Microalgen behoren tot de oudste soorten op aarde. Het zijn minuscule algen die zowel in zoet- als zeewater kunnen groeien en zich razendsnel voortplanten. Ze kunnen licht en koolstofdioxide efficiënt gebruiken voor fotosynthese of eenvoudige organische koolstofbronnen voor heterotrofe groei, en via celmetabolisme diverse voedingsstoffen zoals eiwitten, suikers en oliën synthetiseren.

Microalgen worden daarom beschouwd als de ideale basiscellen voor groene en duurzame biologische productie en worden op grote schaal gebruikt in diverse sectoren, zoals de voedingsmiddelenindustrie, gezondheidsproducten, farmaceutische producten, cosmetica, biobrandstoffen en bioplastics.

Het Chinese bedrijf Protoga Biotech, gespecialiseerd in synthetische biologie met microalgen, heeft onlangs bekendgemaakt dat hun innovatieve microalgenproteïne de pilotproductiefase succesvol heeft doorlopen, met een maximale productiecapaciteit van 600 kilogram proteïne per dag. Het eerste product op basis van deze innovatieve microalgenproteïne, microalgenmelk, heeft eveneens de pilottest doorstaan ​​en zal naar verwachting eind dit jaar op de markt komen.

Shenghui greep deze gelegenheid aan om Dr. Li Yanqun, hoofdingenieur applicatieontwikkeling bij protoga Biotechnology, te interviewen. Hij gaf Shenghui details over de succesvolle pilotproef met microalgenproteïne en de ontwikkelingsvooruitzichten op het gebied van plantaardige eiwitten. Li Yanqun heeft meer dan 40 jaar wetenschappelijke en technologische ervaring in de voedingsmiddelenindustrie, met name op het gebied van onderzoek en toepassingsontwikkeling van microalgenbiotechnologie en voedselbiotechnologie. Hij behaalde zijn doctoraat in fermentatietechniek aan de Jiangnan Universiteit. Voordat hij bij protoga Biotechnology kwam werken, was hij hoogleraar aan de Faculteit Voedingswetenschappen en -technologie van de Guangdong Ocean University.

“Zoals de bedrijfsnaam al aangeeft, moet Protoga Biotechnology zowel van de grond af aan innoveren als van de grond af aan kunnen groeien. Protoga vertegenwoordigt de kernwaarden van het bedrijf: onze toewijding aan innovatie aan de bron en de ontwikkeling van originele, innovatieve technologieën en producten. Onderwijs is essentieel voor groei en ontwikkeling, en de technologie en concepten van innovatie aan de bron moeten zich ontwikkelen tot een nieuwe industrie, een nieuwe consumptiewijze en zelfs een nieuw economisch model. We hebben een nieuwe weg geopend voor de productie van hoogwaardige producten met behulp van microalgen. Dit is een belangrijke aanvulling op de productie en levering van voedselbronnen, in lijn met het huidige concept van grootschalige voedselproductie, en draagt ​​tegelijkertijd bij aan de verbetering van het milieu”, aldus Li Yanqun tegen Shenghui.

De technologie is afkomstig van de Tsinghua Universiteit, met als doel de productie van plantaardige eiwitten uit microalgen te bevorderen.
Protoga Biotechnology is een biotechnologiebedrijf dat in 2021 is opgericht en zich richt op de ontwikkeling en verwerking van microalgentechnologie. De technologie is gebaseerd op bijna 30 jaar onderzoek in het microalgenlaboratorium van de Tsinghua Universiteit. Uit openbare gegevens blijkt dat het bedrijf sinds de oprichting meer dan 100 miljoen yuan aan financiering heeft opgehaald en zijn activiteiten heeft uitgebreid.

Momenteel heeft het bedrijf een laboratorium voor technologisch onderzoek en ontwikkeling op het gebied van synthetische biologie in Shenzhen, een proefprojectbasis in Zhuhai, een productiefabriek in Qingdao en een internationaal marketingcentrum in Beijing, die de processen van productontwikkeling, proefprojecten, productie en commercialisering bestrijken.

Concreet richt het onderzoeks- en ontwikkelingslaboratorium voor synthetische biologie in Shenzhen zich voornamelijk op fundamenteel onderzoek en beschikt het over een complete technische keten, van basiscelengineering en de constructie van metabolische routes tot stamselectietechnologie en productontwikkeling. Het heeft een proeffaciliteit van 3000 vierkante meter in Zhuhai, waar al proefproductie plaatsvindt. De belangrijkste taak van deze faciliteit is het opschalen van de fermentatie en kweek van algen- of bacteriestammen die door het R&D-laboratorium op proefschaal zijn ontwikkeld, en het verder verwerken van de door fermentatie geproduceerde biomassa tot producten. De fabriek in Qingdao is een industriële productielijn die verantwoordelijk is voor de grootschalige productie van producten.

Op basis van deze technologische platforms en productiefaciliteiten gebruiken we industriële methoden om microalgen te kweken en diverse grondstoffen en bulkproducten op basis van microalgen te produceren, waaronder microalgenproteïne, levastaxanthine, microalgenexosomen, DHA-algenolie en naakte algenpolysacchariden. DHA-algenolie en naakte algenpolysacchariden zijn al op de markt, terwijl microalgenproteïne ons innovatieve product is en een belangrijk project om de productie ervan te bevorderen en op te schalen. De kernpositie van microalgenproteïnen blijkt overigens ook uit de Engelse naam Metazoa, die kan worden opgevat als een afkorting van "proteïne van microalg".

Microalgenproteïne heeft de pilotproef met succes doorstaan ​​en naar verwachting zal plantaardige melk op basis van microalgen tegen het einde van het jaar op de markt komen.
“Eiwit is een belangrijke voedingsstof die kan worden onderverdeeld in dierlijke en plantaardige eiwitten. Wereldwijd kampt men echter nog steeds met een tekort aan en een onevenwichtige eiwitvoorziening. Dit komt doordat de eiwitproductie voornamelijk afhankelijk is van dieren, met een lage omzettingsefficiëntie en hoge kosten. Door veranderingen in voedingsgewoonten en consumptiepatronen wordt het belang van plantaardige eiwitten steeds groter. Wij zijn ervan overtuigd dat plantaardige eiwitten, zoals het innovatieve microalgeneiwit dat wij hebben ontwikkeld, een groot potentieel hebben om de eiwitvoorziening te verbeteren”, aldus Li Yanqun.

Hij legde verder uit dat het microalgen-eiwit van het bedrijf, vergeleken met andere producten, meerdere voordelen biedt op het gebied van productie-efficiëntie, uniformiteit, stabiliteit, milieuvriendelijkheid en voedingswaarde. Ten eerste is ons microalgen-eiwit eigenlijk meer een "fermentatie-eiwit", oftewel plantaardig eiwit dat geproduceerd wordt met behulp van fermentatietechnologie. Het productieproces van dit gefermenteerde eiwit is sneller en kan het hele jaar door plaatsvinden, ongeacht het seizoen. Wat betreft beheersbaarheid en consistentie, vindt het fermentatieproces plaats in een gecontroleerde omgeving, wat de kwaliteit en consistentie van het product garandeert. Tegelijkertijd is het fermentatieproces voorspelbaarder en beter beheersbaar, waardoor de invloed van weersomstandigheden en andere externe factoren wordt verminderd. Op het gebied van veiligheid kan het productieproces van dit gefermenteerde eiwit verontreinigende stoffen en ziekteverwekkers beter beheersen, de voedselveiligheid verbeteren en de houdbaarheid van het product verlengen dankzij fermentatietechnologie. Ons gefermenteerde plantaardige eiwit heeft bovendien milieuvoordelen. Het fermentatieproces kan het verbruik van natuurlijke hulpbronnen zoals land en water verminderen, het gebruik van meststoffen en bestrijdingsmiddelen in de landbouwproductie terugdringen en tevens de CO2-uitstoot en de uitstoot van broeikasgassen verlagen.

“Bovendien is de voedingswaarde van eiwitten uit microalgen zeer hoog. De aminozuursamenstelling is evenwichtiger en sluit beter aan bij het door de Wereldgezondheidsorganisatie aanbevolen aminozuurpatroon dan die van gangbare gewassen zoals rijst, tarwe, maïs en sojabonen. Daarnaast bevat eiwitten uit microalgen slechts een kleine hoeveelheid olie, voornamelijk onverzadigde olie, en geen cholesterol, wat gunstiger is voor de voedingsbalans van het lichaam. Bovendien bevatten eiwitten uit microalgen ook andere voedingsstoffen, waaronder carotenoïden, vitaminen, biobased mineralen, enzovoort”, aldus Li Yanqun vol vertrouwen.

Shenghui vernam dat de ontwikkelingsstrategie van het bedrijf voor microalgenproteïne uit twee onderdelen bestaat. Enerzijds de ontwikkeling van innovatieve microalgenproteïnegrondstoffen om te voorzien in de behoeften van bedrijven in sectoren zoals voedingsmiddelen, cosmetica en biologische bestrijdingsmiddelen; anderzijds de lancering van een reeks aanverwante producten op basis van innovatieve microalgenproteïne, waarmee een matrix van microalgenproteïneproducten is gevormd. Het eerste product is microalgenmelk.

Het is vermeldenswaard dat het microalgenproteïne van het bedrijf onlangs de pilotproductiefase heeft doorlopen, met een pilotproductiecapaciteit van ongeveer 600 kg microalgenproteïnepoeder per dag. De lancering wordt dit jaar verwacht. Daarnaast is er ook een relevante intellectuele-eigendomsregistratie voor microalgenproteïne uitgevoerd en zijn er diverse octrooien aangevraagd. Li Yanqun verklaarde openhartig dat proteïneontwikkeling een langetermijnstrategie van het bedrijf is en dat microalgenproteïne een belangrijke schakel vormt in het realiseren van deze strategie. De succesvolle pilottest van microalgenproteïne is een belangrijke mijlpaal in het bereiken van onze langetermijnstrategie. De implementatie van innovatieve producten zal bijdragen aan de gezonde ontwikkeling van het bedrijf en de continuïteit ervan versterken. Voor de maatschappij is dit de verwezenlijking van het concept van de grootschalige voedselproductie, waarmee de voedselmarkt verder wordt verrijkt.

Plantaardige melk is een grote categorie plantaardige voedingsmiddelen op de markt, waaronder sojamelk, walnotenmelk, pindamelk, havermelk, kokosmelk en amandelmelk. De microalgenmelk van protoga Biology zal een nieuwe categorie plantaardige melk vormen, die naar verwachting eind dit jaar gelanceerd en verkocht zal worden. Het wordt 's werelds eerste echt commercieel verkrijgbare plantaardige microalgenmelk.

Sojamelk heeft een relatief hoog eiwitgehalte, maar sojabonen hebben een bonenachtige geur en bevatten antinutriënten die de opname in het lichaam kunnen beïnvloeden. Haver is een graanproduct met een lager eiwitgehalte, waardoor dezelfde hoeveelheid eiwit resulteert in een hogere koolhydraatinname. Plantaardige melksoorten zoals amandelmelk, kokosmelk en pindamelk hebben een hoger oliegehalte, waardoor de vetinname kan toenemen. In vergelijking met deze producten heeft microalgenmelk een lager olie- en zetmeelgehalte en een hoger eiwitgehalte. Microalgenmelk wordt gemaakt van microalgen, die luteïne, carotenoïden en vitaminen bevatten en een rijkere voedingswaarde hebben. Een ander kenmerk is dat deze plantaardige melk wordt geproduceerd met behulp van algencellen en alle voedingsstoffen behoudt, inclusief een rijke voedingsvezelrijkdom. Wat de smaak betreft, heeft plantaardige eiwitmelk vaak een aroma dat afkomstig is van de planten zelf. Onze geselecteerde microalgen hebben een subtiel microalgenaroma en worden door middel van gepatenteerde technologie gereguleerd om verschillende smaken te produceren. Ik ben ervan overtuigd dat plantaardige melk op basis van microalgen, als nieuw producttype, onvermijdelijk de ontwikkeling van de industrie zal aanjagen en leiden, en daarmee de groei van de gehele markt voor plantaardige melk zal bevorderen, aldus Li Yanqun.

“De markt voor plantaardige eiwitten biedt goede ontwikkelingsmogelijkheden.”
Plantaardige eiwitten zijn eiwitten afkomstig van planten die gemakkelijk door het menselijk lichaam worden verteerd en opgenomen. Ze vormen een belangrijke bron van eiwitten in de voeding en kunnen, net als dierlijke eiwitten, diverse levensprocessen ondersteunen, zoals groei en energievoorziening. Voor vegetariërs, mensen met een allergie voor dierlijke eiwitten, mensen met bepaalde religieuze overtuigingen en milieuactivisten zijn ze een geschikte en zelfs noodzakelijke voedingsbron.

“Vanuit het perspectief van de consumentenvraag, gezonde eetgewoonten en voedselveiligheid, neemt de vraag naar duurzame voedingsmiddelen en vleesvervangers voor eiwitten toe. Ik geloof dat het aandeel plantaardige eiwitten in het voedingspatroon zal blijven stijgen en dat de bijbehorende structuur en aanvoer van grondstoffen aanzienlijk zullen veranderen. Kortom, de vraag naar plantaardige eiwitten zal in de toekomst blijven toenemen en de markt voor plantaardige eiwitten biedt goede ontwikkelingskansen”, aldus Li Yanqun.

Volgens het Global Market Report on Plant Protein 2024 van The Business Research Company is de markt voor plantaardige eiwitten de afgelopen jaren exponentieel gegroeid. De markt zal in 2024 naar verwachting $52,08 miljard bedragen en zal naar verwachting in 2028 groeien tot $107,28 miljard, met een samengestelde jaarlijkse groei van ongeveer 19,8%.

Li Yanqun voegde eraan toe: "De plantaardige eiwitindustrie heeft een lange geschiedenis en is geen opkomende sector. De afgelopen tien jaar, met de toenemende systematisering van de gehele markt voor plantaardige eiwitten en een veranderende houding van mensen, heeft deze sector opnieuw de aandacht getrokken. Naar verwachting zal de wereldwijde markt de komende tien jaar met bijna 20% groeien."

Hij merkte echter ook op dat, hoewel de plantaardige eiwitindustrie zich momenteel in een snelle ontwikkelingsfase bevindt, er nog steeds veel problemen moeten worden opgelost en verbeterd. Ten eerste is er de kwestie van consumptiegewoonten. Consumenten moeten geleidelijk wennen aan sommige niet-traditionele plantaardige eiwitten. Ten tweede is er de kwestie van de smaak van plantaardige eiwitten. Plantaardige eiwitten hebben van nature een unieke smaak, die ook een proces van acceptatie en herkenning vereist. Tegelijkertijd is in de beginfase een geschikte behandeling door middel van technische middelen noodzakelijk. Daarnaast zijn er problemen met de regelgeving, en momenteel kunnen sommige plantaardige eiwitten te maken hebben met problemen zoals het ontbreken van passende regelgeving.