Muutosjoustavuudesta voimavaraksi – kyvykkyydestä vahvuutta elintarvikesektorille

Insinööri AMK Hanna-Mari Romakkaniemi toimii projektipäällikkönä Tulevaisuuden biotalous -osaamisryhmässä Lapin ammattikorkeakoulussa.

Elintarviketieteiden seuran webinaari Uusi maailma – Ruoanvalmistusteknologiat muutoksessa kokosi yhteen mielenkiintoisen joukon ruoka-alan huippuosaajia joulukuussa 2022. Webinaarin sisällössä keskityttiin ruoantuotannon hävikin hyötykäyttöön sekä keinoihin hävikin vähentämiseksi. Samalla pohdittiin myös, mitä kaikkea uutta ruoantuotannon parissa tällä hetkellä puuhataan.

Webinaarin anti herätti pohtimaan kysymystä, onko ruokajärjestelmämme rikki, ihan uudelta kantilta. Seuraavassa tiivistelmä webinaarin annista siinä kuultujen asiantuntija puheenvuorojen pohjalta.

Webinaarin ensimmäinen osa keskittyi ruoantuotannon energiaan ja sivuvirtoihin ja toisen osan keskiöön nostettiin ruoanvalmistus.

Ruoantuotannon hävikkienergiasta hyödyksi

Tilaisuudessa ensimmäisen puheenvuoron käytti Fazer Leipomon teknisen johtaja Tomas Teräs otsikolla Leipomoiden energiaratkaisut ja vastuullisuus muutoksessa. Fazer-konsernin liikevaihto näkyy kuvassa 1, josta noin 56 prosenttia tulee Suomen toiminnoista, 19 prosenttia Ruotsista ja 14 prosenttia Venäjältä. Tieto on vuoden 2021 toteuma, siten siinä on mukana myös Venäjän osuus.

Yrityksen kolme suurinta liiketoiminta-aluetta ovat Fazer Leipomot (47 %), Fazer Makeiset (37 %) sekä Fazer Lifestyle Foods (15 %). (Fazergroup 2022a, Teräs 2022.)

Kuvio 1. Fazer konsernin 2021 vahvistettua liikevaihtoa kertyi eniten Suomesta ja Ruotsista. Venäjän osuus oli 2021 kolmanneksi suurinta. Koko konsernin liikevaihto v. 2021 oli yhteensä 1 139,8 M€, josta Suomen osuus 638,5 M€. (Kuvio mukaillen Fazergroup Oyj 2022a.)

Vastuullisuus ja kiertotalous ovat nousseet yritysten liiketoiminnassa koko ajan entistä näkyvämpään osaan. Nämä näkyvät myös isoissa leipomoissa ja ovat siten näkyvässä roolissa Fazerillakin. Leipomoteollisuudessa kiertotalouteen kytkeytyvät erityisesti leivonnan prosessit, sillä nämä kuluttavat runsaasti energiaa niin paiston vaatiman lämpöenergian kuin myös jäähdytyksen edellyttämän kylmän ilman tuottamisessa. (Teräs 2022.)

Yksi keskeinen energiahävikin vähentämisen keinoista on prosesseissa syntyvän lämpöenergian hyödyntäminen muiden prosessien yhteydessä. Tämä hoidetaan Fazerilla lämmön talteenoton (LTO) erilaisia tekniikoita hyödyntäen. Paistouunien piipuista tuleva, noin 200 asteisesta ilma lämmittää veden, joka hyödynnetään esimerkiksi leipien kuljetuksessa käytettävien laatikoiden esipesussa. Myös Suomen kylmä ilmasto tarjoaa energian säästökeinon hyödyntämällä se leipomotuotteiden jäähdytysprosesseissa. (Teräs 2022.)

Fazer-leipomoiden käyttämästä energiasta valtaosa tuotetaan jo pääosin uusiutuvilla menetelmillä. Kun tarkastellaan ison leipomoalan toimijan kaikkia energiamuotoja (taulukko 1) kaikissa leipomoprosesseissa ennen asiakkaille kuljetettavaa valmista tuotetta, nousevat sähkö (213 485 MWh) ja maakaasu (202 639 MWh) ostetun energian määrässä mitattuna suurimmiksi.

