Hävikkitaikinaa solumaatalouden raaka-aineeksi
Aloita tästä
Sivuvirran muodostuminen
Sivuvirran hyödyntäminen
Tuotteet puhdistetaan ja tiivistetään
Kun halutut lopputuotteet on saatu kerättyä, ne on yleensä vielä puhdistettava. Biomassafermentoinnissa tuotettu mikrobimassa puhdistetaan usein pesemällä tuote. Täsmäfermentoinnissa epäpuhtaudet voidaan poistaa erilaisilla suodatusprosesseilla. Puhdistamisen jälkeen tuotteita tiivistetään poistamalla niistä ylimääräinen vesi joko haihduttamalla tai kalvosuodatuksella.
Lue lisää prosessista ja teknologioista
Mikrobifermentoinnin lopputuotteet
Mikrobifermentoinnilla voidaan tuottaa muun muassa proteiineja, rasvoja, vitamiineja ja aromiaineita ilman kokonaista kasvia tai eläintä. Erityisesti menetelmällä valmistetut proteiinituotteet ovat herättäneet viime aikoina paljon kiinnostusta, sillä uudet proteiinilähteet nähdään tärkeänä osana tulevaisuuden ruokajärjestelmää. Myös rehuraaka-aineissa on kasvava tarve kestäville proteiinilähteille. Solumaatalouden proteiinituotteet ovat usein jauhemaisia. Jauheilla on mahdollista lisätä erilaisiin ruokatuotteisiin proteiinia. Uuselintarvikelainsäädäntö kuitenkin viivästyttää osaltaan tuotteiden elintarvikekäyttöä: Elintarvikekäyttöön tarkoitetut uudet solumaatalouden tuotteet luokitellaan Euroopan unionin uuselintarvikeasetuksen mukaan uuselintarvikkeiksi, mikäli niitä ei ole unionin sisällä käytetty merkittävissä määrin ihmisravinnoksi ennen 15.5.1997. Uuselintarvikkeiden kaupallistaminen EU-maissa edellyttää viranomaislupaa.
Lue lisää uuselintarvikelupaprosessista Apetit Oyj:n blogista
Mitä solumaatalous on?
Tarkkuusfermentointi
Solumaataloudessa ruokaa tuotetaan ilman kokonaista eläintä tai kasvia. Tuotannossa hyödynnetään mikrobeja ja soluviljelmiä. Solumaatalous ei nimestään huolimatta ole maataloutta, vaan solujen kasvatusta ihmisen rakentamassa bioreaktorissa.
- Mikrobien ohjelmointi geenimuuntelun avulla tuottamaan yksittäisiä yhdisteitä, kuten heraproteiinia tai kananmunan valkuaisaineita
- Lopputuotteena puhdas yhdiste, ei koko mikrobimassa
Solumaatalous
Tapa tuottaa elintarvikkeita tai muita biomateriaaleja ilman kokonaista eläintä tai kasvia
Mikrobifermentointi
Soluviljely
Biomassafermentointi
- Mikrobimassan (esim. sienimikrobit) kasvatus ja hyödyntäminen sellaisenaan
- Proteiinipitoiset tuotteet esim. rehuksi tai ihmisravinnoksi
Mikrobien (hiiva, sieni, bakteeri) hyödyntäminen yhdisteiden tai mikrobimassan tuotannossa
Eläin- tai kasvisolujen kasvatus ravintoliuoksessa
VTT on arvioinut solumaatalouden vientipotentiaaliksi Suomelle jopa 500-1000 miljoonaa euroa vuoteen 2035 mennessä.
Taikinankäsittelylinjasto ja hävikin muodostuminen
Pizzataikinan valmistus Kivikylän tehtaalla on pitkälle automatisoitu prosessi, jossa syntyy myös hävikkitaikinaa. Prosessi etenee seuraavasti: Pizzataikina kaadetaan taikinansekoitussäiliöstä pizzalinjastolle. Linjastolla koneet muokkaavat ja leikkaavat taikinan pyöreiksi pizzapohjiksi. Leikkuussa syntyvät kanttipalat sekoitetaan takaisin uuteen taikinaan, joten hävikkiä ei tässä vaiheessa vielä muodostu. Työvuoron päättyessä osa taikinasta kuitenkin jää yli. Taikinan ominaisuudet muuttuvat yön yli kestävän säilytyksen aikana, eikä sitä pystytä täysimääräisesti hyödyntämään seuraavan päivän tuotannossa. Näin syntyy hävikkitaikinaa. Viereinen kaavio havainnollistaa, miten taikina kulkee linjastolla ja missä vaiheissa kanttipaloja syntyy.
