Hogyan járulhatnak hozzá az úgynevezett „Új Élelmiszer-rendszerek” a jövő fehérjeellátásához, és mely folyamattechnológiai megoldások érik el már a gyakorlati érettséget? Erre a kérdésre ad választ az „Inhouse Farming – Feed & Food Show”, amelyet november 12. és 18. között rendeznek meg Hannoverben az Agritechnica, a világ vezető mezőgazdasági gépipari szakvásárával egy időben. A DLG (Német Mezőgazdasági Társaság) által szervezett B2B platform középpontjában olyan technológiák állnak, amelyekkel alternatív fehérjéket lehet növényekből, rovarokból, gombákból és algákból nyerni.
Az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezetének (FAO) becslései szerint a népesség folyamatos növekedésével az állati fehérjék iránti globális kereslet 2050-re megduplázódik. Az új fehérjeforrások ezért az „Inhouse Farming – Feed & Food Show” egyik fő témája. A DLG új platformján a résztvevők betekintést nyerhetnek a piacon zajló eseményekbe és az élelmiszeripar számára a növényi alapú, fermentált és termesztett fehérjék fejlesztéseibe. Legyen szó fermentorokról, bioreaktorokról, szűrőrendszerekről vagy szárítókról: A hannoveri rendezvényen a vállalatok átfogó információkat találnak az alternatív fehérjék előállításáról.
A celluláris mezőgazdaság hajtóereje
„Az elmúlt években kifejlesztett technológiáknak megvan a lehetősége arra, hogy gazdasági léptékben lehetővé tegyék a celluláris mezőgazdaságot. Az Inhouse Farming – Feed & Food Shown bemutatott megoldások hatással vannak a teljes értékláncra, és optimalizálják az alternatív fehérjék előállítását a takarmány- és élelmiszeripar számára” – hangsúlyozza Carola K. Herbst, a DLG Élelmiszeripari Kompetencia Központ ügyvezető igazgatóhelyettese. Az induló vállalkozások itt fontos szerepet játszanak. Az innováció motorjai, de gyakran még mindig laboratóriumi léptékben ragadnak meg – és a saját egyedi technológiai követelményeikkel. „Ezeknek a folyamatoknak az ipari szintre való méretnövelése komoly kihívásokat jelent, mivel ehhez következetes nyersanyagellátásra, a gyártási folyamatok racionalizálására és egy elosztóhálózat kiépítésére van szükség” – mondja Carola Herbst.
A GEA New Food Application and Technology Center of Excellence (ATC) a németországi Hildesheimben a kutatás és az ipar közötti szakadék áthidalására törekszik. Itt található egy kísérleti üzem, amely mikroorganizmusok és sejttenyésztés segítségével a hús, a tej, a tenger gyümölcsei és a tojás fenntartható alternatíváinak előállítására szolgál. A cél az, hogy az ügyfeleket a helyszínen készítsék fel a kereskedelmi termeléshez szükséges eljárásokra és termékekre.
Az „Inhouse Farming – Feed & Food Show” B2B találkozóhely feladata tehát az, hogy összehozza a hannoveri házi gazdálkodás és az ellenőrzött környezetben történő gazdálkodás szereplőit, és támogassa őket hálózatuk bővítésében. Az utóbbi időben Európában és Németországban egyre több befutott vállalat ismerte fel az induló vállalkozásokban rejlő gazdasági potenciált, és egyre inkább a növényi fehérjék, valamint a termeszthető fehérjék iránt érdeklődnek. Carola K. Herbst szerint: „A kiváló minőségű melléktermékek felhasználása és az ezzel járó értékes tápanyagok visszaadása az élelmiszeriparnak az új fehérjestratégiák szerves részét képezik.” A fehérjéket a növénytermesztés és egyéb területeken is hasznosítani kell. Erre példa a Bitburger sörgyárcsoport és a hamburgi székhelyű Mushlabs start-up cég közötti együttműködés. A tervek szerint a Bitburger kapacitásokat, valamint a sörgyártásból származó melléktermékeket biztosít majd nyersanyagként. A Mushlabs ezeket étkezési gombák micéliumának termesztésére kívánja felhasználni egy rendkívül hatékony erjesztési folyamatban. Ezt tápanyagokban gazdag, minimálisan feldolgozott élelmiszerek előállítására kívánják felhasználni.