Sähköstä valtaosa on uusiutuvaa (kuvio 2). Energian käyttö liittyy teollisuudessa kiinteästi osaksi prosesseja ja leipomoissa hyvin keskeinen energiaa kuluttava prosessivaihe on erilaiset lämmitystä edellyttävät toiminnot, kuten nostatus ja paisto. Leivontaprosessissa käytettävien eri energiajakeiden tärkeimmät käyttökohteet näkyvät taulukossa 2. (Teräs 2022.)

Taulukko 1. Fazer-konsernin polttoaineiden ja energian käyttö vuonna 2021. (Mukaillen Fazergroup Oyj 2022b.)

Kuvio 2. Uusiutuvan sähkön osuus koko Fazer-konsernin sähkönkulutuksesta on noin 82 % ja uusiutumattoman noin 18 %. (Mukaillen Fazergroup Oyj 2022b)

Taulukko 2. Leivontaprosesseissa käytetyt energiajakeet. (Mukaillen Uusi maailma -webinaarin materiaalit Teräs, T. & Fazergroup Oyj 2022b).

Leivontaprosesseissa käytetyt energiajakeet

Höyry
– nostatus
– paisto

Maakaasu
– paistaminen
– höyryntuotanto

Sähkö
– paistaminen
– toimintalaitteet

Paineilma
– prosessilaitteet
– pakkauskoneet
– säätölaitteet

Leipomoissa syntyvästä leivonnan sivuvirrasta ison osan muodostavat erilaiset palataikinat, joita erityisesti palaleipien valmistuksessa jää leipien muotoilussa yli. Tämän niin kutsuttu kanttitaikinan kierrätyksen prosessi on ollut Fazerilla merkittävässä roolissa hävikin vähentämiseen tähtäävien toimien mukana, sillä sen suhteellinen osuus on huomattava osa leivontaprosessin hävikkiä. Hävikkitaikina käsitellään siten, että se on hyödynnettävissä uuden taikinan valmistukseen. Tämä auttaa alentamaan myös syntyvää sivuvirtaa merkittävästi. (Teräs 2022.)

Prosessivesien ravinteiden talteenotto elintarviketeollisuuden mahdollisuutena

LUT yliopistossa membraanitekniikan professorina työskentelevän Mika Mänttärin puheenvuoro paneutui veden ympärille, tarkemmin veden mukana kulkevien ravinteiden sekä energian talteenottoon ja hyödyntämiseen. Vesi on elintarviketeollisuuden yksi keskeisimpiä ainesosia. Useat eri elintarvikkeet ovat valtaosaltaan vettä kuten erilaiset vihannekset. Vesi on myös tärkeä pääraaka-aine erilaisissa elintarvikkeiden massoissa, kuten leivissä. Se on myös tärkeä yksittäinen komponentti laitosten puhtauden ylläpitoa, sillä iso osa esi- ja pesuohjelmista sekä laitosten puhtaudesta perustuu veden käyttöön. (Mänttäri 2022.)

Veden virtausnopeus kytkeytyy vahvasti myös elintarviketeollisuuden puhdistusprosesseihin. Puhdistusprosesseissa irrotetaan veden pyörivän liike-energian avulla sen sekaan runsaasti erilaisia orgaanisia ainesosia, joiden mukana kulkee runsaasti myös ravinteita. Veden ravinteiden talteenotto on yksi keskeisistä aihealueista LUT yliopiston tutkimus- ja kehitystyössä. (Mänttäri 2022.)

Esityksessään Mänttäri nosti esiin membraanisuodatuksen ravinteiden talteenoton keinona. Esimerkissä sadan litran vesimassa ajetaan membraanisuodatukseen. Suodatuksessa tästä 80 litraa ohjautuu suodattimen läpi ja 20 litraa jää väkevämmälle puolelle. Suodatuksen periaate näkyy kuviossa 3. Toinen hyvä esimerkki membraanisuodatuksen hyödynnettävyydestä on maidon prosessointi erilaisia erotustekniikoita käyttäen. Maidon laktoosi poistetaan raaka-aineesta usein joko suodattamalla membraanisuodatuksen avulla tai entsymaattisesti. (Mänttäri 2022.)

Membraanisuodatuksessa suodatinkalvon läpäisevyyttä, eli huokoskokoa vaihtamalla pystytään erottamaan esimerkiksi vain rasva, bakteerit ja virukset, jolloin kaikki näitä pienemmät hiukkaset jäävät nesteeseen. Pienentämällä edelleen suodatinkalvon huokoskokoa voidaan erotella vaikkapa maidon laktoosi. Laktoosin poistaminen suodattamalla vaikuttaa maidon makuun. Maito ei saa hylamaidolle tyypillistä makeaa makua, kun laktoosia ei pilkota maidon joukkoon vaan se poistetaan fysikaalisesti. (Mänttäri 2022.)

Kuvio 3. Membraanisuodatuksen periaate yksinkertaistettuna (mukaillen Alfa Laval 2023).

Puhtaan veden merkitys on korostunut entisestään sen rajallisuuden myötä.

Elintarviketuotannon ja -jalostuksen edellyttämä puhtaan veden määrä ja siinä syntyvä prosessivesien suuri määrä on edesauttanut erilaisten prosessivesien käsittelymenetelmien, kuten suodatuksen ja biokemiallisten tekniikoiden, kehitystyötä. On arvioitu eri lähteisiin perustuen mm. yhden maitolitran vedenkulutuksen olevan noin 2–10 litraa vettä maitolitraa kohti.
Suomessa on arvioitu rasvattoman maidon vedenkulutuksen olevan noin 10,3 litraa tuotettua jalostettua maitolitraa kohden. Tästä esimerkiksi meijeriteollisuuden vedenkulutuksen osuudeksi on arvioitu noin 16 prosenttia (kuva 1).

Kulutus on jaoteltu eläinten nauttimaan juomaveteen, maitotilan pesuvesiin, muuhun tuotannon kuluttaman veden määrään. Lisäksi erottelussa on huomioitu meijeriteollisuuden vedenkulutuksen sekä maidon muun prosessoinnin vaatima veden kulutus. (Mänttäri 2022.)

Kuva 1. Maidontuotannon vedenkulutus. (Lähde: Maaseudun tulevaisuus, 2017.)

Elintarviketeollisuudessa syntyvien prosessivesien määrä on toimijoille iso kustannuserä, sillä vesimaksut muodostuvat niin laitokseen tuodusta kuin sieltä pois ajetusta vedestä. Edelleen jätevesimaksujen suuruutta määrittää myös veden likaisuus ja biologisten ainesosan määrä veden joukossa. Eri prosessilaitteiden ja siilojen ym. esihuuhteluvedet ovat puhdistusprosessin likaisin vesi, jolloin sen hinta jätevesimaksun kautta on kallein. (Mänttäri 2022.)

Erilaisia suodatustekniikoita hyödyntämällä on mahdollista poistaa maidosta veteen liuenneet ravinteet kuten fosfori. Tämä alentaa veden biologista arvoa prosessivetenä, mikä edelleen alentaa jätevesimaksun suuruutta.

Membraanisuodatus on todettu erittäin hyväksi keinoksi myös jätevesien käsittelyyn. Erilaisia fyysisiä kalvosuodatuksia hyödynnetään jo poistettaessa jäteveden joukosta esimerkiksi kiintoainesta. Haasteina membraanisuodatuksessa voi ilmetä esimerkiksi erilaisten väkevien liuosten vaatima esikäsittelyn tarve, jonka avulla väkevyyden aiheuttava ioni saadaan sidottua kantoaineeseen ennen sen suodatusta. (Mänttäri 2022.)

Sivuvirtojen typpi tuotannon lannoitteeksi veden käsittelyllä

Mika Tuomola Honkajoki Oy:stä toi esiin Honkajoen roolin tuotantotiloilla kuolleiden eläinten sekä teurastamoiden eläinperäisen sivuvirran kierrätyksessä. Eläinperäinen sivuvirta, joka ei kelpaa elintarvikkeeksi, tulee kierrättää EU:n hyväksymiä turvallisuus- ja sterilointiperiaatteita noudattaen. Tämä säädetään laissa.

Tiloilla kuolleiden ja lopetettujen eläinten sekä teurastamoilta tulevan sivuvirran käsittelyssä riskimateriaalien esiintyminen asettaa tiettyjä velvoitteita kierrätykselle. Eläinperäisen sivuvirran lajittelussa eri jakeet erotellaan energiajakeeksi, lihaluujauho- ja lannoitekäyttöön sekä eläinrehuihin käytettäväksi. Kuvassa 2 nähdään se eläinperäisten jakeiden osa, joka päätyy Honkajoelle kierrätettäväksi. (Tuomola 2022a.)

Kuva 2. Jätehierarkia, sekä sen mukainen Honkajoelle päätyvä eläinperäinen sivuvirta. (Lähde Tuomola, M. & Honkajoki Oy 2022.)

Tuomola esitteli Honkajoen prosessissa tapahtuvaa sivuvirtojen ensisijaista käsittelyä renderöimällä (kuva 3). Renderöinti tarkoittaa sellaista steriloivaa painekäsittelyä, jossa aineksen solurakenne muuttuu aiheuttaen samalla taudinaiheuttajien kuoleman.

Prosessissa eläinperäinen sivuvirta, jonka vesipitoisuus on noin 65-70 prosenttia, käsitellään kolmen barin paineessa ja 133 asteen lämpötilassa 20 minuutin ajan. Renderöinnin etuja on esimerkiksi noin 90 prosenttia alhaisempi kasvihuonekaasujen muodostuminen kompostointiin verrattuna. Renderöinti myös sitoo moninkertaisesti enemmän hiiltä verrattuna prosessin tuottamiin kasvuhuonekaasuihin.

Edelleen renderöinnin avulla eläinperäisen sivuvirran ravinteiden talteenottoa ja kierrätystä on saatu tehostettua huomattavasti. Prosessin etuihin lukeutuu myös sivuvirran prosessoinnissa syntyvän proteiinijauheen alhainen hiilijalanjälki, joka on myös kansainvälisesti vertailukelpoinen. (Törmä & Aalto 2018, Tuomola 2022a.)

Kuva 3. Renderöintiprosessi mahdollistaa ruoantuotannon sivuvirtojen hyödyntämisen turvallisesti, monipuolisesti ja laaja-alaisesti eri käyttötarkoituksiin. (Lähde: Tuomola 2022b.)

Renderöintiprosessissa erotetaan aineksen sisältämä vesi haihduttamalla, jolloin ammoniumtyppi jää kondensaattiin. Prosessivesi ei siten ole jätevettä, vaikka se perinteisesti johdettaisiinkin jätevesien joukkoon. Jätevesien prosessoinnista typpi haihtuisi pääosin ilmaan, mitä ei tässä tapahdu. Sen sijaan lopputuotteena saadaan typpilannoitteeksi soveltuva nitraattiliuos, kiintoainesta biokaasulaitokselle sekä puhdasta vettä käyttöön. (Tuomola 2022a.)

Erilaisilla kiertotalouteen hyvin soveltuvilla ja laitosmittakaavassa toimiviksi todetuilla prosessivesien käsittelymenetelmillä talteen otetun nitraattitypen lannoiteliuos poikkeaa perinteisen lannoitetypen valmistuksesta huomattavasti, sillä tässä maakaasua tai ammoniakkia ei tarvita lainkaan typen valmistamisessa. Nitraattimuotoinen typpi on heti kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Se on tuotettu kierrätysprosessin avulla, jossa hyödynnetään biologisesti hajoavan sivuvirran sisältämiä ravinteita.

Raaka-aineesta riippuen nitraattityppeä voidaan käyttää lannoitteena myös luomutuotannossa. Tällainen käsittelymenetelmä vähentää edelleen teollisten prosessien jätevesien käsittelyn volyymia ja on sovellettavissa myös muissakin laitoksissa syntyvien prosessi- ja jätevesine käsittelyssä. (Törmä & Aalto 2018, Tuomola 2022a.)

Vertikaaliviljely – Ruoantuotannon uusi ulottuvuus

Luonnonvarakeskuksen erikoistutkija Titta Kotilainen avasi vertikaaliviljelyn tarvetta ja mahdollisuuksia tämän päivän ruoantuotannon ympärillä käytävän keskustelun sisällä. Esityksessään Kotilainen pohti mm. seuraavia kysymyksiä:

• Miksi vertikaaliviljelyä?
• Mitä kasveja voidaan vertikaaliviljellä?
• Missä maailmalla mennään?

Vertikaaliviljely tarkoittaa viljelyä kontrolloidussa ympäristössä, jossa kasvusto on suojattu sääoloja vastaan (kuva 4). Vertikaaliviljely tapahtuu pääasiassa erillisissä huoneissa, halleissa tai kaapeissa, joissa kastelu, ravinteiden anto sekä tilan kosteus, valo-olosuhteet ja lämpötila ovat kaikki säädeltävissä.

Viljelyn etuihin lukeutuu mahdollisuus kasvattaa kasveja päällekkäin – edellyttäen että kasvin kasvutapa soveltuu tähän, kuten yrtit, salaatit sekä jotkin maustekasvit. Myös tomaatti ja kurkku ovat todettu sopiviksi vertikaaliviljelyyn. Kurkkua on myös kasvatettu vaakatasossa pystykasvatuksen sijaan, jolloin sadonkorjuu ja kasvuston harventaminen ovat helpommin toteutettavissa. (Kotilainen 2022.)

Kuva 4. Basilikan taimia SeAMKin ja Jamin vertikaaliviljelmällä 2022. (Lähde Valtonen 2022.)

Vertikaaliviljelyn kärkimaita maailmalla ovat USA ja Kanada, joissa isot väkirikkaat kaupungit ovat otollista seutua vertikaaliviljelylle. Kontrolloiduissa, olosuhdesäädetyissä kasvihuoneissa satoisien ja korkean arvon kasvien ja elintarvikkeiden tuottaminen kuluttajia lähellä ja paikallisesti on osoittautunut kuitenkin haastavaksi.

Viljelytapa on kohdannut myös haasteita lainsäädännön taholta. Esimerkiksi EU:ssa keinovalon alla kasvanutta elintarviketta ei voida myydä eikä markkinoida luonnonmukaisesti tuotettuna, mikä osaltaan voi heikentää tuotteesta saatavaa hintaa. USA:n markkinoilla vertikaaliviljeltyjä tuotteita voidaan myydä myös luonnonmukaisesti tuotettuina, mikäli tuotantotavan muut ehdot täyttyvät. Vertikaaliviljelyn katsotaan kuitenkin olevan osa ruoantuotantoa ja huoltovarmuutta myös tulevaisuudessa. (Kotilainen 2022.)

Kiinnostus vertikaaliviljelyä kohtaan on maailmalla ollut koholla jo pidemmän aikaa. Tosin erikoistutkija Titta Kotilainen nosti esiin myös alalla koetut pettymykset, kun tuotanto-odotukset eivät kaikilta osin olleet täyttyneet. Haasteet ovat liittyneet esimerkiksi tuotannon skaalautuvuuteen sekä toiveisiin alan nopeasta kasvusta. Sijoittajien alalle tekemät sijoitukset eivät ole tuottaneet odotetusti voittoa startup-yritysten kamppaillessa haasteiden kanssa. Panostusta alalle vauhdittivat tiheään syntyneet uudet innovaatiot, joista ei kuitenkaan saatu tuottoa odotetusti. (Kotilainen 2022.)

Alan haasteisiin on nostettu myös ”viherpesu”, joita alalla toimivat kansainväliset toimijat ovat pitäneet ongelmallisena. Toimijoista noin 70 prosenttia oli jälkikäteen valinnut toisenlaiset laitteet tai viljelykasvin. Yhtenä kasvua jarruttavana tekijänä on pidetty myös sitä, että alalla toimivat yritykset ovat kehitelleet koko ajan uusia omia ratkaisujaan, ehkä jopa liian monet erikoistumisen ja uuden markkinavaltauksen toivossa. (Kotilainen 2022.)

Luonnonvarakeskuksella on tutkimuksen alla tällä hetkellä CompactGrowth-kurkkutehdas. Lisäksi Kainuussa on meneillään Vertikaalipilotti, jossa tähdätään usean tuottajan yhteistyöhön. Toteutus voisi onnistuessaan tarkoittaa, että mansikantaimet kasvatetaan talvella vertikaaliviljelyn avulla. Kevään edetessä, kun mansikantaimien siirto kasvupaikalleen on ajankohtainen, kasvatukseen vaihdetaan kaalintaimet. Kaalintaimien vartuttua ne esikasvatuksen jälkeen istutetaan kasvupaikalleen jolloin vertikaalikasvatus vapautuu taas seuraavaa kasvia varten. (Kotilainen 2022.)

Kainuussa on meneillään Puutarha-CLA, jossa tavoitteena on määrittää kehittyvän puutarhatuotannon elinkaariset ympäristövaikutukset esimerkkitapausten avulla, sekä tuoda nämä laajasti jakoon niin viljelijöille, neuvojille kuin opetuksen ja koulutuksenkin saralle. VTT:n ja Luonnonvarakeskuksen ”Ruokaa ilman peltoja” tutkimus selvittää, kuinka paljon vaikutusta kasvien kasvuun aiheutuu, kun valotusta säädellään sähkön hinnan mukaan. Tavoitteena tutkimuksessa on säästää sähköä sekä samalla etsiä keinoja huoltovarmuuden turvaamiseksi vertikaaliviljelystä. (Kotilainen 2022.)

Lopuksi Kotilainen esitteli muita Luonnonvarakeskuksessa meneillään olevia tutkimushankkeita, joissa tutkitaan, miten viljelyyn voidaan yhdistää kiertotaloutta, energiatehokkuutta ja huoltovarmuutta. Keskeinen muutosajuri ruoantuotannon keskustelun avaajana ja uusien tutkimusavausten synnyttäjänä on ilmaston muuttuminen. Se lisää sään ääriolojen ilmenemistä ja olosuhteiden muuttumista viljelylle epäsuotuisaksi sekä vähentää kasteluun käytettävissä olevaa vettä. Edelleen muutosajureihin lukeutuu maailman väestön kasvu sekä keskittyminen kaupunkeihin, mikä edellyttää ruoantuotannolta lisää tehokkuutta sekä paikallisuutta. (Kotilainen 2022.)

Miltä ruoka-alan startup-maailma näyttää?

Nordic Foodtech VC:n sijoitusjohtaja Lauri Reuter toi webinaariin käsityksensä ruoka-alan startup-näkymistä. Nordic Foodtech VC tekee sijoituksia ruoka-alan startup-yrityksiin, joiden yritysideat ovat innovatiivisia ja mahdollistavat nykyistä kestävämmän ruokajärjestelmän luomisen.

Sijoitusyhtiö hakee innovatiivisia ja radikaaleiltakin kuulostavia ideoita. Tavoitteena on löytää ne kiinnostavat megatrendejä mukailevat ruoka-alan ideat, joilla on mahdollisuus menestyä myös tulevaisuudessa. Yhtiön sijoittamista varoista noin puolet tulee Business Finlandin kautta, noin 25 prosenttia yrityksiltä ja noin 25 prosenttia eri rahastoista ja pankeilta. (Reuter 2022.)

Nykyajan ruoantuotantoa ohjaavat globaaleilla markkinoilla megatrendit, joiden aallonpohjalle on jo tipahtanut muun muassa vertikaaliviljely, ruoankuljetuspalvelut sekä soluista kasvatettava liha (kuvio 4). Myös hyönteisten käyttö proteiinin lähteenä on yksi aallonpohjalle joutuneista ruoka-alan innovaatioista. Vastaavasti tällä hetkellä nousujohteista on esimerkiksi personoidun ruoan ja ruokavalion tuottaminen. Siinä keskeinen ajatus on, kuinka tuotetaan henkilölle parhaiten sopivaa ruokaa. (Reuter 2022.)

Kuvio 4. Ruoantuotantoa ohjaavat globaalit trendit, joiden huippujen ja aallonpohjien välinen aikajänne voi olla hyvinkin lyhyt (mukaillen Digital Food Lab 2022).

Nordic Foodtech VC:n sijoituskohteita ovat esimerkiksi eniferBio, joka yhteistyössä Valion kanssa tutkii ja kehittää Pekilo-proteiinia elintarvikekäyttöön soveltuvaksi. Pekilo-proteiini on alun perin kehitetty Suomessa jo 1970-luvulla, mutta sen kehitystyö jäi tuolloin kesken. Proteiinia tuotetaan nyt elintarviketuotannon sivuvirtojen avulla, jossa sienten fermentaation avulla kasvatettu mykoproteiini Pekilo hyödyntää näiden sisältämät ravinteet uuden proteiinin kasvattamiseksi. Proteiini on todettu makunsa puolesta neutraaliksi ja hyvin elintarvikkeisiin sopivaksi. (Reuter 2022, Koivula 2022.)

Toinen Reuterin esiin nostama yhteistyöyritys on MElt & MArble, joka tuottaa rasvaa hiivojen avulla. Rasvan laatu-, sulavuus- ja makuominaisuudet vastaavat naudanrasvaa. Tämän kaltaisia tuotteita tarvitaan esimerkiksi kasvistuotteissa lisäämään tuotteen ravitsemuksellista sisältöä ja makua, jolloin myös tuotteen suutuntuma paranee. Tulevaisuuden isoista suuntaviivoista yhtiö arvioi, että uuden sukupolven ei-eläinperäiset tuotteet tulevat olemaan uusi ja iso juttu. (Reuter 2022.)

Ruokainnovaatioita avaruudellisissa olosuhteissa

Päivän lopuksi Puratosin tutkimuspäällikkö Bert Schamp kertoi yrityksen strategiasta, jonka tähtäimenä ovat innovaatiot leivonnan, konditoriatuotteiden sekä suklaateollisuuden tarpeisiin kansainvälisille markkinoille.

Yhtiön tuotannon kantavana ajatuksena on kuluttajatutkimuksiin perustuen kuluttajien halu kantaa vastuuta ympäristön kestävyydestä, halu nähdä tuotannon alkupäähän sekä tietää mistä ruoka aidosti tulee. Tutkimustyötä on ollut vauhdittamassa myös kasvipohjaisten tuotteiden kasvanut kysyntä, jota yhtiö kehittää vahvalla otteella ja innovatiivisilla kokeiluilla ja kehitystyöllä. (Schamp 2022).

Yhtiötä innostaa tutkimus- kehitystyössä avaruudellinen ajattelutapa ja Mars-planeetan äärimmäiset olosuhteet sekä vahva halu kehittää tuotteita parantamaan ihmisten terveyttä ja hyvinvointia. Tutkimusohjelman avulla halutaan vastata kuluttajien vaatimuksiin innovaatioiden avulla. Kehitystyössä huomioidaan muun muassa veden alhaisempi kulutus tuotannossa, energian käytön minimointi, kasvispohjaisten tuotteiden riippumattomuus peltoalasta, korkean ravintosisällön tuotteet, jätteen määrän alentaminen ja tehokas kierrätys, teknologian hyödyntäminen mm. tuotannon etäohjauksessa sekä leivonnan prosessien tehokkuuden edistäminen. (Schamp 2022).

Yhtiön innovatiivisiin kasvistuotteiden viljelymenetelmiin lukeutuu tarkkaan optimoidut ja tietokoneohjatut kasvuympäristöt vertikaalisissa järjestelmissä, jossa on mahdollisuus toteuttaa tarkkaan optimoituja kasvatuskokeita (kuva 5) sekä esimerkiksi suljetuissa systeemeissä tapahtuvan pölytysrobotiikan kehitystyö.

Suljettujen kasvuympäristöjen kasvualustoissa käytetään biohiiltä parantamaan kasvien ravinteiden ottoa sekä tutkitaan esimerkiksi laavakiven käyttöä vehnän kasvualustassa. Edelleen tietokoneohjatut ja suljetut kasvuympäristöt antavat mahdollisuuden tutkia, miten kasvien ravinnesisältö sekä terveellisyys muuttuvat erilaisilla valon määrän muutoksilla.

Tällaisella tutkimustyöllä on merkitystä, kun tavoitteena on turvata kasvatettavien elintarvikkeiden ravitsemuksellista laatua ja ravintosisältöä osana ihmisten terveyden- ja hyvinvoinnin hoitoa ilman maatalous- ja peltomaata. (BBM Magazine 2019, Schamp 2022).

Kuva 5. Puratosin tutkimustyössä merkittävässä osassa ovat ruoantuotannon innovaation suljetuissa systeemeissä. (Lähde BBM Magazine 2019).

Vehnä on osoittautunut kasvatuskokeissa toimivaksi viljelykasviksi, jonka valintaan vaikuttivat myös sen suosio leivonnassa ja muissa elintarvikkeissa. Vehnäpohjaista hapanjuurta tiedetään käytetyn leivonnan raaka-aineena jo 1890-luvun Alaskassa Yokonin kultamailla. Puratosin tutkimuksissa kuivan hapanjuuren on todettu säilyttävän elinkelpoisuutensa vähintään seitsemän kuukauden ajan kuivissa olosuhteissa.

Vehnästä valmistettua hapanjuurta käytetään leivonnassa yhä ja Puratosin tutkimustyössä hapanjuurta on testattu myös erilaisissa vehnätuotteissa pitkäpavun (cowpea, Vigna unguiculata) kanssa seoksena. Tulokset ovat olleet erittäin lupaavia ja hapanjuuren on todettu vaikuttavan taikinan rakenteeseen sekä ravintosisältöön positiivisesti. (Schamp 2022).

Tutkimustyön tuloksina Puratos on todennut, että suljetussa kasvuympäristöissä kasvavista viljelykasveista on mahdollista valmistaa terveellistä ruokaleipää, jonka avulla voidaan kattaa lähes puolet päivittäisestä ravinnosta. Mikro- ja makroravinteita saadaan elintarvikkeisiin lisää ja ravintosisältöä on mahdollista monipuolistaa lisäämällä ruoan joukkoon erilaisia syötäviä kasvinosia. Suljetuissa kasvuympäristöissä saavutettiin riittävä satotaso peltomaalla kasvatettuihin kasveihin nähden sillä edellytyksellä, että tehokkaasta veden ja ravinteiden käytöstä huolehditaan. (Schamp 2022).
– – –
Tämä artikkeli on osa Ammattiopisto Lappian ja Lapin ammattikorkeakoulun hanketta Kestävämpää lähiruoantuotantoa Lappian arktisessa yritysekosysteemissä. Hanketta rahoittaa Lapin ELY-keskus Euroopan maaseudun kehittämisen maatalousrahastosta, kokonaisrahoitus on 157 507,49 €, Euroopan unionin ja valtion osuus on 100 %.

