5 nye, alternative kilder til fødevarer
Forskere landet over arbejder med at skabe grønne alternativer til CO2-tunge fødevarer ud fra bl.a. svamperødder, mikroalger og spildprodukter fra ølproduktionen, der kan gøre fastfood-klassikere som burgeren langt mere klimavenlig - uden at det går synderligt ud over smagen.
Svampesporer, ølspildsprodukter, mikroalger, kløvergræs og mikroorganismer, der omdanner CO2 til protein. Det er alle bud på innovative løsninger til en mere bæredygtig og klimavenlig fødevareproduktion i fremtiden.
Produktionen af animalske produkter står på verdensplan for 14,5 pct. af de menneskeskabte drivhusgasser ifølge FN’s fødevare- og landbrugsorganisation (FAO).
Det er en større andel end udledninger fra hele transportsektoren (skibe, biler, fly og lastbiler).
Skal vi indfri vores klimamål om CO2-neutralitet i 2050, skal der altså andre klimavenlige boller på suppen.
DM Bio har talt med fem forskere, der arbejder på at udvikle nye klimavenlige fødevarer, som har højt proteinindhold uden nogensinde at have set skyggen af et landbrugsdyr.
Svamperødder skaber kødalternativer
Svampe indgår i et væld af middagsretter, men den underjordiske del af svampen – det såkaldte mycelium – er en overset proteinrig fødevarekilde, som sjældent finder vej til middagstallerkenen.
Men det vil den nye virksomhed Tempty Foods lave om på.
”Mycelium er rigt på protein, har et højt indhold af essentielle aminosyrer, fibre, zink og vitamin D og et lavt indhold af sukker og mættet fedt,” forklarer Cecilie Engvang Lund, der er medstifter af Tempty Foods og har en kandidat i fødevareteknologi ved DTU.
Mycelium fremstilles ved fermentering i en produktionshal. Det kræver langt mindre vand at producere og forårsager mindre CO2-udslip end fx produktionen af kød og soja.
”Vi bruger mycelium, som er produceret industrielt, ved at tilsætte forskellige svampesporer i en øl-lignende fermenteringstank. På et enkelt døgn syvdobles svampesporerne i størrelse, og på blot en uge kan vi ’høste’ flere ton mycelium,” siger Cecilie Engvang Lund.
Mycelium er rigt på protein, har et højt indhold af essentielle aminosyrer, fibre, zink og vitamin
Efter endt fermentering presses svampen sammen, så der dannes en trådlignende struktur, der ikke er meget ulig den, man ser i fx kød som kylling.
Tempty Foods er dog ikke ude på at efterligne allerede eksisterende kødprodukter, slår Cecilie Engvang Lund fast.
”Formålet er at give forbrugere et smagfuldt og bæredygtigt kødalternativ, der – i modsætning til mange kommercielle produkter – ikke forsøger at efterligne kød."
"Vi bruger fx gulerødder og persille og quinoa i vores endelige produkt. Det tror jeg betyder, at produktet ikke kommer til at føles så fremmed for forbrugerne,” siger hun.
Tempty Foods sælger primært deres myceliumprodukter til kantiner og restauranter i Danmark, og efterspørgslen er ifølge Cecilie Engvang Lund stigende.
”Vores næste store mål er at få vores produkter bredere ud i foodservice og på sigt også ud på supermarkedshylderne. Men der er vi ikke helt endnu,” siger hun.
Øllets spildprodukt bliver til bagværk
Mask er et restprodukt (sidestrøm) dannet ved frafiltrering af fiber og proteindele fra kornet, når bryggeriet producerer urten, som anvendes i ølbrygning.
Masken består af ca. 80 pct. vand og 20 pct. korndele og bliver primært brugt til kreaturfoder og biomasse.
Da mask er fyldt med proteiner, fibre og vitaminer, er spildproduktet også yderst attraktivt som ingrediens i forskellige fødevareprodukter.
I samarbejde med DTU og KU har virksomheden Circular Food Technology (CTF) derfor fundet en metode til at forarbejde mask fra ølproduktionens sidestrøm til næringsrige ingredienser og fødevarer som maskmel og granola.
Sammen med Teknologisk Institut (TI) leder CFT efter optimeringer og alternative metoder.