A legtöbbet kihozni a mikroalgákból
Az algák fotobioreaktorokban történő termesztése egy másik trend, amelyet Hanoverben mutatnak be. A vízi növényeket ígéretes vegán fehérje- és tápanyagforrásnak tartják. Az algák típusától függően az egysejtű szervezetek színezékeket, omega-3 zsírsavakat vagy fehérjéket állíthatnak elő. Emellett ideális forrása a kiváló minőségű állati takarmányként felhasználható biomasszának. Annak érdekében, hogy ezt a mezőgazdasági potenciált kiaknázzuk, a német Szövetségi Élelmezési és Mezőgazdasági Minisztérium (BMEL) által finanszírozott „FuTuReS” közös projekt azzal a kérdéssel foglalkozott, hogy hogyan kell a termesztést konkrétan megtervezni. A Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology (IGB) ehhez kísérleti léptékben különböző forgatókönyveket játszott végig: az algák termesztése fotobioreaktorokban napfényben, szabadtéri létesítményekben vagy üvegházakban, illetve mesterséges megvilágítással, zárt beltéri létesítményekben. A vizsgálatok középpontjában a fucoxantin (egy színezék), az eikozapentaénsav (egy omega-3 zsírsav) és a fehérjék előállítása, valamint a folyamat során keletkező hozzáadott érték állt.
A Hohenheimi Egyetemen ezt követően végzett értékelések kimutatták, hogy az energiatakarékos LED-lámpákból származó mesterséges fénnyel történő megvilágítás előnyökkel jár a napfény használatával szemben. A zavartalan fényellátás lehetővé tette, hogy a termelt mikroalga biomassza mennyisége hektáronként 14 tonnáról 123 tonnára növekedjen, miközben jelentősen – 70 százalékkal – csökkent az egy kilogramm biomassza előállítási költsége. Emellett lényegesen kevesebb vízre és helyre van szükség (80, illetve 86 százalékkal). „A megnövekedett biomasszatermés kompenzálja a mesterséges megvilágítás magasabb költségeit” – vonja le a következtetést Sebastian Weickert, a Hohenheimi Egyetem megújuló erőforrásokkal foglalkozó tanszékének tudományos munkatársa.
Alternatív fehérjék a bioreaktorból
Kedvező feltételek mellett a mikroalgák termesztése tehát új üzleti területté válhat a mezőgazdaság szereplői számára, hogy kiváló minőségű regionális termékeket állítsanak elő – „a potenciál kétségtelenül megvan” – összegzi Dr. Christine Rösch, a Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) Technológiaértékelési és Rendszerelemzési Intézete (ITAS) „Fenntartható biogazdaság” kutatócsoportjának vezetője is. A mikroalga-technológia következetes továbbfejlesztését ajánlja, különösen az automatizálás tekintetében – ezt a szempontot a 24. csarnokban a DLG Szakértői Színpad Házi Gazdálkodás című rendezvényén a szakértői előadások és a párbeszédes események is hangsúlyozzák. A bioreaktorok ugyanis az organizmusok növekedésének elősegítése érdekében olyan paramétereket, mint a hőmérséklet, a pH, az oxigén és a sterilitás szabályozására szolgáló rendszereket igényelnek. Mivel minden egyes alga és mikroorganizmus sajátos környezeti feltételeket kedvel, fontos, hogy a reaktor kialakítását a folyamatban használt organizmusokhoz igazítsuk a hozam és a termékminőség maximalizálása érdekében.
Termesztett hús
A tenyésztett hús, amelyet állati sejtekből bioreaktorokban tenyésztenek, szintén alkalmas arra, hogy a jövő generációit klímabarát módon táplálja. Világszerte jelenleg csak néhány vállalat és kutatóintézet tevékenykedik ezen a területen. Az ipari méretű sejtburjánzás alapját a nagymértékben burjánzó állati sejtvonalak képezik. Ennek fontos paramétere az idő, amely azt jelzi, hogy a sejtek milyen gyorsan szaporodnak. Ez azt mutatja, hogy nem feltétlenül a hagyományos állati sejtekre, mint például a marha-, sertés- vagy baromfifélékre kell összpontosítani. „A tenyésztett húsra nem mindig úgy kell gondolni, mint marhahús-helyettesítőre. Az általunk izolált nyúlsejtek például kivételesen rövid, körülbelül tizenkét órás megduplázódási időt mutatnak” – mondja Teresa Buck, a CellTec Systems sejtinnovációs részlegének vezetője. A különböző sejtvonalak és a különböző differenciálódások kombinálásával nagyon változatos ízeket és állagokat lehetne kifejleszteni.
Újragondolt zárt mezőgazdasági rendszerek
A „Inhouse Farming – Feed & Food Show” kiállításon elhangzottakból kiderül, hogy a legmodernebb biotechnológia alkalmazása ma már lehetővé teszi a skálázható és fenntartható fehérjetermelést a legmagasabb minőségi szinten. A hannoveri vásárközpontban ezért a hangsúlyt a bioreaktorokra helyezik, amelyek a gombák és a mikroalgák, valamint a vertikális gazdálkodással és a rovartenyésztéssel kapcsolatos technológiák számára készültek. A növények és rovarok alternatív fehérjeforrásokként szolgálnak. A november 12. és 18. között Hannoverben tárgyalt projektek közül sokan az alternatív fehérjék előállítását az összes másodlagos áramlat integrált felhasználásával kombinálják más nyersanyagok előállítására. A cél: zárt, költséghatékony és erőforrás-takarékos ciklusok létrehozása az értéklánc mentén.
