Mikroskopické řasy jsou jedním z nejslibnějších zdrojů bílkovin a mikroprvků na naší planetě. Pěstování chlorelly by se v budoucnu mohlo stát ziskovým byznysem, zejména v souvislosti se zvýšenou poptávkou po produktech šetrných k životnímu prostředí a rostoucím problémem nedostatku bílkovin

Protože žádné řasy nemají kořeny, listy ani stonky, mohou využívat oxid uhličitý a živiny efektivněji než suchozemské rostliny, což jim umožňuje růst rychleji. Řasy se poměrně snadno pěstují a sklízejí za účelem produkce biomasy, kterou lze použít jako potravinu nebo k výrobě biopaliv, bioplastů, potravinářských přísad a kosmetiky.

Chlorella ( Chlorophyta, Trebouxiophyceae ), jedna z nejvíce studovaných mikrořas, je nyní pěstována v průmyslovém měřítku více než 70 společnostmi po celém světě. Roční produkce biomasy chlorelly přesahuje 2000 tun, používá se především na doplňky stravy a protein-vitaminové koncentráty, malý podíl je určen pro kosmetický trh a akvakulturu.

Jak byla k dispozici molekulární data, bylo jasné, že mnoho zelených mikrořas s podobnými morfofyziologickými vlastnostmi bylo chybně klasifikováno jako „chlorella“. Taxonomie rodu je stále v revizi, ale C.vulgaris и C.pyrenoidosa jsou dva nejpěstovanější druhy v komerčním měřítku.

Chlorella roste dobře ve sladkých nebo brakických vodách, ale je známo i několik mořských kmenů. Je důležité se vyvarovat záměny s tzv. „mořskou chlorellou“, organismem, který se do kultury pokusil zavést v 1980. letech – kvůli vysokému obsahu kyseliny eikosapentaenové (jedná se o jednu z cenných omega-3 polynenasycených mastných Většina této látky se nachází v tučných studenovodních rybách, jako je losos). “Sea Chlorella” byla později správně identifikována jako Nanochloropsis, Nannochloropsis sp.

Použití jako potravina a biopalivo

Chlorella je jednou z mála mikrořas (společně s Dunaliellou, Hematococcus a Spirulina), které lidé hojně využívají jako potravu. Obsahuje hodně bílkovin s vyváženým složením aminokyselin, vitamíny, minerály a polynenasycené mastné kyseliny včetně olejové a linolové. Některé kmeny mohou být také bohatým zdrojem luteinu.

Chlorella je celosvětově uznávána jako bezpečná potravinová složka a používá se především jako potravinářská přísada: jako barvivo v pečivu, jako přísada do fermentovaného mléka a jogurtů pro zvýšení životaschopnosti bakteriálních probiotik a je součástí těstovin a dalších potravin pro zvýšit nutriční hodnotu. Proteinový hydrolyzát chlorelly byl testován také jako sportovní doplněk.

ČTĚTE VÍCE
Jak se starat o sazenice lilku?

V posledním desetiletí bylo biopalivo z řas považováno za perspektivní oblast. V tomto smyslu je Chlorella velmi zajímavá, protože ve stresových podmínkách (a v závislosti na kmeni) může akumulovat velké množství lipidů nebo syntetizovat škrob. Studie, kde byla Chlorella umístěna do podmínek nedostatku dusíku nebo fosforu, ukázaly, že řasa vykazovala vysokou produktivitu lipidů (až přibližně 50 %). Za optimálních podmínek je možné získat obsah lipidů až 25 %. Některé chlorely jsou také velmi produktivní, pokud jde o škrob, jsou tedy potenciálními náhradami suchozemských rostlin bohatých na škrob pro výrobu bioetanolu. Extrahovaná (delipidizovaná) biomasa chlorelly, stále bohatá na bílkoviny, sacharidy, minerály a bioaktivní sloučeniny, může sloužit jako surovina pro hodnotné potravinářské produkty a krmivo pro hospodářská zvířata.

Obtíže při užívání chlorelly

Mikrořasy mají oproti tradičním plodinám řadu výhod. K růstu nevyžadují úrodnou půdu a jsou velmi účinné při využívání živin, zabraňují nebo omezují znečištění vodních ploch nepoužitými hnojivy. Některé řasy lze pěstovat v brakické, slané nebo dokonce mořské vodě, takže si nekonkurují o ubývající sladkovodní zdroje.

Využití odpadních vod jako zdroje živin je také atraktivní možností pro pěstování chlorelly na biopalivo. Kultury mikrořas se mohou živit CO2 z kouře a smogu; omezením však může být potřeba samostatného přísunu oxidu uhličitého do pěstební nádrže – ve srovnání s rostlinami, které absorbují CO2 přímo ze vzduchu.

