Мікроводорості поєднують високий рівень поживних речовин з екологічними перевагами і можуть відігравати важливу роль у харчуванні зростаючого населення планети.
Світ стикається з дедалі більшими викликами у сфері продовольчої безпеки та екологічної сталості, оскільки, за прогнозами, до 2050 року населення планети зросте майже до 10 мільярдів, що вимагатиме надзвичайного збільшення виробництва продуктів харчування на 60%, аби задовольнити потреби в харчуванні для всіх. Проте, традиційні сільськогосподарські практики вже роблять значний внесок в екологічні проблеми, включаючи деградацію ґрунтів та викиди парникових газів. Наразі на сільське господарство припадає близько 21% світових викидів парникових газів і значне скорочення органічного вуглецю в ґрунті. Вирощування мікроводоростей стало багатообіцяючою альтернативою традиційним методам ведення сільського господарства, пропонуючи неймовірний поживний профіль і значну здатність до поглинання вуглецю.
Водорості для здорового, більш сталого майбутнього
Мікроводорості з їхніми багатими поживними властивостями особливо добре підходять для задоволення дієтичних потреб у сталий спосіб. Певні штами мікроводоростей містять понад 60% білка, а вихід білка з одного акра в 20 разів вищий, ніж у сої; ці організми пропонують екологічно чистий, багатий на поживні речовини варіант для глобальних продовольчих систем. Однак, незважаючи на свою перспективність, мікроводорості наразі не зустрічаються в багатьох товарних продуктах. Це пов’язано з кількома причинами. Багато мікроводоростей вирощують у відкритих водоймах, тому їх склад і якість нестабільні. Інші мікроводорості вирощують у закритих системах, що забезпечує більш стабільну якість, але й вищу ціну. Тому продукти з мікроводоростей часто вважаються нішевими, дорогими і недоступними для широкого загалу споживачів. Іншим недоліком є органолептичні властивості мікроводоростей, які часто мають темний колір і сильний та неприємний смак. З точки зору споживача, мінливість складу і небажані органолептичні властивості харчових інгредієнтів на основі водоростей (запах і смак) у поєднанні з ризиком забруднення викликають найбільше занепокоєння. Харчова промисловість, відома своєю прихильністю до біобезпеки та надійності, стикається з потенційною відповідальністю, притаманною традиційному вирощуванню водоростей. Переробка білків та інших інгредієнтів з мікроводоростей також є складним завданням, оскільки їхні міцні клітинні стінки часто вимагають жорстких методів екстракції.
Ісландська компанія співпрацює з дослідницькою лабораторією Matis, щоб покращити поживні якості та покращити органрлептичні властивості продуктів на основі спіруліни, яку вирощує компанія.
Наразі Європа імпортує більшу частину своєї водоростевої біомаси, виробляючи лише 0,6% світового обсягу водоростей. Щоб інтегрувати мікроводорості в європейський білковий план і задовольнити різноманітні потреби ринку, необхідні значні ініціативи з розширення масштабів, якщо мікроводорості повинні стати частиною європейських цілей сталого розвитку, таких як Європейський зелений курс і Стратегія біоекономіки.
Vaxa Technologies
Одна з таких ініціатив належить ісландській компанії Vaxa Technologies. Шлях компанії розпочався з бачення подолання розриву між технологіями та сталим виробництвом продуктів харчування. До 2018 року вона вже досягла виробничого рубежу в 0,5 тонни, створивши свій перший об’єкт у співпраці з ON Power (Orka Náttúrunnar) для використання «зеленої» електроенергії, природного CO2 та води. ON Power управляє геотермальною електростанцією поблизу Рейк’явіка і виробляє та продає електроенергію у відповідальний та екологічно чистий спосіб. Vaxa стала піонером у розробці проривної технології вирощування мікроводоростей, вирішуючи проблеми виробничих витрат, сталого розвитку та забезпечення стабільної, високоякісної поживної цінності своїх водоростевих продуктів. Компанія експлуатує свій завод з виробництва водоростей в Ісландії, в безвідходній зоні, унікальним чином інтегрованій з геотермальною електростанцією ON Power. Їхній новаторський підхід і технологія, підкріплені 49 патентами, використовують природні побічні продукти геотермальної електростанції Hellisheiði. Вони використовують геотермальні потоки відходів, зокрема, уловлений природний CO2, як основне живлення для своїх мікроводоростей, перетворюючи ці відходи та чисту енергію на екологічно чисті продукти харчування. Ця унікальна концепція використовує 100% чисту електроенергію для світлодіодного освітлення та подальшої переробки, потоки холодних і гарячих стічних вод для терморегулювання, а також природний CO2 для біофіксації – і все це безпосередньо з електростанції. Ця синергія забезпечує всі необхідні ресурси для ефективного та сталого зростання водоростей, підкреслюючи прихильність Vaxa до інноваційного, екологічно відповідального виробництва продуктів харчування.
Однією з мікроводоростей, яка є перспективним альтернативним джерелом білка, є Arthrospira platensis (спіруліна). Спіруліна – це ціанобактерія, яка відома своїм високим вмістом фікоціаніну (CPC), фікобіліпротеїну, що має багато цікавих властивостей. Фікобіліпротеїни – це водорозчинні білки насиченого кольору, які можна знайти в більшості ціанобактерій та мікроводоростей. Багата поживними речовинами біомаса спіруліни Vaxa має стабільний склад, що забезпечує високоякісні білки (незамінні амінокислоти 10,2 г/100 г), активний В12 (1,8 мкг/100 г) та біодоступне залізо (30 мг/100 г), таким чином пропонуючи тривимірний поживний паритет яловичини. Кожна заміна 1 кг яловичини спіруліною Vaxa економить ~300 м2 землі, ~1000 м3 прісної води та ~100 кг CO2e.
Спіруліна Vaxa також містить 12 вітамінів (включаючи E і K), основні мінерали (кальцій, магній, калій, фосфор і цинк) та антиоксиданти/каротиноїди (бетакаротин, лютеїн, зеаксантин). Для вирішення проблем, пов’язаних з харчовими інгредієнтами на основі водоростей, компанія Vaxa Technologies розробила інноваційне рішення. Цей прорив є першим і єдиним сертифікованим процесом виробництва харчових інгредієнтів на основі водоростей з нульовим рівнем викидів вуглецю. Інноваційний підхід компанії гарантує високу поживну цінність інгредієнтів, при цьому в кінцевому продукті вони не мають запаху та смаку, які можна було б розрізнити на смак. Висока поживна якість означає, що для отримання відчутних харчових і функціональних переваг необхідний лише мінімальний рівень включення, що заохочує широке впровадження вперше харчових інгредієнтів на основі водоростей.
Новаторські рішення для сталого розвитку харчової промисловості за допомогою інновацій
Matis – провідний інститут харчових досліджень та інновацій в Ісландії, що володіє широким ноу-хау в галузі розробки продуктів, оцінки якості, споживчих досліджень, оцінки навколишнього середовища та сталого розвитку. Інститут має пілотні установки, включаючи центрифуги, фільтраційні установки (ультра-, мікро- та осмос) та сушарки для розробки та виробництва високоцінних інгредієнтів з біомаси. Matis є національною референс-лабораторією, яка має лабораторії мікробіологічного та хімічного аналізу, а також органолептичного аналізу. Vaxa та Matis працювали над кількома дослідницькими проектами щодо використання спіруліни з метою подальшого підвищення поживних, біологічно активних та функціональних властивостей продуктів, а також їх органолептичних властивостей. Вони включають використання ферментів та інших процесів з хорошими результатами. Наприклад, використання ферментів дозволило підвищити антиоксидантні властивості продуктів зі спіруліни, а також позитивно вплинуло на їхні органолептичні властивості. Vaxa, Matis і Данський технологічний інститут (DTI) разом з ісландськими та данськими виробниками продуктів харчування об’єднали зусилля в таких проектах, як Iceblue і Ultra-B12, що фінансуються Eurostars, метою яких є виведення на ринок продуктів з винятковими поживними властивостями. Мікроводорості обіцяють бути на передовій як доступна, поживна та економічно ефективна альтернатива традиційним джерелам їжі.
Margrét Geirsdottir, Matis, mg@matis.is