Angelica Tamayo Tenorio er sektionsleder ved afdelingen for bioressourcer hos TI og arbejder bl.a. med at teste tørfraktionering af mask, så det kan upcycles til plantebaserede, næringsfulde og bæredygtige fødevareingredienser.
”Målet med tørfraktioneringen er at få mel med forskellige sammensætninger af mere protein, flere kostfibre osv.,” siger Angelica Tamayo Tenorio.
Ved tørfraktionering sigtes masken for at adskille proteinerne fra de andre bestanddele i produktet såsom stivelse og fibre.
Da mask er fyldt med proteiner, fibre og vitaminer, er spildproduktet attraktivt som ingrediens i fødevareprodukter
Efter den indledende forarbejdning står man tilbage med variationer af maskmel, som kan bruges sammen med almindeligt mel i alt fra hvedebrød og rugbrød til knækbrød og kager.
”Med tilsætningen af maskmel øges næringsværdien af fødevareproduktet betydeligt, det får tilføjet en unik smag og aromaer og sparer planeten for CO2-emissioner og jord- og vandforbrug,” siger Angelica Tamayo Tenorio.
Teknikken til at forvandle mask til næringsrig og klimavenlig fødevarekilde er altså allerede til stede, og produkter med maskmel findes allerede i supermarkederne.
Men arbejdet er langtfra færdigt.
“Forbrugerinteressen for de her produkter er stor, men der mangler regulering, så fødevareproducenterne kan mærke deres produkter med upcyclede ingredienser."
"Det gør man fx i USA. Så kan forbrugerne se, at der er et højt indhold af protein, som mange gerne vil betale ekstra for,” siger Angelica Tamayo Tenorio.
Kløvergræsprotein kan indgå i mad og drikke
Kløvergræs er en vigtig kilde til dyrefoder, men snart kan den flerårige afgrøde måske også bruges som ingrediens til menneskeføde.
Mette Lübeck, der er ekspert i bioraffinering ved Institut for Kemi- og Biovidenskab på Aalborg Universitet, arbejder sammen med et forskerteam om at raffinere græsproteinet, så det kan indgå i vores fødevarer.
Ved at køre kløvergræs igennem en skruepresse får man en proteinrig juice samt en fiberfraktion, en såkaldt pulp, der bruges til biogas eller kvæg.
Hidtil har den grønne juice ikke været brugbar til fødevarer, fordi produktet er meget grønt og bittert i smagen. Men under et besøg hos Arlas vallefabrik blev Mette Lübeck inspireret.
”På Arlas vallefabrik separerer de vallen – altså resten af osteproduktionen – i forskellige proteinfraktioner vha. membranfiltrering, så de får et proteinpulver. Og jeg tænkte: Det samme bør kunne gøres med kløvergræs. Og så gik vi i gang med at teste det af,” fortæller hun.
Ved at filtrere den grønne proteinjuice udvundet af kløvergræsset gennem et membranfilter lykkedes det at si proteinerne fra i en farveløs fraktion, som kan bruges til fødevarer
Testen var en succes. Ved at filtrere den grønne proteinjuice udvundet af kløvergræsset gennem et meget fint membranfilter lykkedes det at si proteinerne fra i en farveløs fraktion, der har en kvalitet, som kan bruges til fødevarer.
Og potentialet er stort, forklarer hun.
”Vi er stadig ved at kortlægge, hvilke fødevarer vores proteinfraktion egner sig til. Men allerede nu ved vi, at det sandsynligvis kan bruges som erstatning for bl.a. æggehvider og indgå i produktionen af mayonnaise sammen med olie."
"Vi undersøger lige nu, om vores produkt kan indgå som ingrediens i glutenfrit brød og fx som proteinberigelse i havredrikke,” fortæller hun.
Mikroalger kan blive til proteinbomber
Der er brug for alternative metoder til produktion af fødevareingredienser, som ikke lægger beslag på vores jord.
I en rapport fra Erhvervsministeriet fra 2021 udpeges mikroalger som en bæredygtig løsning, fordi de kan dyrkes på arealer, som ikke anvendes til landbrug eller naturformål.
