• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi17. 06. 2025 | Heidi Thode

Udvinding af fødevareproteiner fra kløvergræs ved membranteknologi

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi17. 06. 2025 By Heidi Thode

Foto: Mette Lübeck

Hvis kløvergræs skal kunne anvendes som ny ressource til udvinding af fødevareproteiner, kan membranteknologi være vejen frem.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)

Af Mette Lübeck, Mads Koustrup Jørgensen, Simon Gregersen, Anders Kjær Jørgensen og Peter Stephensen Lübeck, Institut for Kemi og Biovidenskab, Aalborg Universitet

Verden står over for store udfordringer med hensyn til produktion af fødevarer i fremtiden. Den nuværende produktion er i høj grad baseret på animalsk produktion, hvilket ikke er bæredygtigt på grund af et meget højt negativt klimaaftryk. Men i vores kost har vi brug for en vis mængde protein indeholdende essentielle aminosyrer, og de kommer primært fra animalske produkter. Nogle af de animalske proteiner, for eksempel fra æg og mælk, har også nogle gode teknofunktionelle egenskaber, som er eftertragtede som fødevareingredienser. Derfor arbejdes der intenst på at finde alternative løsninger til produktion af fødevareingredienser, der indeholder proteiner med essentielle aminosyrer og med lignende teknofunktionelle egenskaber, så det bliver muligt at reducere den nuværende animalske produktion. En vej er at producere fødevareproteiner fra planter, som for eksempel kløvergræs.

Kløvergræs giver klima- og miljøgevinster
Kløvergræs dyrkes i dag i landbruget som foder til køer og får. Kløvergræs har nogle gode dyrkningsmæssige egenskaber i forhold til miljø og klima, idet de på mange måder er optimale til at understøtte landbrugets omstilling. De kan dyrkes uden brug af pesticider, med mindre eller ingen gødning, og bidrager samtidig til kulstoflagring, reduceret næringsstofudvaskning og giver mulighed for høst, selv efter længere tørkeperioder takket være deres dybe rodnet.
Flerårige kløvergræsser er med deres lange vækstsæson i stand til at udnytte sollyset i højere grad gennem sæsonen end etårige planter. De kan derved opnå højere tørstof og proteinudbytte per hektar end andre landbrugsafgrøder. Der har gennem en årrække været stor fokus på at udvinde proteiner af foderkvalitet fra kløvergræs til enmavede dyr, der ellers vanskeligt kan omsætte græs på grund af det høje indhold af ufordøjelige fibre [1]. Proteinerne udvindes i grønne bioraffinaderier, hvor alle plantens komponenter kan anvendes i en fuldt cirkulær proces.
Den anvendte metode til udvinding af foderproteiner foregår ved at høste frisk kløvergræs og skruepresse det for at få en proteinrig saft. Proteinerne udvindes gennem en varmebehandling, der koagulerer proteinerne, som så fanges gennem centrifugering. Denne proces er i Danmark kommercialiseret og anvendes for eksempel på Herregården Ausumgaard i samarbejde med fodervirksomheden Vestjyllands Andel og af firmaet Biorefine, der er dannet af grovvareselskaberne DLG og Danish Agro sammen med græsfrøfirmaet DLF. De udvundne græsproteiner anvendes som foder til fjerkræ og grise, og en hel del undersøgelser har påvist, at græsproteinerne kan erstatte importeret sojaprotein [1].
Græsprotein udvundet ved denne metode er uegnet til mennesker på grund af den kraftige smag og duft af græs, der ikke kan maskeres og som vanskeligt efterfølgende kan fjernes. Desuden ødelægger varmeudfældningen proteinstrukturen, opløseligheden i vand og de gode funktionelle egenskaber, som er kendt for fotosynteseproteinet RuBisCO [2].

