Trei inovații strălucitoare în alimentele sintetice
În ultimii ani, mișcarea etichetelor curate a făcut progrese în industria alimentară. Metodele tradiționale de producție alimentară care se bazau pe prelucrări grele și ingrediente artificiale își pierd tracțiunea cu consumatorii actuali, în timp ce startup-urile cu creștere rapidă care se mândresc cu produse din categoria „bun pentru tine” continuă să câștige cote de piață. În timp ce multe dintre aromele utilizate în industria alimentară sunt încă produse folosind chimia sintetică și materiile prime petrochimice, dorința consumatorilor de arome naturale este, de asemenea, în creștere. În același timp, majoritatea produselor alimentare nu sunt pe deplin „sintetice”; principala sursă a tuturor alimentelor pe care le consumăm astăzi este încă de la plante și animale, chiar dacă există unele modificări chimice și biologice pe parcurs. Aici prezentăm câteva inovații strălucitoare în alimentele sintetice:
NASA și proiectul de sinteză alimentară
Între anii 1960 și 1970, Centrul de Cercetare NASA Ames a început un proiect de producere a alimentelor fără a utiliza organisme vii consumate în mod tradițional, cum ar fi culturile sau animalele. Premisa de bază a proiectului a fost că astronauții vor continua să exploreze spațiul în misiuni din ce în ce mai lungi. Spațiul și greutatea disponibile pentru alimentele depozitate la bordul navei spațiale ar fi limitate și ar fi necesare alte procese pentru a hrăni echipajul uman. În timp ce cultivarea alimentelor a fost considerată o opțiune viabilă, viteza și zona în care alimentele ar putea fi cultivate ar limita cantitatea de alimente disponibile în orice moment al timpului. În schimb, programul a investigat metode chimice simple care ar putea regenera alimentele folosind deșeuri și combustibil pentru rachete.
Au fost publicate mai multe publicații despre procesele dezvoltate pentru a genera carbohidrați comestibili din apă, dioxid de carbon și electricitate. Aceste procese s-au bazat pe divizarea electrochimică a apei în hidrogen și oxigen gazos. Hidrogenul gazos ar fi reacționat cu dioxid de carbon, captat din expirația echipajului aerospațial, pentru a forma metan. Metanul ar fi apoi transformat în formaldehidă printr-o oxidare parțială atentă cu oxigen și gheață într-o serie de reacții catalizate care au format zaharuri de formoză sau glicerol din formaldehidă. Zaharurile de formoză sunt similare cu zaharurile tipice pe care le consumăm, cum ar fi glucoza, zaharoza sau fructoza, și astfel pot fi ușor digerate de oameni pentru energie. Glicerolul este un intermediar obișnuit format în corpul uman pe calea metabolizării zaharurilor și, de asemenea, este și un produs comestibil. Aceste produse carbohidrat pure pot fi reacționate împreună pentru a forma polimeri lungi asemănători amidonului sau utilizați direct ca îndulcitori.
Sistemul general de generare a alimentelor ar fi limitat doar de cantitatea de energie electrică disponibilă pentru a rula reacția de electroliză pentru a forma hidrogen și ar putea furniza cea mai mare parte a caloriilor de carbohidrați necesare oamenilor. Lipidele și proteinele sunt, de asemenea, necesare pentru o dietă echilibrată, dar procesele chimice necesare pentru a produce acești compuși alimentari sunt complicate și laborioase. Pentru a ocoli aceste provocări, investigatorii au sugerat utilizarea unei bacterii, Hydrogenomonas eutropha, care se hrănește cu hidrogen gazos, dioxid de carbon și minerale și le transformă într-un supliment bogat în proteine care conține, de asemenea, lipide, vitamine și alți nutrienți esențiali necesari corpul uman. Deși aici ar fi folosit un organism viu în acest proces, bacteriile ar putea produce biomasă rapid și fără o întreținere extinsă. În acest fel, o dietă întreagă ar putea fi produsă folosind doar tehnologii chimice și biologice simple care ar putea fi plasate într-o navă spațială. Cu toate acestea, tehnologia nu a fost niciodată implementată sub nicio formă practică pentru misiunile spațiale.