Grønn bioraffinering

Klimatiske forhold er avgjørende for både avlingsnivå, næringsinnhold og hvilke vekster som kan dyrkes hvor. Norge ligger i ytterkanten av dyrkingsområdet for flere viktige landbruksvekster, og kommersiell dyrking av klassiske proteinvekster som erter, bønner, raps og rybs er derfor begrenset til de beste jordbruksområdene. I store deler av landet er gras i praksis den eneste aktuelle planteproduksjonen. Det betyr likevel ikke at potensialet for norsk proteinproduksjon er lite.

Protein i gras og engvekster har en gunstig sammensetning av essensielle aminosyrer, og den ernæringsmessige verdien kan sammenlignes med soyaprotein. Avhengig av høstetidspunkt inneholder gras 10–20 % protein av tørrstoffet. Sammen med muligheten for flere store avlinger i løpet av vekstsesongen gir dette et betydelig proteinpotensial i Norge.

Proteinet i gras er imidlertid lite tilgjengelig for enmagede dyr som svin, fjørfe og fisk. I naturlig form er om lag halvparten av proteinet bundet til fiberrike og lite fordøyelige cellevegger, mens resten i stor grad finnes innenfor denne barrieren. For å utnytte næringsstoffene fullt ut kreves det derfor i utgangspunktet en bakteriell fordøyelse, slik drøvtyggere og hester har.

Fra gras til ulike fraksjoner

Ved å knuse celleveggene mekanisk og frigjøre grassaft, som inneholder mesteparten av de vannløselige komponentene i plantecellene, kan tilgjengeligheten og fordøyeligheten av proteinet økes betydelig – også for enmagede dyr.

For å stabilisere proteinet under lagring og beskytte det mot nedbrytning kan proteinfraksjonen felles ut fra grassafta til et konsentrat som egner seg til blant annet kraftfôrproduksjon. Resultatet er tre parallelle råvarestrømmer: grønt proteinkonsentrat, en sukker- og mineralrik grasmyse og en fiberrik pressrest, kalt pulp.

Grønt proteinkonsentrat

Grønt proteinkonsentrat er det oppkonsentrerte vannløselige proteinet fra saftfraksjonen i en grønn bioraffineringsprosess. Sammensetning og renhet varierer med hvilken utfellings- og avvanningsmetode som benyttes.

Fra ett kilogram ferskt gras kan en få om lag 750 g pressaft. Pressafta inneholder rundt 10 % tørrstoff, blant annet vannløselige proteiner, enkle sukkerarter, vitaminer, mineraler og litt fett. Når vann fjernes, øker holdbarheten og lagringsstabiliteten betydelig, samtidig som transportkostnadene reduseres fra bioraffineri til for eksempel kraftfôrfabrikk.

Når plantematerialet prosesseres i en skruepresse, skades cellevegger og indre cellestrukturer betydelig. Det er nødvendig for å frigjøre verdifulle næringsstoffer, men gjør samtidig produktene mer utsatt for nedbrytning. Derfor er rask stabilisering viktig.

Når cellestrukturer brytes opp, frigjøres en rekke enzymer som kan sette i gang nedbrytnings- og oksidasjonsprosesser, særlig ved kontakt med luft. Ved å avvanne grassafta bremses disse prosessene, og en får et grønt proteinkonsentrat med bedre lagringsstabilitet.

Grønt proteinkonsentrat fra engvekster har stort potensial som proteinkilde for gris, fjørfe og fisk. Proteinet kan oppkonsentreres og tørkes på ulike måter, og valg av metode har stor betydning for både utbytte, kvalitet og bærekraft.

Fiberpulp

Når den vannholdige fraksjonen er presset ut av den grønne biomassen, sitter en igjen med fiberpulp. Denne fraksjonen utgjør en betydelig del av totalmengden i en grasavling, og det er derfor viktig å utnytte den godt.

Pulpfraksjonen kan ensileres og brukes som fôr til drøvtyggere som melkeku, kjøttfe, sau og geit, og også til hest.

Det er også aktuelt å vurdere alternative bruksområder, for eksempel innen byggevare-, tekstil- og papirindustri, eller som gjæringsråvare i biogassproduksjon.

Grasmyse

Etter at proteinet er felt ut og fjernet fra saftfraksjonen i bioraffineringsprosessen, sitter en igjen med en næringsrik væskefraksjon. Denne kan sammenlignes med myse fra osteproduksjon, fordi den er rik på lettløselige sukkerarter, vitaminer og mineraler.

Selv om protein trolig er komponenten med størst kommersiell verdi i pressafta, er reststrømmen fortsatt næringsrik. Grasmyse brukes i dag blant annet som flytende husdyrfôr, som gjødsel tilbake til enga eller som råstoff til biogassproduksjon.

For å styrke økonomien i produksjonen av grasprotein og utnytte reststrømmen bedre, forskes det på metoder og bruksområder for videre fraksjonering av grasmyse. Aktuelle anvendelser omfatter blant annet vekstnæring, farmakologi, fôr- og kosttilskudd og kosmetikk.