Udvinding af fødevareproteiner
For at skabe økonomisk bæredygtige grønne bioraffinaderier vil udvinding af fødevareproteiner – med foderproteiner som biprodukt – forbedre økonomien markant.
Alle grønne, fotosyntetisk aktive blade, som for eksempel kløverplanter og græsser, har et højt indhold af proteiner, især RuBisCO, der indeholder tilstrækkeligt af de essentielle aminosyrer, som vi mennesker har brug for. Der har gennem tiden været en række forsøg på at udvinde RuBisCO til fødevareformål fra forskellige typer af grønne blade inklusive kløvergræsser. De fleste metoder anvender en mild varmeudfældning, hvor det er muligt at fjerne en del fibre og klorofyl fra saften, inden de vandopløselige proteiner udfældes, enten ved endnu en varmebehandling ved høj temperatur eller ved at sænke pH til cirka 4.
I begge tilfælde kan proteinerne udvindes, men den efterfølgende opløselighed mistes helt ved varme og delvist ved syreudfældning, selv når pH justeres tilbage til neutral på grund af hel eller delvis irreversibel denaturering af proteinerne. Alternativt kan proteinerne opsamles ved membranteknologi gennem ultrafiltrering, der kan tilbageholde de vandopløselige, native proteiner, efter den første initiale milde varmeudfældning. I dette trin mistes langt det meste protein, som dog stadig kan anvendes til foderprotein til enmavede dyr.
Hvis man skal udvinde proteiner fra planter til fødevarer, hvor de naturlige egenskaber bevares, skal der mere nænsomme metoder til. Inspireret af valleeventyret, hvor membranfiltreringsteknologi har øget værdien af valle gennem produktion af en portefølje af produkter (valleprotein, proteinisolater, specialproteiner, laktose mv.), har vi visionen, at tilsvarende fremskridt kan ske for bæredygtig udnyttelse af saften fra kløvergræs. Vi har derfor udviklet en metode, hvor vi har fjernet den ovennævnte beskrevne milde varmeudfældning for at få større udbytte af de vandopløselige proteiner, særligt RuBisCO. I stedet har vi erstattet det med en proces, hvor membranfiltrering anvendes til tilbageholdelse af de uønskede komponenter i saften som cellerester, og fibre fra skruepresningen, samt mikroorganismer, som uvægerligt lander i saften.
På grund af indholdet af cellerester og fibre i grønsaften, tilstopper membranen let, hvilket har været en udfordring i udviklingen af teknologien. Gennem et intensivt udviklingsarbejde og tests af en lang række af både procesparametre og membraner af forskelligt materiale og med forskellige egenskaber og permeabilitet, er det lykkedes at udvikle en to-trins-membranfiltreringsmetode. I denne metode kan der kan høstes ikke-grønt, lugt- og smagsneutralt protein, som primært består af RuBisCO.
I det første membranfiltreringstrin tilbageholdes fibre, cellerester, klorofyl og mikroorganismer, samt farven, smagen og duften fra græsset, mens der i det andet membranfiltreringstrin anvendes en tættere membran, som tilbageholder de vandopløselige proteiner (figur 1) [3]. Ved hjælp af diafiltrering kan mindre molekyler som sukre og salte udvaskes fra de tilbageholdte proteiner, og proteinindholdet øges. Efter endt filtrering kan fødevareproteinerne spraytørres.
Et af de allervanskeligste problemer, som vi har arbejdet med, er, at der – umiddelbart efter høst af friskt plantemateriale – går en lang række enzymatiske processer i gang, som dels stammer fra planterne selv, når de såres og dels stammer fra mikrobiel aktivitet. På grund af disse udfordringer, og for at forhindre nedbrydning af proteinerne, er det vigtigt at processere plantematerialet så hurtigt som muligt efter høst og skruepresning, at tilsætte kemikalier som for eksempel sulfit, der er almindeligt i fødevareindustrien, til at hæmme de mikrobielle og enzymatiske processer, og i videst muligt omfang at undgå oxidering ved, at processen foregår så iltfrit som muligt.

