เนื้อเทียม: เนื้อสัตว์ทางเลือก อาหารแห่งอนาคต

แหล่งโปรตีนที่เป็นอาหารของมนุษย์นั้นมีหลากหลาย แหล่งอาหารโปรตีนหลักมาจากสองแหล่ง ได้แก่ โปรตีนจากสัตว์และโปรตีนจากพืช แต่ในอนาคตทรัพยากรอาจหายากและลดน้อยลง ทำให้เริ่มมีการพัฒนาคิดค้นผลิตภัณฑ์อาหารใหม่และอาหารทางเลือกที่เพิ่มมากขึ้นเพื่อรองรับความมั่นคงทางอาหาร เช่น

• อาหารโปรตีนจากสัตว์ (Animal-based protein food) เช่น ผลิตภัณฑ์อาหารที่ผลิตจากแมลงกินได้
• อาหารโปรตีนจากพืช (Plant-based protein food) เช่น ผลิตภัณฑ์อาหารที่ผลิตจากผัก เห็ด เมล็ดพืชและธัญพืช เป็นอาหารผลิตจากพืชเป็นหลักประมาณ 95 % ส่วนใหญ่ทำมาจากถั่วและบีทรูท ที่เป็นที่นิยม เช่น เนื้อเบอร์เกอร์ หรือ เบอร์เกอร์ไร้เนื้อสัตว์ แต่ให้รสชาติและผิวสัมผัสที่เหมือนเนื้อจริง ๆ
• อาหารโปรตีนจากสาหร่าย (Algae-based protein food) ผลิตภัณฑ์ที่น่าสนใจเช่น เบอร์เกอร์สาหร่ายสไปรูลินา เนื้อเทียมทอดจากสาหร่าย เนื้อสเต็กและเนื้อเทียมบดจากสาหร่าย

อาหารเหล่านี้ เป็นโปรตีนทางเลือก (Alternative protein) ที่มีแหล่งโปรตีนจากพืช แมลง เชื้อรา หรือเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง ใช้ทดแทนผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ทั่วไป (เนื้อวัว เนื้อสัตว์ปีก เนื้อหมู) เช่น เต้าหู้ เครื่องดื่มจากพืช แมลงกินได้ เนื้อจากพืชหรือแมลงกินได้ เป็นต้น ปัจจุบันภาวะโลกร้อนมีผลกระทบต่อการผลิตอาหารโปรตีน เนื้อสัตว์ทางเลือก (Meat alternatives หรือชื่ออื่น ๆ ที่เรียกกันเช่น Plant-based meat, simulated meat, meat substitutes, meat analogs, meat surrogates, fake meat, faux meat, mock meat และ imitation meat) จึงเป็นผลิตภัณฑ์ที่นิยมกันมากขึ้น ซึ่งเนื้อสัตว์ทางเลือกนั้นใช้ส่วนผสมจากพืชหรือแมลงที่ผ่านกรรมวิธีเพื่อให้มีลักษณะทางประสาทสัมผัส (เนื้อสัมผัส รส และรูปลักษณ์) ที่คล้ายคลึงกันเมื่อเปรียบเทียบกับเนื้อจากสัตว์จริง

เนื้อเทียม: Meat analogue หรือ Simulated meat

เนื้อเทียม เป็นอาหารที่มีลักษณะโครงสร้างและลักษณะทางประสาทสัมผัสคล้ายคลึงกันกับเนื้อสัตว์ เนื้อเทียมอาจผลิตจากโปรตีนไข่ ปลา หรือ โปรตีนจากพืช โปรตีนถั่วเหลืองธัญพืช (เช่น โปรตีนกลูเตนจากข้าวสาลี) อาจผสมโปรตีนจากน้ำนมเพื่อให้มีคุณค่าทางโภชนาการใกล้เคียงกับเนื้อสัตว์ มีปริมาณไขมันอิ่มตัวต่ำและไม่มีคอเลสเตอรอล  ผลิตภัณฑ์เนื้อเทียมมีคุณค่าทางโภชนาการที่มีปริมาณโปรตีนสูงเทียบเท่าเนื้อสัตว์จริง  มีปริมาณไขมันที่ดีต่อสุขภาพ คือ กรดไขมันอิ่มตัวสายสั้นและกรดไขมันไม่อิ่มตัว ไม่มีคอเลสเตอรอล และมีใยอาหาร ซึ่งส่งผลดีต่อสุขภาพร่างกายของมนุษย์ นอกจากนั้นกระบวนการผลิตสามารถลดการสร้างก๊าซเรือนกระจกเมื่อเปรียบเทียบกับการเลี้ยงสัตว์อันเป็นสาเหตุของสภาวะโลกร้อน จึงส่งผลดีต่อการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม

บริษัทผู้บุกเบิกการผลิตเนื้อเทียม

• บริษัทแรกที่ริเริ่มผลิต Plant-based food คือ บียอนด์มีต (Beyond Meat) ประสบความสำเร็จในการทำตลาดเนื้อเทียม ก่อตั้งขึ้นในปี 2009 ในรัฐแคลิฟอร์เนีย โดย Ethan Brown ร่วมกับศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัย Missouri ทำการทดลองจนได้สินค้าตัวแรกคือ Chicken-Free Strips หรือสันในไก่เทียม หลังจากนั้น Beyond Meat ก็เริ่มคิดค้นสินค้าที่มีความหลากหลายมากขึ้น เช่น

มีทบอลเทียม, ไส้กรอกเนื้อเทียม, เบอร์เกอร์เนื้อเทียม (Beyond Burger) โดยใช้ใช้น้ำบีทรูทในการทำให้เนื้อเทียมเป็นสีแดง

• อีกบริษัทคือ Impossible Foods ก่อตั้งในปี ค.ศ. 2011 โดย แพทริก บราวน์ (Patrick Brown) อาจารย์ภาควิชาชีวเคมี มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ต บราวน์ค้นพบว่า หนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้เนื้อมีรสชาติและรูปลักษณ์เหมือนอย่างที่เป็นคือ ฮีม (Heme) โมเลกุลที่มีอะตอมของเหล็กเป็นองค์ประกอบ เนื้อสัตว์ที่มีสีแดงก็เพราะว่ามีฮีมเป็นองค์ประกอบในความเข้มข้นสูง พืชในตระกูลถั่ว อย่างถั่วเหลือง ก็มีฮีมเป็นองค์ประกอบเช่นกัน แต่กระบวนการสกัดมีต้นทุน บราวน์จึงเปลี่ยนแนวทางไปใช้การนำยีนที่สังเคราะห์ฮีมจากถั่วเหลืองมาถ่ายให้กับยีสต์ แล้วให้เซลล์ยีสต์ผลิตฮีมแทน กระบวนการนี้ทำให้บริษัทผลิตสารละลายฮีมสีแดงได้ในปริมาณมหาศาลและในราคาถูก ในปี ค.ศ. 2016 Impossible Foods ก็เปิดตัวผลิตภัณฑ์แรกคือ Impossible Burger เนื้อแฮมเบอร์กอร์ที่ทำมาจากพืช โดยได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีจากผู้บริโภค จากนั้นในปี ค.ศ. 2019 บริษัททำสัญญากับร้านอาหารจานด่วนชื่อดัง เบอร์เกอร์คิง (Burger King) เพื่อพัฒนาเมนูใหม่ Impossible Whopper ซึ่งเป็นเบอร์เกอร์ Whopper ยอดนิยมของร้าน แต่ใช้เนื้อเทียมแทนที่เนื้อจริง

วัตถุดิบทางเลือกสำหรับผลิตเนื้อเทียม

เทคโนโลยีการผลิตเนื้อเทียมส่วนใหญ่วัตถุดิบทางเลือกที่นิยมใช้กันมีดังนี้

• วัตถุดิบจากพืช เช่น ถั่วเหลือง น้ำมันมะพร้าว มันฝรั่ง และข้าวสาลี
• วัตถุดิบจากแมลง เช่น จิ้งหรีด ซึ่งมีปริมาณโปรตีนและสารอาหารรองบางชนิดสูงกว่าเนื้อวัว
• โปรตีนจากจุลินทรีย์จำพวกเชื้อรา Fusarium venenatum ซึ่งมีเส้นใยที่อุดมไปด้วยโปรตีน เรียกว่า ไมโคโปรตีน (Mycoprotein) ด้วยลักษณะเส้นใยของเชื้อราที่มีความยาวและกว้างคล้ายคลึงกับเซลล์กล้ามเนื้อ จึงมีการนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการทำเนื้อเทียมสำหรับผู้ที่รับประทานมังสวิรัติ โดยมีการวางจำหน่ายมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1985
• สาหร่าย สาหร่ายมีปริมาณโปรตีนสูงถึงร้อยละ 5-47 นอกจากนี้ยังมีสารอาหารชนิดอื่น ๆ เช่น วิตามินบี แคลเซียม ธาตุเหล็ก กรดไขมันที่จำเป็น และใยอาหารสูง สาหร่ายยังช่วยเพิ่มรสชาติของอาหารให้อร่อยยิ่งขึ้นด้วยกรดกลูตามิก ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่ทำให้เกิดรสอูมามิในอาหาร สาหร่ายที่นำมาผลิตเนื้อเทียม ได้แก่ สาหร่ายทะเล แพลงก์ตอนพืช และสาหร่ายขนาดเล็ก บริษัทที่กำลังพัฒนาเทคโนโลการผลิตฮีมจากสาหร่าย เช่น Triton นอกจากนี้สารสกัดจากสาหร่ายสามารถนำมาใช้เป็นส่วนผสมในเนื้อเทียม เช่น คาราจีแนน ซึ่งเป็นสารในการยึดเกาะ เพิ่มการอุ้มน้ำและทำให้เกิดเจลที่แข็งแรงในเนื้อเทียม และพบว่าสาหร่ายมีกรดไขมันบางชนิดที่พบไม่ได้ในพืชชนิดอื่น ได้แก่ กรดไขมันที่มีโอเมก้า 3 และ 6 เช่น EPA และ DHA ทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณค่าทางอาหารเพิ่มขึ้น

องค์ประกอบพื้นฐานของผลิตภัณฑ์เนื้อเทียม (พสธร ผ่องแผ้ว, 2564)

1. โปรตีน คือส่วนประกอบหลักที่ใช้ในการทำเนื้อเทียม เนื่องจากโปรตีนมีคุณสมบัติเชิงหน้าที่ต่าง ๆ ในอาหาร อย่างไรก็ตามสมบัติเชิงหน้าที่จะขึ้นอยู่กับประเภทของโปรตีน แหล่งโปรตีนในการผลิตเนื้อเทียมมีดังนี้

• โปรตีนจากถั่วเหลือง เนื้อเทียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยโปรตีนจากถั่วเหลืองเป็นหลัก เพราะมีกรดอะมิโนจำเป็นที่ครบถ้วน มีคุณสมบัติเชิงหน้าที่ เช่น ความสามารถในการอุ้มน้ำ ความสามารถในการเกิดเจล การดูดซับไขมัน และสมบัติการเป็นอิมัลชัน โดยนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเนื้อเทียมในรูปแบบของแป้งถั่วเหลือง โปรตีนถั่วเหลืองเข้มข้น และโปรตีนถั่วเหลืองไอโซเลท ข้อดีของโปรตีนจากถั่วเหลืองคือ ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีสีที่อ่อน กลิ่นที่อ่อนและไม่มีรสขม
• โปรตีนกลูเตนจากข้าวสาลี หรือ ที่เรียกว่าเนื้อเทียม Seitan โปรตีนจากธัญพืชที่นิยมนำมาใช้ผลิตเนื้อเทียม เช่น ข้าว ข้าวบาร์เล่ย์ และข้าวโอ๊ต ข้อดีของโปรตีนจากธัญพืชมีคุณสมบัติในการยืดหยุ่น เกิดการจับและขึ้นรูปเป็นโครงสร้าง จึงทำให้ผลิตภัณฑ์มีลักษณะคล้ายเนื้อบดหยาบ
• โปรตีนจากพืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่วลันเตา ถั่วเลนทิล ถั่วลูพิน ถั่วลูกไก่ ถั่วเขียว

2. ไขมัน ไขมันหรือน้ำมันที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการขึ้นรูปเนื้อเทียม ได้แก่ น้ำมันคาโนลา น้ำมันมะพร้าว น้ำมันดอกทานตะวัน น้ำมันข้าวโพด น้ำมันงา เนยโกโก้ และน้ำมันพืชอื่น ๆ หลายชนิด การใช้ไขมันหรือน้ำมันในผลิตภัณฑ์เนื้อเทียมเพื่อให้เนื้อเทียมนั้นมีลักษณะปรากฏที่ชุ่มฉ่ำ มีความนุ่มและความรู้สึกค้างในปาก
3. คาร์โบไฮเดรต มีการใช้เป็นส่วนผสมในเนื้อเทียมเพื่อปรับปรุงพันธะการจับตัวระหว่างองค์ประกอบของโปรตีน ไขมัน และน้ำ ในอาหารที่ผ่านการแปรรูป ซึ่งส่งผลต่อลักษณะเนื้อสัมผัส ความคงตัวของผลิตภัณฑ์และการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างคาร์โบไฮเดรตที่ใช้ ได้แก่ กัม กัมอะราบิก แซนแทนกัม เมทิลเซลลูโลสและคาร์ราจีแนน เป็นต้น
4. สารให้กลิ่นรส ในกระบวนการผลิตเนื้อเทียมมีการเติมเครื่องปรุง เครื่องเทศ กลิ่นรสของเนื้อสัตว์ และกลิ่นรสที่คล้ายเนื้อสัตว์เพื่อให้มีคุณภาพทางประสาทสัมผัสที่ดี
5. สารให้สี สีที่เหมาะสมในการผลิตเนื้อเทียม คือ สีที่ได้จากสารสกัดบีทรูท จะต้องใช้สีทนต่อความร้อนเนื่องจากกระบวนการเอ็กซ์ทรูชันมีอุณหภูมิสูง นอกจากนั้นยังมีการใช้น้ำตาลรีดิวซ์ต่าง ๆ (เดกซ์โทรส มอลโทส แล็กโทส ไซโลส กาแล็กโทส แมนโนส และอะราบิโนส) เพื่อทำให้เกิดสีน้ำตาลและมีลักษณะสีสุดท้ายที่เหมือนผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์

