Съели бы вы печенье, сделанное из пластика?
В каком-то смысле люди и так регулярно проглатывают пластик — микроскопические и наноскопические частицы обнаруживаются в пище. Но исследователи из Университета Южного Иллинойса решили пойти гораздо дальше и попробовать намеренно превратить пластиковые отходы в полноценную еду.
Результатом стало небольшое печенье, которое разработчики называют «микробайтс». Правда, между выброшенной пластиковой бутылкой и готовым печеньем находится довольно сложная цепочка обработки.
Проект первоначально появился в рамках конкурса НАСА по созданию еды для дальних космических миссий. По словам микробиолога Лахиру Джаякоди, пищевой биоразлагаемый пластик действительно можно переработать в пищу. Разработанная система при этом может быть достаточно компактной и переносной.
Исследователи считают, что подобное оборудование однажды можно будет использовать там, где получение обычной еды затруднено: например, в подводных лодках, машинах служб помощи при стихийных бедствиях, пустынях, Арктике или Антарктике. В перспективе технология потенциально может пригодиться даже на Марсе или Луне.
Сначала пластик необходимо практически разобрать на исходные углеродные компоненты. Для этого учёные используют кислород и воду при высокой температуре и давлении.
В экспериментах перерабатывали полиэтилентерефталат — распространённый вид пластика — вместе с сельскохозяйственными отходами, например стеблями и листьями кукурузы. В результате получается жидкое сырьё.
Затем его отдают дрожжам. Культивируемые микроорганизмы перерабатывают полученное вещество в питательную пищевую массу.
Технически на этом этапе продукт уже может быть съедобным, но привлекательной едой его назвать трудно. Поэтому исследователи изменили разные штаммы дрожжей так, чтобы они производили необходимые пищевые компоненты: белки, жиры, витамины, ароматические вещества, красители и соединения, отвечающие за вкус.
Например, один из штаммов производит ванилин, придающий продукту характерный запах и вкус ванили. Другой создаёт бета-каротин — пигмент, благодаря которому морковь имеет оранжевый цвет и который человеческий организм способен превращать в витамин А.
Полученные ингредиенты смешивают в сырое тесто, загружают в пищевой трёхмерный принтер и формируют печенье слой за слоем. После этого его готовят в микроволновой печи, чтобы оно затвердело и приобрело привычную форму.
Но главный вопрос остаётся очевидным: каково оно на вкус?
Пока ответа нет. Пробовать экспериментальное печенье людям ещё не разрешили, поскольку исследования безопасности не завершены. Однако слепые сенсорные испытания показали, что продукт обладает приятным запахом и хорошей текстурой на ощупь.
По словам Джаякоди, созданную в лаборатории пищу подробно проверяли как сами исследователи, так и независимые аккредитованные лаборатории. Учёные искали токсичные вещества, тяжёлые металлы, аллергены и опасные микроорганизмы. Сейчас также проводятся эксперименты, имитирующие пищеварение, и другие анализы, необходимые перед испытаниями на людях.
До практического применения технологии ещё далеко. Сейчас полный процесс занимает один-два дня и позволяет превратить в пищу более половины углерода, содержащегося в исходных отходах.
Исследователи рассчитывают повысить этот показатель. Теоретически непрореагировавший углерод можно снова направлять в систему и приблизиться почти к полной переработке. Хотя система задумывалась как практически безотходная, около десяти процентов углеродного материала всё же может уходить в виде газа или оставаться непереработанным.
Есть и другая проблема: нынешний процесс состоит из 33 этапов. Тем не менее всё необходимое оборудование потенциально можно разместить в компактной автономной установке, что особенно важно там, где мало места и ресурсов.
Для космического применения остаётся ещё одно серьёзное препятствие — систему необходимо заставить стабильно работать в условиях микрогравитации.
При этом печеньем возможности технологии не ограничиваются. Исследователи выбрали его лишь как наглядное доказательство работоспособности идеи. Получаемые белки, ароматические вещества и витамины можно использовать и для других продуктов, включая заменители молока и мяса. Команда также изучает возможность производства таким способом кормов.
Так что пока печенье из переработанного пластика никто не ест. Но сам принцип уже продемонстрирован: отходы можно разобрать на более простые вещества, переработать с помощью микроорганизмов и снова собрать из них пищевые ингредиенты.