Fødevareproteinproduktets egenskaber  
Det har vist sig, at det første filtreringstrin fuldstændigt fjerner den grønne farve (klorofylet) samt duft og smag af græs. Det opsamlede fødevareprotein er derfor lyst til brunligt, og det har bevaret sin naturlige form, som gør det anvendeligt i forskellige fødevaresammenhænge. Ved hjælp af avancerede proteomics metoder har vi klarlagt, hvor meget RuBisCO udgør af det udvundne protein. Gennem proteinkarakterisering har vi fundet en forklaring på, hvorfor klorofylet, som er et mindre molekyle end de fleste proteiner, tilbageholdes i det første membranfiltreringstrin.
I samarbejde med Fødevareinstituttet ved DTU har vi undersøgt indholdet af potentielle allergene proteiner in silico, hvor det er muligt, ud fra kendskab til allergene proteinfamilier, at klarlægge indholdet af sådanne proteiner. Dette er vigtig viden, eftersom proteiner fra kløvergræs betragtes som ”novel food” i EU og er underlagt regulering, så der skal søges om godkendelse til at kunne markedsføre græsprotein som fødevareingrediens.
Vi har også undersøgt de teknofunktionelle egenskaber af membranfiltreret kløvergræsprotein i samarbejde med Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet, hvor der også ses på, hvilke fødevaretyper proteinerne vil kunne anvendes til. Da RuBisCO bibeholder sin naturlige form ved membranoprensningen, bevarer det egenskaber som opløselighed, gelering, skumning og emulgering, hvilket, ud over sit indhold af essentielle aminosyrer, giver mulighed for mange forskellige fødevareapplikationer.
Den udviklede membranfiltreringsmetode, som lige nu testes på pilotskala i samarbejde med virksomheden BiomassProtein, er skalerbar til industriel skala, og kan med stor sandsynlighed også overføres til en række kommercielt dyrkede planter, hvor bladene traditionelt er underudnyttede, såsom blade fra roer, gulerødder, kartofler, hamp og kassava. Vi har netop modtaget en bevilling fra Novo Nordisk Fonden, hvor vi skal udvikle og undersøge udvinding af proteiner fra blade fra nogle af disse planter.

E-mail:
Mette Lübeck: mel@bio.aau.dk

Referencer
1. Santamaría-Fernández, M. and Lübeck, M. (2020). Production of leaf protein concentrates in green biorefineries as alternative feed for monogastric animals. Animal Feed Science and Technology, 268, 114605. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2020.114605.
2. Di Stefano, E., Agyei, D., Njoku, E.N. and Udenigwe, C.C. (2018). Plant RuBisCo: An Underutilized Protein for Food Applications. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 95, 1063-1074. https://doi.org/10.1002/aocs.12104
3. Lübeck, P.S., Mattsson, T., Jørgensen, A.K., Echers, S.G., Jørgensen, M.K., Olsen, M., Heiske, S.U., and Lübeck, M. 2023. Aalborg University/BiomassProtein ApS patent application PA202370631 – GIPC ref. P3473PC00: Method for producing a food grade protein product and/or a feed protein product from plant material.

Skrevet i: Aktuelt, Artikler fra Dansk Kemi, Fødevarekemi

Seneste nyt fra redaktionen

Hofmeister – nem at anvende, svær at forstå

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemiTop23. 06. 2025

Franz Hofmeister opløste æggehvide i vandige saltopløsninger. En artikel fra 1888 beskriver, hvordan nogle ioner får proteiner til at udfælde, mens andre ioner har den modsatte effekt. Fødevarekemien bruger stadig Hofmeister, men langt mere nuanceret. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3,

Udvinding af fødevareproteiner fra kløvergræs ved membranteknologi

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi17. 06. 2025

Hvis kløvergræs skal kunne anvendes som ny ressource til udvinding af fødevareproteiner, kan membranteknologi være vejen frem. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Mette Lübeck, Mads

Trinatriumhexafluo… hvad for noget?

AktueltArtikler fra Dansk KemiHistorisk kemi09. 06. 2025

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) I år fejrer man internt i IUPAC 20-året for offentliggørelsen af The Red Book (i det følgende blot "RB2005") med anbefalinger vedrørende

Prisen på grisen: Hvad koster oprensning af beskidt CO2?

