تولید غذا از هوا؛رویا یا واقعیت؟

با توجه به آسیب‌های فزاینده‌ای که تولید پروتئین‌های حیوانی به کره زمین وارد می‌کنند، شرکت‌های زیادی در اقصی نقاط جهان به سمت تولید تولید غذا از هوا روی آورده‌اند.

به گزارش تکناک، کارخانه سولار فودز در فنلاند که اولین کارخانه در مقیاس تجاری جهان برای تولید پروتئین غنی از مواد مغذی و پرکاربرد از هوا و انرژی پایدار است، قصد دارد تا اواخر امسال مواد غذایی تهیه شده از میکروب خود را در ایالات متحده آمریکا عرضه کند.

سولار فودز تنها یکی از معدود شرکت‌هایی است که در بازار رو به رشد “پروتئین هوایی” که پیش‌بینی می‌شود تا سال 2032 به 100 میلیون دلار آمریکا برسد، برای کسب جایگاه اول رقابت می‌کنند.

پروتئینی که سولین نامیده می‌شود (پروتئین خورشیدی)، زاییده فکر پاسی واینیککا و دانشمندی به نام جوها پیتکنن است که شرکت سولار فودز را راه‌اندازی کردند. پیتکنن میکروب‌های تک‌سلولی ساکن خاک را می‌شناخت که هیدروژن را برای تولید انرژی اکسید می‌کنند و او مطمئن بود که می‌توان آنها را برداشت و از آنها برای تولید غذای سلولی استفاده کرد.

در حالی که این جفت از گونه‌های میکروبی و منشأ دقیق آنها تاکنون مخفی باقی مانده‌اند، جای تعجب نیست که در این صنعت رو به رشد تولید مواد غذایی جایگزین، می‌توان پول زیادی به دست آورد. واینیککا و پیتکنن فاش کرده‌اند که این میکروب‌ها را در نزدیکی ساحل دریای بالتیک پیدا کرده‌اند.

نتیجه پس از تخمیر و خشک شدن، پودری مایل به زرد است که گزارش شده است که دارای رایحه ملایم و نت‌هایی از طعم اومامی است که به آجیل اشاره دارد. به همین دلیل این پودر پتانسیل گسترده‌ای به عنوان یک جایگزین لبنیات با پروتئین بالا دارد.

اگرچه میکروب‌هایی که از دی‌اکسید کربن، هیدروژن و اکسیژن برای تولید پروتئین خوراکی تغذیه می‌شوند، ممکن است جالب به نظر نرسند، جهان به سرعت به سمت تولید جهانی این نوع غذاها پیش می‌رود و  سولار فودز تنها یکی از شرکت‌هایی است که این نوع غذاها را تولید می‌کند.

واینیککا گفت: درست مانند رایانه‌های کوانتومی، کشاورزی سلولی هم به عنوان روش اصلی تولید غذا استفاده خواهد شد. سؤال بیشتر در مورد این است که چه کسی این کار را رهبری می‌کند. ما در حال بررسی امکانات این بستر علمی در مقیاس جدید هستیم. کارخانه 01 نشان می‌دهد که می‌توان پروتئین را از ابتدا تا انتها زیر یک سقف، در تمام طول سال حتی در شرایط سخت شمال فنلاند رشد داد و همه این کارها را به صورت پایدار و به شیوه‌ای تجاری با دوام انجام داد.

برای بسیاری از ما، افزایش هزینه‌های مواد غذایی یا قیمت تخم مرغ ممکن است مشکل اصلی ما با دسترسی به غذا باشد. در سراسر جهان، تخمین زده می‌شود که در سال 2022 نزدیک به 800 میلیون نفر گرسنگی طولانی مدت را تجربه کردند که این رقم در سال 2019، 122 میلیون نفر بود.

در همین حال، کشاورزی مبتنی بر حیوانات حدود 30 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای و 70 درصد از کل مصرف آب سیاره را تشکیل می‌دهد و همچنین باعث تخریب زمین، آلودگی آبراه‌ها و جنگل‌زدایی شدید می شود. یکی دیگر از این مشکلات بیماری‌های مشترک بین انسان و دام مانند تهدید نوظهور آنفولانزای پرندگان H5N1 است و تضمین اینکه چگونه روش‌های مدرن تولید مواد غذایی دوباره پایدار خواهند بود، دشوار است.

این نکته زمانی مهم‌تر می‌شود که ما در حال حاضر سالانه حدود 73 میلیون انسان جدید به سیاره زمین اضافه می‌کنیم که این سوال پیش می‌آید: از کجا می‌خواهیم غذای کافی برای این تعداد آدم بدون ایجاد ویرانی بیشتر در این سیاره به دست آوریم؟ آیا از ما انتظار می‌رود که غذا را از هوای رقیق بیرون بکشیم؟ در واقع، بله.

