Mikroalga: a jövő nyersanyaga

A mezőgazdaság is folyamatosan keresi az új irányokat, ami az alternatív termelési lehetőségeket és bevételi forrásokat illeti. Az innováció már eddig is képes volt megújítani a hagyományos agráriumot, a precíziós gazdálkodás nemcsak a szántóföldi növénytermesztés képét változtatta meg, hanem új alapokra helyezett számos termelési és szervezési folyamatot is. A biotechnológia, a körkörös gazdaság elve pedig sok új szereppel és termékkel ruházta fel a mezőgazdaságot. Az Európai Bizottság Farm to Fork stratégiája támogatja az algaipart.

Mikroalga?

Az elmúlt időszak problémái új kérdéseket vetettek fel; az energiatudatosság, a fenntarthatóság aspektusából több megélhetési, kiugrási elképzelést át kellett gondolni. Az élelmiszer-gazdaság működőképessége, az élelmiszer-biztonság és a fehérje-előállítás hosszú távon a takarmány- és az élelmiszer-termelésben is változásokat hozhat. Az elmúlt évek rovarfehérjékkel kapcsolatos fejlesztései mellett a mikroalgák előállításával kapcsolatos projektek vonták magukra a legnagyobb figyelmet. A mikroalgákat számtalan területen alkalmazzák: gazdag proteinforrást jelentenek az emberi táplálkozás, az állati takarmányozás, a mezőgazdasági és a kozmetikai szektor számára egyaránt. A mikroalgák az agráriumban a biostimulátorok és növénykondicionálók gyakori alapanyagaként bizonyítanak.

Mikroalga-történelem…

Az algákat már régóta ismeri és használja az emberiség, a tengeri növénytermesztés évi 35–40 000 tonnás nagyságrendjével már nem elhanyagolható tényező. Eddig főként Ázsiában (Kína, Indonézia, Japán) fogyasztották és használták az algákat, moszatokat és hínárokat, az előállítás eddig főként akvakultúrában, tengeri farmokon történt. Az algatermelés 75–80%-a ma is főként tengerekből származik, de már több mint 15 éve rendelkezésre áll a szabadtéri nyitott kádas és a zárt bioreaktorokban történő mikroalga-előállítás üzemi technológiája. Az algaipar középtávon komolyabb felfutás előtt áll. A mikroalgákkal már nemcsak étrend-kiegészítőként vagy csúcsgasztronómiai alapanyagként találkozhatunk, hanem élelmiszeripari adalékanyagként, sőt, tömegtakarmány-összetevőként is. A mikroalgák sertéstenyésztésben való alkalmazhatóságát Németországban már több éve vizsgálják. Új lendületet az adott a vertikumnak, hogy a mikroalgák termesztése már laboratóriumi és szabadtéri flatpanelekben, fotobioreaktorokban is gazdaságos.

Az algák egy- vagy többsejtű növények, a Föld legrégebbi növényi organizmusai. Főként vízben élnek, de szárazföldön is találkozhatunk velük. Több ezer algafaj ismert, édes- és tengervízben egyaránt előfordulnak. Az algák fotoszintetizálnak, a Föld legfontosabb oxigéntermelő szervezeteinek számítanak. A nagyobb méretű, makroalgának nevezett fajok az összes faj 20%-át teszik ki, a fennmaradó 80%-ot pedig a mikroalgák alkotják. A rendkívül fajgazdag élőlények közül kettő emelkedik ki igazán. A Chlorella és a Spirulina uralja a humán célú felhasználás piacát. Legnagyobb előnyük, hogy termesztésükhöz nincs szükség külön táptalajra, zárt térben is kiválóan növekednek. Európában a legtöbb makroalgát Franciaország, a legtöbb mikroalgát pedig Németország termeli.

A mikroalga előállítása

Előállítására különféle élelmiszerhulladékokat használhatunk. A szén-dioxid megkötésén túl hulladékok ártalmatlanítására és víztisztítási célokra is alkalmazhatók. A makro- és mikroalgák élelmiszerek, takarmányok és alapanyagok egyszerre. A globális ellátási láncok átrendeződése, az orosz-ukrán háború előidézte európai energiaválság és gabonaipari mélyrepülés újra felértékelte az energiahatékony helyi élelmiszer-előállítási és fehérjetermelési kapacitásokat. Rendkívül fontos céllá vált újabb, alternatív, fenntartható táplálékforrásokat keresni és találni. A mikroalgák rendkívül értékes összetevők, fehérjében és bioaktív vegyületekben egyaránt gazdagok, ezért nagyon sokféle célra és sokféleképpen alkalmazható táplálékforrások, ráadásul többféle élelmiszerhez felhasználhatók adalékanyagként. A mikroalgák klorofillt, aminosavakat, vitaminokat, ásványi anyagokat, valamint értékes többszörösen telítetlen zsírsavakat tartalmaznak. Növényifehérje-tartalmuk több mint 60%, vastartalmuk kiemelkedően magas.

