חלק לא מבוטל מהפיתוחים הטכנולוגיים בישראל מקורם באקדמיה. הדיסק-און-קי והקופקסון הן דוגמאות טובות. מובילאיי היא דוגמה אחרת. הקשרים ההדוקים בין התעשייה לאקדמיה מוגדרים בדוחות בין-לאומיים כאחת מנקודות החוזקה של ישראל. עכשיו אפשר לצרף לרשימה את תעשיית הפודטק, שמוצרים רבים שהיא מנפיקה מקורם במחקר באקדמיה. את ההמחשה הטובה ביותר לכך ניתן למצוא היום בין כתלי הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, שם שיתוף פעולה בין שלוש חוקרות, כל אחת מובילה בתחומה, הביא לפיתוח חדשני של בשר מתורבת, שעתיד לחולל שינוי משמעותי בתחום המזון ולתרום להקטנת זיהום הסביבה שנובע מגידול פרות למשק הבקר והחלב.
"הכל החל כאשר לפני כארבע שנים יצא קול קורא של ארגון GFI) Good Food Institute) למחקר בתחום הבשר המתורבת", מספרת פרופ' מרסל מחלוף, חברת סגל מזה 22 שנה בפקולטה ודיקנית הפקולטה לשעבר. "לי לא הייתה הבנה במזון, אבל ההתמחות שלי בהנדסת רקמות הייתה רלוונטית למחקר, שהתבסס בין היתר על בניית תאים וגידול רקמות. אבל מה שיצר את התשתית הממשית למחקר ולפיתוח היתה החבירה לשתי העמיתות שלי מהפקולטה, פרופ' מאיה דוידוביץ-פנחס, שמתמחה בפיתוח תחליפי שומן בריאים ממקורות צמחיים, ופרופ' אילת פישמן, שמתמחה בזרזים ביולוגיים ובשיטות אנליטיות של מוצרי מזון. השילוב הרב-תחומי הזה, שיכול להתרחש רק בישראל, הביא לפריצת הדרך המחקרית שלנו".
נקטו בגישה יישומית
מטרת המחקר המשותף הייתה לפתח טכנולוגיה חדשה של בשר מתורבת, כאשר בדרך נדרשו החוקרות לפתור בעיות קריטיות בתהליך הפיתוח, להתגבר על חסמים ולהביא בסוף הדרך לפיתוח חלופה זולה, בריאה ופונקציונלית של קציצת בשר הדומה לדבר האמיתי, וכל זאת על בסיס תאים המופקים מהפרה. ויודגש – התאים מופקים בלי לפגוע בפרה.
"במחקר התמקדנו בביצוע ביופסיה של תאי גזע שיכולים להתמיין לתאי בשר, כאשר המטרה הייתה להוזיל את עלויות הייצור - צריך לזכור שמרכיב התאים הוא יקר - ולהבטיח שהתכונות התזונתיות של הבשר נשמרות", מבהירה פרופ' מחלוף. "נקטנו בגישה יישומית, כי אנו רואות במדע דרך לפתרון בעיות שמעיקות על האנושות".
ככל שהמחקר התקדם התברר שלפתחן של החוקרות עמד אתגר גדול - כיצד לייצר מערכת שתאפשר לגדל תאים ברציפות ובכמות. הפתרון שנמצא היה לגדל את התאים במיכלים ביו-ריאקטורים, כאשר הנשא שנושא אותם עשוי מחלבון צמחי. חלבון זה ישולב בתוצר הסופי ויאפשר לבנות נשאים יציבים שלא יתפרקו בתהליך צליית הבשר.
מלבד הצורך להבטיח את הימצאות החלבון, המרכיב התזונתי החשוב ביותר בבשר מן החי, היה צורך לשים דגש גם על אותם רכיבים שמגיעים מהדם, כגון אלבומין, ברזל ואחרים, ולייצר אותם ממקור טבעי. התוצאה הייתה מבטיחה והטכנולוגיה החדשנית מוסחרה לחברת סטארט-אפ שמתגאה בשם "מיטאפורה". החברה החדשה, בה שותף הטכניון, הגישה פטנט על הטכנולוגיה החדשה, גייסה 6.5 מיליון דולר ונכון להיום עובדת כבר על גמלון (סקייל-אפ) כדי לענות על הביקושים בשוק הבשר המתורבת.
לייצר תחליפי שומן מן הצומח
אחד האתגרים המרכזיים בתהליך פיתוח הבשר הטחון המתורבת היה להבטיח שהמוצר הסופי יכיל תחליפי שומן בריאים ממקורות צמחיים. "בתעשיית הבשר המתורבת כולם מתרכזים בפיתוח חלבון ונוטים לשכוח את התפקיד התזונתי של השומן, רצוי שומן בלתי רווי, וכן את חוויית האכילה שנובעת מצליית השומן ומהעסיסיות שהוא מקנה לבשר המגיע לצלחת של הצרכן הסופי", מציינת פרופ' מאיה דוידוביץ-פנחס. "חיפשנו דרכים חדשות לייצר תחליפי שומן מן הצומח, שיספקו ערכים תזונתיים משופרים מאשר שומן מן החי, תוך כדי חשיבה על תהליך הייצור כך שיהיה קל וזול. הטכנולוגיה כללה תהליך ג'לציה של שמן נוזלי, המכונה אוליאוג'ל, כלומר יצירה של חלקיקי שומן מוצקים במרקם של ג'ל המבוססים על שמן נוזלי.