โปรตีนเกษตรจากถั่วเหลือง

โปรตีนเกษตร หรือเนื้อเทียม (Textured vegetable protein : TVP) เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการค้นคว้าและวิจัยโดย สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เริ่มทำการค้นคว้าและวิจัยตั้งแต่ปี พ.ศ. 2512 จนถึงปี 2517 รวมระยะเวลา 6 ปี การผลิตโปรตีนเกษตรใช้วัตถุดิบจากถั่วเหลือง โดยใช้แป้งถั่วเหลืองพร่องไขมัน 100 %  เป็นโปรตีนจากพืชถึง 50 % โดยโปรตีนจากถั่วเหลืองดังกล่าวถือว่ามีคุณค่าทางโภชนาการสูง เนื่องจากมีกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อร่างกายครบทุกตัวโดยเฉพาะมีไลซีน (Lysine) ในปริมาณสูง

กระบวนการผลิตโปรตีนเกษตร

การผลิตโปรตีนเกษตรใช้ใช้กระบวนการอัดพอง (extrusion process) ร่วมกับการทำแห้ง (dehydration) เครื่องจักรที่ใช้คือเครื่องเอ็กซ์ทรูดเดอร์ (Extruder) โดยขั้นตอนแรกคือการใส่แป้งถั่วเหลืองพร่องไขมันเข้าเครื่องเอ็กซ์ทรูดเดอร์ ซึ่งมีความดันและอุณหภูมิสูงในระยะเวลาสั้น ๆ เรียกว่า กระบวนการอัดพอง (extrusion) เมื่อแป้งถั่วเหลืองพร่องไขมันได้รับความร้อนขณะเคลื่อนตัวไปตามร่องสกรูของเครื่องเอ็กซ์ทรูดเดอร์ ทำให้สภาพธรรมชาติเปลี่ยนไป (protein denatured) กลายเป็นของเหลวข้นและถูกอัดผ่านรูเล็ก ๆ ที่มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมออกมา พร้อมกับถูกใบมีดที่ติดตั้งอยู่ที่ปลายเครื่อง ตัดออกเป็นชิ้น ๆ หล่นลงสู่สายพาน ส่งเข้าสู่การอบแห้งเพื่อไล่ความชื้นให้เหลือต่ำกว่า 5 %  ซี่งจะได้ผลิตภัณฑ์โปรตีนที่มีลักษณะคล้ายเนื้อสัตว์ที่เรียกว่าโปรตีนเกษตร

วิธีการใช้: นำโปรตีนเกษตรมาแช่ในน้ำเย็น โดยใช้โปรตีนเกษตร 1 ส่วนต่อน้ำ 2 ส่วน ใช้เวลาประมาณ 5 นาที จะดูดน้ำจนพองนิ่ม (หรือแช่ในน้ำเดือดใช้เวลา 2 นาที) บีบน้ำออกและนำไปประกอบอาหารได้

วิธีการเก็บรักษา: เก็บโปรตีนเกษตรไว้ที่อุณหภูมิห้องในภาชนะที่สะอาด แห้ง ปิดสนิท สามารถเก็บรักษาได้นาน 1 ปี

นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์โปรตีนเกษตรรูปแบบใหม่ โดยการใช้เทคโนโลยีการผลิตด้วยกระบวนการเอกซ์ทรูชันที่ความชื้นสูงสามารถเปลี่ยนรูปโมเลกุลของโปรตีนถั่วเหลืองเป็นผลิตภัณฑ์คล้ายเนื้อสัตว์ที่มีการจัดเรียงโครงสร้างคล้ายมัดกล้ามเนื้อเป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค ซึ่งผลิตภัณฑ์โปรตีนเกษตรรูปแบบใหม่นี้ได้เกิดขึ้นจากการวิจัยและพัฒนาปรับปรุงและดัดแปลงเครื่องเอกซ์ทรูเดอร์ให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์โปรตีนคล้ายเนื้อจากถั่วเหลืองให้อยู่ในรูปแบบหรือใกล้เคียงกับ meat analog (จุฬาลักษณ์และคณะ, 2560)

