Wie die Lebensmitteltechnologie den Welthunger bekämpft

Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen schätzt, dass weltweit fast 800 Millionen Menschen an chronischem Hunger leiden. Die Lebensmitteltechnologie wird zwar in erster Linie mit der Herstellung von Süßigkeiten, Snacks und verarbeiteten Lebensmitteln in Verbindung gebracht, doch hat dieser technische Bereich auch bei der Entwicklung von Lösungen zur Bekämpfung des Hungers in der Welt eine wichtige Rolle gespielt. Hier sind einige innovative Beispiele dafür, wie die Lebensmitteltechnologie das Problem der Unterernährung und des Hungers in der Welt lösen kann.

Gebrauchsfertige therapeutische Lebensmittel

Schwere akute Unterernährung (Severe Acute Malnutrition - SAM) ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, von der weltweit fast 16 Millionen Kleinkinder betroffen sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass diese Kinder sterben, ist neunmal höher als bei ernährten Kindern. Um diese weltweite Unterernährungsepidemie zu bekämpfen, wurden gebrauchsfertige therapeutische Nahrungsmittel (RUTF) entwickelt, die eine Ernährungstherapie zu Hause mit kostengünstigen, feuchtigkeitsarmen Materialien ermöglichen. Auf der Grundlage von Erdnüssen als Protein- und Lipidbasis enthalten RUTFs Vitamine und Mineralien, Zucker und andere Proteinzusätze wie Molke oder Milchpulver für eine vollständige Aminosäurezusammensetzung. RUTFs sind so konzipiert, dass sie leicht verdaulich sind, eine hohe Nährstoffdichte aufweisen, aufgrund ihres geringen Feuchtigkeitsgehalts lange haltbar sind, nicht gekühlt werden müssen und so verpackt sind, dass sie sich leicht transportieren und lagern lassen. Mehrere Organisationen konkurrieren um Lieferverträge mit UNICEF, darunter MANA Nutrition, Valid Nutrition und Nutriset, das das äußerst erfolgreiche Plumpy'Nut liefert.

Protein-Reaktor

Researchers from a joint study between Lappeenranta University of Technology (LUT) and VTT Technical Forschung Centre of Finland have found a way to produce synthetic protein using electricity from renewable resources.  The process involves applying an electric current through a mixture of water, carbon dioxide, and microorganisms.  After two weeks, the bioreactor produces a gram of crude food containing 50 percent protein, 25 percent carbohydrates, and 25 percent lipids and nucleic acids.  Since the process is continuous and independent of environmental conditions that can affect farm-based methods of food production, it can be used to help feed people suffering from famines and starvation.  While still in its early development stages, the goal of the project is to produce environmentally sustainable food with greater energy efficiency than current farming practices.

Lebensmittel-Pulver

Nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen geht ein Drittel aller weltweit produzierten Lebensmittel verloren oder wird verschwendet, wobei Obst und Gemüse von allen Lebensmitteln am meisten verschwendet werden.  FoPo-Lebensmittel-Pulver ist das geistige Kind eines internationalen Teams der Universität Lund. Das Start-up sammelt kostengünstiges Obst und Gemüse, das kurz vor dem Verfallsdatum steht, von Bauernhöfen ein und verwandelt es durch Sprühtrocknung in ein lagerfähiges Produkt, das bis zu zwei Jahre haltbar ist. In Pulverform kann das Produkt leicht transportiert werden, ohne dass der Nährstoffgehalt des ursprünglichen Produkts verloren geht. Das Team hat kürzlich an der Thought for Food Challenge teilgenommen und gewonnen und eine erfolgreiche Fundraising-Kampagne über Kickstarter abgeschlossen.

