Chuť kultivovaného masa do značné míry závisí na růstových médiích použitých během výroby. Tento roztok bohatý na živiny poskytuje buňkám základní složky, jako jsou glukóza, aminokyseliny a vitaminy, které ovlivňují chuť, texturu a chování při tepelné úpravě. Zde je stručný přehled:
- Chuťový profil: Aminokyseliny, jako je kyselina glutamová, posilují pikantní tóny umami, zatímco tuky přispívají k plnosti a aromatu. Kultivované maso však může chutnat sladčeji nebo postrádat hloubku kvůli nižším hladinám inosin-5'-monofosfátu (IMP).
- Textura: Růstová média ovlivňují proteiny pojivové tkáně, například kolagen, což působí na pevnost a žvýkatelnost masa.
- Tepelná úprava: Živiny v médiu umožňují Maillardovu reakci, která vytváří opečený povrch a komplexní aroma.
Přizpůsobení formulací růstových médií pro konkrétní živočišné druhy a typy masa je klíčem k dosažení chuti a textury, které spotřebitelé očekávají. Pokroky v optimalizaci živin a snižování nákladů pomáhají překlenout senzorické rozdíly mezi kultivovaným a konvenčním masem.
Jak složky růstových médií ovlivňují chuťový profil kultivovaného masa
Dr. David Block: Vývoj optimalizovaných médií pro výrobu kultivovaného masa
sbb-itb-c323ed3
Jak živiny v růstových médiích ovlivňují chuť
Živiny v růstových médiích jsou nezbytné nejen pro buněčný růst, ale také pro utváření chuti kultivovaného masa. Tři složky – aminokyseliny, tuky a nukleotidy – společně zajišťují sladkost, pikantnost a plnost chuti, které si spojujeme s druhy masa, jako je hovězí, kuřecí a vepřové.
Aminokyseliny a vývoj chuti
Aminokyseliny jsou více než jen stavební kameny bílkovin – hrají zásadní roli v tom, jak maso chutná. Různé aminokyseliny vytvářejí odlišné chuťové vjemy. Například kyselina glutamová a kyselina asparagová jsou zodpovědné za chuť umami, zatímco glycin, alanin a serin dodávají sladkost. Leucin a valin naopak přinášejí hořký nádech.
Dosažení správné rovnováhy je zásadní. Studie ukazují, že kultivované maso často obsahuje vyšší hladiny sladkých aminokyselin ve srovnání s tradičním masem, což může způsobit jeho sladší chuť [3]. Nedostatek kyseliny asparagové zároveň může snížit intenzitu umami [3]. Výrobci proto růstová média upravují tak, aby zvýšili hladiny kyseliny glutamové a asparagové a zajistili hloubku chuti, kterou spotřebitelé očekávají.
„Vzhledem k tomu, že vlastnost umami je u masa důležitá pro dobrou chuť, je simulace kyseliny glutamové a kyseliny asparagové, o nichž je známo, že s umami úzce korelují, klíčová.“ – Seon-Tea Joo et al., výzkumníci [3]
Na rozdíl od konvenčního masa chybí kultivovaným buňkám systémy dodávání živin, které se nacházejí v živých zvířatech. Proto je nezbytné zahrnout do kultivačních médií 13 esenciálních aminokyselin, jako jsou arginin, glutamin a histidin [1]. Mezi nimi je L-glutamin často přidáván v koncentracích 3krát až 40krát vyšších než ostatní aminokyseliny, protože je klíčový pro produkci proteinů a vývoj chuti [1].
Dále se podívejme na to, jak tuk přispívá k celkové komplexnosti chuti.
Tvorba tuku a hloubka chuti
Tuk hraje klíčovou roli v dodávání plnosti masu, vázání aromatických sloučenin a zajištění přetrvávání chutí během tepelné úpravy i po ní. U kultivovaného masa lze růstová média přizpůsobit tak, aby ovlivnila chuťový profil tuku – což u hospodářských zvířat vyžaduje 60 až 70 dní specifického krmení [4].