Lähteet ja kirjallisuus

Alfa Laval. 2023. Mitä on kalvosuodatus? [Viitattu 4.3.2023.] https://www.alfalaval.fi/tuotteet-ja-jarjestelmat/erotustekniikka/kalvot/what-is-membrane-filtration/

BBM Magazine. 2019. 6.3 Million euros to bake Belgian bread on Mars. [Viitattu 15.3.2023.] https://magazinebbm.com/blog/63-million-eurosto-bake-belgian-bread-on-mars-1472

Digital Food Lab. 2022. Foodtech trends in 2021. [Viitattu 4.3.2023.] https://www.digitalfoodlab.com/foodtech-trends-in-2021/

Fazergroup, 2023a. Hallituksen toimintakertomus 2022. [Viitattu 25.2.1013.] https://www.fazergroup.com/fi/tietoa-fazerista/hallinto-ja-johtaminen/hallituksen-toimintakertomus-2021/

Fazergroup, 2023b. Fazer 2022. Vuosikatsaus. [Viitattu 25.2.2023.] https://www.fazer.fi/globalassets/fazer-group/pdfs/vuosikatsaus-2022.pdf

Koivula, J. 2022. Valio ja eniferBio yhdistivät voimansa: ”Tavoitteena uusi, kotimainen ja vastuullisesti tuotettu proteiini suomalaisten ruokapöytiin”. Maaseudun Tulevaisuus 10.5.2022. [Viitattu 4.3.2023.] https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ruoka/827637a3-24c4-407a-8cda-45588b7bb6b4

Kotilainen, T. 2022. Vertikaaliviljely – Ruuantuotannon uusi ulottuvuus. Luonnonvarakeskus. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Mänttäri, M. 2022. Veden ravinteiden talteenotto ja suljetut kierrot elintarviketeollisuuden mahdollisuutena. LUT yliopisto. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Reku, J. 2017. Suomalaisella maidolla ylivoimaisen pieni vesijalanjälki. Maaseudun Tulevaisuus; 2.11.2017. [Viitattu 25.2.2023.] https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/maatalous/37cc155a-7900-571a-8433-46ca33e37b64

Reuter, L. 2022. Miltä ruoka-alan startup maailma näyttää nykyisessä maailman menossa? Nordic Foodtech VC. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Schamp, B. 2022. SpaceBakery – Baking Bread on Mars. Puratos. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Teräs, T. 2022. Leipomoiden energiaratkaisut ja vastuullisuus muutoksessa. Fazer Oyj. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Tuomola, M. 2022a. Typpi luomutuotannon lannoitteeksi vedenkäsittelyllä. Honkajoki Oyj. 8.12.2022 Webinaarin alustus, kirjoittajan omat muistiinpanot. [Ei saatavilla.]

Tuomola, M. 2022b. Honkajoki Oy:n toiminta ja Kirkkokallion teollinen symbioosi. Honkajoki Oy. [Viitattu 15.3.2023.] https://www.satafood.net/site/assets/files/2331/honkajoki_oy_ja_kirkkokallion_teollinen_symbioosi_20220310_satafood_rauma_-_tuomola.pdf

Törmä, K & Aalto, H. 2018. Elintarviketeollisuuden sivuvirrat ja niiden hyödyntäminen Suomessa. SeAMK. [Viitattu 20.1.2023.] https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/160546/Aalto_Hanna.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Valtonen, M. 2022. Ensimmäiset kasvit kasvussa vertikaaliviljelmällä. SeAMK Verkkolehti. [Viitattu 17.3.2023.] https://lehti.seamk.fi/kestavat-ruokaratkaisut/ensimmaiset-kasvit-kasvussa-vertikaaliviljelmalla/

Muut mielenkiintoiset linkit:
Kompact Growth, Luonnonvarakeskus. Panu Miettinen – CompactGrowth | Y Science, an official side event of Slush 2021 – YouTube).