"ככל שתהליך הייצור יהיה פשוט ואפשר יהיה לקיימו בעלות נמוכה ולייצר מוצרים במאסות, כך נוכל להבטיח את ההיתכנות הכלכלית, כי אף אחד לא ישלם 200-300 דולר על ק"ג בשר טחון", מוסיפה דוידוביץ-פנחס. "דגש נוסף היה על תחליף שומן שלא יתפרק בטמפרטורת צלייה גבוהה. כך תתאפשר חוויית אכילה זהה לזו של קציצה מן החי".
פיתוח תחליפי השומן, היא מבהירה, עשוי להועיל לתעשיות נוספות מלבד הבשר ויכול להתאים גם לעולמות אחרים - גבינות, מוצרים טבעוניים, תחליפי מרגרינה, מוצרי חלב וגם לשמש כשומן בפני עצמו. בתהליך נוספו לבשר הטחון גם ויטמינים וכן תמציות טעם וצבע המותרים לשימוש בתעשיית המזון, במטרה להבטיח מרקם "מדמם" וטעם מעושן עם אפקט גריל. הכל נעשה בהתאם לרגולציה הנהוגה בתחום. התוצאה, מדווחת פרופ' דוידוביץ-פנחס, ענתה על הדרישות: הטעם של השומן נשמר בתהליך הצלייה והבשר התפרק היטב בפה.
מוצר סופי איכותי
אבל הדרך לייצור שומן מן הצומח, שיהיה דומה בתכונותיו לזה מן החי, ויותר מזה - שישתלב עם התאים המתאימים ויישאר עסיסי בזמן הטיגון - הייתה מאתגרת במיוחד. פרופ' אילת פישמן יודעת לספר על רעיון חדשני שהושג בעזרתה של החוקרת ד"ר יובנה גלוסק ממעבדתה, לפיו חלקיקי האוליאוג'ל צופו בשכבת חלבון צמחי (המופק מחומוס, תפוחי אדמה או אפונה) וכך ניתן היה לקשור את השומן העטוף לחלקיקי הבשר, תוך שימוש באנזימים לקבלת מרקם סופי של קציצה.
"האנזימים, שהם זרזים ביולוגיים, מאפשרים ליצור קשרים כימיים בין מולקולות החלבון שבמיקרו-רקמות של הבשר המתורבת לבין החלבון שעוטף את השומן, ובכך לקבל מרקם הקרוב ביותר לבשר גם בתהליך טיגון", מבהירה פרופ' פישמן. "כמו כן, השימוש בשומן צמחי הוא גם בריא יותר והופך את כל המוצר הסופי לאיכותי יותר. כך מבטיחים שחומרים בעלי חשיבות תזונתית, כמו חומצות השומן אומגה 3 ואומגה 6, יהיו נוכחים בקציצה הסופית על חשבון חומצות שומן רוויות".
יותר שפוי, יותר אקולוגי
ככל שמתברר האפקט הסביבתי השלילי של גידול בקר ועופות למאכל, גדלים התמריצים לפיתוח בשר מתורבת, כאשר המיקוד הוא במחקר המדעי שיתורגם ליישומים מסחריים בהמשך. "לא רק שתעשיית הבקר תופסת קרקעות יקרות, מזהמת את הסביבה וצורכת כמויות עצומות של מים, המטבוליזם של הפרות מייצר גזי חממה שמחריפים את משבר האקלים", מציינות שלוש החוקרות. "הגידול הדמוגרפי בעולם, שמגביר את הביקושים לבשר מן החי, רק מחריף את הבעיה ומחדד את הצורך בפיתוח תחליפי בשר, בין היתר באמצעות בשר מתורבת. בכך יינתן מענה לאחת הבעיות הקריטיות של האנושות כיום".
לדברי החוקרות, התנאי להצלחה הוא כפול: פעם אחת שבתחליפים המתורבתים ינכחו כל המרכיבים התזונתיים של הבשר מן החי, והתוצאה תהיה קיום תהליכי ייצור שפויים יותר ואקולוגיים יותר. פעם שנייה שהם יהיו זולים יותר מן הקיים. רק כך ניתן להבטיח את הכדאיות הכלכלית והחברתית של התוצרים הסופיים. ואכן המוצר שהן פיתחו צפוי להיות זול ב-50% מאחרים.
"זה היה פרויקט ייחודי, שלא היה מצליח בזמן כה קצר ועם הון לא גדול ללא הצירוף של מוחות מבריקים ושונים כל כך, שחברו כאן יחד", מסכמת פרופ' מחלוף. "אני מעריכה שהמוצר הסופי יהיה זמין על המדפים בעוד שנתיים ואני מבטיחה דבר אחד: אנחנו נהיה טובים יותר מההמבורגרים בענף המזון המהיר".
לאתר>>>
בשיתוף הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון
