Forskning har banat väg för tång som en framtida proteinkälla

Makroalger, i folkmun kallat tång, har ett relativt högt proteininnehåll och kan odlas med minimal klimatpåverkan. De kan därför på sikt bli ett konkurrenskraftigt alternativ, eller komplement, till klimattunga proteiner såsom rött kött. Att odla tång kräver ingen åkermark, konstgödsling, bevattning eller bekämpningsmedel. I stället gör tången en tjänst för miljön genom att ta upp näringsämnena kväve och fosfor från våra vatten, samt att den kan binda koldioxid.

− Ur ett livsmedelsperspektiv innehåller tång, förutom protein, även kostfibrer och en väldigt bred palett av intressanta mikronäringsämnen såsom vitamin B12, mineraler, och små mängder marint omega-3. Tång har dessutom en mycket intressant smakprofil rik på bland annat umami och sälta, säger Ingrid Undeland, professor i livsmedelsvetenskap på Chalmers som koordinerat projektet.

Det finns dock även vissa utmaningar. Bland annat kan tångproteinerna vara svåra att bryta ner för vårt matsmältningssystem. Dessutom kan bruna tångarter, som socker- och fingertång, innehålla höga halter av jod, vilket gör att man lätt överskrider det rekommenderade dagliga intaget. I vissa fall kan tång också innehålla tungmetaller. 

Strategi i två steg

För att tång ska bli en attraktiv, välsmakande och säker proteinkälla tog projektet CirkAlg ett samarbete mellan universitet, livsmedelsföretag och en myndighet (se faktaruta nedan), fram en strategi i två steg.

I det första steget ville man höja tångens proteinhalt genom att odla algerna i näringsrika vattenströmmar som uppkommer vid livsmedelsproduktion. I det andra steget låg fokus på utveckling av teknologier för att utvinna proteinerna ur de odlade algerna. I båda stegen beaktade man såväl sensoriska parametrar, som närings-och säkerhetsaspekter. 

Odling i näringsrikt vatten från livsmedelsproduktion

I nästan all livsmedelsproduktion används vatten, till exempel vid lagring, skalning, värmebehandling, marinering, eller transport av livsmedlen. Det är idag dyrt för företagen att rena och göra sig av med dessa vatten efter att de använts, paradoxalt nog för att de kan vara mycket rika på näringsämnen, till exempel olika former av kväve och fosfor. 

− Några exempel är marinader från produktion av inlagd sill samt kok- och skalningsvatten från räkindustrin. Näringsämnen i dessa vatten skulle kunna tas tillvara och återföras till livsmedelsproduktionen. Det är just det här cirkulära tänket som var en av grundidéerna bakom CirkAlg-projektet, säger Ingrid Undeland.

I flera gemensamma studier från Göteborgs universitet (Tjärnö Marina Laboratorium) och Chalmers odlade forskarna tång i närvaro av restvattenströmmar från sill-, räk- och havreindustrin. Här såg man att bland annat vatten från beredning av sill visade lovande resultat för både tillväxt och proteininnehåll hos tången. Speciellt havssallad visade goda resultat, där proteinvärdet i senare uppföljningsstudier ökat till värden likvärdiga med sojabönor. 

Konsumentundersökningar med testpaneler

Konsumenter har en positiv inställning till tång som mat. Detta visade de undersökningar som gjordes med konsumentfokus inom CirkAlg, ledda av Högskolan i Kristianstad.

Om man väljer att lägga tång på sin tallrik beror dock på hur maten upplevs när det gäller utseende, smak och lukt. Odlingsförhållanden kan påverka tångens smak, men denna påverkades inte enligt testpaneler av till exempel sillprocessvattnet, vilket var en farhåga från forskarnas håll.     

Nya proteiningredienser

Inom sina doktorandstudier tog João Trigo tillsammans med teamet på Chalmers också fram proteiningredienser från sockertång och havssallad. För sockertång som innehåller mycket höga halter av jod, utvecklades förbehandlingsmetoder för att sänka jodnivåerna innan proteinerna extraherades fram.  

För havssallad utvecklades en helt ny extraktionsmetod som kunde utvinna ett bredare spektrum av proteiner än vad traditionella metoder hittills kunnat göra. Samtidigt som proteinutbytet ökade med metoden innebar den också att både vitamin B12 och omega-3 blev mer uppkoncentrerade. Vidare har provrörsförsök visat att tångproteinerna blir mer tillgängliga för upptag i tarmen efter extraktion. 

