Würden Sie einen Keks aus Plastik essen? Forschende sagen: Er ist essbar

Würden Sie einen Keks essen, der aus Plastik hergestellt wurde?

Streng genommen nehmen wir ohnehin bereits eine erschreckend große Menge Plastik auf – in Form mikroskopisch kleiner und nanoskopischer Partikel in unserer Nahrung.

Nun wollen Forschende der Southern Illinois University (SIU) Carbondale erreichen, dass wir das Material absichtlich essen.

Ihre Kreation trägt den Namen µBites – wissenschaftliche Symbolschreibweise vorausgesetzt, spricht sich das „Mikrobissen“ aus.

Diese Kekse klingen womöglich noch weniger appetitlich als all die Insekten, die wir künftig vielleicht essen müssen. Doch sie durchlaufen zahlreiche Verarbeitungsschritte, die sie zumindest theoretisch sicher und nährstoffreich machen und hoffentlich auch gut schmecken lassen sollen.

Die Forschung begann im Rahmen von NASAs Deep Space Food Challenge. Das Team stellte das Konzept kürzlich bei einem Symposium der American Chemical Society vor.

„Die Umwandlung von (biologisch abbaubarem) lebensmittelechtem Plastik in Nahrung ist machbar“, sagte Lahiru Jayakody, Mikrobiologe an der SIU, gegenüber ScienceAlert.

„Das µBites-System ist ein anpassbares und transportables Gerät, das alle erforderlichen Komponenten vereint … Diese Einheiten könnten in U-Booten oder Katastrophenhilfefahrzeugen eingesetzt werden, um Lebensmittel bedarfsgerecht direkt vor Ort herzustellen.

„Das Verfahren eignet sich besonders dazu, kohlenstoffhaltige Abfälle in extremen Umgebungen wie Wüsten, der Arktis oder der Antarktis in Lebensmittel umzuwandeln – und ja, möglicherweise eines Tages auf dem Mars oder der Mondoberfläche.“

Warum Plastikabfälle für µBites interessant sind

Plastik gehört wegen seiner Flexibilität und Haltbarkeit zu den allgegenwärtigsten Materialien der modernen Welt. Genau dieser Vorteil wird jedoch zum Nachteil, sobald es entsorgt werden soll: Die meisten Kunststoffprodukte landen auf Deponien, selbst wenn sie recycelbar wären.

Jüngere Forschung erzielte bereits Erfolge dabei, Plastikmüll in unterschiedliche nützliche Dinge umzuwandeln – nicht nur in weitere Kunststoffprodukte, sondern auch in Materialien, Kraftstoffe und sogar Medikamente. Bald könnte auch „Lebensmittel“ auf dieser Liste stehen.

Zwischen einer weggeworfenen Plastikflasche und einem essbaren Keks liegen natürlich einige Schritte.

Der erste ist ein an der SIU entwickeltes Verfahren namens oxidative hydrothermale Auflösung. Vereinfacht gesagt werden Materialien mithilfe von Sauerstoff und Wasser bei großer Hitze und hohem Druck in ihre Kohlenstoffbausteine zerlegt.

Das Team wandte dieses Verfahren auf Polyethylenterephthalat (PET) sowie landwirtschaftliche Abfälle wie Maisstängel und Blätter an, um ein flüssiges Ausgangsmaterial zu gewinnen.

Anschließend erhält kultivierte Hefe dieses Material und wandelt es in „nährstoffreiche Lebensmittelpasten“ um.

Und schon ist die Grundlage für Keksteig geschaffen.

Allein wäre das Endprodukt zwar technisch essbar, hätte aber vermutlich ein Geschmacks- und Nährstoffprofil, das kaum besser als Pappe wäre.

So entstehen Kekse aus Plastik

Deshalb veränderten die Forschenden verschiedene Hefestämme so, dass sie unterschiedliche Ausgangsmaterialien in weitere Lebensmittelzutaten überführen. Dazu zählen Proteine, Lipide, Vitamine, Aromastoffe, Farbstoffe und Geschmacksstoffe.