AktueltArtikler fra Dansk KemiGrøn omstilling02. 06. 2025

Hvor rent er CO2 fra CO2-fangst? Og hvor dyrt er det at oprense CO2? Denne artikel giver indsigt i nogle af udfordringerne ved at implementere en global CO2 infrastruktur. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs

Der er brug for lange måleserier af miljøparametre

AktueltArtikler fra Dansk KemiKlima og miljø26. 05. 2025

Kontinuerlige, kvalitetssikrede målinger af kemiske, fysiske og biologiske miljøparametre giver uundværlig information. Det gælder også for Grønland. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen

Chemical ionization mass spectrometry in atmospheric studies

AktueltAnalytisk kemiArtikler fra Dansk Kemi19. 05. 2025

Advances in chemical ionization mass spectrometry can improve our understanding of atmospheric composition. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Varun Kumar, Institut for

Gamle processer, nye muligheder: Nyt kemisk-biologisk koncept til CO2-fangst og omdannelse

AktueltArtikler fra Dansk KemiBioteknologi14. 05. 2025

Oldgamle CO2-ædende mikroorganismer kan fange CO2 direkte fra skorstensrøg og omdanne kulstoffet til grønne molekyler. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Mads Ujarak Sieborg1 og

Centrotherm clean solutions bliver til Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions

AktueltBranchenyt14. 05. 2025

Busch Group annoncerer, at deres brand centrotherm clean solutions bliver en del af Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions. Fra september 2025 vil gasreduktionssystemerne til Semicon-industrien, som tidligere blev tilbudt under dette mærke, blive integreret i Pfeiffer-porteføljen og fremover være

I dag får professor Per Halkjær Nielsen Videnskabernes Selskabs Guldmedalje

Branchenyt14. 05. 2025

For blot fjerde gang i dette årtusinde uddeles Videnskabernes Selskabs Guldmedalje. Det sker i dag, hvor bakterieforsker Per Halkjær Nielsen, professor ved Institut for Kemi og Biovidenskab ved Aalborg Universitet, får den fine hæder for sit livsværk og sin holdånd. Han er manden, der kortlægger

Atmosfærisk transport af PFAS til Højarktis

AktueltArtikler fra Dansk KemiKlima og miljø28. 04. 2025

Tilstedeværelsen af PFAS-forbindelser skyldes ikke kun lokale kilder, men de kan langtransporteres i luften til selv meget fjerntliggende arktiske egne. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Sommer vedligeholdelsestips til din vakuumpumpe: 6 gode anbefalinger

  • DENIOS ApS

    Så er det sidste chance

  • DENIOS ApS

    Sikker tøndehåndtering starter her

  • LABDAYS – Fagmesse for Laboratorieteknik

    LabDays Aarhus 2025 – SOLD OUT

  • Holm & Halby

    VidensDage’25 hos Holm og Halby: Faglig fordybelse og teknologisk indsigt i højsædet

  • Holm & Halby

    Fremtidens sikkerhedskabinetter: Er du rustet til den nye EN12469 / Annex 1

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Høj præcision i CNC-fræsning takket være vakuum

  • Dansk Laborant-Forening/HK

    En fundamental del af forskningen

  • DENIOS ApS

    Lær at håndtere lækager på 90 min.

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Mød Busch på Spildevand Teknisk Forenings Årsmøde 2025

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Hofmeister – nem at anvende, svær at forstå

    23.06.2025

  • Udvinding af fødevareproteiner fra kløvergræs ved membranteknologi

    17.06.2025

  • Trinatriumhexafluo… hvad for noget?

    09.06.2025

  • Prisen på grisen: Hvad koster oprensning af beskidt CO2?

    02.06.2025

  • Der er brug for lange måleserier af miljøparametre

    26.05.2025

  • Chemical ionization mass spectrometry in atmospheric studies

    19.05.2025

  • Gamle processer, nye muligheder: Nyt kemisk-biologisk koncept til CO2-fangst og omdannelse

    14.05.2025

  • Centrotherm clean solutions bliver til Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions

    14.05.2025

  • I dag får professor Per Halkjær Nielsen Videnskabernes Selskabs Guldmedalje

    14.05.2025

  • Atmosfærisk transport af PFAS til Højarktis

    28.04.2025

  • Biotek-firma bag fedme-medicin på tabletform har lagt en klar plan om samarbejde eller opkøb

    21.04.2025

  • Dansk virksomhed vil vende produktionen af ammoniak på hovedet – ned i en lille container

    07.04.2025

  • En EU-historie om nomenklatur – og ginseng til hunde, katte og heste!

    01.04.2025

  • Tysk elektrolyseanlæg er som det første i verden blevet integreret direkte i kemisk produktion

    31.03.2025

  • Dansk innovation blander sig i toppen over lande med de fleste patentansøgninger

    31.03.2025

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik