Kan tang og tare bidra til bærekraftig laksefôr?

DA_20190714-155834

Energibruk, tørrstoffinnhold og proteininnhold i taren er nøkkel til en bærekraftig produksjon. Foto: Dan Aamlid

Makroalger har potensiale som proteinkilde i både mat og dyrefôr, men så langt er ressursen lite utnyttet her til lands. Nå har forskere undersøkt ulike fremtidige produksjonsscenarioer, og norsk tang og tare er ikke nødvendigvis mer miljøvennlig enn soya fra Brasil.

Verdens befolkning vokser og i takt med dette stiger også etterspørselen etter protein. Det har ført til en økende interesse for dyrking og villhøsting av tang og tare til mat og bruk i dyrefôr. Tang og tare har mange verdifulle ingredienser. Blant annet protein, som kunne vært brukt i fôr til oppdrettslaks som i dag i stor grad baserer seg på soyaprotein.

Fordelen med protein fra tang og tare er at produksjonen ikke krever jordbruksareal. Det kan derfor være et mer bærekraftig alternativ enn soya fra Brasil, hvor produksjonen har ført til avskoging og tap av globalt viktige økosystemer i Amazonas.

Tang 7 (1).jpg
Det er en økende interesse for dyrking og villhøsting av tang og tare til bruk i mat og dyrefôr. Foto: Trude Landstad

Langs kysten vår er det store forekomster av tang og tare. Norge har også gunstige forutsetninger for dyrking av slike makroalger. Men for å vite om makroalgeproduksjon faktisk er bedre for miljøet enn brasiliansk soya, må man vurdere miljøpåvirkningen i en såkalt livsløpsanalyse. En slik studie vurderer hele verdikjeden - fra produksjon av frø av sukkertare til ekstrahert protein samt all bruk av innsatsmidler som f.eks. tau, bøyer, forankringsmaterialer, drivstoff, elektrisitet og maskiner.

NIBIO har sammen med Møreforskning analysert flere mulige fremtidige scenarioer for proteinproduksjon fra tare i Norge. Forskerne har evaluert de tekniske og biologiske faktorene i produksjonen og sammenlignet miljøeffekter for tareprotein dyrket i Norge mot importert brasiliansk soyaprotein.

Forskningen var del av det internasjonale forskningsprosjektet PROMAC, som undersøkte mulighetene for å gjøre taredyrking til en bærekraftig og klimapositiv næring i Norge.

Laks undervannsbilder IMG_4883a Fotograf Linn Røkenes.jpg
Oppdrettslaks. Foto: Linn Røkenes

Stor interesse

– Laksenæringen brukte tidligere protein av marint opphav i fôr, men på 1990-tallet ble det fare for overfisking og man gikk over til soya som hovedsakelig produseres i Brasil.  Økende produksjon av soya har imidlertid ført til avskoging og det er et behov for å tenke nytt og finne bærekraftige proteinkilder, forteller Matthias Koesling. Han er forsker ved NIBIO og spesialist på livssyklusanalyser.

Koesling forteller at i Asia er tang og tare en helt vanlig ingrediens i matlagingen, og tarebiomasse dyrkes i sjø i stor skala uten behov for kunstig gjødsling. Makroalgene har også mange andre bruksområder, fra farmasi og kosmetikk til gjødsel og bioenergi.

Nå er det også stor interesse i Europa for å utvikle en bærekraftig tang- og tareproduksjon. Norge, med vår lange kystlinje og høy kompetanse innen havbruk, har gode forutsetninger for å lykkes.

DSC_1777.jpg
NIBIO har sammen med Møreforskning analysert flere mulige fremtidige scenarioer for proteinproduksjon fra tare i Norge. Foto: Anette Tjomsland Spilling

Må se på hele livssyklusen

– Energikilden ved videreforedling, tørrstoffinnhold og proteininnhold i taren er nøkkelfaktorene til en bærekraftig produksjon, sier Koesling.

Han og forskerkollegaene har evaluert tekniske og biologiske faktorer for produksjon av tare og sammenlignet miljøeffekter for tareprotein dyrket i Norge mot importert brasiliansk soyaprotein.

– I livsløpsanalysen ser vi blant annet på utslipp av CO2 og bruk av energi, forteller NIBIO-forskeren. Gjennom studier vet vi hvor mye utslipp CO2 som oppstår per kg soyaprotein. Det vi ville finne ut var om algeprotein kommer bedre ut enn soya.

figur.jpg

Ifølge Koesling har forskerne modellert den fullstendige prosessen og regnet ut påvirkningen hele veien.

– Det vil si fra dyrking, høsting, transport, lagring og prosessering av protein som kan brukes til laksefôr. Vi har studert 23 ulike scenarioer basert på resultat fra dyrkingen i dag og på framtidsscenarioer med forskjellig teknologi, transport, dyrkingstidspunkt og lokaliteter for produksjon, forteller han.

 

Forskjeller i tørrstoff og protein

I analysen ble det også tatt hensyn til forskjellene i tørrstoff- og proteininnhold i de ulike scenarioene. 

– Det var utrolig store forskjeller i innhold av både tørrstoff og protein – og dette er en av faktorene som betyr svært mye, sier han.