V říjnu 2025 výzkumníci z Tufts University zjistili, že přidání 3.0 mg/mL myoglobinu k prasečím tukovým buňkám zvýšilo klíčové aromatické sloučeniny, jako je γ-nonalakton (kokosové aroma) a (E, E)-2,4-dekadienal (hluboké tukové aroma). Tyto poznatky, ověřené pokročilými chromatografickými technikami, ukazují, jak může kultivované maso dosáhnout komplexnějšího chuťového profilu [4].
Mezi primární mastné kyseliny v kultivovaném vepřovém tuku patří:
- Kyselina olejová: 45.6%
- Kyselina linolová: 17.1%
- Kyselina palmitová: 14.2%
- Kyselina stearová: 9.89% [4]
Když tyto lipidy během tepelné úpravy oxidují, kombinují se se sloučeninami Maillardovy reakce a vytvářejí rozmanitá aromata, která si spojujeme s tepelně upraveným masem.
„Důležitou potenciální výhodou technologie kultivovaného masa je schopnost přizpůsobit aroma a nutriční obsah během buněčné kultivace díky přímému přístupu média k buňkám.“ – Natsu Sugama et al., Tufts University [4]
V neposlední řadě nukleotidy doplňují chuťový profil tím, že zesilují lahodné tóny.
Nukleotidy a lahodná chuť
Nukleotidy, zejména inosin-5'-monofosfát (IMP), jsou zásadní pro vývarovou chuť umami, která definuje maso. Tyto sloučeniny se uvolňují během tepelné úpravy a liší se v závislosti na živočišném druhu a řezu masa. Růstová média poskytují stavební kameny pro syntézu nukleotidů, jako je L-glutamin, který podporuje produkci těchto molekul na bázi dusíku.
Kultivované maso však v současné době obsahuje ve srovnání s tradičním masem nižší hladiny IMP, což oslabuje jeho lahodný profil [3].
„Intenzita chuti umami u CMT byla slabší než u TM v důsledku nižší koncentrace IMP.“ - Seon-Tea Joo et al., vědečtí pracovníci, Food Science of Animal Resources [3]
V reakci na to mohou výrobci obohatit růstová média o vyšší hladiny L-glutaminu nebo stabilních sloučenin, jako je alanyl-glutamin. Úprava poměrů aminokyselin a pečlivé monitorování hladin IMP pomocí pokročilé chromatografie zajišťuje, že kultivované maso může dosáhnout syté chuti konvenčního masa, a tím zlepšit celkový chuťový profil.
Vliv růstových médií na texturu a chování při tepelné úpravě
Pokud jde o kultivované maso, růstová média ovlivňují více než jen chuť – hrají zásadní roli při tvorbě strukturních proteinů, které definují texturu a chování při vaření. Média obsahující aminokyseliny, soli a vitamíny poskytují základní složky pro tvorbu pojivové tkáně a svalových vláken. Tyto prvky slouží také jako prekurzory pro hnědnutí a aroma během tepelné úpravy.
Proteiny pojivové tkáně a textura
Textura masa – ať už křehká nebo tuhá – do značné míry závisí na proteinech pojivové tkáně, jako je kolagen, a na svalových proteinech tvořených během buněčného růstu. Růstová média dodávají aminokyseliny a anorganické soli potřebné k vybudování extracelulární matrix (ECM) [1].
Klíčovým faktorem je zde prolin, který tvoří přibližně 20 % aminokyselin v kolagenu. Tato aminokyselina je nezbytná pro vývoj pojivové tkáně, jež přispívá k pevnosti masa [2]. Studie prokázaly, že fibroblastové buňky v kultuře v průběhu času zvyšují produkci kolagenu. Hladiny prolinu ve spotřebovaném médiu po sedmi dnech zajímavým způsobem stoupají, což odráží jak produkci, tak odbourávání kolagenu [2].
„Hladina prolinu v médiu se zvýšila pouze v kultuře cMFB po 7. dni. Tato data naznačují, že cMFB diferencují a zvyšují produkci a následné odbourávání kolagenního proteinu.“ - Nature Food [2]
Ne všechny buňky nebo druhy však mají stejné nutriční požadavky. Například prekurzorové buňky kuřecího svalu spotřebovávají glukózu mnohem pomaleji než fibroblasty nebo myoblasty myšího původu [2]. Tato variabilita znamená, že univerzální složení růstového média nezajistí konzistentní texturu napříč různými typy kultivovaného masa. Z tohoto důvodu výrobci využívají analýzu spotřebovaného média (SMA) k monitorování úbytku živin a úpravě složení, čímž zajišťují, že buňky mají k dispozici vhodné zdroje pro vývoj požadovaných strukturních proteinů [2].
Tyto strukturní proteiny představují základ pro chemické přeměny probíhající během tepelné úpravy.
Maillardova reakce během tepelné úpravy
Kromě textury vytvářejí růstová média také předpoklady pro Maillardovu reakci – proces odpovědný za hnědnutí, aroma a komplexní chuťové profily tepelně upraveného masa. Při zahřátí kultivovaného masa proteiny vzniklé během kultivace reagují s cukry, což vytváří lákavý zhnědlý povrch a bohaté aroma. Tato reakce obvykle probíhá při teplotách mezi 140°C a 165°C [5][7].
Růstová média přispívají k tomuto procesu dodáváním klíčových složek, jako jsou redukující cukry (např. glukóza) a aminokyseliny, které jsou pro Maillardovu reakci nezbytné [7][2]. Podporují také tvorbu svalových proteinů, jako je těžký řetězec myosinu (MHC). Tyto proteiny denaturují a agregují při teplotách nad 50°C, což tepelně upravenému masu dodává pevnou, žvýkací texturu [8].
V rámci významného pokroku z července 2024 vědci z Yonsei University a Kangwon National University v Jižní Koreji vytvořili želatinové „lešení s přepínatelnou chutí a vůní“ (flavour-switchable scaffold) obsahující furfurylmerkaptan, sloučeninu spojenou s aromatem pečeného masa. Když byla kultivovaná bovinní tkáň zahřáta na 150°C po dobu pěti minut, uvolnila aroma grilovaného hovězího masa, které se velmi blížilo Maillardově reakci. Analýza elektronickým nosem potvrdila, že aromatický profil byl podobný tradičnímu tepelně upravenému hovězímu masu [5][6][8].
„Chuť a aroma jsou tím nejdůležitějším faktorem, aby bylo kultivované maso přijato jako skutečné.“ – Milae Lee, vedoucí autorka studie, Yonsei University [6]
Tento průlom poukazuje na to, jak růstová média napomáhají nejen vývoji reaktivních proteinů, ale umožňují také integraci sloučenin zvyšujících chuť a aroma. Tím, že růstová média řeší jak texturu, tak chuť, zajišťují, že kultivované maso nabídne senzorický zážitek, který spotřebitelé očekávají. Společně tyto vlastnosti vytvářejí ucelený a uspokojivý kulinářský zážitek.
Současná omezení a metody zlepšování
Kultivované maso dosáhlo značného pokroku, stále však plně nenapodobuje přesnou chuť a texturu tradičního masa. Jedinečná chuť a textura konvenčního masa pochází z jeho složité struktury a postmortálního zrání – procesů, které v současné době při výrobě kultivovaného masa chybí [10].
Ve své podstatě se kultivované maso skládá z řízených kultur svalových buněk. Tato zjednodušená struktura může vést k patrným rozdílům v chuti, jako je zvýšená hořkost nebo kyselost [9]. Nedostatečná buněčná komplexita navíc ovlivňuje celkový senzorický profil a způsobuje texturní nekonzistence. Další výzvou je absence krevních cév v kultivovaných tkáních, což znesnadňuje rovnoměrnou distribuci živin a ovlivňuje konzistenci [12].
Snížení rozdílů v chuti
V březnu 2022 společnost BioTech Foods pod vedením technické ředitelky Mercedes Vila publikovala v časopise Scientific Reports výsledky porovnávající kultivované párky frankfurtského typu a krůtí prsa s jejich protějšky ze supermarketů. Pomocí metod, jako je analýza profilu textury a reologie, výzkum prokázal, že produkty z kultivovaného masa vykazovaly podobnou tvrdost, soudržnost a pružnost, což je řadí „do rozmezí běžných komerčních produktů z tradičního masa“ [10].
