Proteinafgrøders næring GF 2
Planter gavner både dyr og mennesker, men ernæringskvaliteten afhænger af deres protein- og mineralindhold og tilgængelighed. Afsætningsmarkedet herhjemme har et stort potentiale for at løse forsyningsbehov og stigende flexitar-efterspørgsel.
I forløbet skal du lære;
Del 1: Proteinafgrøders næring
Hvad er proteinafgrøder?
I dette afsnit starter vi med at introducere begreberne proteinafgrøder og planteproteiner. Det skal sætte rammen for, hvad vi taler om, når vi snakker produktion og dyrkning af plantebaseret føde. Et marked som sandsynligvis kommer til at vokse i nær fremtid.
Proteinafgrøder er en landbrugsfaglig betegnelse for planter, der dyrkes for deres høje proteinindhold. Protein er en vigtig byggesten for både mennesker og dyr og indgår i blandt andet muskler, enzymer og celler. Proteinafgrøder dyrkes derfor enten til dyrefoder eller direkte til menneskeføde.
Planteproteiner er proteiner, der stammer fra planter frem for dyr. Når vi spiser for eksempel brød, bønner, linser, frø eller havregryn, får vi planteprotein. Proteiner består af lange kæder af aminosyrer, som kroppen bruger til at opbygge væv og celler. Nogle aminosyrer kan kroppen ikke selv producere. De kaldes essentielle aminosyrer og skal tilføres gennem kosten.
Animalske fødevarer som kød, mælk og æg indeholder typisk alle de essentielle aminosyrer i passende mængder. Mange planteproteiner har derimod et lavere indhold af nogle af de essentielle aminosyrer. Derfor kan det være en fordel at kombinere forskellige planteafgrøder i kosten. Korn og bælgfrugter supplerer eksempelvis hinanden og giver tilsammen en mere komplet proteinsammensætning.
I det danske landbrug er hestebønner, ærter og lupiner blandt de mest udbredte proteinafgrøder. Der dyrkes også soja i Danmark, og der findes sorter, som kan klare sig i det nordiske klima, selvom dyrkningen stadig foregår i begrænset omfang og med svingende udbytter.
Mange proteinafgrøder tilhører gruppen bælgfrugter, som producerer frø i bælge. Det omfatter blandt andet linser, kikærter og forskellige typer af bønner. Bælgfrugter spiller en særlig rolle i landbruget, fordi de gennem et samarbejde med bakterier omkring rødderne kan fiksere kvælstof direkte fra luften. Derfor kan de reducere behovet for kunstgødning og samtidig forbedre jordens frugtbarhed i sædskiftet.
Bælgfrugter som kløver eller lucerne dyrkes ofte sammen med græs i græs-kløver-blandinger. Her hæver bælgfrugterne proteinindholdet i foderet og tilfører kvælstof til dyrkningssystemet. Græs, eksempelvis rajgræs, dyrkes typisk til grovfoder og kan høstes flere gange om året.
Ikke alle proteinafgrøder er bælgfrugter. Raps er også en vigtig proteinafgrøde, fordi restproduktet fra olieproduktionen – rapskage – er meget proteinrigt og bruges som dyrefoder. Kløver og græs spiller desuden en central rolle i husdyrproduktionen, især til kvæg.
I moderne bioraffinering arbejdes der også med at udtrække protein direkte fra græs, så det kan bruges som en lokal proteinkilde og potentielt erstatte noget af den importerede soja. Der findes samtidig mange forskellige kombinationer af planteproteiner i både menneskers og dyrs kost, og forskellige afgrøder supplerer hinanden med energi, protein, fibre og næringsstoffer.
Den næring, som planterne optager fra jord, vand og luft, bliver nemlig en del af de fødevarer og det foder, som mennesker og dyr lever af. Når vi arbejder med proteinafgrøder, arbejder vi derfor også med forbindelsen mellem jord, planter, dyr og mennesker.