So wurde etwa ein Hefestamm darauf ausgelegt, die organische Verbindung Vanillin zu produzieren, die – wie ihr Name nahelegt – Vanilleduft und -geschmack liefert.

Ein anderer Stamm erzeugt das Pigment Beta-Carotin. Es verleiht Karotten ihre orange Farbe und wird vom Körper zu Vitamin A umgewandelt.

Aus diesen Zutaten wird ein roher Teig gemischt. Dieser kommt in einen 3D-Lebensmitteldrucker, der ihn Schicht für Schicht in einer gleichmäßigen Form ausgibt.

Zum Schluss wird der Keks in einer Mikrowelle gegart, damit er zu dem vertrauten Lebensmittel aushärtet.

Das Ausgangsmaterial wird an Hefe verfüttert, um Kekse herzustellen. (SIU Carbondale Communications/American Chemical Society)

Wir stellten dem Team die Frage, die wohl allen auf der Zunge liegt: „Nun, wie schmeckt er?“

Leider durfte bislang noch niemand einen probieren – vermutlich ist es besser, die Sicherheitsprüfungen abzuwarten. Verblindete sensorische Tests deuten jedoch darauf hin, dass der Keks angenehm riecht und sich gut anfühlt.

„Wir haben die Lebensmittelprodukte, die wir im Labor hergestellt haben, umfassend untersucht und sie zudem von akkreditierten unabhängigen Laboren analysieren lassen, um sicherzustellen, dass µBites-Kekse frei von giftigen Chemikalien, Schwermetallen, Allergenen und lebensmittelbedingten Krankheitserregern sind“, sagte Jayakody gegenüber ScienceAlert.

„Zur Vorbereitung auf Studien am Menschen führen wir simulierte Verdauungsstudien und weitere notwendige Analysen durch.“

Sicherheit, Effizienz und mögliche Einsatzorte

Abgesehen von noch ausstehenden Geschmackstests gibt es viel zu tun, bevor Menschen in abgelegenen Regionen, Katastrophengebieten oder im Weltraum regelmäßig µBites essen.

In seiner jetzigen Form benötigt das System ein bis zwei Tage und kann mehr als 50 Prozent des Kohlenstoffs aus Abfallmaterialien in Lebensmittelprodukte umwandeln. Das Team will diesen Wert jedoch steigern.

„Mit künftigen Iterationen sowie Forschungs- und Entwicklungsarbeiten könnten wir den nicht umgewandelten Kohlenstoff zurückführen und so nahezu 100 Prozent Umwandlung erreichen“, sagte Jayakody.

„Das System ist auf ein Null-Abfall-Konzept ausgelegt; allerdings könnten ungefähr 10 Prozent des Kohlenstoffmaterials als Abgas freigesetzt werden oder während des Prozesses nicht umgewandelt bleiben.“

Das Verfahren klingt zwar technisch – es umfasst derzeit 33 Schritte –, doch die Anlage kann in sich geschlossen und ausreichend transportabel sein, um dort eingesetzt zu werden, wo Platz und Ressourcen knapp sind.

Eine große Hürde besteht laut Team allerdings darin, das System in Mikrogravitation funktionsfähig zu machen. Bis dahin gibt es auf der Erde viele mögliche Anwendungsfälle.

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Zudem muss die Methode nicht auf Kekse beschränkt bleiben.

„Wir haben Kekse als Machbarkeitsnachweis hergestellt, aber die Lebensmittelzutaten können ebenso für andere Produkte verwendet werden, die Protein, Aroma und Vitamine benötigen, etwa Milchalternativen und Fleischalternativen“, sagte Jayakody.

„Zusätzlich untersuchen wir den Einsatz von µBites in der Futtermittelherstellung.“

Die Forschenden präsentierten ihre Arbeit am Montag auf der Herbsttagung der American Chemical Society in Chicago. Über ihre Arbeit lässt sich außerdem in einem Branchenbeitrag in Trends in Biotechnology lesen.

Dieser Artikel wurde von Clare Watson auf Fakten geprüft und von Clare Watson redigiert. Wir sind stolz auf unseren Prozess, doch auch wir sind nur Menschen. Wenn Sie einen Fehler entdecken, teilen Sie ihn uns bitte mit.