„Месо од алги“: како микроалге и соја постају будући котлети

Коме можемо веровати са новим протеином за планету тигања? Научник за материјале Стефан Гулдин (TUM/TUMCREATE, пројекат Proteins4Singapore) показује неконвенционалан одговор: микроалге + соја. У недавно објављеном чланку у часопису Nature, он објашњава како се сировине добијају из једноћелијских култура са 60-70% протеина, а затим се „подешавају“ њихово самосклапање и текстура како би се имитирао „меснати“ залогај и сочност. Контекст је циљ Сингапура „30 пута 30“: да се 30% хране производи локално до 2030. године у окружењу са оскудним земљиштем, где компактни биореактори са алгама изгледају посебно логично.

Позадина студије

Алтернативни извори протеина нису модеран хир, већ одговор на неколико уских грла одједном: раст становништва, климатска ограничења, несташицу земљишта и воде, а у неким мегаполисима и рањивост ланаца снабдевања зависних од увоза. Сингапур је одличан пример: земља увози лавовски део своје хране и поставила је циљ „30x30“ – да до 2030. године производи 30% своје исхране у земљи. У таквој географији, компактни биореактори и затворени фотобиореактори са микроалгама су логични: готово да им није потребно земљиште, раде током целе године и скалабилни су „по граду“ а не „по хектару“.

Микроалге нису занимљиве само због своје „вертикалне“ производње. Бројни сојеви ( Chlorella, Nannochloropsis, Arthrospira/„спирулина“ ) обезбеђују 50-70% протеина у сувој материји, а полинезасићене масне киселине, пигменти и антиоксиданти долазе заједно са протеином. Из такве биомасе могу се добити протеински концентрати и изолатори – „градивни блокови“ за прехрамбене системе. Њихова предност у односу на многе копнене усеве је флексибилност састава кроз контролу услова гајења и независност од сезонскости: производне серије се лакше стандардизују.

Али „зелени прах“ се сам од себе не претвара у „котлет“. Протеини алги имају специфичан профил укуса и ароме (хлорофили, „морска“ нота), променљиву растворљивост и желирање, а јаки ћелијски зидови отежавају сварљивост ако се не обраде правилно. Отуда технолошки транспортер: фракционисање, бељење/дезодорација, подешавање функционалних својстава (емулгирање, задржавање воде, вискоеластичност). Истовремено, сушење и одвајање биомасе морају се обавити енергетски ефикасно, иначе се губи део еколошке и ценовне добитке; додајте овде регулативу о „новој храни“ и питање алергена - и постаје јасно зашто је пут од реактора до пулта дуг.

Кључ за „месно“ искуство је структурирање. Протеински концентрати морају бити приморани да се самоорганизују у влакнасту, слојевиту микроструктуру која пружа еластични „загриз“ и задржава сокове и масноћу. То се постиже смицањем поља, екструзијом, контролом микрофазне сепарације и додавањем липида/ароматичних прекурсора. У пракси, алгални протеин се често меша са сојиним протеинима: ово олакшава постизање правог профила аминокиселина, побољшава формирање текстуре и „ублажава“ укус алги. Коначна препрека је потрошач: потребни су нам рецепти за локалне кухиње, слепе дегустације и јасно означавање. Зато се наука о материјалима и сензорни алати додају алгоритмима хемије хране: без њих, „алгино месо“ ће остати лабораторијска демонстрација, а не производ који ће људи купити други пут.

Зашто микроалге?

• Протеина до врха. Неке врсте обезбеђују до 60-70% протеина у сувој материји - упоредиво и више од типичних извора.
• Урбани формат. Расту у реакторима, готово без земље и са малим воденим отиском - погодно за мегаполис попут Сингапура.
• Флексибилна обрада. Из биомасе се екстрахују протеинске фракције које се могу користити као „конструктори“ текстуре.

Шта ради Гулдинов тим?

Фокус истраживања је како натерати биљне протеине да се понашају као „месо“. Приступ науке о материјалима је овде пресудан: контролом самоорганизације протеинских нити и њихове интеракције са водом и мастима, могуће је саставити жељену микроструктуру - слојевитост, влакнастост, еластичност. То је случај када „физика меке материје“ функционише по укусу.

• Сировине: мешавина микроалги и сојиних протеина - равнотежа укуса, хранљивих материја и цене.
• Процес: екстракција → избор услова самосклапања → тестови менте/жвакања и сочности → прилагођавање рецепта.
• Место одржавања: конзорцијум TUMCREATE/Proteins4Singapore - мост између фондација и прехрамбених технологија за задовољавање потреба града-државе.

Шта је већ јасно - и шта успорава „алтернативно месо“ на алгама

• Предности:
  • висока густина протеина и комплетан профил аминокиселина код бројних врста;
  • скалабилност у затвореним системима;
  • перспектива смањења угљеничног и воденог отиска.
• Изазови:
  • укус и арома (хлорофили, „морске“ ноте) захтевају маскирање и избељивање пигмената;
  • функционална својства (растворљивост, желирање) варирају између врста и зависе од обраде;
  • економија и регулација: стабилност ланаца снабдевања усевима, стандардизација протеинских концентрата.

Зашто је Сингапуру (и не само) ово потребно

Сингапур увози >90% своје хране и циљ му је да до 2030. године производи 30% хране локално. Компактни реактори за микроалге + прерада протеина у „месне“ производе су начин да се дода неколико грама протеина по квадратном метру и смањи рањивост на шокове у снабдевању. Исто важи и за градове са несташицом земљишта и воде.

Како направити „месни залогај“ од „зелене каше“

• Структура: контролише микрофазно раздвајање и оријентацију протеинских влакана (екструзија, поља смицања) - отуда влакнастост и „талас“ када се загризе.
• Сочност: капсулира масти, везује воду хидроколоидима - имитација „месног сока“.
• Укус: ферментација, селекција липидног профила и ароматичних прекурсора - удаљавање од ноте „морских алги“ ка „умамију“.

Шта је следеће за Proteins4Singapore

• Од лабораторије до мини-радионица: стабилност серије, рок трајања, хладна логистика.
• Дијететика и безбедност: алергени биљних протеина, сварљивост, обележавање.
• Тестирање потрошача: Слепе дегустације и истраживање понашања у азијским кухињама – Укус је важан.

Ауторови коментари

Материјал звучи прагматично, „инжењерски“ оптимизам: микроалге нису егзотичне зарад хајпа, већ прави конструктор за протеинске производе, ако се задатак посматра очима научника за материјале. Кључ није само узгајати биомасу са 60-70% протеина, већ научити протеинске фракције да се склапају у „меснату“ микроструктуру и истовремено задржати укус, сочност и цену. Стога је опклада на дует микроалги + соје: прве имају густину протеина и компактну производњу, друге имају доказану текстурабилност и „меки“ профил укуса.

Аутор наглашава неколико важних, често „неизговорених“ ствари:

• Текстура и сензорни осећај су важнији од слогана. „Зелени“ отисак је плус, али људи ће купити оно што је пријатно за жвакање и укусно за јело. Отуда нагласак на самосклапању протеина, влакана и задржавању масти/сокова.
• Функције су важније од таксономије. Није толико важно „каква је алга“ колико каква функционална својства (растворљивост, желирање, емулгирање) пружа изолована протеинска фракција након обраде.
• Мешавина није компромис, већ стратегија. Мешавина алги и сојиних протеина помаже у затварању три задатка одједном: профила аминокиселина, технолошке ефикасности и неутрализације „морских“ нота.
• Логика урбане производње. За Сингапур и мегаполисе, кључ је „протеин/м²“ и сезонска независност: затворени реактори, кратки ланци снабдевања, стабилност серије.
• Економија и енергија су филтер стварности. Јефтина дехидрација/бељење и смањење обима мини-радионица су уска грла; без њих, екологија и цена могу „испарити“ у фази обраде.
• Регулација и поверење. „Нова храна“ су стандарди, алергени, обележавање и потрошачки тестови, и за локалне кухиње (не само „формат бургера“).

Шта је, према аутору, следеће потребно да се деси да би „месо од морских алги“ прешло са демонстрација на масовни производ:

• Стандардизујте протеинске концентрате (серију по серију према функционалним метрикама, не само по проценту протеина).
• Енергетски ефикасно решава „прљаве“ кораке - одвајање воде, деодоризацију/избељивање без губитка хранљивих материја.
• Покренути мини производне ланце у граду: од реактора до пилот екструзионих линија и хладне логистике.
• Повежите рецепте са контекстом кухиње (Азија/Европа): ароме, масти, зачини - за праве тестове понашања.
• Искрено израчунајте LCA (угљеник/вода/енергија) за стварне размере, а не за лабораторијске граме.

Главна порука: алтернативни протеин није један „супер-састојак“, већ комбинација науке о материјалима и прехрамбених решења. Микроалге пружају компактност и густину протеина, соја пружа поуздано „ојачање“ текстуре, а компетентан инжењеринг претвара ово у производ који желите да једете други пут.

Закључак

Микроалге нису футуристичка фантазија, већ технолошка платформа за градове где је земљиште оскудно, а протеини су потребни. Рад Гулдина и колега показује да ако контролишете самосклапање и текстуру протеина, „зелени“ концентрат се заиста претвара у „месни“ производ – и то се логично уклапа у сингапурску стратегију одрживости хране 30x30. Затим долази трка на дуге стазе: арома, цена, стандарди и љубав потрошача.

Извор: Кристин Ро. Сирови састојци: претварање алгиног протеина у лажно месо. Nature, 18. август 2025; интервју са С. Гулдоном (TUM/TUMCREATE, Proteins4Singapore). Додатни контекст: циљеви и материјали о пројекту Proteins4Singapore у формату 30×30. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-02622-7