سولار فودز تنها یکی از استارت‌آپ‌های نوآورانه بیوتکنولوژی مواد غذایی است که در این بازار جدید انقلابی و آینده‌نگر به رقابت می‌پردازند. این روش برای رشد غذا در خارج از هوا در واقع برای اولین بار در دهه 1970 توسط ناسا استفاده شد و مواد غذایی خوراکی را از منابع اکسیژن فضانوردان تولید کرد، اما تا حدود 15 سال پیش فراموش شده بود.

نیم قرن بعد، این روش تولید غذا به سرعت پیش رفت و درحال حاضر رقابتی برای افزایش مقیاس و تجاری‌سازی آن وجود دارد. در رقابت با کارخانه سولار فودز، کارخانه‌ای کالیفرنیایی به نام Air Protein وجود دارد که سال گذشته با یک غذای پنج وعده‌ای طراحی شده توسط یک سرآشپز که تطبیق پذیری سولین را نشان می‌داد، اولین بار در سنگاپور وارد بازار شد که از یک سری میکروب نامعلوم در فرآیند تخمیر خود استفاده می‌کند. این شرکت که توسط لیزا دایسون و جان رید تأسیس شد، تا به امروز بیش از 107 میلیون دلار با سرمایه‌گذاری از سوی غول‌های اصلی صنعت مواد غذایی مانند بارکلیز و غول تولید مواد غذایی ADM جمع‌آوری کرده است.

همچنین این شرکت با هدف استفاده از محصول پروتئینی خود برای تولید گوشت‌های جایگزین از جمله مرغ و ماهی، نقطه تفاوتی ایجاد کرده است.

این شرکت اعلام کرده است: تولید غذا در Air Protein نتیجه‌ای می‌دهد که غذایی است که سرشار از ویتامین‌ها، مواد معدنی و مواد مغذی است و همه 20 اسید آمینه آن شامل 9 اسید آمینه ضروری است و 2 برابر بیشتر از دانه سویا اسید آمینه دارد. این غذا در هر کیلوگرم پروتئین بیشتری دارد و عاری از  GMOs، آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها، هورمون‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها است.

همچنین نسبت به روش‌های فعلی تولید گوشت، روش تولید پروتئین هوایی 524000 برابر کمتر از منابع زمین و 112000 برابر آب کمتر به ازای هر کیلوگرم مصرف می‌کند و سریع‌تر درست می‌شود. Air Protein  و ADM در سال 2023 قراردادی را برای ایجاد یک کارخانه تولید در مقیاس تجاری امضا کردند.

کارخانه سولار فودز که هم قصد دارد به سرعت این روش را گسترش دهد، از یک پنجم هکتار برای تولید 160 تن پودر سولین در سال استفاده می‌کند که سپس می‌تواند به انواع غذاها از جمله محصولات لبنی، جایگزین‌های گوشت و پروتئین تبدیل شود. مانند بسیاری از اشکال دیگر تخمیر، این پایه میکروبی عاری از هر گونه محصول حیوانی (و، خوب، گیاهی) است.

اگر مشکل گوشت آزمایشگاهی رشد یافته در سلول به اندازه درک عمومی مربوط به چالش‌های مقیاس‌پذیری باشد، به نظر می‌رسد که چالش‌های کمتری در مورد غذاهای پروتئینی میکروبی وجود داشته باشد. علاوه بر رشد طبیعی سولین با65-70٪ پروتئین، 5-8٪ چربی، 10-15٪ فیبرهای غذایی و 3-5٪ مواد مغذی معدنی، 100 برابر کمتر از پروتئین های گیاهی آب و با یک پنجم انتشار کربن، 20 برابر کمتر منابع زمین را مصرف می‌کند.

سولار فودز می‌گوید: می‌توان از سولین برای جایگزینی پروتئین‌های موجود در انواع غذاها استفاده کرد، به‌عنوان مثال در لبنیات و گوشت، تنقلات و نوشیدنی‌های مختلف، رشته فرنگی و پاستا، یا نان‌ها و اسپری‌ها. این اولین غذای جدید است که از محدودیت‌های کشاورزی سنتی جدا شده است. این نوع روش تولید غذا، این پتانسیل را دارد که پایداری، دسترسی و شفافیت آنچه می‌خوریم و همچنین مکان تولید غذا را تغییر دهد.

ضمنا می‌توان آن را به سرعت، تقریبا در هر مکانی ساخت.

این شرکت گفت: سولین از یک ارگانیسم طبیعی، اصلاح نشده و تک سلولی سرچشمه می‌گیرد. با این وجود این یک پروتئین کاملا طبیعی است، حتی اگر به‌طور سنتی رشد نکند.

در هلند، شرکتی به نام Deep Branch یک پروتئین تک سلولی ایجاد کرده است که از طریق فرآیند تخمیر گازی به دست می‌آید که به عنوان پروتون شناخته می‌شود که مخصوصاً برای بازار خوراک دام است. خوراک پر پروتئین آن 60 درصد کمتر از پروتئین‌های موجود مورد استفاده در کشاورزی تجاری دارای کربن فشرده است. در حال حاضر، 37 درصد از زمین‌های زراعی صرفاً به تغذیه حیواناتی که می‌خوریم اختصاص دارند و این درصد در حال افزایش است. تقاضای فزاینده برای غذاهای دریایی، همراه با نیروهای تغییرات آب و هوایی و کاهش صیدهای موجود برای تولید آبزیان (حدود 97 درصد از پودر ماهی در خوراک دام استفاده می‌شود، که تقریباً دو سوم آن برای حفظ مزارع ماهی تجاری استفاده می‌شود) موجب افزایش قیمت سهام این پر پروتئین پروتون شده است. با این که این پروتئین دارای مواد مغذی قابل مقایسه است، اما ردپای بسیار کم کربن در آن بسیار شگفت انگیز است. در حالی که یکی از کمترین گازهای گلخانه‌ای در کشاورزی مبتنی بر حیوانات است، تولید پودر ماهی 57 درصد از انتشارات مخرب زیست محیطی آبزی پروری را به خود اختصاص می‌دهد.

Deep Branch خاطرنشان کرد: تخمیر گاز به خوبی مجهز به نظر می‌رسد تا به یکی از بازیگران اصلی این فضای جدید رویکردهای جایگزین تبدیل شود. مفاهیم تخمیر قرن‌ها با موفقیت توسعه یافته است و شواهد قابل اعتمادی وجود دارد که این فناوری‌ها مناسب هستند.

همچنین در هلند، شرکتی به نام Farmless اخیراً با تمرکز بر میکروب‌ها و انرژی تجدیدپذیر (در این مورد، باد) برای توسعه محصولات تجاری هم برای انسان و هم برای حیوانات، وارد مسابقه هوا-غذا شده است،.

فارملس اظهار داشت: از آنجایی که خوراک ما مایع است و دارای یک زنجیره تامین موجود است، می‌توان آن را در هر نقطه از جهان تولید، ارسال و ذخیره کرد.

در کالیفرنیا، شرکت Calysta  بی سر و صدا کسب و کار FeedKind آبزی پروری خود را با استفاده از تخمیر هوا از سال 2012 ایجاد کرده است. در سال 2022، این شرکت به غول تغذیه حیوانات Adisseo پیوست تا اولین کارخانه تولید پروتئین خود را در عربستان سعودی با نام مشترک Calysseo بسازد. هدف این است که تا اواخر سال 2026 یک تخمیرکننده با ظرفیت 100000 تن ساخته شود تا این شرکت تولید خوراک بدون گیاهان و حیوانات را افزایش دهد. این امر پس از تخمیر اولیه 20000 تنی آن در چین انجام شد که به تولید FeedKind برای بازارهای آبزی پروری اختصاص داشت.

البته، این فقط یک تصویر از استارتاپ‌هایی است که همگی مقیاس و سرمایه‌گذاری را افزایش می‌دهند. با این حال، با توجه به اینکه اولین کارخانه سولار فودز در حال حاضر باز شده است، شرکت Air Protein احتمالاً همین روند را دنبال خواهد کرد.

Air Protein  در بیانیه‌ای گفت: دام‌ها به دو سال زمان نیاز دارند تا از شیردهی به گوشت تبدیل شوند. گوشت هوایی را می‌توان در عرض چند ساعت، از طریق فرآیند تخمیر مشابه تولید آبجو یا ماست تولید کرد.

در مورد اینکه آیا جهان آماده دوستی با میکروب‌ها و جایگزینی پروتئین‌های سنتی است یا خیر، باید دید چه پیش می‌آید.

سرآشپزی به نام میرکو فبریل گفت: با جایگزینی لبنیات با سولین در یک ژله شکلاتی، ما توانستیم یک بستنی گیاهی بدون کوچک‌ترین لطمه‌ای به بافت خامه‌ای آن بسازیم.