Aus PET-Flaschen werden Kekse: US-Forscher entwickeln 6,5-Punkte-Snack „µBites“
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Ausgediente Kunststoffflaschen könnten künftig als Basis für Nahrungsmittel dienen.
Ausgediente Plastikflaschen landen meist auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen. Ein Forschungsteam der Southern Illinois University verfolgt nun einen radikal anderen Ansatz: die Umwandlung von PET-Kunststoff in vollwertige Lebensmittel.
„Plastik besteht schließlich ebenso wie Nahrungsmittel aus Kohlenstoff“, erklärt Studienleiter Lahiru Jayakody die Idee hinter dem Projekt.
Nahrung für dreijährige Raumfahrtmissionen
Den Anstoß für die Entwicklung gab die „Deep Space Food Challenge“ der US-Raumfahrtbehörde NASA. Gesucht wurden Konzepte, um vier Astronauten auf einer dreijährigen Weltraummission autark mit Proviant zu versorgen.
Jayakodys Team griff dabei auf Polyethylenterephthalat (PET) zurück – den Kunststoff, aus dem ein Großteil aller Getränkeflaschen gefertigt ist. In Kombination mit pflanzlichen Abfällen wie Maisstängeln dient der Müll als Ausgangsstoff für die Kalorienproduktion.
Hydrothermale Spaltung und Spezialhefe
Der Upcycling-Prozess läuft in zwei zentralen Schritten ab. Zunächst wird das geschredderte PET zusammen mit Pflanzenresten unter Einwirkung von Wasser, Sauerstoff und hoher Hitze zersetzt.
Bei diesem oxidativen hydrothermalen Verfahren entsteht unter anderem Ethylenglykol, ein kurzkettiger Alkohol.
Gentechnisch veränderte Mikroorganismen
Im Anschluss kommen speziell angepasste Mikroorganismen zum Einsatz. Die Forscher modifizierten gewöhnliche Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae) sowie die Hefeart Rhodosporidium toruloides gentechnisch.
Diese Hefestämme verstoffwechseln das toxische Ethylenglykol sowie weitere Kohlenwasserstoffe und produzieren daraus essbare Proteine, Fette und Zucker.
- Biomasse: Die Hefezellen bilden eine nährstoffreiche Paste.
- Struktur: Durch Zugabe von pflanzlicher Stärke und Ballaststoffen entsteht ein formbarer Teig.
- Endprodukt: Getrocknet ergeben sich haltbare Kekse, die das Team „µBites“ (Mikrohappen) nennt.
Vanillearoma und Vitamin A direkt aus dem Reaktor
Um den Nährwert und die Akzeptanz zu steigern, passten die Forscher den Stoffwechsel der Mikroben weiter an. Die Hefen wandeln Ferulasäure aus Pflanzenresten direkt in natürliches Vanillin um.
Gleichzeitig erzeugt Rhodosporidium toruloides Beta-Carotin, die Vorstufe von Vitamin A.
In ersten sensorischen Tests schnitt ein Prototyp überraschend gut ab: Testpersonen vergaben im Schnitt 6,5 von neun möglichen Punkten für Geschmack, Konsistenz und Form.
Das Verfahren befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Eine offizielle Zulassung der „µBites“ als Lebensmittel steht bislang aus, soll aber nach weiteren Optimierungen in den kommenden Jahren angestrebt werden.