Tema

Nu grönskar det för proteinerna

Vårt behov av alternativa proteiner har aldrig varit större. När alltfler äter mindre kött av hänsyn till djuren, klimatet eller hälsan köper vi mer produkter av soja och andra proteinrika grödor. Nu startar svensk tillverkning av protein ur gröna växter.

Havre- och sojamjölk har tagit plats i mejerikylarna, bönpasta kompletterar äggbaserad pasta och fredagsmysets tacos kan göras med quornfärs. Vi köper sojalatte på kaféet och tofuglass i kiosken. Alternativen till animalieprodukter har exploderat under 00-talet.

Det märks dock inte i köttkonsumtionen, som ökat sedan kriget men de senaste tio åren planat ut på en hög nivå – drygt 40 kilo per person och år. Det sjönk en smula 2017, och djurrätts- och klimatengagerade pratar nu försiktigt om ”peak kött” i analogi med ”peak oil”, den tidpunkt när Jordens oljetillgångar börjar sina.

Nu startar framställning av proteiner ur gröna blad. Det gröna kan vara exempelvis blast från jordärtskockor, som man annars skulle plöja ner i jorden.

Även om vi inte minskat vårt köttätande radikalt har våra vanor ändrats: Vi äter mindre griskött och mer fågel, medan nötköttet ligger stilla. Tjejerna minskar på kött, medan unga män går mot strömmen och äter mer. Gymnasiekillar äter i snitt ett kilo per vecka – dubbelt så mycket som tjejerna!

Men de populäraste köttersättningarna är inte oproblematiska. De flesta  baseras på sojaböna, som är svår att odla i Sverige. Importen är mycket stor, men den absoluta merparten av den går till djurfoder.

Vare sig man vill sluta med kött eller fortsätta så är det alltså soja som gör tricket. Och odlingen i Sydamerika, Kina och Indien har ökat kraftigt det senaste årtiondet, vilket skadar både miljö och hälsa på grund av skövling och bekämpningsmedel.

Siffrorna för sojaproduktion stiger

Efterfrågan på växtprotein i EU var 2016/17 cirka 27 miljoner ton. Av det importerades 17 miljoner ton, varav 13 miljoner ton var soja. EU-ländernas självförsörjningsgrad för soja är 5 procent, jämfört med 79 procent för raps. Odlingen av soja inom EU har dock ökat avsevärt sedan 2013. Odlingen av baljväxter har trefaldigats under samma period. EU-kommissionen konstaterar att marknaden för växtproteiner ökar med tvåsiffriga procentsatser varje år.
Källa: EU-kommissionen

Svenskt lantbruk har länge strävat efter att ersätta sojan i fodret och forskare jobbat på att få fram inhemska alternativ. Först nu har man kommit så långt att en anläggning byggs för att ur gröna växter tillverka proteiner till mat och foder.

– Soja finns i handeln i ägg-, mjölk- och köttersättningar. Även om det används mest i foder så ökar det i livsmedel. Soja är billigt, säger Eva Johansson, professor i jordbruksvetenskap vid SLU Grogrund och med i styrgruppen för Växtproteinfabriken.

Proteiner kan utvinnas ur vilka växter som helst, men de flesta har för låg halt och saknar viktiga aminosyror. Proteiner för till exempel bakning och muskellbygge har framställts länge, av ärter, hampa, ris och soja med mera. Med ny spetsteknologi går det att få ut mycket mer av växter, som fenoler, klorofyll och bioaktiva ämnen som flavanoider, menar forskarna i Alnarp.

Vetegluten, potatis, baljväxter och lupiner används redan till att framställa proteiner, men råvaran i växtproteinfabriken i Alnarp kommer att vara gröna växtdelar.

– I alla gröna växter finns proteinet rubisco, som deltar i fotosyntesen. Problemet är att extrahera det så att det behåller sina goda egenskaper och inte kontamineras av andra ämnen, säger Eva Johansson.

Därför behöver vi proteiner

Proteiner är viktiga byggstenar i vår kropp och allt levande. De bygger upp skelett, hud och naglar, de binder syre i muskler, men kan också vara enzymer som katalyserar kemiska reaktioner, som matsmältningen. Många hormoner och antikroppar är proteiner. För att klara detta behöver vi få i oss proteiner med maten. Fullvärdiga proteiner kallas sådana som innehåller alla de 22 olika aminosyror som vår kropp behöver. Olika animalieprodukter innehåller mest, men även helt vegetarisk kost räcker för att tillgodose behovet.
Källa: Wikipedia, Bild: Pulver från hampa

Att låta proteinrika grödor passera genom djur är ineffektivt, påpekar hon. Huvudråvaran gröna blad kan vara exempelvis blast från betor, kålrot och jordärtskockor, sådant som man normalt plöjer ned efter skörden. Ur dem utvinner man alltså rubisco, ett enzym som omvandlar solens energi till kemisk energi.

– Går du in i en hälsokostbutik kan du få betala 200-300 kronor för rubisco i form av en liter gräs. Vi skulle också vilja använda gräsklipp, då från till exempel parker och golfbanor. Men en sådan råvara kräver mycket rening från bekämpningsmedel och gödning, säger Eva Johansson.

Även utan föroreningar är det lite grannlaga att utvinna proteiner. Slutprodukten får varken vara grön eller lukta och smaka gräs. Livsmedelsindustrin vill ha en färg-, lukt- och smakfri råvara. Detta ska Proteinfabriken framställa, ett vitt pulver.