Az elmúlt évek német példája mutatja, hogy Közép-Európában is érdemes az algatermesztéssel foglalkozni. A Német Algaszövetség (Deutsche Algen Genossenschaft) 11 termelőt fog össze, a termesztőfelület nagysága 30–35 000 m². Az üzemek elsősorban Spirulina algákat termelnek, a partnerek főként nyitott kádas rendszerekkel dolgoznak. A termelés március-áprilisban kezdődik, amikor a fertőtlenített termesztőkádakat beoltják. A tápanyagban gazdag vízben a napfény és a meleg hatására az algák gyors növekedésnek indulnak. A betakarítás időszaka októbernovemberre esik. A feldolgozás során szárított algapasztát állítanak elő, amit nyersanyagként árusítanak a feldolgozók felé, a legkülönfélébb területekre, a superfoodtól kezdve a bőrápolási termékeken keresztül egészen a természetes ételfestékekig. A termesztőberendezéseket 30 ezer literes kádak alkotják, amiket védett és szabályozott körülmények között üzemeltetnek, az esetleges szennyeződésektől üvegtető védi az algatelepeket. A szárítás során keletkező vizet visszapréselik a kádakba. A szárítás alacsony hőmérsékleten történik, a kedvező beltartalmi értékek megőrzése érdekében. A felhasználás bővítésén folyamatosan dolgozik a tudomány.

A mostani energiaválság kapcsán újra fókuszba került az algák bioüzemanyag-alapanyagként történő felhasználása. Az algatermesztés ökológiai lábnyoma kedvező, környezetvédelmi szerepüket CO₂-megkötési jellemzőjük adja. A sikeres és anyagilag jövedelmező mikroalga-termelés szigorú termesztéstechnológiát feltételez, a termesztési rendszereket kínáló cégek a nagyobb beruházásokhoz házi laboratóriumot javasolnak. A gyakorlatban a legnagyobb problémát a termesztésbe vont fajtól eltérő algafajok megjelenése adja. A szennyeződés elkerülése érdekében fontos a vízminőség rendszeres vizsgálata, folyamatos monitorozása, valamint a tápanyagok pontos adagolása, a takarmányozás optimalizálása. A Német Algaszövetség az elmúlt évek során kidolgozta a biotermesztés-technológiát és minősítési rendszert, amit a tagok többsége bevezetett. A leggyakrabban finom por vagy szemcsés granulátum formájában értékesítik a tagok a nyersanyagot, de a közösség saját márkás étrend-kiegészítő termékcsaláddal is rendelkezik.

A fejlesztések újabb irányát a kisebb beruházási igényű, kisebb volumenek termelését lehetővé tevő rendszerek fejlesztése adja. A fotobioreaktorok olyan szabadtéri vagy konténerben elhelyezett természetes vagy mesterséges megvilágítással működő termesztőberendezést jelentenek, ahol a termesztőfelület egy spirálisan elhelyezett csőrendszer vagy flatpanel. Ezeknél a termelési rendszereknél is nagyon fontos a laborháttér. A folyamatos mérésekkel kontrollálják, hogy jól halad-e a foto-bioreaktorok növekedése. Figyelik a mikroalgák sejtműködését, valamint azok tápanyag-hasznosítását is. Folyamatosan mérik az elfogyasztott magnéziumot, a vasat, valamint számos olyan mikro- és makrotápanyagot, amelyek elengedhetetlenek a tenyésztéshez, és amelyek lehetővé teszik a tápanyagfogyasztás optimalizálását.

Zárásul érdemes és fontos röviden megemlítenünk a 2007-ben alapított Allmicroalge-Natural Products S. A vállalatot. A portugáliai Pataias-ban található cég számos algaalapú élelmiszert gyárt: süteményeket, kenyeret, snackeket vagy éppen tejszínt. Mint ahogyan a termékek mutatják, a mikroalgák a legkülönfélébb formában készíthetők el. A természetes fehérjeforrás számtalan lehetőséggel szolgál: az alga pehely, por, granulátum, tabletta vagy kapszula formájában is fogyasztható. A cég a mikroalga-termelés és -feldolgozás teljes palettáját felöleli, nemcsak az élelmiszeripar, hanem más ágazatok felé is értékesít.

Söjtöri Andor