Умное фермерство на Агритехнике 2023: технологии, с помощью которых можно получать альтернативные белки
По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) ООН, при продолжающемся росте населения глобальный спрос на животные белки удвоится к 2050 году. Поэтому новые источники белка являются одной из основных тем выставки «Самостоятельное сельское хозяйство – корма и продукты питания». Новая платформа DLG предлагает участникам взглянуть на то, что происходит на рынке, и на разработки растительных, ферментированных и культивируемых белков для пищевой промышленности. Будь то ферментеры, биореакторы, системы фильтрации или сушилки: на мероприятии в Ганновере компании найдут исчерпывающую информацию о производстве альтернативных белков.
Движущая сила клеточного сельского хозяйства
«Технологии, разработанные в последние годы, обладают потенциалом для обеспечения возможности клеточного сельского хозяйства в экономическом масштабе. Решения, представленные на выставке «Внутреннее сельское хозяйство – корма и продукты питания», оказывают влияние на всю цепочку создания стоимости и оптимизируют производство альтернативных белков для кормовая и пищевая промышленность», – подчеркивает Карола К. Хербст, заместитель управляющего директора Центра компетенции DLG Food. Стартапы здесь играют важную роль. Они стимулируют инновации, но часто все еще застревают в лабораторных масштабах и со своими уникальными технологическими требованиями. «Масштабирование этих процессов на промышленный уровень представляет собой серьезную проблему, поскольку требует постоянных поставок сырья, оптимизации производственных процессов и построения дистрибьюторской сети», — говорит Карола Хербст.
Центр передового опыта (ATC) новых пищевых технологий GEA в Хильдесхайме, Германия, стремится сократить разрыв между исследованиями и промышленностью. Здесь находится пилотный завод по производству устойчивых альтернатив мясу, молоку, морепродуктам и яйцам посредством выращивания микроорганизмов и клеток. Цель состоит в том, чтобы подготовить клиентов на месте к необходимым процессам и продуктам для коммерческого производства – задача, которую также взяла на себя выставка «Внутреннее сельское хозяйство – корма и продукты питания».
Таким образом, задача места встречи B2B состоит в том, чтобы собрать вместе игроков из области собственного фермерства и сельского хозяйства с контролируемой средой в Ганновере и поддержать их в расширении своих сетей. В последнее время все больше и больше авторитетных компаний в Европе и Германии осознают экономический потенциал стартапов и все активнее инвестируют в растительные белки, а также в культивируемые белки. Карола К. Хербст говорит: «Использование высококачественных побочных продуктов и связанное с этим возвращение ценных питательных веществ в пищевую промышленность являются неотъемлемыми компонентами новых стратегий производства белка». Одним из примеров является сотрудничество между Bitburger Brewery Group и гамбургским стартапом Mushlabs. Планируется, что Bitburger предоставит мощности, а также побочные продукты производства пива в качестве сырья. «Мушлабс» хочет использовать их для выращивания мицелия съедобных грибов в высокоэффективном процессе ферментации. Его следует использовать для производства богатых питательными веществами продуктов питания с минимальной обработкой.
Максимально эффективное использование микроводорослей
Выращивание водорослей в фотобиореакторах – еще одно направление, которое будет представлено в Ганновере. Водные растения считаются многообещающим веганским источником белка и питательных веществ. В зависимости от типа водорослей одноклеточные организмы могут производить красители, жирные кислоты омега-3 или белки. Кроме того, они являются идеальным источником биомассы, которую можно использовать в качестве высококачественного корма для животных. Чтобы использовать этот потенциал для сельского хозяйства, совместный проект «Fu-TuReS», финансируемый Федеральным министерством продовольствия и сельского хозяйства Германии (BMEL), рассматривал вопрос о том, как земледелие должно быть спроектировано в конкретных условиях. С этой целью Институт межфазной инженерии и биотехнологии Фраунгофера (IGB) в пилотном масштабе разыграл различные сценарии: Выращивание водорослей в фотобиореакторах при солнечном свете в открытых помещениях или теплицах и при искусственном освещении в закрытых закрытых помещениях. Основное внимание в исследованиях уделялось производству фукоксантина (красителя), эйкозапентаеновой кислоты (жирной кислоты омега-3) и белков, а также добавленной стоимости, создаваемой в этом процессе.
Последующие оценки в Университете Хоэнхайма показали, что освещение искусственным светом энергосберегающих светодиодных ламп имеет преимущества перед использованием солнечного света. Бесперебойное освещение позволило увеличить производство биомассы микроводорослей с 14 до 123 тонн на гектар, при этом значительно снизив себестоимость производства одного килограмма биомассы – на 70 процентов. Кроме того, требуется значительно меньше воды и пространства (80 и 86 процентов соответственно). «Увеличенный выход биомассы компенсирует более высокие затраты на искусственное освещение», — заключает Себастьян Вайкерт, научный сотрудник кафедры возобновляемых ресурсов в биоэкономике Университета Хоэнхайма.
Альтернативные белки из биореактора
Таким образом, при благоприятных условиях выращивание микроводорослей может стать новой сферой бизнеса для участников сельского хозяйства для производства высококачественной региональной продукции - «потенциал определенно есть», - резюмирует д-р Кристин Рёш, руководитель исследовательской группы «Устойчивая биоэкономика». » Института технологической оценки и системного анализа (ITAS) Технологического института Карлсруэ (KIT). Он рекомендует последовательное дальнейшее развитие технологии микроводорослей, особенно в отношении автоматизации – аспект, который также будет рассмотрен в экспертных презентациях и диалоговых мероприятиях на DLG Expert Stage In-House Farming в зале 24. Это связано с тем, что биореакторы требуются системы для контроля таких параметров, как температура, pH, кислород и стерильность, чтобы облегчить рост организмов.
Культивированное мясо
Культивируемое мясо, которое выращивается из клеток животных в биореакторах, также может накормить будущие поколения экологически безопасным способом. В настоящее время в мире существует лишь несколько компаний и исследовательских институтов, работающих в этой области. Основой клеточной пролиферации в промышленных масштабах являются высокопролиферативные линии клеток животных. Важным параметром при этом является время, которое показывает, насколько быстро размножаются клетки. Это показывает, что акцент не обязательно должен быть сделан на традиционных клетках животных, таких как говядина, свинина или птица. «Культивируемое мясо не всегда следует рассматривать как заменитель говядины. Например, клетки кролика, которые мы выделили, демонстрируют исключительно короткое время удвоения — около двенадцати часов», — говорит Тереза Бак, руководитель отдела клеточных инноваций в CellTec Systems.
Взгляд на выставку «Собственное сельское хозяйство – корма и продукты питания»» показывает, что использование современной биотехнологии теперь позволяет масштабировать и устойчивое производство белка на самом высоком уровне качества. Поэтому на выставочной площадке в Ганновере основное внимание будет уделено биореакторам для нитчатых грибов и микроводорослей, а также технологиям, связанным с вертикальным земледелием и выращиванием насекомых. Растения и насекомые служат альтернативными источниками белка. Многие из проектов, которые будут обсуждаться на выставке в Ганновере с 12 по 18 ноября, сочетают производство альтернативных белков с комплексным использованием всех вторичных потоков для производства другого сырья.