− Med vår nya teknologi ökade proteinutbytet mer än tre gånger jämfört med vår referensmetod. Detta är ett stort steg framåt då tångproteinerna är mer diversifierade och sitter hårdare bundna i tång jämfört med i till exempel bönor och ärtor, vilket gör dem avsevärt svårare att få ut. Låga utbyten har varit en bromskloss i utvecklingen av tångproteiningredienser, men vi är fast övertygade om att vi bidrar till att ändra på det, säger João Trigo som disputerade på Chalmers inom projektet CirkAlg i oktober 2023. 

Tångarter måste beaktas individuellt

Extraktionsmetoden medförde också att vissa tungmetaller som kadmium kunde avlägsnas när man extraherade ut proteinet. Dessa resultat har större bäring på den bruna sockertången än på gröna arter som havssallad. De senare hade avsevärt lägre halter av oönskade tungmetaller, vilket visades i det stora antalet analyser projektet utförde.

− Skillnaderna vi såg i CirkAlg illustrerar tydligt att man bör beakta såväl olika tångarter som deras odlingsförhållanden individuellt när det gäller bearbetningsbehov och framtida tångkonsumtion. Så gör man redan idag när det gäller olika typer av grönsaker och spannmål, säger Barbro Kollander, senior kemist på Livsmedelsverket som lett delprojektet om jod och tungmetaller ihop med Nathalie Scheers, docent på avdelningen för livsmedelsvetenskap.

Nathalie Scheers berättar vidare:

− Det är också viktigt att lyfta att olika livsmedel påverkar upptaget av tungmetaller olika. I pilotförsök med tarmceller visade vi att upptaget av kadmium från sockertång var begränsat, något vi dock behöver verifiera i fler försök.

”Givande samarbete med tvärvetenskaplig bredd”

De dryga fem åren i CirkAlg har visat på helt nya möjligheter att använda tångodling för att återföra förlorade näringsämnen tillbaka in i livsmedelskedjan, vilket gör den mer cirkulär. 

− Samtidigt blir tången en lovande proteinkälla som på sikt kan bidra till vår nationella livsmedelsförsörjning. Samarbetet inom CirkAlg har varit otroligt givande, med en tvärvetenskaplig bredd, och med ett stort engagemang från både Livsmedelsverket och flera livsmedelsföretag, säger Ingrid Undeland.

Resultaten från CirkAlg tas nu vidare inom ramen för nya samarbetsprojekt mellan bland andra Chalmers, Göteborgs universitet och företag som Nordic Seafarm. Gällande den nya teknologin för proteinextraktion har en patentansökan lämnats in. 

− Även om det fortfarande krävs mer arbete för att optimera och skala upp den här cirkulära lösningen − som kan ge nya alternativa proteiner på våra tallrikar − så har CirkAlg tagit väldigt viktiga initiala steg i en helt ny blå utveckling, säger Ingrid Undeland. 

Mer om CirkAlg

• Läs mer om CirkAlg-projektet på Chalmers webbplats. 
• Läs ett pressmeddelande från Chalmers: Mer protein kan utvinnas ur tång med ny metod
• Läs ett pressmeddelande från Göteborgs universitet: Restvatten från livsmedelsindustrin ger algodlingar en boost

Läs doktorsavhandlingarna från projektet

• João Trigo: “Seaweed as a source of food protein ingredients: Maximizing seaweed protein levels, protein recovery, and nutritional quality”.Chalmers tekniska högskola
• Kristoffer Stedt “Seaweeds as a future protein source: innovative cultivation methods for protein production”, Göteborgs universitet, 2023.

Samarbetande organisationer

•    Livsmedelsverket (Offentlig, Sweden)
•    Göteborgs universitet (Akademisk, Sweden)
•    Högskolan i Kristianstad (Akademisk, Sweden)
•    Oatly AB (Privat, Sweden)
•    Gastroba Utvecklings AB/VegMe (Privat, Sweden)
•    Bua Shellfish AB (Privat, Sweden)
•    Nordic SeaFarm AB (Privat, Sweden)
•    Sweden Pelagic AB (Privat, Sweden)