Ota vesi, hiilidioksidi ja mikrobit, lisää sähköä ja viiva aikaa, ja voila: proteiini. Tämä resepti on saatu suomalaisilta tutkijoilta, joiden mukaan he ovat kehittäneet tekniikan ruoan valmistamiseksi melkein ohuesta ilmasta.
No, eräänlainen. Ruoka on jauhe, joka on valmistettu tietyntyyppisistä bakteereista, jotka elävät vedyssä. Se ei ole tarkalleen ulkona, ja tällä hetkellä yhden gramman tuottaminen vie kaksi viikkoa. Tuskin vallankumous, josta olet lukenut otsikoissa.
Mutta tutkijoiden mukaan - jos tuotantoprosessia voitaisiin pienentää - se voisi olla halpa tapa karjan ruokintaan, maan vapauttaminen ihmisille tarkoitetun ruoan kasvattamiseen tai hiilidioksidia imevien puiden istuttaminen. Tiellä, se voisi olla jopa lihavaihtoehto ihmisille, vaikka se ei todennäköisesti olisi helppo myydä valikoissa.
"Se ei ole niin paljon kuin oluen valmistus, mutta oluen valmistuksessa käytät luonnollisesti raaka-aineena sokeria, mutta tässä tapauksessa käytämme vetyä", sanoo vanhempi tutkija Juha-Pekka Pitkänen VTT: n valtiosta. -kontrolloitu tieteellinen tutkimuskeskus.
Tällä Pitkänen-menetelmällä molemmat prosessit alkavat yksisoluisen organismin ruokinnalla syötävän (tai juotavan) tuotteen tuottamiseksi. Proteiinin luomisprosessi alkaa vetyä hapettavilla bakteereilla, jotka käyttävät vetyä energianlähteensä. Tutkijat panivat bakteerit kahvikupin kokoiseen bioreaktoriin veden ja sähköisen vesijakajan kanssa. Jakaja jakaa veden vedyksi ja hapeksi; bakteerit syövät vetyä. Yhdistettynä ilmakehän hiilen ja pienen määrän lisättyjä ”lannoitteita” (ammoniakki, fosfori ja erilaiset epäorgaaniset suolat) kanssa lopputuote on kuiva bakteerijauhe, joka on noin 50 prosenttia proteiinia, 25 prosenttia hiilihydraattia ja 25 prosenttia rasvaa ja nukleiinihapot. Sitä voidaan käyttää sellaisenaan tai jalostaa enemmän puhtaan proteiinin valmistamiseksi, tutkijat sanovat. Tällä hetkellä sillä on hyvin vähän makua ja rakennetta, joka on samanlainen kuin kuivahiiva; tekstuuri voidaan myös muuttaa, jos käytetään hiukan erilaisia mikrobia.
Tutkijoiden seuraava askel on hienosäätää prosessia proteiinin tuottamiseksi paljon suuremmassa mittakaavassa. Tähän sisältyy uusien reaktorien rakentaminen, tehokkuuden parantaminen ja energian tason säätäminen bakteerien kasvun auttamiseksi mahdollisimman nopeasti.
Jos tämä lisääminen onnistuu, se voi luoda elintarvikkeiden tuotantojärjestelmän, joka ei luota perinteisiin maatalousprosesseihin. Sillä on myös potentiaalia olla erittäin kestävä - tutkijoiden mukaan niiden arvioiden mukaan se voisi olla huomattavasti energiatehokkaampaa kuin fotosynteesi energiatehokkuuden suhteen, joka tarvitaan tietyn määrän ruoan tuottamiseksi.
"Emme vaadi peltoa", Pitkänen sanoo. "Voimme tehdä tämän autiomaassa ympäristössä tai muissa maataloudelle soveltumattomissa paikoissa."
Työ on osa kunnianhimoista hanketta, jota tukee Suomen hallitus hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi innovaatioiden avulla. Pitkänen ja hänen tiiminsä työ olivat VTT: n teknisen tutkimuskeskuksen ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston yhteistä työtä.
Hankkeen ensimmäinen päätavoite on tuottaa proteiini riittävän suuressa määrin käytettäväksi eläinten rehuna. Tällä tavalla rehualan, kuten maissin ja heinän, viljelyyn käytettyä maata voitaisiin käyttää kestävämpiin tarkoituksiin, kuten puiden istuttamiseen. Tämä voi olla erityisen tärkeä paikoissa, joissa arvokkaita metsiä on raivattu karjan tielle, kuten Brasilian sademetsissä. Tutkijat kuvittelevat proteiinia, joka tuotetaan tilalla kuljetusastiamaisessa rakennuksessa käyttämällä mahdollisimman pientä jalanjälkeä.
Bioreaktori (VTT) Tiellä tiedemiehet toivovat, että proteiinia voitaisiin käyttää ympäristöystävällisenä proteiinin lähteenä ihmisille. He kuvittelevat tofun tai Quornin kaltaista ainetta, lihakorvikkeita, jotka on valmistettu käymisen avulla kasvatetuista sieniproteiineista. Teoriassa siirrettävät proteiinintuotantolaitokset voitaisiin jopa viedä nälänhätä kärsiville alueille, ja ne tarjoavat halvan, terveellisen ruoan lähteen nälkää kärsiville. Paljon myöhemmin tutkijat kuvittelevat työtason proteiinireaktoreita kotikäyttöön.
Ruoan luominen yksisoluisista organismeista ei ole uusi asia. Ihmiset ovat syöneet joitain yksisoluisia proteiineja (SCP) - esimerkiksi sinilevä spirulina - satojen tai tuhansien vuosien ajan. Mutta kun väestö kasvaa ja maatalouden vaikutukset ympäristöön kasvavat, SCP-yhdisteiden tuotannosta lähteistä, mukaan lukien bakteerit, hiiva ja sienet, on tullut intensiivisen tutkimuksen aihe. Uuden-Seelannin tutkijoiden äskettäisessä katsauksessa tutkimukseen ehdotetaan SCP-yhdisteiden käyttöä ihmisravinnoksi, jolla on sekä etuja että haittoja. Tietyn SCP: n on oltava käyttökelpoinen elintarviketuote, joka on geneettisesti vakaa, erittäin tuottava ja kestävä pH: n ja muiden ympäristöolosuhteiden hienoille muutoksille. On myös vaikeaa myydä uusia proteiinilähteitä yleisölle, tutkijat totesivat. Muut tutkimukset viittaavat siihen, että SCP: t ovat heikommanlaatuisia proteiinilähteitä kuin liha, kuten liha, ja että ne voivat olla allergisia.
Mutta jos tämä uusi tuote osoittautuu onnistuneeksi, sillä voi olla etuja muihin SCP: iin, kuten spiruliiniin nähden, koska se voi kasvaa niin pienillä laitteilla melkein missä tahansa ympäristössä.
Näistä mahdollisista esteistä huolimatta Pitkänen ja hänen kollegansa ovat optimistisia. He toivovat saavansa tuotteen markkinoille valmiina noin kymmenessä vuodessa.
"Se merkitsisi niin monia kestävyyteen liittyviä ruutuja", Pitkänen sanoo. Ihmisväestö kasvaa, hiilidioksidipitoisuus kasvaa. Joten se voisi todella ratkaista suuria kysymyksiä. ”
