„Carne din alge”: cum microalgele și soia devin viitoarele șnițele

În cine putem avea încredere în noua proteină pentru planeta tigaie? Stefan Guldin (TUM/TUMCREATE, proiectul Proteins4Singapore), specialist în materiale, prezintă un răspuns neconvențional: microalge + soia. Într-un articol recent din Nature, el explică modul în care materiile prime sunt obținute din culturi unicelulare cu 60-70% proteine, iar apoi „reglate” auto-asamblarea și textura acestora pentru a imita mușcătura și suculența „cărnii”. Contextul este obiectivul „30 până în 30” al Singaporelui: producerea locală a 30% din alimente până în 2030, într-un mediu cu terenuri limitate, unde bioreactoarele compacte cu alge par deosebit de logice.

Contextul studiului

Sursele alternative de proteine nu sunt un capriciu la modă, ci un răspuns la mai multe blocaje simultane: creșterea populației, constrângerile climatice, deficitul de terenuri și apă și, în unele megalopolisuri, vulnerabilitatea lanțurilor de aprovizionare dependente de importuri. Singapore este un exemplu în acest sens: țara importă cea mai mare parte a alimentelor sale și și-a stabilit un obiectiv „30x30” - să producă 30% din dieta sa pe plan intern până în 2030. Într-o astfel de zonă geografică, bioreactoarele compacte și fotobioreactoarele închise cu microalge sunt logice: acestea nu necesită aproape deloc sol, funcționează tot timpul anului și sunt scalabile „pe oraș” mai degrabă decât „pe hectar”.

Microalgele sunt interesante nu doar pentru producția lor „verticală”. O serie de tulpini ( Chlorella, Nannochloropsis, Arthrospira/„spirulina” ) furnizează 50-70% proteine în substanța uscată, iar acizii grași polinesaturați, pigmenții și antioxidanții vin odată cu proteinele. Concentratele și izolatorii de proteine pot fi obținuți din această biomasă – „blocuri de construcție” pentru sistemele alimentare. Avantajul lor față de multe culturi terestre este flexibilitatea compoziției prin controlul condițiilor de cultivare și independența față de sezonalitate: loturile de producție sunt mai ușor de standardizat.

Însă „pulberea verde” nu se transformă singură într-o „cotletă”. Proteinele algale au un profil specific de gust și aromă (clorofile, notă „marină”), solubilitate și gelificare variabile, iar pereții celulari puternici fac digestibilitatea dificilă dacă nu este procesată corect. De aici și bandajul tehnologic: fracționare, albire/dezodorizare, ajustarea proprietăților funcționale (emulsificare, retenție de apă, viscoelasticitate). În același timp, uscarea și separarea biomasei trebuie făcute eficient din punct de vedere energetic, altfel se pierde o parte din câștigul de mediu și de preț; adăugați aici regulamentul „alimentelor noi” și problema alergenilor - și devine clar de ce drumul de la reactor la tejghea este lung.

Cheia experienței „cărnii” este structurarea. Concentratele de proteine trebuie forțate să se autoorganizeze într-o microstructură fibroasă, stratificată, care oferă o „mușcătură” elastică și reține sucurile și grăsimea. Acest lucru se realizează prin câmpuri de forfecare, extrudare, controlul separării microfazelor și adăugarea de lipide/precursori aromatici. În practică, proteinele din alge sunt adesea amestecate cu proteine din soia: acest lucru facilitează atingerea profilului potrivit de aminoacizi, îmbunătățește formarea texturii și „elimina” aroma algelor. Ultima barieră este consumatorul: avem nevoie de rețete pentru bucătăriile locale, degustări oarbe și etichetare clară. Acesta este motivul pentru care știința materialelor și instrumentele senzoriale sunt adăugate algoritmilor de chimie alimentară: fără ele, „carnea de alge” va rămâne o demonstrație de laborator, nu un produs pe care oamenii îl vor cumpăra a doua oară.

De ce microalge?

• Proteine la limită. Unele tipuri oferă până la 60-70% proteine în substanța uscată - comparabil și mai mare decât sursele tipice.
• Format urban. Cresc în reactoare, aproape fără teren și cu o amprentă de apă mică - convenabil pentru un megaoraș precum Singapore.
• Prelucrare flexibilă. Fracțiile proteice sunt extrase din biomasă, care pot fi utilizate ca „constructori” de textură.

Ce face echipa lui Guldin?

Cercetarea se concentrează pe modul de a face proteinele vegetale să se comporte ca „carnea”. Abordarea științei materialelor este decisivă aici: prin controlul auto-organizării firelor proteice și al interacțiunii lor cu apa și grăsimile, este posibil să se asambleze microstructura dorită - stratificare, fibrozitate, elasticitate. Acesta este cazul atunci când „fizica materiei moi” lucrează în funcție de gust.

• Materii prime: un amestec de microalge și proteine din soia - un echilibru între gust, nutriție și preț.
• Proces: extracție → selectarea condițiilor de autoasamblare → teste de mentă/masticare și suculență → ajustări ale rețetei.
• Locul de desfășurare: Consorțiul TUMCREATE/Proteins4Singapore - o punte între fundații și tehnologii alimentare pentru a satisface nevoile orașului-stat.

Ce este deja clar - și ce încetinește „carnea alternativă” pe alge

• Avantaje:
  • densitate mare de proteine și profil complet de aminoacizi la o serie de specii;
  • scalabilitate în sisteme închise;
  • perspectiva reducerii amprentei de carbon și a celei de apă.
• Provocări:
  • gustul și aroma (clorofile, note „marine”) necesită mascarea și decolorarea pigmenților;
  • proprietățile funcționale (solubilitate, gelificare) variază între specii și depind de procesare;
  • economie și reglementare: stabilitatea lanțurilor de aprovizionare cu culturi, standardizarea concentratelor de proteine.