Del 2: Proteinafgrøders næring
Planter og menneskers ernæring
”Der er mange forbindelser mellem planters og menneskers ernæring.”
Sådan siger planteforsker og lektor Kristian Holst Laursen fra Københavns Institut for Plante- og Miljøvidenskab, som I så på videoen i det forrige kapitel. Han undersøger, hvilke næringsstoffer og miljøforhold forskellige proteinafgrøder har brug for i deres vækst, så de kan sætte frø, som mennesker kan høste.
Vi afdækker, hvordan planternes ernæring styrer kvaliteten, således at råvarerne egner sig bedst muligt til at blive spist af mennesker. “Det vil sige, hvordan skal de dyrkes mest optimalt, og hvilken gødning de har behov for,
Planter har et uerstatteligt behov for 17 grundstoffer fra det periodiske system for at kunne vokse og danne frø og frugter. Det vil sige, at de er byggestenene for alle planter og liv på jorden, uddyber forskeren. Mange af næringsstofferne er vigtige mineraler for mennesker og er desuden byggesten i proteiner, vitaminer, proteiner og kulhydrater. En kvalificeret analyse af proteinafgrøder som linser, ærter eller bønner kan afsløre, hvor meget de indeholder af hvert næringsstof, og hvor tilgængeligt det er for mennesker og dyr.
Samtidig kan analyser vise, om der er nogle uønskede giftstoffer (toksiner).
Det kunne for eksempel være tungmetaller, svampetoksiner eller rester af pesticider. Der kan også være kemiske forbindelser i planter, der gør, at menneskers optag af næringsstoffer er forværret. Disse forbindelser kaldes anti-næringsstoffer, og nogle af dem bruger planter for at afskrække eller frastøde naturlige fjender som insekter og skadedyr, fortæller forsker Kristian Holst Laursen.
Det er for eksempel lektiner, tanniner, alkoloider, saponiner eller glucosinolater.
Der er mange måder for mennesker at indtage planteprotein som eksempelvis ærter, sojabønner eller hestebønner på. De kan spises som hele frø, bruges som mel til at bage med, eller man kan udtrække bestemte ingredienser som proteinet for at bruge det i ’imiteret kød’ som plantebøffer.
I laboratoriet på Frederiksberg ved Institut for Plante- og Miljøvidenskab måler de på eksempelvis ærter og sojabønner samt et væld andre proteinafgrøder og sorter fra drivhuset for at undersøge, hvad råvarerne indeholder af næring, og hvad kvaliteten er ved indtagelse. De kigger særligt på protein ved at måle indholdet af kvælstof.
Et andet fokuspunkt er proteinkvaliteten, hvilket er bestemt af planternes sammensætning af aminosyrer. Mennesker kan nemlig ikke selv lave en række vigtige aminosyrer, som kun kan fås ved at spise plantebaseret kost.
I videoen her kan du se hele processen, hvor Kristian Holst Laursen måler næringsindholdet.
Han har snydt lidt, ligesom man gør i tv-køkkener, og på forhånd høstet, tørret og formalet ærter og sojabønner til mel for at lave analysen. Med prøven kan forskeren måle både koncentration af kvælstof (protein) men også indholdet af mineraler som jern, zink og kobber.
Kvælstof er helt essentielt for planters vækst, men også for dyr og mennesker. Vi har behov for kvælstof i form af protein fra kosten, da det indgår i blandt andet DNA, enzymer og og mange centrale processer i kroppens stofskifte,
Metabolisme betyder den proces, hvor ilt og næring omdannes til energi til at opretholde kroppen.
I laboratoriet undersøger Kristian Holst Laursen også, hvor gode bestemte sorter af ærter eller andre bælgfrugter er til at samarbejde med bakterier, som kan fiksere kvælstof fra atmosfæren og give det til planten som ammoniak. Det gør bakterierne til gengæld at få sukker fra planten.