Beroende på hur man utvinner proteinet får det olika egenskaper, som förmågan att bilda skum, som äggvita, för bakning. De ska kunna användas som gel, färs eller i fastare och fiberrik form. ”Textur” kallas det, en konsistens med tuggmotstånd som kött.

Det finns många sätt att utvinna protein ur växter, mekaniska, kemiska och biologiska. Man kan till exempel använda grot – skogsbrukets restprodukter i form av stubbar, kvistar och sly – som substrat för bakterier. Mikroorganismerna kan då producera proteiner för mat, lipas till läkemedel och tvättmedel eller andra enzymer.

Så här gör man gröna proteiner

Beroende på vilka växter och vilken metod man använder får växtproteinerna olika egenskaper. William Newson vid SLU i Alnarp som har forskat kring det blir produktionsansvarig för proteinfabriken. Den metod som kommer att användas påminner om raffinering av exempelvis olja; proteinet renodlas stegvis och biprodukter tas till vara.

I första steget hackas och pressas bladen i en så kallad extruder så att vattnet, cirka 80 procent av massan, tas tillvara. Fibrerna som avskiljs kan användas till exempelvis kofoder eller biogas. I nästa steg centrifugeras färger, smak- och luktämnen under värme, ut ur den gröna vätskan. Det kan också användas som foder av högre kvalitet, till grisar och höns.

I sista steget centrifugeras den färg-, doft- och smakfria vätskan igen, så att det mesta av proteinerna blir till torrsubstans. Kvar i vätskan finns en del proteiner och sockerarter, som kan raffineras vidare eller bli till biogas. Beroende på vilken råvara som används blir det olika proteiner som utvinns, varje växt har sin sammansättning. En del kräver mer bearbetning i sista steget för att proteinerna ska fällas ut.

– I extrudern öppnas cellerna så att vi får ut så mycket som möjligt av vätskan. Det är den svåraste delen, cellväggarna är starka. Där behöver vi extra energi, värma upp vätskan mer, och tillsätta syror. Men det är ingen högteknologi, utan måttliga temperaturer och vanliga syror, säger William Newson.Den värme som avgår i form av spillvätska ska tas till vara i första steget när nästa batch framställs.

Forskare på Sveriges lantbruksuniversitet undersöker också vilka fler grödor som ska kunna odlas i Europa för framtida mat baserad på växtproteiner. Där utnyttjar man bland annat acceleratorn MAX:IV vid Lunds universitet för att studera strukturer som olika proteiner kan bidra till i exempelvis livsmedel.

De bästa proteinerna, som kallas högvärdiga, är de som blir industriråvara för livsmedel. Men det kan även användas i hund- och kattmat och hästfoder.

Men användningsområdena stannar inte där. Proteiner, framför allt vetegluten, kan vara en beståndsdel i bioplast – vilket SLU också forskar på i ett annat projekt. De kan även ingå i superabsorberande material och i medicinska tillämpningar.

Sökandet efter ett bra tugg

Vinnova är med och finansierar ett treårigt projekt vid Lunds tekniska högskola där man mer specifikt satsar på att framställa proteiner med tuggmotstånd ur raps. Målet är om två år ha en prototyp som livsmedelsindustrin vidareförädlar.

Första året testade man olika metoder och maskiner för att få så högt utbyte som möjligt. Andra året som just börjat provar man olika sätt att ta bort färg och smak.

– Detta måste vi lösa, annars duger det vi får fram bara till djurfoder, säger forskaren Karolina Östbring. Tredje året ska vi hitta applikationer, vilken typ av mat det här ska användas i.

– Vi är hysteriskt intresserade av textur, att hitta ett bra tugg. Vi har köpt in en liten extruder som hanterar ett par kilo i taget. Stora finns det gott om – för tusentals kilo, som de har när de gör ostbågar.

Även i Lund är det frågan om pilotskala och man samverkar med företag som kommer att ta fram konsumentprodukterna. Var den storskaliga extraheringen och proteinfabriken hamnar pågår det diskussioner om.

Växtproteinfabriken ska vara i drift i sommar, men flera liknande satsningar i olika skala pågår vid andra forskningscentra. EU-kommissionen föreslog i november 2018 nya jordbruksstöd för proteingrödor och kraftigt ökade anslag till forskning om alternativa proteiner.

Vid det statliga forskningsinstitutet Rise i Göteborg forskar man kring proteiner från åkerbönor, bondbönor och lupiner som industriråvara. Försöksodlingar gör i samarbete med hushållningssällskap.

Vid Chalmers i Göteborg forskar man kring hälsoeffekter av en storskalig övergång till proteiner från framför allt åkerböna.

Så mycket kött äter svensken

Köttkonsumtionen har ökat sedan andra världskriget, men de senaste tio planat ut på en hög nivå. Den svenska totalkonsumtionen av kött är cirka 85 kilo per person och år i genomsnitt. Men begreppet är missledande, då det betyder slaktad vikt med kött, ben, senor och annat som vi människor inte äter.

Den mängd kött vi faktiskt äter, hemma och på restaurang, är drygt 45 kilo per person och år, det vill säga cirka 9 hekto i veckan eller 125 gram per dag. Till det kommer 23 kilo chark plus några kilo kött som ingår i färdigmat.

Källa: SCB, Jordbruksverket.

Text: Mats Karlsson på uppdrag av forskning.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Nu grönskar det för proteinerna

 lästid ~ 8 min