Kaavion lähde: Hävikkitaikinan käyttömahdollisuudet - Case: Kivikylän pizzatehdas (linkki raporttiin), Eura. Valokuvat: Elsa Penttilä, Satakunnan Biolaakso
Prosessiin valitaan sopiva mikrobikanta
Esimerkiksi EniferBio Oy hyödyntää tuotannossaan PEKILO® -mikrosieniä. PEKILO® -sienet käyttävät ravintonaan hiilihydraattipitoisia biomassoja. Tuotettava PEKILO® -mikrosienimassa on ravinteikasta myko- eli sieniproteiinia, jota voidaan käyttää rehuihin ja elintarvikkeisiin.
Perinteisessä merkityksessä fermentointi viittaa käymiseen, jossa mikrobit muuttavat sokeria orgaanisiksi hapoiksi, kuten maito-, etikka- tai voihapoksi. Mikrobifermentaation kohdalla termi ymmärretään paljon laajemmin: Mikrobit hajottavat orgaanista ainetta käyttäessään sitä ravintonaan ja tuottavat erilaisia aineenvaihduntatuotteita sekä mikrobimassaa. Mikrobifermentaatiossa voidaan hyödyntää monenlaisia mikrobeja, kuten sieniä, hiivoja ja bakteereja. Käytettävä mikrobikanta valitaan sen mukaan, millaista lopputuotetta tavoitellaan.
Onego Bio Oy hyödyntää geneettisesti muokattua leivinhiivaa, joka on suunniteltu tuottamaan kananmunan valkuaisainetta, ovalbumiinia. Ovalbumiini on kananmunan tärkein proteiini (yli puolet valkuaisen proteiineista), ja se vastaa monesta kananmunan rakenteeseen ja toiminnallisuuteen liittyvästä ominaisuudesta.
Mikrobifermantaatio terästankeissa
Käytännössä mikrobifermentaatio on ravinteiden ja orgaanisten raaka-aineiden muuttamista proteiiniksi, rasvoiksi tai muiksi halutuiksi yhdisteiksi mikrobien avulla suurissa terästankeissa eli bioreaktoreissa.
- Teknologia: Bioreaktorit ovat teräksestä valmistettuja suljettuja tankkeja, joissa mikrobit kasvavat hallituissa olosuhteissa. Sekoitus, hapetus ja lämpötilansäätö varmistavat optimaalisen kasvun.
- Prosessiparametrit: Bioreaktorin lämpötilaa, pH:ta, hapen pitoisuutta, ilmanvaihtoa sekä ravinteiden määrää bioreaktorissa tarkkaillaan ja säädellään tarpeen mukaan.
Katso videolta, miltä laboratoriomittakaavan bioreaktori näyttää ja miten prosessia valvotaan!
Videon lähde: YouTube – The Bioreactor (GFP Fermentation part 3 of 6), julkaissut BioNetwork
Solujen kerääminen eli ns. sadonkorjuu
Mikrobimassa tai mikrobien tuottamat halutut yhdisteet kerätään kasvatusvaiheen jälkeen talteen. Bioreaktorissa olevasta lietemäisestä massasta erotetaan haluttu fraktio. Erottamiseen voidaan käyttää esimerkiksi dekantterilinkoa tai separaattoria. Dekantterilingossa vaakatasoon asetettu, lieriömäinen rumpu pyörii suurella nopeudella. Lietteen kiinteät jakeet painautuvat rummun ulkoseinämää vasten kiinteäksi kerrokseksi. Nestemäinen jae jää keskelle ja poistuu rummun toisesta päästä. Separaattorissa kartiomaisista päällekkäisistä levyistä koostuva paketti eli kuula pyörittää nestettä separaattorin sisällä. Keskipakoisvoima saa kiintoaineksen saostumaan kulhon ulkopinnoille. Kartiomaiset levyt lisäävät erotustehokkuutta. Nestemäinen jae saadaan talteen separaattorin ulosmenokanavasta. Solujen tai yhdisteiden keräämisen jälkeen niitä on vielä puhdistettava ja usein tiivistettävä. Myös näihin vaiheisiin tarvitaan teknologiaa.