Den viden er vigtig, fordi det kan vise sig at nogle eksotiske og fremmede sorter fra andre lande, ikke er ligeså gode til at samarbejde med bakterier i den danske jord. Det kunne for eksempel være sojabønner fra Sydamerika, som ikke har en tradition for at blive dyrket i et koldere dansk klima. De rigtige bakterier skal derfor tilføres til jorden, hvis man vil dyrke proteinafgrøder i Danmark.
Undersøgelserne foretages via avanceret teknologi som massespektrometri, kan måle meget lave koncentrationer i næringsstofferne og kan desuden afsløre hvor de kommer fra – altså om kvælstof er fra gødning eller fra samarbejdet med kvælstoffikserende bakterier. Men man kan også undersøge symbiosen ved at kigge på røde knolde som dannes på planternes rødder, som Kristian Holst Laursen fortæller om her.
Del 3: Proteinafgrøders næring
Udregning af proteinafgrøders næringsindhold
Ligesom landmænd, elever og undervisere selv kan undersøge planternes rodknolde, så kan de også udregne næring for proteinafgrøder. Dette gøres ved at bruge simple planteprøver, ligninger, data og gennemsnitlige tal for de enkelte proteinafgrøder.
Som vi beskrev i forrige kapitel, er det vigtigt at se på mængden af protein, og hvor godt det udnyttes. I landbruget bruges analyser af næringsindhold til at vurdere kvaliteten af både foder og fødevarer.
I praksis starter en proteinanalyse med, at man indsamler en planteprøve fra marken. Det kan for eksempel være hestebønner, ærter eller græs. For at prøven bliver retvisende, tager man små delprøver fra flere forskellige steder i marken og blander dem sammen i én samlet prøve. Til det bruges typisk en saks eller kniv, plastikposer eller beholdere samt en vægt til at måle prøvens størrelse.
Prøven tørres derefter i et tørreskab eller en ovn ved lav temperatur for at fjerne vandindholdet. Når prøven er helt tør, vejes den igen. Herefter knuses eller males materialet til et fint pulver ved hjælp af en blender, kaffekværn eller laboratoriemølle. Det gør prøven ensartet, så analyserne bliver mere præcise.
Til sidst analyseres pulveret i et laboratorium. Her måler man blandt andet, hvor meget kvælstof der er i planteprøven. Det kan man gøre med særlige analyseapparater. En almindelig metode er, at prøven opvarmes meget kraftigt i en maskine. Når planten bliver opvarmet eller brændt, frigives kvælstoffet som gas. Maskinen måler derefter, hvor meget kvælstof der er frigivet.
Da proteiner indeholder meget kvælstof, kan laboratoriet bruge målingen til at beregne proteinindholdet i afgrøden. Jo mere kvælstof prøven indeholder, desto højere er proteinindholdet typisk også.:
Tallet 6,25 kommer fra, at et protein i gennemsnit består af cirka 16 % kvælstof. Når man vil beregne proteinindholdet, måler man derfor først, hvor meget kvælstof prøven indeholder, og ganger det op til et samlet proteinindhold:
Hvis en prøve eksempelvis indeholder 3% kvælstof, beregnes proteinindholdet til:
I laboratoriet analyseres proteinafgrøder også for andre forhold som tørstof, fiber og energiindhold.
Det er vigtigt, fordi kvaliteten af et proteinprodukt ikke kun afhænger af proteinprocenten. En tørstofprøve afslører en planteprøves vandindhold. Det har betydning for lagring og holdbarhed, mens fiberindhold blandt andet påvirker fordøjeligheden. De forskellige analyser bruges til at vurdere, hvordan afgrøden kan anvendes som fodermiddel eller fødevare.
Tørstofprocenten kan for eksempel beregnes ved at veje en prøve før og efter tørring:
Hvis en prøve vejer 100 gram før tørring og 88 gram efter tørring, er tørstofprocenten:
Fiberindhold er også vigtigt, når man vurderer kvaliteten af foder og fødevarer. Fibre er plantens strukturstoffer og har stor betydning for fordøjelse, mæthed og dyrenes foderoptag. Især til drøvtyggere som køer er fiber en vigtig del af foderrationen.