Tørrstoffprosent oppgis i relasjon til høstet tare og ligger ofte på rundt 15 %.

– Det å høste med 20 % høres kanskje ikke så mye bedre ut, men i forhold til mengden en må håndtere, så høster man altså en tredjedel mer for samme innsats, forklarer Koesling.

– Det samme gjelder protein, der innholdet måles per kg tørrstoff. Når det er rundt 10 % protein i tørrstoffet, så gir en avling på 14 %; allerede 40 % mer av det stoffet vi trenger til algeprotein.

 

Bare to scenarier var bedre

Resultatet av studien vil nok være overraskende for mange, det var det også for forskerne.

– Det viser seg at produksjonen av algeprotein med den dyrkingsmetoden og teknologien det vil være nærliggende å bruke, har et potensial for global oppvarming (GWP) som er fire ganger høyere enn for soyaprotein fra Brasil, avslører han.

Av de 23 modellerte scenarioene resulterte bare to i lavere GWP og energiforbruk per kg algeprotein sammenlignet med soyaprotein.

– At det skulle være så vanskelig å få til en produksjon som er bedre enn soyaprotein var overraskende også for oss. Men i soyaproduksjonen utnyttes ikke bare proteinet. Det blir også produsert soyaolje som gjør at hele planten blir utnyttet. Alger inneholder rundt 8-12 % protein – 90 % er vann som må tørkes bort. Størstedelen av algene er altså ikke verdifull som laksefôr.

– Det er svært viktig å utnytte mer av tangen, understreker Köesling. Det finnes mange andre gode stoffer i makroalgene, men også noen stoffer (som jod) som er uønsket i for store mengder. Det er viktig å finne en god balanse i prosesseringen av algeprodukter, påpeker han.

Tørking brukes for å konservere makroalgene, men dette er en energikrevende prosess og derfor ikke spesielt miljøvennlig for store volum. Derfor har det også stor betydning hvor miljøvennlig energien er som brukes til tørking.

Koesling sier det ennå er et langt stykke frem til industriell produksjon.

– Både dyrking og prosessering er helt i startfasen. Det vil ikke være fritt fram for de som starter opp. Det er avgjørende med forbedringer i hele verdikjeden for å få til en produksjon som både er lønnsom og miljøvennlig.

 

Kan bruke resultatene til forbedringer

NIBIO-forskeren sier at man nå må bruke resultatene til å redusere miljøpåvirkningen ved produksjon av algeprotein.

– De viktigste variablene for å produsere algeprotein med lav miljøpåvirkning er energikilden for å tørke algene, etterfulgt av et høyt proteininnhold i tørrstoffet samt et høyt innhold av tørrstoff i tangen etter høsting.

– I de to beste scenarioene som ble modellert i denne studien, var tørrstoffinnholdet 20 % og proteininnholdet henholdsvis 19,2 % og 24,3 % i tørr biomasse. Dette resulterte i en miljøpåvirkning som var lavere for produksjon av tangprotein enn soyaprotein fra Brasil. Disse scenarioene bør danne grunnlaget for en mer miljøvennlig proteinproduksjon i fremtiden, avslutter han.

KONTAKTPERSON
9-11-12.jpg
Om livsløpsanalyser
Tang 1 (1).jpg
Fordelen med proteiner fra tang og tare er at det ikke kreves jordbruksområder på land. Foto: Trude Landstad
doc_3519_4.jpg
Av de 23 modellerte scenarioene resulterte bare to i lavere GWP og energiforbruk per kg tangprotein sammenlignet med soyaprotein. Foto: PROMAC
ACE_Drone - Photo TYD.jpg
I de to beste scenarioene som ble modellert i denne studien, var tørrstoffinnholdet 20% og proteininnholdet 19,2% og 24,3% i tørr biomasse. Dette resulterte i en miljøpåvirkning som var lavere for produksjon av tangprotein enn soyaprotein fra Brasil. Foto: PROMAC

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.

Publikasjoner

Til dokument

Sammendrag

As the demand for proteins increases with growing populations, farmed seaweed is a potential option for use directly as an ingredient for food, feed, or other applications, as it does not require agricultural areas. In this study, a life cycle assessment was utilised to calculate the environmental performance and evaluate possible improvements of the entire value chain from production of sugar kelp seedings to extracted protein. The impacts of both technical- and biological factors on the environmental outcomes were examined, and sensitivity and uncertainty analyses were conducted to analyse the impact of the uncertainty of the input variables on the variance of the environmental impact results of seaweed protein production. The current production of seaweed protein was found to have a global warming potential (GWP) that is four times higher than that of soy protein from Brazil. Further, of the 23 scenarios modelled, two resulted in lower GWPs and energy consumption per kg of seaweed protein relative to soy protein. These results present possibilities for improving the environmental impact of seaweed protein production. The most important variables for producing seaweed protein with low environmental impact are the source of drying energy for seaweed, followed by a high protein content in the dry matter, and a high dry matter in the harvested seaweed. In the two best scenarios modelled in this study, the dry matter content was 20% and the protein content 19.2% and 24.3% in dry matter. This resulted in a lower environmental impact for seaweed protein production than that of soy protein from Brazil. These scenarios should be the basis for a more environmental protein production in the future.