คุณค่าทางโภชนาการ ปริมาณสารอาหารในโปรตีนเกษตร 100 กรัม

                         หมายเหตุ. จาก https://ifrpd.ku.ac.th/th/products/ifrpd-protein.php

การใช้ประโยชน์

ใช้ประกอบอาหารได้หลากหลายทดแทนเนื้อสัตว์ได้ นอกจากจะเป็นประโยชน์ต่อผู้บริโภคอาหารเจ

และมังสะวิรัติโดยตรงแล้ว ยังเป็นประโยชน์ต่อกลุ่มผู้ประกอบกิจการด้านการจำหน่ายอาหาร ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์ที่ต้องการลดต้นทุนการผลิต นอกจากนี้ การผลิตโปรตีนเกษตรยังมีผลกระทบต่อการขยายตัวด้านอุตสาหกรรมแปรรูปในประเทศไทย

==========================================================

แหล่งข้อมูล

1. จุฬาลักษณ์ จารุนุช, หทัยชนก กันตรง, สุวีณา จันทพิรักษ์, วรพล เพ็งพินิจ และ โรสริน อัคนิจ. (2560). โปรตีนเกษตรรูปแบบใหม่: โปรตีนคล้ายเนื้อเส้นใยสูงขึ้นรูปด้วยกระบวนการเอกซ์ทรูชันที่ความชื้นสูง. วารสารอาหาร, 47(2), 53-56.
2. สิริวัฒน์ สาครวาสี. (2562). เกษตรกรรมแห่งอนาคต. นนทบุรี: ม.ป.พ.
3. ฐิตาภรณ์ ตัมพานุวัตร. (2564). เทคโนโลยีการทําแห้งแบบปั๊มความร้อน: การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร. วารสารอาหาร, 51 (1) ,15-24
4. พสธร ผ่องแผ้ว. (2564). องค์ประกอบพื้นฐานของผลิตภัณฑ์เนื้อเทียม. วารสารอาหาร, 51 (1) ,25-34
5. จุฬาลักษณ์ จารุนุช และคนอื่นๆ. (2558). โปรตีนเกษตร โปรตีนคัดสรร นวัตกรรมเจจำแลงสู่ Soya Crispy. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
6. สมชาย ประภาวัต. (2534). การทำเนื้อเทียมจากถั่วเหลือง. อาหาร, 21(3), 161-172.
7. ธนสิทธิ์ เหล่าประเสริฐ. (2555). วิลเลจเทคเจอไรเซอร์ เครื่องผลิตเนื้อเทียมอีกงานเด่นจาก มก.. เทคโนโลยีชาวบ้าน, 24(533), 20.
8. (2562). รู้จัก Plant-based food ธุรกิจเนื้อไร้เนื้อที่มาแรงที่สุดในปี 2019. สาส์นไก่, 67 (8) ,21-24
9. พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์ และ นิธิยา รัตนาปนนท์. Textured Vegetable Protein/โปรตีนเกษตร (ออนไลน์). สืบค้นจาก https://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/2532/textured-vegetable-protein-โปรตีนเกษตร [21 พฤษภาคม 2565]
10. (2022). Textured vegetable protein. (2022). (Online). Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Textured_vegetable_protein [21 May 2022]
11. กองวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมสัตว์น้ำ. (2563). เนื้อไร้เนื้อ....จากพืชและสาหร่าย อาหารแนวใหม่ไม่ง้อเนื้อสัตว์ (ออนไลน์). สืบค้นจาก https://www4.fisheries.go.th/local/index.php/main/view_activities/1385/77017 [21 พฤษภาคม 2565]
12. สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. โปรตีนเกษตรหรือเนื้อเทียม (Textured Vegetable Protein : TVP). (ออนไลน์). สืบค้นจาก https://ifrpd.ku.ac.th/th/products/ifrpd-protein.php
13. (2560). โปรตีนเกษตรทำมาจากอะไร ? กินแล้วได้โปรตีนจริงหรือเปล่า ?. ). (ออนไลน์). สืบค้นจาก https://www.trueplookpanya.com/blog/content/63040/-blog-womhea-wom-fooveg-foocui-foo-