I laboratoriet kan fiberindhold undersøges ved at analysere, hvor stor en del af plantematerialet der består af cellevægge og ufordøjelige plantedele. Fiberindhold angives ofte som procent af tørstoffet.
Hvis en prøve på 100 gram tørstof indeholder 32 gram fibre, beregnes fiberindholdet til:
Som lægmand kan man sammenligne proteinindholdet i forskellige produkter og regne ud, hvor meget protein der er i en given mængde foder eller fødevare:
Hvis 500 kg hestebønner indeholder 28% protein:
Sådanne beregninger bruges i praksis til at vurdere foderrationer, produktkvalitet og økonomi i produktionen.
Man kan derudover undersøge forskelle mellem fodermidler og fødevarer. En afgrøde med højt proteinindhold er ikke nødvendigvis bedst egnet til menneskeføde. Til fødevarer er smag, farve, konsistens og funktionelle egenskaber vigtige, mens man i foderproduktion ofte fokuserer mere på proteinudbytte, fordøjelighed og pris.
Ved at sammenligne forskellige produkter kan vi diskutere, hvorfor nogle proteinafgrøder primært bruges til dyrefoder, mens andre egner sig bedre til plantebaserede fødevarer. På den måde bliver laboratorieanalyser og beregninger koblet direkte til praktisk landbrug og fødevareproduktion.
Nu har vi dykket ned i ernæringskvalitet, og hvordan man kan måle den ved forskellige afgrøder.
Men proteinafgrøders kvalitet afhænger ikke kun af, hvilken art der sås, men af hele kæden fra mark til færdigt produkt. Dyrkningsforhold, høsttidspunkt, tørring, lagring og forarbejdning har betydning for proteinindhold, smag, holdbarhed og anvendelse.
Del 4: Proteinafgrøders næring
Dyrkning og forarbejdning i flere led
Det danske marked for planteprotein består både af velkendte afgrøder og nye teknologiske løsninger. Bælgfrugter som hestebønner, ærter og lupin er de mest oplagte markafgrøder, mens græsprotein repræsenterer en nyere vej, hvor protein udvindes fra grøn biomasse.
Bælgfrugter har den fordel, at de kan dyrkes med almindeligt landbrugsudstyr og indgå i eksisterende sædskifter. De kan bruges til både foder og fødevarer, men markedet stiller forskellige krav afhængigt af anvendelsen. Til foder er proteinindhold, fordøjelighed og pris ofte afgørende. Til fødevarer er der også krav til smag, farve, størrelse, renhed, sporbarhed og stabil kvalitet.
Markedet for danske bælgfrugter er dog stadig under opbygning. En del produktion går til foder, mens fødevaremarkedet kræver mere specialisering. Hvis afgrøderne skal bruges i plantebaserede fødevarer, skal der være aftagere, der kan rense, sortere, forarbejde og udvikle råvaren til ingredienser. Derfor er afsætning og kontrakter vigtige for landmanden, før en ny proteinafgrøde vælges.
Græsprotein fungerer på en anden måde. Her er det ikke frøet eller bælgen, der er hovedproduktet, men den grønne biomasse. Græs kan dyrkes mange steder i Danmark og høstes flere gange i løbet af sæsonen. Det giver et stort potentiale for biomasseproduktion, men proteinet skal udvindes hurtigt efter høst. Derfor kræver græsprotein adgang til procesanlæg og en tæt logistik mellem mark og fabrik.
Faktisk kræver produktionen og en potentiel forretning en hel infrastruktur. I videoen herunder, tager vi dig med til Ausumgaards økologiske kløvergræsmarker, hvor ejerne Kristian og Maria Lundgaard Karlshøj har et græsproteinanlæg. I anlægget kan de udtrække protein til dyrefoder og på sigt fødevarer til mennesker som erstatning for den store sojaimport, der i dag er til den konventionelle og økologiske landbrugsproduktion.
