Wie die Lebensmitteltechnologie den Welthunger bekämpft

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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

Forscher einer gemeinsamen Studie der Technischen Universität Lappeenranta (LUT) und des Technischen Forschungszentrums VTT in Finnland haben einen Weg gefunden, synthetisches Protein mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Ressourcen herzustellen. Bei dem Verfahren wird elektrischer Strom durch eine Mischung aus Wasser, Kohlendioxid und Mikroorganismen geleitet. Nach zwei Wochen produziert der Bioreaktor ein Gramm Rohkost, das 50 Prozent Protein, 25 Prozent Kohlenhydrate und 25 Prozent Lipide und Nukleinsäuren enthält. Da der Prozess kontinuierlich und unabhängig von Umweltbedingungen abläuft, die die landwirtschaftlichen Methoden der Nahrungsmittelproduktion beeinträchtigen können, kann er dazu beitragen, Menschen zu ernähren, die unter Hungersnöten und Hungersnot leiden. Das Projekt befindet sich zwar noch in einem frühen Entwicklungsstadium, hat aber zum Ziel, umweltverträgliche Lebensmittel mit einer höheren Energieeffizienz als die derzeitigen landwirtschaftlichen Verfahren zu erzeugen.

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 und Solazyme), stehen immer noch vor technologischen Problemen bei der Kultivierung von Mikroalgen in großem Maßstab sowie vor Herausforderungen in Bezug auf die Lebensmittelsicherheit, da es in letzter Zeit zu Rückschlägen bei den Verbrauchern kam, weil ihr Algenmehl in dem Produkt von Soylent verwendet wurde.

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.

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Über den Autor

Bryan Le ist derzeit Forschungsstipendiat im Bereich Wissenschaft und Medizin und Doktorand in der Abteilung für Lebensmittelwissenschaften an der Universität von Wisconsin-Madison. Er untersucht die vorteilhaften Wirkungen und den Wirkmechanismus von Geschmacksstoffen in Zwiebeln und Knoblauch. Er hat Artikel für den preisgekrönten Blog Science Meets Food geschrieben und redigiert, der von der Studentenvereinigung des Institute of Food Technologists gesponsert wird, und beschäftigt sich leidenschaftlich mit der Vermittlung von Wissenschaft an ein öffentliches Publikum. Bryan hat einen M.A. und B.Sc. in Chemie von der University of California, Irvine. Kontaktieren Sie ihn unter bryanquocle(at)gmail(dot)com, und erfahren Sie mehr über seine Arbeit unter bryanquocle.journoportfolio.com

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