„Mäso z rias“: ako sa mikroriasy a sója stávajú budúcimi rezňami

Komu môžeme zveriť nový proteín pre planétu panvíc? Materiálový vedec Stefan Guldin (TUM/TUMCREATE, projekt Proteins4Singapore) predstavuje nekonvenčnú odpoveď: mikroriasy + sója. V nedávnom článku v časopise Nature vysvetľuje, ako sa suroviny získavajú z jednobunkových kultúr s 60 – 70 % bielkovín a potom sa ich samoskladanie a textúra „vyladia“ tak, aby napodobňovali „mäsovú“ chuť a šťavnatosť. Kontextom je singapurský cieľ „30 x 30“: do roku 2030 produkovať 30 % potravín lokálne v prostredí s nedostatkom pôdy, kde kompaktné bioreaktory na riasy vyzerajú obzvlášť logicky.

Pozadie štúdie

Alternatívne zdroje bielkovín nie sú módnym rozmarom, ale reakciou na niekoľko úzkych miest naraz: rast populácie, klimatické obmedzenia, nedostatok pôdy a vody a v niektorých megamestách aj zraniteľnosť dodávateľských reťazcov závislých od dovozu. Singapur je toho príkladom: krajina dováža leví podiel svojich potravín a stanovila si cieľ „30x30“ – do roku 2030 vyprodukovať 30 % svojej stravy doma. V takejto geografii sú logické kompaktné bioreaktory a uzavreté fotobioreaktory s mikroriasami: nevyžadujú takmer žiadnu pôdu, fungujú celoročne a sú škálovateľné „podľa mesta“ a nie „podľa hektára“.

Mikroriasy nie sú zaujímavé len svojou „vertikálnou“ produkciou. Množstvo kmeňov ( Chlorella, Nannochloropsis, Arthrospira/„spirulina“ ) poskytuje 50 – 70 % bielkovín v sušine a spolu s bielkovinami prichádzajú aj polynenasýtené mastné kyseliny, pigmenty a antioxidanty. Z takejto biomasy možno získať bielkovinové koncentráty a izolanty – „stavebné kamene“ pre potravinové systémy. Ich výhodou oproti mnohým plodinám pestovaným na pevnine je flexibilita zloženia prostredníctvom kontroly pestovateľských podmienok a nezávislosť od sezónnosti: výrobné šarže sa ľahšie štandardizujú.

Ale „zelený prášok“ sa sám od seba nezmení na „kotlet“. Bielkoviny rias majú špecifický profil chuti a arómy (chlorofyly, „morská“ nota), variabilnú rozpustnosť a gélovatenie a silné bunkové steny sťažujú stráviteľnosť, ak sa nespracujú správne. Preto technologický dopravník: frakcionácia, bielenie/dezodorizácia, úprava funkčných vlastností (emulgácia, zadržiavanie vody, viskoelasticita). Zároveň sa sušenie a separácia biomasy musia vykonávať energeticky efektívne, inak sa stráca časť environmentálneho a cenového zisku; pridajte k tomu reguláciu „nových potravín“ a problematiku alergénov – a je jasné, prečo je cesta z reaktora k pultu dlhá.

Kľúčom k zážitku z „mäsa“ je štruktúrovanie. Bielkovinové koncentráty musia byť nútené samoorganizovať sa do vláknitej, vrstevnatej mikroštruktúry, ktorá poskytuje elastický „sústo“ a zachováva šťavy a tuk. To sa dosahuje šmykovými poľami, extrúziou, riadením mikrofázovej separácie a pridávaním lipidov/aromatických prekurzorov. V praxi sa riasový proteín často mieša so sójovým proteínom: to uľahčuje dosiahnutie správneho profilu aminokyselín, zlepšuje tvorbu textúry a „zmierňuje“ riasovú chuť. Poslednou bariérou je spotrebiteľ: potrebujeme recepty miestnych kuchýň, slepé ochutnávky a jasné označovanie. Preto sa do algoritmov potravinárskej chémie pridávajú materiálové vedy a senzorické nástroje: bez nich zostane „riasové mäso“ laboratórnou demonštráciou, nie produktom, ktorý si ľudia kúpia druhýkrát.

