Ny forskning skaber øget bæredygtighed og indtjening i fødevarekæden – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > Ny forskning skaber øg...

11. november 2015

Ny forskning skaber øget bæredygtighed og indtjening i fødevarekæden

ressourceudnyttelse

Et forskerteam ved Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet har opfundet en metode, der kan forvandle rester fra forskellige typer af planteafgrøder til guldrandede proteiner. Planteproteinerne kan erstatte nogle af de mere miljøbelastende animalske proteiner. Metoden kan på én og samme tid gøre den plantebaserede fødevareproduktion mere bæredygtig og mere rentabel, og den har foreløbig ført til opførelsen af to fabrikker i henholdsvis Finland og Danmark.

Forskerne bag metoden omfatter bl.a. lektor Jens Christian Sørensen og lektor Keld Ejdrup Markedal fra sektionen for Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet.

Metoden kan forvandle soya, lupiner, ærter og hestebønner samt sidestrømme efter produktion af kartoffelstivelse og rapsolie til fødevarer eller foderprodukter i den dyre ende (fx til fiskeopdrætsfoder). Forskningen er lavet med udgangspunkt i, at samfundet ikke har råd til at producere noget, der genererer affaldsprodukter, som kunne have været brugt til andre og bedre formål – først og fremmest til fødevarer, sekundært til foder og energi.

Lektor Keld Ejdrup Markedal og lektor Jens Christian Sørensen i laboratoriet på Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitets Frederiksberg-campus.Foto: Lene Hundborg Koss

Metoden, som Københavns Universitet har taget patent på, imødegår især tre udfordringer for Danmark som fødevarenation:

  1. Opretholdelse af et økonomisk bæredygtigt landbrug
  2. Sikre at dansk landbrug er miljømæssigt bæredygtigt
  3. Øgning af forsyningssikkerheden af proteiner i tid, hvor flere og flere lande efterspøger proteiner i takt med, middelklassen på verdensplan bliver større

”Som nation må vi tænke hele fødevarekæden igennem og dyrke de afgrøder, der både er økonomisk og miljømæssigt bæredygtige. Det samme gælder for vores lagrings- og produktionsmetoder, hvis det skal lykkes at bevare et økonomisk og miljømæssigt rentabelt landbrug i Danmark. Derfor har hele udgangspunktet for den forskning, der har bragt separationsmetoden til verden, været en optimering af hele værdikæden,” siger lektor Jens Christian Sørensen.

Anvendelse af metoden betyder, at man fra lokale afgrøder kan lave proteinprodukter, som ellers typisk bliver produceret fra råmaterialer importeret fra Sydamerika. Lokal dyrkning mindsker forureningen fra transport, øger forsyningssikkerheden og giver samtidig en garanti for, at råvarerne er dyrket og behandlet under de miljømæssige forudsætninger, som er opstillet for dansk landbrug.

Fra kartoffel-”affald” til proteiner

Forskningen har bidraget til opførelsen af to fabrikker, der producerer proteiner af sidestrømme fra plantebaserede produktioner – en i Danmark og en i Finland. Fabrikken i Finland drives af landets altdominerende producent af kartoffelmel, Finnamyl, der har hjemme i byen Kokemäki. Den nye fabrik udvinder kartoffelproteiner fra sidestrømme fra kartoffelmelsproduktionen og proteinprodukterne kan potentielt sælges for tre gange så høj en kilopris som hovedproduktet.

Sådan fungerer metoden hos Finnamyl

Forskerne tilpasser i hvert enkelt tilfælde metoden til afgrødetypen og til virksomhedernes produktion og afsætningsmuligheder.

I alt indeholder Finnamyls råvare, dvs. stivelseskartoflerne, 2 % proteiner, som hidtil ikke har været udnyttet af virksomheden. I Danmark og Sverige har kartoffelmelsproducenter i de seneste ca. 25 år kunnet udnytte noget af proteinindholdet i kartoffelfrugtsaften ved hjælp af en denatureringsproces (dvs. opvarmning under høje temperaturer). De proteiner, man trækker ud ved hjælp af denne metode, har dog en noget anden kvalitet og værdi, fordi de bl.a. ikke er særligt opløselige og derfor ikke kan indgå i fødevarer. Derfor vil proteinerne ofte blive brugt til dyrefoder med en lavere salgsværdi.

”Når man anvender den traditionelle proces til udtrækning af protein, kan man tage ca. halvdelen af proteinerne ud. Det giver en rentabel forretning og mindsker miljøbelastningen, og man har i årevis gjort det mange andre steder – Danmark, Sverige, Tyskland, Holland, Frankrig osv., men man har ikke gjort det i Finland, så her er der en ekstra stor gevinst at hente for Finnamyl,” siger lektor Keld Markedal.