Lue lisää mikrobifermentaation sadonkorjuusta
Solutehtaiden raaka-aineet
Solutehtaissa kasvatettavat mikrobit tarvitsevat ravinnokseen ravinnepitoisia biomassoja kuten esimerkiksi elintarviketeollisuuden, maatalouden, metsätalouden tai metsäteollisuuden sivuvirtoja. Sivuvirta ei välttämättä sovellu mikrobien ravinnoksi sellaisenaan, vaan vaatii jonkinlaisen esikäsittelyn sopivan olomuodon ja koostumuksen aikaansaamiseksi. Esikäsittelymenetelmän valintaan vaikuttaa käytetty mikrobiprosessi: jotkut mikrobit tarvitsevat yksinkertaisia sokereita, kun taas toiset voivat hyödyntää monimutkaisempia yhdisteitä sellaisenaan. Tärkkelyspitoiset sivuvirrat, kuten erilaiset ylijäämätaikinat, ovat koostumukseltaan potentiaalisia raaka-aineita mikrobiprosesseihin. Sopivan esikäsittelymenetelmän valinta vaatii testausta.
Mitä kuvassa tapahtuu?
Tämä vuorovaikutteinen kuva havainnollistaa, miten solumaataloudessa voidaan käyttää mikrobeja elintarviketeollisuuden sivuvirtojen jalostamiseen. Esimerkkinä solumaatalouden sovelluksista esitellään mikrobifermentaatio, jonka avulla voidaan tuottaa sivuvirroista esimerkiksi rehu- ja ravintoaineita. Kuvan vasen puoli kuvaa hävikkitaikinan syntyprosessia teollisessa taikinankäsittelyssä Kivikylän tehtaalla Eurassa, ja oikea puoli esittelee mikrobifermentaation prosessia. Tutkimusten mukaan tärkkelyspitoiset leipomosivuvirrat soveltuvat hyvin mikrobien ravinnoksi, joten tässä demonstraatiossa hävikkitaikinaa käytetään mikrobifermentaation esimerkkiraaka-aineena. Klikkaa punaisia kuvakkeita saadaksesi lisätietoa prosessin eri vaiheista.
Hävikkitaikinan mikrobifermentointi
Katri Juva
Created on October 2, 2025
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Essential Business Proposal
View
Project Roadmap Timeline
View
Step-by-Step Timeline: How to Develop an Idea
View
Artificial Intelligence History Timeline
View
Microlearning: Teaching Innovation with AI
View
Microlearning: Design Learning Modules
View
Video: Responsible Use of Social Media and Internet
Explore all templates
Transcript
Hävikkitaikinaa solumaatalouden raaka-aineeksi
Aloita tästä
Sivuvirran muodostuminen
Sivuvirran hyödyntäminen
Tuotteet puhdistetaan ja tiivistetään
Kun halutut lopputuotteet on saatu kerättyä, ne on yleensä vielä puhdistettava. Biomassafermentoinnissa tuotettu mikrobimassa puhdistetaan usein pesemällä tuote. Täsmäfermentoinnissa epäpuhtaudet voidaan poistaa erilaisilla suodatusprosesseilla. Puhdistamisen jälkeen tuotteita tiivistetään poistamalla niistä ylimääräinen vesi joko haihduttamalla tai kalvosuodatuksella.
Lue lisää prosessista ja teknologioista
Mikrobifermentoinnin lopputuotteet
Mikrobifermentoinnilla voidaan tuottaa muun muassa proteiineja, rasvoja, vitamiineja ja aromiaineita ilman kokonaista kasvia tai eläintä. Erityisesti menetelmällä valmistetut proteiinituotteet ovat herättäneet viime aikoina paljon kiinnostusta, sillä uudet proteiinilähteet nähdään tärkeänä osana tulevaisuuden ruokajärjestelmää. Myös rehuraaka-aineissa on kasvava tarve kestäville proteiinilähteille. Solumaatalouden proteiinituotteet ovat usein jauhemaisia. Jauheilla on mahdollista lisätä erilaisiin ruokatuotteisiin proteiinia. Uuselintarvikelainsäädäntö kuitenkin viivästyttää osaltaan tuotteiden elintarvikekäyttöä: Elintarvikekäyttöön tarkoitetut uudet solumaatalouden tuotteet luokitellaan Euroopan unionin uuselintarvikeasetuksen mukaan uuselintarvikkeiksi, mikäli niitä ei ole unionin sisällä käytetty merkittävissä määrin ihmisravinnoksi ennen 15.5.1997. Uuselintarvikkeiden kaupallistaminen EU-maissa edellyttää viranomaislupaa.
Lue lisää uuselintarvikelupaprosessista Apetit Oyj:n blogista
Mitä solumaatalous on?
Tarkkuusfermentointi
Solumaataloudessa ruokaa tuotetaan ilman kokonaista eläintä tai kasvia. Tuotannossa hyödynnetään mikrobeja ja soluviljelmiä. Solumaatalous ei nimestään huolimatta ole maataloutta, vaan solujen kasvatusta ihmisen rakentamassa bioreaktorissa.
Solumaatalous
Tapa tuottaa elintarvikkeita tai muita biomateriaaleja ilman kokonaista eläintä tai kasvia
Mikrobifermentointi
Soluviljely
Biomassafermentointi
Mikrobien (hiiva, sieni, bakteeri) hyödyntäminen yhdisteiden tai mikrobimassan tuotannossa
Eläin- tai kasvisolujen kasvatus ravintoliuoksessa
VTT on arvioinut solumaatalouden vientipotentiaaliksi Suomelle jopa 500-1000 miljoonaa euroa vuoteen 2035 mennessä.
Taikinankäsittelylinjasto ja hävikin muodostuminen
Pizzataikinan valmistus Kivikylän tehtaalla on pitkälle automatisoitu prosessi, jossa syntyy myös hävikkitaikinaa. Prosessi etenee seuraavasti: Pizzataikina kaadetaan taikinansekoitussäiliöstä pizzalinjastolle. Linjastolla koneet muokkaavat ja leikkaavat taikinan pyöreiksi pizzapohjiksi. Leikkuussa syntyvät kanttipalat sekoitetaan takaisin uuteen taikinaan, joten hävikkiä ei tässä vaiheessa vielä muodostu. Työvuoron päättyessä osa taikinasta kuitenkin jää yli. Taikinan ominaisuudet muuttuvat yön yli kestävän säilytyksen aikana, eikä sitä pystytä täysimääräisesti hyödyntämään seuraavan päivän tuotannossa. Näin syntyy hävikkitaikinaa. Viereinen kaavio havainnollistaa, miten taikina kulkee linjastolla ja missä vaiheissa kanttipaloja syntyy.
Kaavion lähde: Hävikkitaikinan käyttömahdollisuudet - Case: Kivikylän pizzatehdas (linkki raporttiin), Eura. Valokuvat: Elsa Penttilä, Satakunnan Biolaakso
Prosessiin valitaan sopiva mikrobikanta
Esimerkiksi EniferBio Oy hyödyntää tuotannossaan PEKILO® -mikrosieniä. PEKILO® -sienet käyttävät ravintonaan hiilihydraattipitoisia biomassoja. Tuotettava PEKILO® -mikrosienimassa on ravinteikasta myko- eli sieniproteiinia, jota voidaan käyttää rehuihin ja elintarvikkeisiin.
Perinteisessä merkityksessä fermentointi viittaa käymiseen, jossa mikrobit muuttavat sokeria orgaanisiksi hapoiksi, kuten maito-, etikka- tai voihapoksi. Mikrobifermentaation kohdalla termi ymmärretään paljon laajemmin: Mikrobit hajottavat orgaanista ainetta käyttäessään sitä ravintonaan ja tuottavat erilaisia aineenvaihduntatuotteita sekä mikrobimassaa. Mikrobifermentaatiossa voidaan hyödyntää monenlaisia mikrobeja, kuten sieniä, hiivoja ja bakteereja. Käytettävä mikrobikanta valitaan sen mukaan, millaista lopputuotetta tavoitellaan.