Prečo práve mikroriasy?

• Bielkoviny až po okraj. Niektoré druhy poskytujú až 60 – 70 % bielkovín v sušine – porovnateľné a vyššie ako typické zdroje.
• Mestský formát. Pestujú sa v reaktoroch, takmer bez pôdy a s malou vodnou stopou – čo je výhodné pre megamesto ako Singapur.
• Flexibilné spracovanie. Z biomasy sa extrahujú proteínové frakcie, ktoré sa môžu použiť ako textúrne „konštruktory“.

Čo robí Guldinov tím?

Výskum sa zameriava na to, ako prinútiť rastlinné bielkoviny správať sa ako „mäso“. Rozhodujúci je tu prístup materiálovej vedy: riadením samoorganizácie bielkovinových vlákien a ich interakcie s vodou a tukmi je možné zostaviť požadovanú mikroštruktúru – vrstvenie, vláknitosť, elasticitu. To je prípad, keď „fyzika mäkkej hmoty“ funguje podľa chuti.

• Suroviny: zmes mikrorias a sójových bielkovín - rovnováha medzi chuťou, výživovými hodnotami a cenou.
• Proces: extrakcia → výber podmienok samoskladania → testy mäty/žuvania a šťavnatosti → úpravy receptúry.
• Miesto konania: Konzorcium TUMCREATE/Proteins4Singapore – most medzi nadáciami a potravinárskymi technológiami s cieľom uspokojiť potreby mestského štátu.

Čo je už jasné – a čo spomaľuje „alternatívne mäso“ na riasach

• Výhody:
  • vysoká hustota bielkovín a kompletný profil aminokyselín u mnohých druhov;
  • škálovateľnosť v uzavretých systémoch;
  • perspektíva zníženia uhlíkovej a vodnej stopy.
• Výzvy:
  • chuť a aróma (chlorofyly, „morské“ tóny) vyžadujú maskovanie a bielenie pigmentov;
  • funkčné vlastnosti (rozpustnosť, gélovanie) sa líšia medzi druhmi a závisia od spracovania;
  • ekonomika a regulácia: stabilita dodávateľských reťazcov plodín, štandardizácia bielkovinových koncentrátov.

Prečo Singapur (a nielen on) toto potrebuje

Singapur dováža viac ako 90 % svojich potravín a jeho cieľom je do roku 2030 vyrábať 30 % svojich potravín lokálne. Kompaktné reaktory s mikroriasami + spracovanie bielkovín na „mäsové“ výrobky sú spôsobom, ako pridať gramy bielkovín na meter štvorcový a znížiť zraniteľnosť voči šokom v dodávkach. To isté platí pre mestá s nedostatkom pôdy a vody.

Ako pripraviť „mäsový kúsok“ zo „zelenej kaše“

• Štruktúra: riadi mikrofázovú separáciu a orientáciu proteínových vlákien (extrúzia, šmykové polia) - preto vláknitosť a „vlnenie“ pri uhryznutí.
• Šťavnatosť: zapuzdruje tuky, viaže vodu s hydrokoloidmi - napodobňovanie „mäsovej šťavy“.
• Chuť: fermentácia, výber lipidového profilu a aromatických prekurzorov - odklon od tónu „morských rias“ smerom k „umami“.

Čo bude ďalej s Proteins4Singapore

• Z laboratória po mini-workshopy: stabilita šarží, trvanlivosť, logistika za studena.
• Dietetika a bezpečnosť: alergény rastlinných bielkovín, stráviteľnosť, označovanie.
• Spotrebiteľské testovanie: Slepé ochutnávky a behaviorálny výskum v ázijských kuchyniach – Taste Matters.

