Щороку у світі накопичується близько 37 мільйонів тон пивоварного відпрацьованого зерна — найбільшого побічного продукту пивної промисловості. На кожен літр пива припадає приблизно 200 грамів цього відходу, і його кількість лише зростатиме, адже до 2031 року світові продажі пива збільшаться на третину.
Детальніше про те, як вчені та підприємці перетворюють відпрацьоване пивоварне зерно на білкові продукти, альтернативну шкіру та навіть біопластик — розповідаємо далі.
Білок та корисні харчові волокна: чи можна вважати відпрацьовані зерна після приготування пива можливістю для людей
Щороку пивоварні у всьому світі продукують тонни відпрацьованого зерна. Більшість цього побічного продукту — близько 70% — йде на корм худобі, ще 10% використовують для виробництва біогазу. Але майже п’ята частина просто опиняється на звалищах, де гниє, виділяючи в атмосферу метан. Однак цей «пивний баласт» може стати не тягарем, а ресурсом.
Тільки в Україні за 12 місяців 2023 року в Україні виробили 1,334 мільярда літрів пива.
Відпрацьоване пивоварне зерно або пивна дробина — це побічний продукт пивоваріння, який залишається після вилучення екстрактивних речовин із зерна.
Водночас у ньому прихована велика кількість білка та корисних харчових волокон. Зокрема це:
- клітковина, яка залишається в дробині, оскільки вона не розчиняється під час процесу пивоваріння;
- білки, які залишаються у відпрацьованому зерні, оскільки не всі вони екстрагуються в сусло (водний розчин екстрактивних речовин фруктової, ягідної та іншої сировини, призначеної для зброджування, — ред.);
- жири, адже вони не розчиняються у воді;
- мінеральні речовини, які залишаються в дробині після процесу пивоваріння.
Саме такий склад робить відпрацьоване пивоварне зерно потенційно корисним для різних галузей, включаючи кормову промисловість та виробництво біопалива. Й водночас може бути цікавим для різноманітних підприємств.
До прикладу, швейцарський стартап «Upgrain» уже зробив крок у цьому напрямку. У 2024 році він запустив систему, яка прямо на території пивоварень перетворює зернові залишки на продукти, придатні для споживання людиною. Їх можна використовувати в їжі, а також допомогти задовольнити зростаючий глобальний попит на білок.
Один із співзасновників компанії, Вільям Бейск’єр, називає пивоварне зерно «прихованим скарбом» у світі стійкого та здорового харчування.
«Існує все більше і більше попиту на покращення продуктів харчування, особливо на отримання більшої кількості білка та клітковини», — додає Вільям Бейск’єр.
Де можна придбати продукти з «пивних відходів»?
Водночас те, що колись було просто пивоварним відходом, тепер стає інгредієнтом майбутнього. Швейцарська компанія «Upgrain», данська «Agrain» та ірландська «BiaSol» вже перетворюють відпрацьоване зерно на білкові та клітковинні добавки для харчової промисловості. Їх додають у випічку, піцу, гранолу та навіть чипси.
Щодо останнього, то органічні солоні чіпси компанії «Agrain» мають унікальний і насичений аромат, який походить від доданого дробленого зерна. Окрім цього, вони містять клітковину, а 25% пивної дробини в кожному шматку робить ці чіпси ситними та екологічними. За 75 грамів таких чіпсів потрібно заплатити 3,25 євро (приблизно 145 гривень).
Також можна придбати крекери за 3,99 євро (приблизно 180 гривень) або три види борошна — за 20 євро (майже 900 гривень).
Ірландська компанія «BiaSol» пропонує придбати за 49 євро (приблизно 2 199 гривень) набір смаколиків, в який увійде 4 упаковки вівсяних батончиків, 4 пакети граного та ще 10 пачок вівсяних батончиків з різними смаками.
Але й на цьому не все . До прикладу, швейцарська мережа супермаркетів «Migros» застосовує «пивні відходи» як частину альтернативного рослинного м’яса. Дві котлети можна придбати за 4,95 євро (приблизно 222 гривні).
Сінгапурська компанія «Prefer» створила з «відходів» каву. За 250 мл холодного заварювання лате з шоколадного та солодовим вівсяним доведеться заплатити 6 доларів (майже 250 гривень).
Відпрацьоване пивоварне зерно багате на поживні речовини, і дедалі більше стартапів знаходять йому нові застосування. З нього виробляють веганське ячмінне молоко, екологічну шкіру, хлібобулочні вироби, а також розглядають можливості його використання в будівництві, косметиці та навіть у виробництві паперу.
Водночас багато розробок ще перебувають на ранніх стадіях, а обробка пивоварного зерна потребує значних енергетичних витрат і та й зерно швидко псується. Але науковці та підприємці вже працюють над цим.
До цієї тенденції долучаються й гіганти індустрії. Бельгійська компанія «Anheuser-Busch InBev» і чиказька «Molson Coors» створили власні веганські бренди ячмінного молока на основі відпрацьованого зерна. «Molson Coors» запевняє, що її продукт «Golden Wing» має насичений вершковий смак» і містить на 25% менше цукру, ніж більшість вівсяного молока. За шість пачок такого молока доведеться віддати 32,99 долара (майже 1 365 гривень).
«Це нова захоплива ідея, — каже Бейск’єр. — Якби мені сказали чотири роки тому, що пивоварне зерно буде джерелом їжі людини, я б запитав, що ви маєте на увазі. Але ми на шляху до того, щоб перероблений BSG став основним продуктом харчової промисловості».
Бейск’яєр додає у коментарі «BBC.News», що розуміє, чому деякі люди можуть гидливо ставитися до поняття «переробленої їжі», але водночас наголошує, що люди повинні зрозуміти, що пивоварне зерно не є відходами. Його навпаки рятують від відходів.
Використання відпрацьованого пивоварного зерна для виробництва рослинного білка має ще один важливий екологічний аспект: теоретично це може скоротити площі орних земель, які зараз використовуються для вирощування пшениці, сої та гороху.
Деякі компанії знаходять ще ширше застосування цьому ресурсу. Естонський стартап «Äio» використовує пивоварні та сільськогосподарські відходи для створення альтернативи пальмовій олії — одного з головних чинників вирубки лісів в Індонезії та інших країнах.
Але є й труднощі — зерно швидко псується через високу вологість, стаючи ідеальним середовищем для бактерій. Брак місцевого попиту та складність зберігання призводять до того, що значна частина таки опиняється на звалищах. Саме тому важливо переробляти відпрацьоване пивоварне зерно поряд з великими підприємствами.
Наразі компанії шукають ефективні методи консервації, щоб врятувати цей цінний ресурс від марнотратства. Також проводять дослідження, які допоможуть полегшити зберігання.
Пивоварне зерно може стати сировиною майбутнього
Пивоварне зерно знаходить застосування не лише в харчовій промисловості. Лондонський стартап «Arda Biomaterials» експериментує з перетворенням зерна на екологічну альтернативу шкірі.
Перші спроби були далекими від ідеалу, але завдяки супрамолекулярній хімії компанія створила білки, що імітують структуру тваринної шкіри. Цікаво, що колір матеріалу залежить від типу пива: темні сорти, як-от «Guinness», дають чорний відтінок, а лагери — коричневий.
Засновник стартапу Бретт Коттен зазначає, що більшість замінників шкіри або неекологічні, або важко масштабуються. Натомість їхній матеріал виготовляється зі звичайного пивного зерна, а перші зразки були створені просто на кухні.
Наразі команда тестує матеріал на сумках і картхолдерах. У 2025 році, як зазначили в компанії, у Лондоні відкриється пілотний завод, здатний виробляти до 1500 квадратних метрів цього унікального матеріалу щороку.
За оцінками «Arda Biomaterials», якщо їхній завод співпрацюватиме з великим пивоварним підприємством, наприклад, «Heineken» або «InBev», відпрацьованого зерна вистачить для виробництва 5–10 мільйонів квадратних метрів екологічної шкіри щороку. Це зробило б її конкурентоспроможною в модній індустрії та виробництві автомобільної оббивки.
Якщо підключити кілька великих пивоварень, вартість як натуральної, так і пластикової синтетичної шкіри може суттєво знизитися. Коттен припускає, що лише 10% світового запасу пивоварного зерна могли б повністю покрити глобальний попит на шкіру.
«Звичайно, зовнішній вигляд нашого матеріалу важливий, але також важлива масштабованість, — каже засновник стартапу. — Індустрія моди просто хоче отримати новий варіант для тваринної або поточної біошкіри. І хоча часто приємно працювати з невеликою партією матеріалу, але ви повинні мати можливість виробляти в масштабі, щоб справді зацікавити».
Неідеальна переробка ідеального матеріалу
Переробка пивоварного зерна має свою ціну. Традиційні методи, серед яких механічна обробка під високим тиском і температурою або застосування сильних хімікатів енергоємні та можуть спричиняти екологічні проблеми.
Тому дослідники шукають альтернативні підходи для вилучення білка з відпрацьованого зерна. Один із перспективних методів — використання бактерій і ферментів, які природним чином руйнують хімічні зв’язки. Минулого року сингапурська команда «Heineken Asia», застосувала до відпрацьованого зерна ферментацію, аби виділити білок. Водночас завдяки цьому процесу зерно стало багатшим на поживні речовини та жирні кислоти.
Ще один проривний підхід — нагрівання зерна мікрохвилями. Цей метод дозволив отримати понад 80 відсотків доступного білка — найбільший показник на сьогодні.
«Використання мікрохвильових печей є складним завданням, оскільки вони потребують енергії, ефективності та масштабованості», — каже професор харчової науки та технологій у Наньянському технічному університеті в Сінгапурі Вільям Чен.
І додає: «Ми повинні робити те саме з іншими багатими на білок відходами, такими як залишки сої».
Доцент кафедри неорганічної хімії Солфордського університету у Великій Британії Роза Арріго наголошує, що пивоварне зерно має «спеціальний склад, багатий хімічними речовинами, які можуть з часом використовуватися для виробництва нових матеріалів».
В Італії вже працюють над створенням біопластику з відпрацьованого пивоварного зерна. Дослідницька група, координована Університетом Перуджі, розробляє метод його переробки у вологому стані, що дозволяє уникнути енерговитратного сушіння.
У межах проєкту «Polymeer» вчені протягом чотирьох років планують створити перший продукт — ймовірно, біорозкладну плівку для упаковки та сільського господарства.
«Я вважаю, що справжній потенціал пивоварного відпрацьованого зерна був упущений, тому що навіть коли білок видалено, залишається багато корисних відходів, таких як лігнін і целюлоза, які потенційно можуть стати сировиною», — розповідає доцент кафедри біотехнології в Університеті Перуджі та координатор проєкту «Polymeer» Ассунта Марроккі.
Раніше ми розповідали, що ще 20 років тому ідея приготувати м’ясний бургер без найважливішого інгредієнту (себто м’яса) здавалася надто фантастичною. Сьогодні ж вчені прогнозують, що до 2035 року альтернативне м’ясо, вирощене в лабораторіях, може охопити понад 20% всього ринку білків, а попит на «гуманне м’ясо» та альтернативні молочні продукти стрімко зростає.
