חדשנות בטעם מתוק

במציאות בה אחד משלושה ילדים בעולם סובל מהשמנת יתר, וכך גם 40% מהאוכלוסייה הבוגרת, סוכר הוא בעיה בריאותית הרת גורל.

התזונה המתועשת עתירת הסוכר הובילה לכך שאדם ממוצע צורך ביום פי שניים או שלושה יותר סוכר מהכמות המקסימלית המומלצת, שהיא בין 9-6 כפיות סוכר ליום. מדובר בפחות מכמות הסוכר שיש בפחית קולה אחת. רוב האנשים צורכים קרוב לעשרים כפיות סוכר ביום וילדים אפילו שלושים. הרגלי התזונה והבריאות התזונתית מתעצבים בעיקר בגילי שש עד 12, ומתוק הוא טעם אהוב כבר מילדות.

צריכת סוכר מוגזמת הוגדרה ב-2017 כבעיה הבריאותית הגדולה ביותר לבני אדם מלבד חיידקים או וירוסים. מחקרים הוכיחו שסוכר הוא הגורם המרכזי לסינדרום המטאבולי, הכולל בתוכו השמנה, סכרת, כבד שומני, סרטן לבלב, סרטן מעי גס בעיות שיניים, ואף בעיות נפשיות. בעקבות תובנות אלה, חמישים מדינות כבר הטילו מיסים על סוכר, וישראל בתוכן.

בנוסף, סוכר הוא אחד מהגידולים הפחות ידידותיים לכדור הארץ: הוא דורש כמויות עצומות של מים, חומרי הדברה ודשן. השינוע של כמויות הסוכר הענקיות יוצר נזק גדול של פחמן דו-חמצני, בנוסף, מיצוי הסוכר מהקנה כרוך במקומות רבים בשריפת הקנים. 

הפחתה של צריכת סוכר מורכבת וכרוכה בקשיים לא רק בגלל ההתמכרות לטעם המתוק, אלא מכיוון שסוכר הוא גם חומר משמר שתורם לטקסטורה, למראה ולצבע של מוצר. בהיותו חומר גלם זול, יצרנים רבים מוסיפים אותו גם מטעמי מסה ונפח. התוצאה העגומה היא שב-70% מהמוצרים בסופר יש תוספת סוכר.

לבלגן את הקריסטל

“מכיוון שטעם הוא הסיבה הראשונה לרכישה חוזרת של מוצר. אז האתגר בתעשייה הוא איך פותרים את בעיית צריכת היתר בלי פשרת הטעם הכואבת, בעיקר לילדים”, אומרת ליאת צינמון, Chief Growth Officer של דו-מתוק (DouxMatok).

הסיפור של דו-מתוק מתחיל כבר במאה הקודמת. אברהם בניאל ז”ל חשב על הרעיון בימי המנדט הבריטי, ולאחר מכן עבד כיועץ לנשיא ומנכ”ל בחברת תחליפי הסוכר האנגלית שפיתחה את הסוכרלוז – המוכר כמותג Sweet & Low. בניאל הבין שהסוכרלוז אינו פתרון שמתאים לילדים – דווקא כאשר הם אלה שצריכים פתרון יותר מכולם – והבריק במוחו הרעיון לשנות את מבנה הסוכר. הוא התפנה לממש את הרעיון רק כשהיה בן 95 והקים לפני שמונה שנים עם בנו, ערן בניאל, את חברת דו-מתוק.

הפתרון של דו-מתוק הוא הפחתת סוכר בצורה משמעותית (50-30% הפחתה, תלוי במוצר) על ידי שינוי במבנה הסוכר – ובלי להתפשר על הטעם. פתרון זה מבוסס על סוכר בלבד, ללא חומרים מלאכותיים, כאשר חומר הגלם שדו-מתוק עושה בו שימוש הוא סוכר קנים או סלק סוכר. 

“מבחינה טכנולוגית הרעיון הוא להפוך סוכר ליעיל יותר. ההנחה היא שרק בין 20% ל-30% מהסוכר מורגשים על ידי בלוטות הטעם ברגע שלועסים את המזון, ואז רובו נבלע פנימה ומשלמים עליו בקלוריות ובפחמימות בלי ליהנות מרובו”, מסבירה צינמון.

דו-מתוק פיתחה טכנולוגיה שמשבשת את המבנה המסודר של המולקולות בקריסטל הסוכר. התוצאה היא קריסטל “מבולגן” שמתמוסס מהר יותר בפה, ויותר ממנו מגיע לבלוטות הטעם. התוצר המשודרג מאפשר לקבל את המתיקות של הסוכר, בכמות הפחותה כמעט בחצי.

בחברה, שממוקמת בפתח תקווה, מועסקים חמישים עובדים. 80% מהם עוסקים במחקר ופיתוח בשלושה תחומים מרכזיים: הראשון הוא הנדסת חומרים – הצוות שאחראי על עיצוב מבנה הסוכר. הצוות בדיסציפלינה השנייה הוא מהנדסים שאחראים על הגימלון (Scale up) – כלומר, הטמעת הייצור. “אחת ההחלטות המהותיות שקיבלנו היא שאנחנו נכנסים לתעשייה הקיימת. סוכר זה כל כך מסורתי שאנחנו לא באים לשבש את המוצר הקיים ובחרנו לעבוד ביחד עם חברות הסוכר ועם מפעלי סוכר קיימים שנעשה איתם הסכמים בייצור חומר הגלם שלנו. המהנדסים שלנו עובדים עם חברות הסוכר ועושים במוצרים שלהן הטמעה של הטכנולוגיה”, מספרת צינמון.

בתחום השלישי, שהוא המשמעותי ביותר בחברה כיום, עוסקים טכנולוגים של מזון בפיתוח והתאמת מתכונים. כשמוציאים מהמתכון 50% סוכר הוא משתבש. הטכנולוגים של דו-מתוק לא רק מטמיעים את המוצר שלנו בשוקולד ובעוגיות, אלא גם מכירים חומרי גלם אחרים שיכולים לפצות על הפחתת סוכר. המומחיות או האמנות שלהם היא לבנות מתכון חלופי שיהיה דומה בטעמו ובמרקמו למתכון המקורי. ואכן, במבחן טעימה שערכנו בחברה בין פרלין שוקולד, ממתק קרמל ועוגיות, בהם נעשה שימוש בסוכר רגיל ובסוכר של דו-מתוק, לא הצלחנו לזהות שום הבדל – לא במרקם ולא במתיקות.

הסוכר הבלתי ייאמן

המוצר הראשי של דו-מתוק הוא סוכר בשם Incredo Sugar. הוא נראה כמו סוכר ומתנהג כמו סוכר. את השינוי במבנה לא רואים בעין. את Incredo Sugar החברה מייצרת כיום בהסכם מסחרי בקנדה והוא נמכר בארה”ב ובאירופה לחברות מזון. אבל העבודה לא מסתיימת במכירת המוצר, מסבירה צינמון. “חלק חשוב בעשייה שלנו הוא מתן שירות או תמיכה טכנית איך לבנות את הפורמולה כי החברות מתקשות לפצות במתכונים על הסוכר שהוצא החוצה”.

אז למה מוכרים את Incredo Sugar רק לתעשייה ולא מוכרים אותו גם ברשתות השיווק כתחליף לסוכר רגיל? בגלל שהוא מתאים לשימוש במוצקים בלבד, ולא בנוזלים ובמשקאות. “האפקט של הסוכר שלנו מבוסס על התמוססות ברוק. אם אשים אותו בקפה אקבל מתיקות נמוכה משל סוכר רגיל”, מדגישה צינמון.

בשנים הראשונות לפעילותה נתמכה דו-מתוק על ידי רשות החדשנות באמצעות מענקים. עד היום גייסה החברה 30 מיליון דולר וכרגע היא נמצאת בעיצומו של גיוס שלישי. מכירות המוצר החלו בסוף שנת 2021, לאחר חמש שנות פיתוח. בשנת 2020 זכתה דו-מתוק להיכלל ברשימה השנתית של 100 ההמצאות הטובות ביותר של מגזין טיים.

“היעד הראשון שלנו זה להפוך את הפתרון שלנו לכמה שיותר זמין לחברות מזון, לתמוך בהן ולהפוך את הפתרון לזמין לצרכנים”, מספרת צינמון. “היעד השני הוא לשפר את המוצר. השקנו את הגרסה הראשונה ואנחנו עובדים במרץ על הגרסה השנייה. המשמעות תהיה שיפור במחיר, בתפעול ובקלות השימוש. היעד השלישי הוא להרחיב את הפלטפורמה מעבר לסוכר – כלומר, להשתמש בנכסים האנושיים והטכנולוגיים שלנו כדי ליישם את זה בעוד מוצרי מזון.

“אנחנו רואים את המהפכות בתחומים של תחליפי הבשר והחלב – ושואפים להיות בחזית מהפכת הפחתת סוכר. כשהיעד הוא להפחית את צריכת הסוכר העולמית בצורה משמעותית דרך פתרון שלא מתפשר על הטעם”, מסכמת צינמון.

סודו של החלבון המעוצב

זאת הייתה תחרות קשה: יותר מ-2,000 סטארט-אפים מרחבי העולם ניגשו לתחרות הרב-שלבית של עמותת Extreme Tech Challenge – תחרות האימפקט המובילה בעולם – במטרה לזכות במקום הראשון.

בין המתחרים היה הסטארט-אפ הישראלי אמאי חלבונים (Amai Proteins), שפיתח טכנולוגיה חדשנית לייצור ממתיק חלבוני שהוא גם מתוק וטעים, גם בריא לגוף וגם בר-קיימא. לאחר שהשופטים טעמו סודה לימון, מיץ חמוציות, קטשופ, חמאת בוטנים, לדר ומרציפן, שהומתקו כולם באמצעות החלבון החדש, הם הצביעו בשפתיים – ונתנו לאמאי חלבונים את המקום הראשון.

אמאי חלבונים (Amai זה “מתוק” ביפנית) נוסדה בשנת 2016 במסגרת חממת הפודטק The Kitchen של רשות החדשנות וקבוצת שטראוס. האיש שמאחוריה הוא ד”ר אילן סמיש, שנחשב בתקופת האקדמיה שלו למדען חלבונים מוערך וזוכה פרסים. ד”ר סמיש עזב את האקדמיה אחרי 18 שנה והחליט להקים את הסטארט-אפ במטרה לרפא את המזון והחברה דרך הכנסת מרכיבי חלבון טעימים ובריאים למאכלים שאנחנו צורכים יום-יום.

“כשהקמתי את אמאי”, מספר ד”ר סמיש, “הייתה לי התלבטות מאוד גדולה – האם לעצב חלבונים לשוק התרופות או לשוק המזון. בחרתי באפשרות השנייה, כי אני חושב שמזון בריא ובר-קיימא כמו תחליף סוכר חלבוני יציל יותר חיים מרוב התרופות ואף יסייע לילדים שלי לא להרגיש רגשי אשמה כשהם נהנים ממשהו מתוק”.

אז מה סוד החלבון המעוצב של אמאי? ד”ר סמיש מסביר שחלבון הוא שרשרת של חרוזים הנקראים חומצות אמינו, ואפשר לבנות מגוון אינסופי של חלבונים. בניית שרשאות חדשות נקראת עיצוב חלבונים חישובי – וזהו תחום חדש שדורש ידע בינתחומי – בביולוגיה, במדעי המחשב, בפיזיקה ובביו-כימיה. לא מפתיע לגלות שיש מעט מאוד אנשים שיודעים לעשות את זה, אבל התחום הולך ומתפתח.

אמאי מתמקדת בעיצוב חלבונים שדומים לחלבונים החיים בתנאי קיצון – כמו למשל בים המלח, במעיינות רותחים, בעומק הים, באנטארקטיקה או בביצות מאוד חומציות: “מקומות שיש בהם חלבונים שלמדו לחיות בגיהינום. אם נעצב חלבונים חדשים שמחקים אותם, אז הם יהיו הרבה יותר מתאימים לשוק המזון התעשייתי, בו יהיה עליהם להתמודד עם חיי מדף ארוכים, טמפרטורות גבוהות, חומציות גבוהה וכו'”, מדגיש ד”ר סמיש.

יש שמונה קטגוריות שונות של הפחתת סוכר, אבל בשביל להפחית מעל 30% מהסוכר אף אחת מהן לא באמת מצליחה לענות על הקריטריונים אליהם שואפת אמאי: טעם, בריאות, מחיר זול והתאמה למוצר – כי יש היום ממתיקים שמתפרקים בטמפרטורה ובחומציות גבוהות. והדבר האחרון, שלא פחות חשוב, הוא שהתחליף יהיה גם בריא לכדור הארץ.

“שוק מוצרי הדיאט קיים כבר הרבה שנים, אבל הוא גדל רק קצת – וזאת כי אנשים לא מוכנים לאכול ממתיקים שהם לא בריאים ולא טעימים. 90% משוק ההמתקה זה עדיין סוכר וסירופ פרוקטוז, שהוא אפילו גרוע יותר מסוכר. איגוד הלב האמריקאי הוציא בשנת 2018 אזהרה חריפה שבה הוא כותב שממתיקים בעצימות גבוהה, בין אם הם טבעיים ובין אם מלאכותיים, לא בריאים לבני האדם. אז מהבחינה הזאת אין לנו היום תחליף טוב לסוכר”, מסביר ד”ר סמיש.

70% פחות סוכר בלי הבדל בטעם

כאן נכנסת לתמונה הפלטפורמה של אמאי, שנקראת Pro Cube. היא מורכבת משלושה חלקים: בחלק הראשון הם מעצבים חלבונים שיתאימו לתנאים הקשים של שוק המזון. החלק השני הוא התסיסה המדייקת – גידול החלבונים שלנו באמצעות שמרים או פטריות, בהתססה כמו במבשלת בירה, כשההבדל הוא שמכניסים אוויר לתוך המתססה כיוון שלא רוצים ייצור אלכוהול אלא ייצור חלבון. אחרי המתססה החומר עובר לצנטריפוגה שמפרידה את השמרים מהנוזל שממנו מופרש החלבון. מסננים את החלבון, מייבשים אותו – ומקבלים אבקה לבנה שעושה לאנשים טוב. “קילוגרם בודד של האבקה הלבנה שלנו מחליף שלושה טון סוכר”, מסביר ד”ר סמיש. “ולכן אנחנו זולים יותר מסוכר ביחידות המתקה”.

