сравнение с неферментиралата окара, която естествено има ниски базови нива. Сред тях глутаминовата и аспарагиновата киселина – основните аминокиселини, отговорни за вкуса умами – са се увеличили до 4,1 пъти. Прясната окара е отчела най-висока концентрация на тези пикантни аминокиселини сред всички тествани среди. Ферментацията също е увеличила 5′-нуклеотидите, друг клас естествени усилватели на вкуса, които работят заедно с аминокиселините за засилване на умами, от 3,2 до 6,3 пъти. Янтарната киселина, органична киселина, известна със своя пикантен профил, е станала преобладаващата органична киселина след ферментационния процес, увеличавайки се до 14,9 пъти при определени формулации. Обратно, лимонената киселина, която причинява киселинност, като цяло е намаляла след ферментацията. Заедно тези естествени химични промени обясняват по-силния вкус умами и намалената киселинност, отчетени от електронния език. Изследователите от NTU обаче отбелязват известно увеличаване на горчивината и сухотата при някои ферментирали проби. Тези промени може да са свързани с промени в горчивите аминокиселини и други съединения, някои от които също може да имат потенциални ползи за здравето. Откритията подчертават необходимостта от фина настройка на ферментационния процес, за да се постигне балансиран, привлекателен общ вкусов профил.
Проучването демонстрира потенциала на мицела на гъбата кладница да превърне недостатъчно използван промишлен остатък в съставка с по-висока хранителна стойност и по-добър вкус. Първият автор д-р Малша Самарасири, научен сътрудник в Училището по CCEB на NTU, е заявила: „Вместо да третираме окарата единствено като отпадъчен поток, нашето изследване демонстрира, че гъбената ферментация може да създаде нови възможности с висока стойност за използване на този соев страничен продукт в хранителни приложения, допринасяйки за по-кръгова и устойчива хранителна система.“ Занапред изследователският екип на NTU ще се съсредоточи върху оценяването на оперативните енергийни изисквания, проверката на безопасността на храните, стабилността при съхранение, ароматните профили и човешката сензорна оценка, заедно с оптимизирането на ферментационните параметри и оценката на финансовата жизнеспособност за потенциално търговско мащабиране.