„Pochopení finálních vlastností kultivovaného masa, jako je textura, je nezbytné pro optimalizaci výroby a fáze navyšování kapacit.“ – Mercedes Vila, spoluzakladatelka a CTO, BioTech Foods [10]
Společnost BioTech Foods přesto poznamenala, že „se očekávalo, že organoleptické vlastnosti kultivovaného masa se budou lišit od tradičního masa... vývoj jeho organoleptických vlastností po buněčné kultivaci je předmětem dalšího zkoumání“ [10]. To podtrhuje klíčovou výzvu: zatímco texturu lze zkonstruovat tak, aby odpovídala konvenčnímu masu, absence fáze zrání – která je zásadní pro rozvoj chuti – zůstává pro kultivované maso překážkou.
Dalším faktorem ovlivňujícím senzorickou kvalitu jsou náklady na růstová média. Významného pokroku bylo dosaženo při snižování nákladů na média, přičemž modely dosahují cen pouhých 0,19 GBP za litr – což představuje ohromující 99,9% pokles ve srovnání s médii farmaceutické kvality [11]. Toto snížení je klíčové pro výrobu cenově dostupného a vysoce kvalitního kultivovaného masa ve velkém měřítku. Dosažení tohoto cíle však vyžaduje odstranění nadbytečných složek, které by mohly negativně ovlivnit chuť. Dosažení rovnováhy mezi nákladovou efektivitou a přesnou kontrolou živin je kritické pro překlenutí senzorických rozdílů mezi kultivovaným masem a jeho tradičním protějškem.
K řešení těchto výzev se vědci zaměřují na optimalizaci nutričních formulací s cílem zlepšit chuť a texturu.
Optimalizace růstových médií pro lepší chuť
Úsilí o zlepšení chuti se soustředí na optimalizaci růstových médií. Vědci využívají analýzu spotřebovaného média (Spent Media Analysis – SMA) k identifikaci živin, které buňky skutečně spotřebovávají, což jim umožňuje eliminovat nevyužité složky, jež by mohly přispívat k nežádoucím chutím, jako je hořkost nebo kyselost [2]. Výzkum ukazuje, že během kultivace dochází k výraznému vyčerpání pouze několika složek – jako jsou glukóza, arginin, glutamin, isoleucin, leucin, methionin, serin a FGF2 [2].
„CM bude vyžadovat cílenou formulaci médií a optimalizační úsilí pro každý typ buněk, druh a bioproces použitý při výrobě.“ – Nature [2]
Druhová optimalizace je obzvláště důležitá. Například kuřecí svalové buňky spotřebovávají glukózu pomaleji a rovnoměrněji ve srovnání s myšími myoblasty, které ji využívají rychle a zcela [2]. To zdůrazňuje neefektivitu generických formulací médií, která může vést k nerovnoměrnému růstu a rozdílům v kvalitě. Vědci také zkoumají rostlinné proteinové alternativy, jako jsou izoláty z fazolí mungo nebo řepky, které mají nahradit nákladné sérum a zároveň zajistit biologickou účinnost potřebnou pro autentickou texturu masa [13].
Pokročilé nástroje, jako je plánování experimentů (Design of Experiments – DOE) a metodologie odezvových ploch (Response Surface Methodology – RSM), pomáhají doladit rovnováhu mezi buněčným růstem a strukturální integritou. Například kultury jehněčích svalových buněk pěstované ve specifických bezsérových formulacích (jako LM8) dosáhly rychlosti proliferace srovnatelné s kulturami pěstovanými v médiích obsahujících 20% fetální bovinní sérum [13]. Tyto přístupy na míru postupně zmenšují senzorické rozdíly a činí kultivované maso pro spotřebitele přitažlivějším. Přizpůsobená růstová média v konečném důsledku hrají klíčovou roli při dosahování chuti a textury, kterou lidé od masných výrobků očekávají.