החלק השלישי הוא שלב של טכנולוגיית מזון. “המעבדה הכי חשובה היא מעבדת המזון, שבה אנחנו בסופו של יום מכינים אוכל. אנחנו לוקחים מוצרים שכולם מכירים ומפחיתים את כמויות הסוכר כל עוד הטועמים המקצועיים שלנו לא מרגישים שזה לא סוכר מלא. אנחנו לא מתחרים בשוק מוצרי הדיאט, אלא בשוק הסוכר. כך למשל בקטשופ שלנו יש פחות מ-70% סוכר ואף אחד לא יכול להרגיש את ההבדל בטעם.

היום ידועים שישה סוגי חלבונים שהם הרבה יותר מתוקים מסוכר. הבעיה עם החלבונים האלה היא שהם לא יציבים, שהטעם שלהם לא מושלם והם מאוד יקרים. בהשראת חלבונים אלה ייצרה אמאי את החלבון המתוק ביותר בעולם, שהוא גם הכי יציב בעולם. בנוסף, הוכח שחלבון זה אינו אלרגני, שאינו יוצר בעיות בריאותיות ושהוא מתעכל בגוף כמו כל חלבון אחר.

“כל הממתיקים המוכרים לנו נותנים טעם מתוק אבל הם ממשיכים להפעיל קולטנים של טעם מתוק במערכת העיכול וכשהם מפורקים על ידי הכבד והכליות הם מביאים איתם פוטנציאל לאוסף של נזקים”, מדגיש ד”ר סמיש. “לעומת זאת החלבון שלנו מתנהג כמו כל חלבון, וברגע שהוא נכנס לבטן, הוא מתפרק ומתעכל והגוף חותך אותו לחומצות אמינו שהן אבני הבניין של החלבון. מבחינת ערכי חלבון, בגלל ההחלפה של כפית סוכר במיליגרם אחד של חלבון, הכמות כל כך קטנה שאין כאן ערך מוסף של חלבון”.

באמאי עובדים כיום 32 איש, והחברה נמצאת בתהליכי צמיחה וגיוס. החברה ממוקמת בפארק המדע ברחובות ושם מייצרת מדי שבוע כמות ששווה לכמות תעשייתית של סוכר.

לאמאי, שעשתה את דרכה עם מענקים משותפים של האיחוד האירופי ורשות החדשנות, יש הסכמים שיתוף פעולה עם חברות ענק כמו פפסיקו, דנונה, מארס-ריגלי ואושן ספריי. אם הכל יעבוד כמתוכנן יהיו לה בקרוב גם אישורים רגולטוריים בישראל, בארה”ב, באירופה ובסינגפור, שיאפשרו לה להתחיל בשלב המכירות. התוכנית היא להתחיל מכירות במחצית הראשונה של 2023 בארה״ב, לאחר מכן בסינגפור, בדרום אמריקה ובשאר העולם.

“עד עכשיו קיבלנו מימון מרשות החדשנות בחמישה אפיקים שונים”, מספר ד”ר סמיש, “בנוסף, הרשות היא גם שותפה בפיילוט מיוחד לקידום מתווה רגולטורי עבור מזון חדש בשיתוף משרד הבריאות. התוכנית היא לצאת לשוק במחצית הראשונה של השנה הבאה ולייצר כמות שתוריד מהשוק 5,000 טון סוכר בשנה. עם היציאה לשוק העולמי אנחנו מתכננים להוריד כמה אחוזים של סוכר מכדור הארץ.

כעת מתמקדת החברה בחלבון המתוק, אבל המחלקה לעיצוב חלבונים חישובי כבר עובדת על חלבוני מעצבים לשוק הבשר, שוק החלב ולשוק הצמחים. “בכל המקרים האלה אנחנו יודעים לעשות סופר-חלבונים שיהיו יותר יציבים, יותר טעימים ופחות אלרגניים”, הוא אומר.

“החזון מאוד פשוט מבחינתי: שהילדים שלי והנכדים שלי יוכלו ליהנות ממתוק ובריא. שהסטנדרט בעתיד יהיה שלפחות בחצי מהמוצרים בסופר תהיה הפחתה משמעותית של סוכר בזכות החלבון שלנו. אני לא חושב שניתן להיפטר מהרצון העז שלנו לטעם מתוק – אבל כן חושב שאפשר להפוך אותו להרבה יותר בריא ובר-קיימא”.