Komentáre autora

Materiál znie pragmaticky, „inžiniersky“ optimisticky: mikroriasy nie sú exotické len kvôli humbuku, ale skutočný konštruktér proteínových produktov, ak sa na úlohu pozriete očami materiálového vedca. Kľúčom nie je len vypestovať biomasu so 60 – 70 % bielkovín, ale naučiť proteínové frakcie zostavovať sa do „mäsovej“ mikroštruktúry a zároveň zachovať chuť, šťavnatosť a cenu. Preto sa vsádza na duo mikrorias + sóje: prvé majú hustotu bielkovín a kompaktnú produkciu, druhé majú preukázateľnú textúrovateľnosť a „jemný“ chuťový profil.

Autor zdôrazňuje niekoľko dôležitých, často „nevyslovených“ vecí:

• Textúra a senzorické vnemy sú dôležitejšie ako slogany. „Ekologická“ stopa je výhodou, ale ľudia si kúpia to, čo je príjemné na žuvanie a chutné na jedenie. Preto sa kladie dôraz na samotvorbu bielkovín, vlákniny a zadržiavanie tukov/štiav.
• Funkcie sú dôležitejšie ako taxonómia. Nie je také dôležité „aký druh riasy“ ako skôr aké funkčné vlastnosti (rozpustnosť, gélovatenie, emulgácia) izolovaná proteínová frakcia po spracovaní poskytuje.
• Zmes nie je kompromisom, ale stratégiou. Zmes rias a sójových bielkovín pomáha splniť tri úlohy naraz: aminokyselinový profil, technologickú účinnosť a neutralizáciu „morských“ tónov.
• Logika mestskej výroby. Pre Singapur a megamestá je kľúčom „bielkoviny/m²“ a sezónna nezávislosť: uzavreté reaktory, krátke dodávateľské reťazce, stabilita šarží.
• Ekonomika a energia sú filtrom reality. Lacná dehydratácia/bielenie a zmenšovanie mini dielní sú úzkymi hrdlami; bez nich sa ekológia a cena môžu „vypariť“ vo fáze spracovania.
• Regulácia a dôvera. „Nové potraviny“ sú normy, alergény, označovanie a spotrebiteľské testy a pre miestne kuchyne (nielen „formát burgeru“).

Čo sa podľa autora musí stať ďalej, aby sa „mäso z morských rias“ presunulo z demonštrácií na masový produkt:

• Štandardizujte proteínové koncentráty (šaržu po šarži podľa funkčných metrík, nielen podľa % bielkovín).
• Energeticky efektívne riešia „špinavé“ kroky – oddelenie vody, dezodoráciu/bielenie bez straty výživových látok.
• Spustiť v meste mini výrobné reťazce: od reaktorov až po pilotné extrúzne linky a logistiku za studena.
• Prepojte recepty s kontextom kuchyne (Ázia/Európa): arómy, tuky, koreniny – pre skutočné behaviorálne testy.
• Úprimne vypočítajte LCA (uhlík/voda/energia) pre skutočné mierky, nie pre laboratórne gramy.

Hlavné posolstvo: alternatívny proteín nie je samostatná „superingrediencia“, ale kombinácia materiálovej vedy a potravinárskych riešení. Mikroriasy poskytujú kompaktnosť a hustotu bielkovín, sója poskytuje spoľahlivé „spevnenie“ textúry a kompetentné inžinierstvo z toho robí produkt, ktorý chcete jesť znova a znova.

Záver

Mikroriasy nie sú futuristickou fantáziou, ale technologickou platformou pre mestá, kde je pôda vzácna a bielkoviny sú potrebné. Práca Guldina a kolegov ukazuje, že ak kontrolujete samoskladanie a textúru bielkovín, „zelený“ koncentrát sa skutočne zmení na „mäsový“ produkt – a to logicky zapadá do singapurskej stratégie udržateľnosti potravín 30x30. Potom prichádza beh na dlhé trate: aróma, náklady, štandardy a láska spotrebiteľov.

Zdroj: Christine Ro. Surové ingrediencie: premena riasových bielkovín na umelé mäso. Nature, 18. augusta 2025; rozhovor so S. Guldinom (TUM/TUMCREATE, Proteins4Singapore). Ďalší kontext: Ciele 30×30 a materiály o Proteins4Singapore. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-02622-7