”Mikroalger er encellede, fotosyntetiske organismer, der indeholder rigtig meget protein, fedtsyrer og vitaminer. Disse vigtige byggesten til kroppen producerer mikroalgerne ud fra solenergi og mineralske næringsstoffer, som kan komme fra industrielle sidestrømme,” forklarer Malene Fog Lihme Olsen.
Hun er biolog ved Institut for Fødevarevidenskab ved KU og arbejder bl.a. med at forædle mikroalger, så de kan bruges som proteinrige ingredienser i fødevarer som brød og pasta.
Dyrkning af mikroalger kan ske via to metoder: åbne kar, kaldet ’ponds’, eller i fotobioreaktorer, der er lukkede rør eller paneler, hvori mikroalgerne vokser i et medie – beskyttet fra ydre påvirkninger.
Når mikroalgerne er vokset til en tæt kultur med høj celledensitet, høstes de til en såkaldt algepasta.
Før mikroalgerne kan ende på middagsbordet, skal der dog overvindes nogle forhindringer, forklarer Malene Fog Lihme Olsen.
”Mikroalger kan smage meget bittert, fordi de indeholder klorofyl. Derfor arbejder vi med at forædle algerne, så de indeholder mindre eller slet ingen klorofyl,” siger hun.
I en rapport fra Erhvervsministeriet udpeges mikroalger som en bæredygtig løsning, fordi de kan dyrkes på arealer, som ikke anvendes til landbrug
En anden væsentlig udfordring er mikroalgernes robuste cellevæg. Hverken mennesker eller en-mavede husdyr besidder de nødvendige enzymer til at nedbryde algernes cellevæg.
Fermentering af mikroalgerne løser dette problem, idet denne proces nedbryder cellevæggen og gør fordøjeligheden af algerne bedre.
Prisen på mikroalgeingredienser som protein eller flerumættede fedtsyrer er dog den primære stopklods lige nu.
”Produkterne er simpelthen for dyre. Og det hjælper heller ikke, at kendskabet til de her alternative fødevarer er så ringe."
"Men vi ser heldigvis en stigende interesse blandt forbrugerne, og jo flere der bliver interesseret i produktet, desto mere vil prisen jo forhåbentligt også falde,” siger Malene Fog Lihme Olsen.
Mikroorganismer forvandler CO2 til fødevareprotein
Hvad hvis vi kan forvandle CO2 fra et affaldsprodukt til en værdifuld ressource, der kan bane vejen for flere bæredygtige fødevarer?
Det lyder måske som ønsketænkning, men på Aarhus Universitet arbejder man på at gøre dette til virkelighed.
Lars Angenent, der er professor i klima-bioteknologi ved University of Tübingen i Tyskland og professor på deltid på Aarhus Universitet, har bygget en platform, som kan forvandle CO2 fra biogas til proteiner, som vi mennesker kan spise.
For at omdanne CO2 til spiseligt protein har forskerne bygget en bioreaktor. Forvandlingen fra CO2 til protein, der kan indgå i fødevarer, sker gennem tre trin:
Først skal der indhentes de råstoffer, der er brug for, hvilket er CO2, brint og ilt. CO2’en kommer ind i bioreaktoren fra et biogasanlæg.
Brint og ilt bliver lavet på stedet gennem elektrolyse. Elektrolyse er en måde til at adskille et stof vha. elektricitet, og ved at sætte strøm til vand spaltes vandatomerne og danner hhv. brint og ilt.
Kan vi lykkes med at få den her teknologi op i stor skala, kan vi producere store mængder protein fra CO₂
I det andet trin pumpes brint og CO2 ind i en mikrobiel reaktor fyldt med bakterier, såkaldte acetogener.
”Bakterierne omdanner brint og CO2 til eddike (acetat). Dernæst filtreres eddiken fra og pumpes ind i en ny reaktor, hvor der lever en koloni af gærceller, som omdanner eddiken til protein ved at tilsætte ilt. Proteinet består af en lang række af de aminosyrer, som vi mennesker har brug for,” siger Lars Agenent.
Proteinet kan efterfølgende potentielt set bruges som erstatning for animalske proteiner i fødevarer, forklarer Lars Agenent, der ser et stort potentiale i teknologien.
”Kan vi lykkes med at få den her teknologi op i stor skala, kan vi producere store mængder protein fra CO2 og dermed skrue ned for den animalske produktion,” siger Lars Agenent.