Aby byla biomasa mikrořas ekonomicky konkurenceschopná jako zdroj potravy nebo biopaliva, je třeba snížit náklady na systém pěstování. Zejména náklady na osvětlení, míchání a chlazení jsou v uzavřených systémech velmi vysoké; lze je výrazně snížit například výběrem kmenů s vysokým vztlakem – nebo kmenů, které mohou růst při vysokých teplotách. Udržitelná kultivace mikrořas vyžaduje kmeny, které mohou růst s vysokou produktivitou v mořské nebo brakické vodě.

Trhy s potravinami a krmivy vyžadují velké objemy biomasy při nízkých nákladech (méně než 1 EUR/kg). V současné době náklady na produkci řas přesahují 4–5 EUR/kg, a přestože ekonomické prognózy předpovídají snížení na 1–2 EUR/kg, komercializace chlorelly jako potravinářského produktu zatím není možná.

Pěstování chlorelly

ČTĚTE VÍCE
Jak správně zasadit sazenice brokolice?

Chlorella se vyrábí v průmyslovém měřítku za fotoautotrofních podmínek (hlavně ve volné vodě) nebo heterotrofně ve fermentorech. Největší uzavřený systém používaný pro autotrofní výrobu v průmyslovém měřítku je trubkový fotobioreaktor o objemu 700 m3 instalovaný ve společnosti Roquette Klötze GmbH & Co. Ročně vyprodukuje přibližně 100 tun vysoce kvalitní biomasy chlorelly pro trh se zdravou výživou.

Pro pěstování chlorelly můžete použít jak otevřené, tak uzavřené kultivátory – prodávají se systémově, sestavené. Otevřené kultivátory neizolují suspenzi řas od atmosféry, díky čemuž jsou levné na výrobu a jednoduché na design. Při použití takových kultivátorů je však obtížné zajistit, aby byly růstové faktory řas optimalizovány a stabilizovány, což má za následek kejdu s nízkou hustotou.

Struktury uzavřeného typu umožňují upravit parametry pěstování a zvýšit výnos na jednotku objemu. Jsou také hospodárnější ve spotřebě chemikálií a oxidu uhličitého a mohou zvýšit hustotu suspenze a zlepšit její kvalitu bez ohledu na vnější podmínky.

Konstrukce kultivátorů mikrořas se liší, ale obvykle se skládají z reaktoru, osvětlovacího systému, kompresoru pro zlepšení výměny plynů, systému tepelné stabilizace pro udržení optimální teploty a zařízení pro míchání suspenze. Reaktory mohou mít různé tvary: kyvety, trubice, horizontální bazény. Krmný systém udržuje koncentraci živin ve vodě, aby nedocházelo ke zpomalování růstu mikrořas.

Zařízení na pěstování chlorelly

V Rusku existují podniky, které vyrábějí a prodávají zařízení pro pěstování chlorelly: zpravidla se jedná o podnikání na klíč – instalace zařízení, prodej kultivátorů chlorelly, školení v pěstitelské biotechnologii, plná podpora procesu. Jedná se např. o instalace řady KMK (kultivátor master kultury) a instalace řady FBI (foto-bioreaktor), s rozdílnou produktivitou. Náklady na KMK začínají od 250 tisíc rublů, FBI – od 600 tisíc rublů. Sada činidel na rok bude stát v průměru 15 tisíc rublů. Je třeba vzít v úvahu, že pěstování chlorelly bude vyžadovat značnou spotřebu elektřiny – řasy vyžadují pro aktivní růst jasné osvětlení.

Kultivátor chlorelly je nádoba na suspenzi chlorelly, do které jsou ponořeny světelné zdroje originálního designu. Je vybaven i dalšími zařízeními, která zajišťují optimální podmínky pro množení chlorelly ve speciální živné půdě. Instalační sada dále obsahuje sadu činidel pro přípravu živného média, suspenzi mateřské kultury chlorelly atd. Obecný provozní cyklus kultivátoru jsou celé tři dny (dokud se nezvýší požadovaná hustota buněk v suspenzi).

ČTĚTE VÍCE
Jak opravit konzervaci?

Podnikání s pěstováním chlorelly může být ziskové a perspektivní, vyžaduje však pečlivou přípravu, průzkum trhu a vytvoření efektivní výrobní technologie. Při správném přístupu a organizaci však může přinést úspěch a zisk.

Přečtěte si také naše nové články:

  • Pěstování jedlého konopí pro figuríny
  • Podnikání od nuly na sběr odrůd rajčat
  • Jaké pojištění zvolit, abyste se vyhnuli finančním ztrátám
  • Touha po půdě: jak se stát farmářem
  • Zázrak robotizace: unikátní továrna na klobásy v Kashire

Kde prodávat přebytečné produkty? Většina farmářů již zná tržiště „Vlastní hospodaření“, kde je výhodné prodávat zboží a služby jiným právnickým osobám.