Cricket-Farming

Entomophagie, also der Verzehr von Insekten, entwickelt sich zu einem heißen Trend als nachhaltige Lösung zur Linderung des Welthungers. Im Jahr 2013 erstellte die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen einen Bericht, aus dem hervorging, dass Lebensmittel auf Insektenbasis einen hohen Gehalt an essenziellen Nährstoffen enthalten, einschließlich einer vollständigen Proteinzusammensetzung. Auf der Grundlage dieses Wissens versuchen Start-up-Unternehmen wie Exo, Bitty Foods, Six Foods, Aspire und Entomo Farms, Lebensmittel auf Basis von Grillen für den menschlichen Verzehr zu entwickeln und anzubieten. Der Hauptbestandteil dieser Produkte ist Grillenmehl, ein pulverisiertes Protein, das aus gerösteten, getrockneten Grillen gewonnen und mit normalem Mehl kombiniert wird, um es fließfähig zu machen. Eine große Herausforderung auf dem Markt für essbare Insekten besteht jedoch darin, die vorherrschende Esskultur zu ändern, die den Verzehr von Insekten als Tabu betrachtet. Darüber hinaus fehlt es noch an technischem Wissen darüber, wie sich Grillenpulver in einem Lebensmittel verhält, da die Lipide im Grillenpulver bei der Lagerung Fehlaromen erzeugen.

Mikroalgen

Mit einer wachsenden Weltbevölkerung wird der Bedarf an nährstoffreichen Lebensmitteln steigen. Eine kürzlich abgeschlossene Studie legt nahe, dass Mikroalgen eine von vielen möglichen Lösungen für die sich abzeichnende Herausforderung des Nahrungsmittelüberflusses und der Nachhaltigkeit sein könnten. Mikroalgen weisen einen hohen Nährstoffgehalt auf, der durch Omega-3-Fettsäuren und Aminosäuren ergänzt wird. Die Spirulina-Mikroalge enthält zum Beispiel einen Proteingehalt von 65% ihres gesamten Trockengewichts. Mikroalgen lassen sich leicht mit Kohlendioxid und Sonnenlicht in offenen Teichen mit Süß- oder Salzwasser züchten. Alternativ können sie auch in Photobioreaktoren gezüchtet werden, die LEDs als Lichtquelle verwenden. Diese haben den Vorteil, dass sie sich stapeln lassen und unabhängig von wechselndem Sonnenlicht sind, so dass sich die Lebensmittelproduktion vertikal skalieren lässt. Es sind jedoch neue Verfahren erforderlich, um die Mikroalgen in ein für den Menschen genießbares Produkt umzuwandeln. Und Unternehmen wie Corbion (ehemals TerraVia and Solazyme), are still facing technological issues when growing microalgae to scale, as well as Lebensmittelsicherheit challenges with the recent backlash from consumers due to incidences of gastrointestinal distress when their algal flour was used in Soylent’s product.

Essbare Drohne

Der Abwurf von Nahrungsmitteln aus der Luft in unzugängliche Regionen, in denen der Hunger herrscht, ist mit einem hohen Ressourcenaufwand verbunden. Die Kosten für eine Abwurfaktion werden auf $1.000 pro Tonne Nahrungsmittel geschätzt, einschließlich Treibstoff, Lufttransport, Material, Kistenverpackung und Fallschirme. Um diese Verschwendung zu verringern, hat Nigel Gifford Windhorse Aerospace um die erste essbare Einwegdrohne zu entwickeln, die für humanitäre Einsätze eingesetzt werden kann. Die Pouncer genannte Drohne besteht größtenteils aus Lebensmittelmaterialien, wobei der Hauptkörper und die Flügel mit einer Vielzahl von Lebensmitteln gefüllt sind. Die restliche Struktur besteht aus Holz, das als Brennstoff zum Kochen und Heizen verwendet werden kann. Die essbare Drohne wurde jedoch wegen ihrer schlechten Ausführung und ihrer mangelnden Einsicht in die Probleme der humanitären Hilfe kritisiert.

Auch wenn keine dieser Technologien die Hungerkrise in der Welt allein lösen kann, so kann doch jede auf ihre Weise zur Bewältigung der wachsenden Herausforderung beitragen, da die Weltbevölkerung weiter zunimmt.

______

Benötigen Sie einen Experten für Lebensmitteltechnologie? Konsultieren Sie Bryan Le für ein freiberufliches Projekt hieroder werfen Sie einen Blick auf Kolabtree's freiberufliche Lebensmittelwissenschaftler.