Závěr: Růstová média a budoucnost chuti kultivovaného masa
Růstová média hrají zásadní roli při formování chuti kultivovaného masa tím, že poskytují esenciální složky. Od aminokyselin a nukleotidů, které budují hloubku chuti umami, až po řízení ukládání tuku pro aroma a plnost chuti – jejich vliv úzce odpovídá mechanismům popsaným dříve. Jak vysvětluje Mark Post, vědecký ředitel společnosti Mosa Meat:
„Spotřebitelé se zajímají pouze o kvalitu a cenu, takže musíme zlepšit plnou tloušťku produktů z kultivovaného masa. Musíme zlepšit kvalitu svalů a tuku, abychom zvýšili přijetí spotřebiteli a udělali z masa běžnou komoditu.“ [17]
Nedávné průlomy učinily růstová média nejen účinnějšími, ale také cenově dostupnějšími. Například náklady na tukové médium klesly mezi zářím 2019 a březnem 2021 více než 65krát, a to díky pokrokům v bezsérových formulacích [17]. Společnosti jako Mission Barns a Wildtype již představily své produkty v USA a prokázaly, že růstová média upravená na míru dokážou věrně napodobit chuť tradičního masa [16]. Špičkové analytické nástroje mezitím tyto formulace dále zdokonalují, odstraňují nadbytečné složky a dosahují optimální rovnováhy mezi růstem a strukturou.
Při pohledu do budoucna je zřejmé, že personalizace přinese do tohoto odvětví revoluci. Úpravou hladin inzulinu a mastných kyselin v růstových médiích mohou výrobci vyhovět individuálním preferencím a nabízet maso s různým obsahem tuku – nízkým, středním nebo vysokým [14]. Gyuhyung Jin z Davidson School of Chemical Engineering na Purdue University předvídá blízkou budoucnost:
„Možná nebude trvat dlouho a personalizované produkty z kultivovaného masa s přesně vyladěnou chutí, texturou a živinami budou k dispozici v běžném prodeji“ [14]
Spotřebitelský výzkum již poukazuje na specifický obsah tuku jako na klíčový faktor spokojenosti, což podtrhuje význam přesnosti v této oblasti [15].
S tím, jak tyto technologické a vědecké pokroky pokračují, se neustále vyvíjí i senzorický profil kultivovaného masa. Pro spotřebitele ve Spojeném království, které zajímá budoucnost masného průmyslu, poskytují platformy jako Cultivated Meat Shop přístupné, vědecky podložené poznatky o chuti, výrobě a dostupnosti. Společně tyto inovace překonávají chuťové rozdíly a otevírají cestu k budoucnosti, kde se chuť, udržitelnost a vědecký pokrok setkávají na jednom talíři.
Často kladené otázky
Proč kultivované maso někdy chutná sladčeji než konvenční maso?
Kultivované maso může mít sladší chuť, protože vědci mohou přesně regulovat biochemické procesy, například metabolismus aminokyselin a nukleotidů, které ovlivňují chuťový profil. Chuťové sloučeniny – zejména ty z tukových buněk – navíc mohou při tepelné úpravě zesilovat vnímanou sladkost. Tato úroveň přesné kontroly chuti dává kultivovanému masu schopnost nabídnout chuťové profily, které se odlišují od tradičního masa.
Jak výrobci zvyšují chuť umami v kultivovaném mase?
Výrobci pracují na posílení chuti umami v kultivovaném mase pečlivým řízením metabolismu aminokyselin. Jedna z metod zahrnuje optimalizaci kultivačního média s cílem zvýšit hladiny kyseliny glutamové, klíčové sloučeniny, která dodává potravinám jejich pikantní, plnou chuť umami.
Ovlivní růstová média to, jak kultivované maso při tepelné úpravě hnědne?
Ano, typ použitého růstového média může ovlivnit to, jak kultivované maso při vaření hnědne. Hraje totiž roli v biochemických procesech, které ovlivňují tvorbu masové chuti a aroma. To zahrnuje Maillardovu reakci, která je zásadní pro zhnědnutí a vytvoření oněch hlubokých, lahodných tónů spojovaných s tepelně upraveným masem.