Ved hjælp af forskernes separationsmetode kan fabrikken i Kokemäki i øjeblikket trække 60-70 % af den totale proteinmængde ud af kartoffelfrugtsaften, så her er der en direkte gevinst. Fabrikken er samtidig forberedt til de kommende versioner af teknologien, så man på sigt kan sætte udnyttelsen yderligere op til ca. 90 %. Hertil kommer, at Finnamyl også har mulighed for at starte en produktion af kartoffelfibre, der også kan oparbejdes fra spildstrømmene. 

”Den nye metode med den patenterede teknologi giver en mere skånsom behandling ved en lav temperatur. Vi trækker uønskede stoffer ud og øger proteinudbyttet, samtidig med vi forhindrer proteinproduktet i at blive brunt. Vi sørger også for, at proteinerne holder opløseligheden bedre, hvilket har betydning for fødevareingredienser. Den gamle metode isolerer proteinet ved en høj temperatur, og det giver en ringere opløselighed af proteinerne i slutproduktet,” siger lektor Jens Christian Sørensen.

Essensen er, at både kvalitet og mængde hæves ved hjælp af den nye metode, og heri består den forbedrede rentabilitet i forhold til denatureringsprocessen. 

Forskerne kan fjerne stanken i Kokemäki

Når Finnamyls hovedfabrik i Kokemäki processerer kartoflerne med henblik på at lave mel, bliver 80 % af kartoflen til overs. Resten består overvejende af en kartoffelfrugtsaft, der før man tog den nye metode i brug, blev ledt ud i to store laguner, hvor det lå og rådnede og spredte en slem stank.

Lagune med kartoffelfrugtsaft ved Finnamyl i den finske by Kokemäki. Foto: Jens Christian Sørensen

”De proteiner, Finnamyl trækker ud af kartoflerne, stammer fra en restfraktion efter stivelsesproduktionen, altså fra kartofler der allerede er inde i Finnamyls fabrik. Metoden sikrer at proteinet kan bruges som højværdi fødevareingrediens og forhindrer, at kartoffelfrugtsaften bliver hældt på markerne som lavværdi kvælstofgødning, hvor den potentielt kan belaste vandmiljøet” siger lektor Keld Ejdrup Markedal.

Når man trækker proteinerne ud af kartoffelfrugtsaften, mindskes kvælstofindholdet i det tilbageværende vand. Via et inddampningsanlæg renses og genanvendes det overskydende frugtvand, så fabrikken kun har brug for at trække nyt vand ind i produktionen, når produktionen skal opstartes. Da vandindholdet i kartoflerne er stort, har fabrikken nu et overskud af renset vand, som bruges til vanding af de omkringliggende marker. Derfor vil luften i Kokemäki ikke fremover blive forpestet af stanken fra den rådnende kartoffelfrugtsaft i de to laguner.

”Finnamyl har tidligere skullet opmagasinere store mængder af kvælstof i lagunerne udenfor fabrikken. Det undgår man nu ved at trække proteinet ud, hvori kvælstoffet ligger. Dermed mindsker man kvælstoffet i vandet tillige med mængden af tørstof. Det resterende vand inddampes, og man får stadig en inddampningsrest, som er gødning. Men der er tale om en langt mindre volumen, som er nemmere at opbevare i en silo som gødning. Vandet genanvendes i fabrikken, og overskudsvandet kan spredes på markerne, da kvælstofindholdet er væsentligt reduceret,” siger lektor Jens Christian Sørensen.

Forskerne har dermed skabt en bedre proces, hvor de får et højere udbytte af protein og en mindre udledning af kvælstof. De genanvender mere vand og får samtidig en bedre kvalitet af protein, der i stedet for kun at kunne bruges til foder kan bruges til fødevarer og dermed opnå en langt højere pris.

Foto fra proceshal i Finnamyls nye fabrik, der er opført på baggrund af forskernes separationsmetode. Foto: Keld Ejdrup Markedal

Anvendelse af metoden betyder, at Finnamyl kan forbedre deres miljøaftryk betragteligt, samtidig med virksomheden får en ny indtægtskilde fra sidestrømme, som tidligere var en udfordring at slippe af med, hermed vil landmændene også potentielt kunne få højere betaling for deres afgrøder.

Metoden betyder også, at der skabes job i den lille by. Nogle i fabrikken, men også til medarbejdere, der skal markedsføre og sælge proteinerne.

Læs mere om forskernes metode på DR.dk viden.