De ce Singapore (și nu numai) are nevoie de asta

Singapore importă peste 90% din alimentele sale și își propune să producă 30% din alimentele sale la nivel local până în 2030. Reactoarele compacte cu microalge + procesarea proteinelor în produse „din carne” reprezintă o modalitate de a adăuga grame de proteine pe metru pătrat și de a reduce vulnerabilitatea la șocurile de aprovizionare. Același lucru este valabil și pentru orașele cu deficit de terenuri și apă.

Cum să faci o „mușcătură de carne” din „terci verde”

• Structură: controlează separarea microfazelor și orientarea fibrelor proteice (extrudare, câmpuri de forfecare) - de unde și fibrozitatea și „unda” la mușcătură.
• Suculență: încapsulează grăsimile, leagă apa cu hidrocoloizi - imitație de „suc de carne”.
• Gust: fermentație, selecție a profilului lipidic și a precursorilor aromatici - îndepărtându-se de nota de „algă” către „umami”.

Ce urmează pentru Proteins4Singapore

• De la laborator la mini-ateliere: stabilitatea loturilor, termen de valabilitate, logistică frigorifică.
• Dietetică și siguranță: alergeni din proteine vegetale, digestibilitate, etichetare.
• Testarea consumatorilor: degustări oarbe și cercetare comportamentală în bucătăriile asiatice - Gustul contează.

Comentariile autorului

Materialul sună pragmatic, cu un optimism „ingineresc”: microalgele nu sunt exotice doar pentru a face furori, ci un adevărat constructor pentru produse proteice, dacă privești sarcina prin ochii unui specialist în știința materialelor. Cheia nu este doar să crești biomasă cu 60-70% proteine, ci să înveți fracțiunile proteice să se asambleze într-o microstructură „de carne” și, în același timp, să mențină gustul, suculența și prețul. Prin urmare, pariul este pe duetul microalge + soia: prima are densitate proteică și producție compactă, cea de-a doua are o texturabilitate dovedită și un profil gustativ „moale”.

Autorul subliniază câteva lucruri importante, adesea „neraportate”:

• Textura și aspectul senzorial sunt mai importante decât sloganurile. O amprentă „verde” este un plus, dar oamenii vor cumpăra ceea ce este plăcut de mestecat și gustos de mâncat. De aici și accentul pus pe auto-asamblarea proteinelor, fibrelor și retenția grăsimilor/sucului.
• Funcțiile sunt mai importante decât taxonomia. Nu este atât de important „ce fel de alge” cât ce proprietăți funcționale (solubilitate, gelificare, emulsionare) oferă fracțiunea proteică izolată după procesare.
• Amestecul nu este un compromis, ci o strategie. Amestecul de proteine din alge și soia ajută la îndeplinirea a trei sarcini simultan: profilul de aminoacizi, eficacitatea tehnologică și neutralizarea notelor „marine”.
• Logică de producție urbană. Pentru Singapore și megalopolisuri, cheia este „proteină/m²” și independența sezonieră: reactoare închise, lanțuri de aprovizionare scurte, stabilitatea loturilor.
• Economia și energia sunt filtrul realității. Deshidratarea/albirea ieftină și scalarea mini-atelierelor reprezintă blocaje; fără ele, ecologia și prețul se pot „evapora” în etapa de procesare.
• Reglementare și încredere. „Alimentele noi” înseamnă standarde, alergeni, etichetare și teste pentru consumatori, precum și pentru bucătăriile locale (nu doar „formatul burger”).

Ce trebuie să se întâmple în continuare, potrivit autorului, pentru ca „carnea de alge marine” să treacă de la demonstrații la un produs de masă:

• Standardizați concentratele de proteine (de la lot la lot în funcție de parametrii funcționali, nu doar de procentul de proteine).
• Rezolvă eficient energetic etapele „murdare” - separarea apei, dezodorizarea/albirea fără a pierde din nutrienți.
• Lansarea mini-lanțurilor de producție în oraș: de la reactoare la linii pilot de extrudare și logistică la rece.
• Legați rețetele de contextul bucătăriei (Asia/Europa): arome, grăsimi, condimente - pentru teste comportamentale reale.
• Calculează corect LCA (carbon/apă/energie) pentru scări reale, nu pentru grame de laborator.

Mesajul principal: proteinele alternative nu sunt un singur „super-ingredient”, ci o combinație de știința materialelor și soluții alimentare. Microalgele oferă compactitate și densitate proteică, soia oferă o „întărire” fiabilă a texturii, iar ingineria competentă transformă acest lucru într-un produs pe care doriți să-l mâncați a doua oară.

Concluzie

Microalgele nu sunt o fantezie futuristă, ci o platformă tehnologică pentru orașele în care terenul este rar și sunt necesare proteine. Studiul lui Guldin și al colegilor săi arată că, dacă controlezi autoasamblarea și textura proteinelor, concentratul „verde” se transformă cu adevărat într-un produs „din carne” - iar acest lucru se încadrează logic în strategia de sustenabilitate alimentară 30x30 a Singaporelui. Apoi vine încercarea de a rezolva problema: aroma, costul, standardele și dragostea consumatorilor.

Sursa: Christine Ro. Ingrediente brute: transformarea proteinelor din alge în carne artificială. Nature, 18 august 2025; interviu cu S. Guldin (TUM/TUMCREATE, Proteins4Singapore). Context suplimentar: Obiective 30×30 și materiale despre Proteins4Singapore. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-02622-7