Onego Bio Oy hyödyntää geneettisesti muokattua leivinhiivaa, joka on suunniteltu tuottamaan kananmunan valkuaisainetta, ovalbumiinia. Ovalbumiini on kananmunan tärkein proteiini (yli puolet valkuaisen proteiineista), ja se vastaa monesta kananmunan rakenteeseen ja toiminnallisuuteen liittyvästä ominaisuudesta.
Mikrobifermantaatio terästankeissa
Käytännössä mikrobifermentaatio on ravinteiden ja orgaanisten raaka-aineiden muuttamista proteiiniksi, rasvoiksi tai muiksi halutuiksi yhdisteiksi mikrobien avulla suurissa terästankeissa eli bioreaktoreissa.
Katso videolta, miltä laboratoriomittakaavan bioreaktori näyttää ja miten prosessia valvotaan!
Videon lähde: YouTube – The Bioreactor (GFP Fermentation part 3 of 6), julkaissut BioNetwork
Solujen kerääminen eli ns. sadonkorjuu
Mikrobimassa tai mikrobien tuottamat halutut yhdisteet kerätään kasvatusvaiheen jälkeen talteen. Bioreaktorissa olevasta lietemäisestä massasta erotetaan haluttu fraktio. Erottamiseen voidaan käyttää esimerkiksi dekantterilinkoa tai separaattoria. Dekantterilingossa vaakatasoon asetettu, lieriömäinen rumpu pyörii suurella nopeudella. Lietteen kiinteät jakeet painautuvat rummun ulkoseinämää vasten kiinteäksi kerrokseksi. Nestemäinen jae jää keskelle ja poistuu rummun toisesta päästä. Separaattorissa kartiomaisista päällekkäisistä levyistä koostuva paketti eli kuula pyörittää nestettä separaattorin sisällä. Keskipakoisvoima saa kiintoaineksen saostumaan kulhon ulkopinnoille. Kartiomaiset levyt lisäävät erotustehokkuutta. Nestemäinen jae saadaan talteen separaattorin ulosmenokanavasta. Solujen tai yhdisteiden keräämisen jälkeen niitä on vielä puhdistettava ja usein tiivistettävä. Myös näihin vaiheisiin tarvitaan teknologiaa.
Lue lisää mikrobifermentaation sadonkorjuusta
Solutehtaiden raaka-aineet
Solutehtaissa kasvatettavat mikrobit tarvitsevat ravinnokseen ravinnepitoisia biomassoja kuten esimerkiksi elintarviketeollisuuden, maatalouden, metsätalouden tai metsäteollisuuden sivuvirtoja. Sivuvirta ei välttämättä sovellu mikrobien ravinnoksi sellaisenaan, vaan vaatii jonkinlaisen esikäsittelyn sopivan olomuodon ja koostumuksen aikaansaamiseksi. Esikäsittelymenetelmän valintaan vaikuttaa käytetty mikrobiprosessi: jotkut mikrobit tarvitsevat yksinkertaisia sokereita, kun taas toiset voivat hyödyntää monimutkaisempia yhdisteitä sellaisenaan. Tärkkelyspitoiset sivuvirrat, kuten erilaiset ylijäämätaikinat, ovat koostumukseltaan potentiaalisia raaka-aineita mikrobiprosesseihin. Sopivan esikäsittelymenetelmän valinta vaatii testausta.
Mitä kuvassa tapahtuu?
Tämä vuorovaikutteinen kuva havainnollistaa, miten solumaataloudessa voidaan käyttää mikrobeja elintarviketeollisuuden sivuvirtojen jalostamiseen. Esimerkkinä solumaatalouden sovelluksista esitellään mikrobifermentaatio, jonka avulla voidaan tuottaa sivuvirroista esimerkiksi rehu- ja ravintoaineita. Kuvan vasen puoli kuvaa hävikkitaikinan syntyprosessia teollisessa taikinankäsittelyssä Kivikylän tehtaalla Eurassa, ja oikea puoli esittelee mikrobifermentaation prosessia. Tutkimusten mukaan tärkkelyspitoiset leipomosivuvirrat soveltuvat hyvin mikrobien ravinnoksi, joten tässä demonstraatiossa hävikkitaikinaa käytetään mikrobifermentaation esimerkkiraaka-aineena. Klikkaa punaisia kuvakkeita saadaksesi lisätietoa prosessin eri vaiheista.