Som videointerviewet viser, så er produktionsbilledet mudret, fordi infrastrukturen er på forskellige udviklingsstadier.
Nogle proteinafgrøder kan allerede dyrkes og sælges gennem kendte kanaler, mens andre kræver nye værdikæder, nye anlæg og nye samarbejder mellem landmænd, rådgivere, forskere og virksomheder. En central udfordring er, at der skal være balance mellem dyrkning, forarbejdning og efterspørgsel.
Når en landmand eller kvinde vil dyrke og afsætte proteinafgrøder, skal de overveje alle skridt:
1. Dyrkning
Allerede i marken lægges fundamentet for kvaliteten. Jordtype, vandforsyning, temperatur, ukrudtstryk, sygdomme og valg af sort påvirker både udbytte og proteinindhold. For landmanden handler det derfor om at vælge afgrøder og sorter, der passer til bedriftens jord, maskiner, klima og afsætningsmuligheder.
2. Timing af høst
Hvis en afgrøde høstes for tidligt, kan vandindholdet være for højt, og afgrøden kan være vanskelig at tørre og lagre. Hvis den høstes for sent, kan der opstå spild, lejesæd, skimmelangreb eller tab af kvalitet. Det gælder især afgrøder, der skal bruges til fødevarer, hvor kravene til renhed og ensartethed ofte er højere end ved foder.
3. Rensning og opbevaring
Nu skal afgrøden typisk renses, tørres og lagres under kontrollerede forhold. For højt vandindhold øger risikoen for svampe og nedbrydning, mens for høj temperatur under tørring kan påvirke proteinernes funktionelle egenskaber. Det betyder noget, hvis proteinet senere skal bruges i fødevarer, hvor det skal kunne binde vand, danne struktur eller indgå i en bestemt tekstur.
4. Forarbejdning
Denne kan foregå på flere niveauer. Nogle proteinafgrøder bruges næsten direkte som hele kerner, flager eller mel. Andre gennemgår en mere omfattende proces, hvor proteinet koncentreres eller isoleres. Det kan ske gennem mekaniske metoder som knusning, formaling og sigtning eller gennem vådprocesser, hvor protein udvindes og separeres fra andre dele af planten.
5. Behandling
Efter forarbejdning kan det stadig være nødvendigt at reducere uønskede stoffer i afgrøderne. Nogle bælgfrugter indeholder naturlige forbindelser, der kan påvirke smag, fordøjelighed eller anvendelse. Varmebehandling, fermentering, afskalning eller iblødsætning kan derfor være vigtige metoder til at forbedre produktets kvalitet.
6. Afsætning
Til sidst skal afgrøden kunne sælges og passe til markedets behov. Nogle proteinafgrøder afsættes til foderstofvirksomheder, mens andre sælges til møllerier, fødevareproducenter eller virksomheder, der fremstiller plantebaserede produkter. Her spiller kvalitet, proteinindhold, pris, dokumentation og efterspørgsel en stor rolle. For landmanden handler afsætning derfor ikke kun om at dyrke en god afgrøde, men også om at have adgang til de rette købere, samarbejdspartnere og værdikæder. Mange nye proteinafgrøder er stadig under udvikling som marked, og derfor kan både priser og efterspørgsel svinge mere end ved traditionelle afgrøder som korn og raps.
Landmanden har brug for sikkerhed for afsætning, mens fødevareindustrien har brug for stabile mængder og ensartet kvalitet. Samtidig skal prisen kunne konkurrere med importerede råvarer og eksisterende proteinkilder.
Vi har i afsnittet forsøgt at beskrive, hvordan markedet for danske planteproteiner er komplekst.
Det handler ikke kun om, hvad der kan dyrkes i marken, men også om, hvem der kan aftage afgrøden, hvordan den kan forarbejdes, og hvilke produkter den til sidst kan indgå i. Som landbrugselev er det vigtigt at forstå, at nye proteinafgrøder først bliver en reel mulighed, når hele værdikæden hænger sammen.
Del 5: Proteinafgrøders næring
Flexitarkost og vegetarfokus
I de senere år er der kommet et stigende fokus på plantebaserede fødevarer og alternative proteinkilder. Flere forbrugere vælger at spise mindre kød og flere planter, og det påvirker både landbrug, fødevareproduktion og markedet for proteinafgrøder.
En vigtig tendens er flexitarkost. Flexitarer spiser ikke nødvendigvis vegetarisk hele tiden, men forsøger at reducere forbruget af animalske produkter og erstatte noget af kødet med plantebaserede fødevarer. Samtidig er vegetariske og veganske kostformer blevet mere synlige i supermarkeder, kantiner, restauranter og fødevareindustrien. Det har skabt en stigende efterspørgsel på planteproteiner fra blandt andet ærter, hestebønner, lupin og havre.
Udviklingen hænger også sammen med nye madkulturer og ændrede forbrugsvaner. Mange forbrugere interesserer sig for klima, dyrevelfærd, sundhed, lokal produktion og kortere værdikæder. Derfor vokser markedet for plantebaserede produkter som køderstatninger, havredrikke, proteinbarer, færdigretter og andre ’convenience produkter’. Fødevarevirksomheder arbejder samtidig med at udvikle produkter, der minder om traditionelle animalske produkter i smag, struktur og anvendelse, så de er nemme at bruge i hverdagen.
Stigningen i interesse har ført til politiske initiativer. Den Europæiske Union (EU) arbejder med at styrke produktionen af europæiske proteinafgrøder, og i Danmark findes der støtteordninger og udviklingsprojekter, som skal fremme dyrkning, forarbejdning og anvendelse af bælgplanter og andre planteproteiner. Målet er både at skabe nye markeder for landbruget og understøtte en fødevareproduktion, der i højere grad bygger på lokale og plantebaserede råvarer.
Plantebaserede fødevarer spiller også en vigtig rolle i ernæring og folkesundhed. Korn, grøntsager, bælgfrugter og frugt indeholder blandt andet kostfibre, vitaminer, mineraler og protein. En større variation af plantebaserede fødevarer kan derfor bidrage til en mere varieret kost og være med til at reducere risikoen for nogle kostrelaterede sygdomme.
For landbruget betyder udviklingen, at der opstår nye muligheder for at dyrke råvarer til fødevarer frem for kun til foder. Det stiller dog også nye krav. Afgrøder til human konsum skal ofte leve op til højere krav til renhed, ensartethed, smag, farve og forarbejdningsegenskaber. Derfor bliver samarbejdet mellem landmænd, fødevarevirksomheder, forskere og forbrugere vigtigt, hvis planteproteiner skal blive en større del af dansk fødevareproduktion.
Del 5: Proteinafgrøders næring
Forsyningssikkerhed og omstilling
Proteinafgrøder spiller en stadig større rolle i diskussionen om fremtidens landbrug og fødevareproduktion. Her handler fokus ikke først og fremmest om nye produkter, men om hvordan landbruget kan bidrage til et mere robust fødevaresystem.
Forsyningssikkerhed betyder, at et samfund har adgang til de fødevarer og råvarer, det har brug for – også når der opstår kriser. Klimaforandringer, krige, energipriser og problemer i globale forsyningskæder kan påvirke både pris og adgang til fødevarer. Derfor er det strategisk vigtigt, at Danmark kan producere flere basale fødevarer og proteinråvarer selv.
En vigtig del af omstillingen handler om afgrøder til direkte human konsum.
Når planter dyrkes direkte til mennesker i stedet for først at gå gennem husdyr, udnyttes ressourcerne ofte mere effektivt. Der går energi og næringsstoffer tabt, når planteprotein først bliver spist af dyr og derefter omdannes til mælk, æg eller kød. Derfor kan flere afgrøder til direkte konsum være en vej til at producere mere mad med færre ressourcer.
For elever er det oplagt undersøge proteinafgrøders værdikæde i laboratoriet. For eksempel ved at sammenligne prøver før og efter tørring, måle tørstof, beregne proteinindhold eller diskutere, hvordan forskellige forarbejdningsmetoder påvirker kvaliteten. Det er tydeligt, at planteprotein ikke kun handler om dyrkning, men også om håndtering og teknologi efter høst.
Det betyder ikke, at husdyr forsvinder fra landbruget. Men det betyder, at balancen mellem foderproduktion og fødevareproduktion kan ændre sig. Nogle marker kan måske i højere grad bruges til afgrøder, der går direkte til mennesker, mens andre fortsat vil egne sig bedst til græs, grovfoder eller andre foderafgrøder.
Proteinafgrøder kan også gøre dyrkningssystemerne mere robuste. Flere forskellige afgrøder i sædskiftet kan sprede risikoen mellem sæsoner, jordtyper og vejrforhold. Hvis én afgrøde klarer sig dårligt i et bestemt år, kan andre afgrøder måske klare sig bedre. På den måde kan variation i markplanen være en del af klimatilpasningen.
I fremtiden forventes mere ekstremt vejr med tørke, kraftig regn og temperaturudsving. Det stiller krav til både sortsvalg, dyrkningsstrategier, jordstruktur og timing af markarbejdet. Proteinafgrøder kan ikke løse alle problemer, men de kan indgå som en del af en bredere omstilling, hvor landbruget arbejder med større diversitet og bedre ressourceudnyttelse.
Strategisk fødevareplanlægning handler derfor om at se landbruget som en del af et større system. Det handler om, hvilke afgrøder vi dyrker, hvad de bruges til, hvor afhængige vi er af import, og hvordan vi bedst udnytter jord, næringsstoffer, teknologi og viden.
For landbruget betyder det, at proteinafgrøder kan få en større rolle i fremtiden – ikke kun som en ny markedsmulighed, men som en del af arbejdet med fødevareforsyning, klimatilpasning og langsigtet omstilling.
Proteinafgrøders næring GF 2
Planter gavner både dyr og mennesker, men ernæringskvaliteten afhænger af deres protein- og mineralindhold og tilgængelighed. Afsætningsmarkedet herhjemme har et stort potentiale for at løse forsyningsbehov og stigende flexitar-efterspørgsel.
I forløbet skal du lære;
Del 1: Proteinafgrøders næring
Hvad er proteinafgrøder?
I dette afsnit starter vi med at introducere begreberne proteinafgrøder og planteproteiner. Det skal sætte rammen for, hvad vi taler om, når vi snakker produktion og dyrkning af plantebaseret føde. Et marked som sandsynligvis kommer til at vokse i nær fremtid.
Proteinafgrøder er en landbrugsfaglig betegnelse for planter, der dyrkes for deres høje proteinindhold. Protein er en vigtig byggesten for både mennesker og dyr og indgår i blandt andet muskler, enzymer og celler. Proteinafgrøder dyrkes derfor enten til dyrefoder eller direkte til menneskeføde.
Planteproteiner er proteiner, der stammer fra planter frem for dyr. Når vi spiser for eksempel brød, bønner, linser, frø eller havregryn, får vi planteprotein. Proteiner består af lange kæder af aminosyrer, som kroppen bruger til at opbygge væv og celler. Nogle aminosyrer kan kroppen ikke selv producere. De kaldes essentielle aminosyrer og skal tilføres gennem kosten.
Animalske fødevarer som kød, mælk og æg indeholder typisk alle de essentielle aminosyrer i passende mængder. Mange planteproteiner har derimod et lavere indhold af nogle af de essentielle aminosyrer. Derfor kan det være en fordel at kombinere forskellige planteafgrøder i kosten. Korn og bælgfrugter supplerer eksempelvis hinanden og giver tilsammen en mere komplet proteinsammensætning.
I det danske landbrug er hestebønner, ærter og lupiner blandt de mest udbredte proteinafgrøder. Der dyrkes også soja i Danmark, og der findes sorter, som kan klare sig i det nordiske klima, selvom dyrkningen stadig foregår i begrænset omfang og med svingende udbytter.
Mange proteinafgrøder tilhører gruppen bælgfrugter, som producerer frø i bælge. Det omfatter blandt andet linser, kikærter og forskellige typer af bønner. Bælgfrugter spiller en særlig rolle i landbruget, fordi de gennem et samarbejde med bakterier omkring rødderne kan fiksere kvælstof direkte fra luften. Derfor kan de reducere behovet for kunstgødning og samtidig forbedre jordens frugtbarhed i sædskiftet.
Bælgfrugter som kløver eller lucerne dyrkes ofte sammen med græs i græs-kløver-blandinger. Her hæver bælgfrugterne proteinindholdet i foderet og tilfører kvælstof til dyrkningssystemet. Græs, eksempelvis rajgræs, dyrkes typisk til grovfoder og kan høstes flere gange om året.
Ikke alle proteinafgrøder er bælgfrugter. Raps er også en vigtig proteinafgrøde, fordi restproduktet fra olieproduktionen – rapskage – er meget proteinrigt og bruges som dyrefoder. Kløver og græs spiller desuden en central rolle i husdyrproduktionen, især til kvæg.
I moderne bioraffinering arbejdes der også med at udtrække protein direkte fra græs, så det kan bruges som en lokal proteinkilde og potentielt erstatte noget af den importerede soja. Der findes samtidig mange forskellige kombinationer af planteproteiner i både menneskers og dyrs kost, og forskellige afgrøder supplerer hinanden med energi, protein, fibre og næringsstoffer.
Den næring, som planterne optager fra jord, vand og luft, bliver nemlig en del af de fødevarer og det foder, som mennesker og dyr lever af. Når vi arbejder med proteinafgrøder, arbejder vi derfor også med forbindelsen mellem jord, planter, dyr og mennesker.
Del 2: Proteinafgrøders næring
Planter og menneskers ernæring
”Der er mange forbindelser mellem planters og menneskers ernæring.”
Sådan siger planteforsker og lektor Kristian Holst Laursen fra Københavns Institut for Plante- og Miljøvidenskab, som I så på videoen i det forrige kapitel. Han undersøger, hvilke næringsstoffer og miljøforhold forskellige proteinafgrøder har brug for i deres vækst, så de kan sætte frø, som mennesker kan høste.
Vi afdækker, hvordan planternes ernæring styrer kvaliteten, således at råvarerne egner sig bedst muligt til at blive spist af mennesker. “Det vil sige, hvordan skal de dyrkes mest optimalt, og hvilken gødning de har behov for,
Planter har et uerstatteligt behov for 17 grundstoffer fra det periodiske system for at kunne vokse og danne frø og frugter. Det vil sige, at de er byggestenene for alle planter og liv på jorden, uddyber forskeren. Mange af næringsstofferne er vigtige mineraler for mennesker og er desuden byggesten i proteiner, vitaminer, proteiner og kulhydrater. En kvalificeret analyse af proteinafgrøder som linser, ærter eller bønner kan afsløre, hvor meget de indeholder af hvert næringsstof, og hvor tilgængeligt det er for mennesker og dyr.
Samtidig kan analyser vise, om der er nogle uønskede giftstoffer (toksiner).
Det kunne for eksempel være tungmetaller, svampetoksiner eller rester af pesticider. Der kan også være kemiske forbindelser i planter, der gør, at menneskers optag af næringsstoffer er forværret. Disse forbindelser kaldes anti-næringsstoffer, og nogle af dem bruger planter for at afskrække eller frastøde naturlige fjender som insekter og skadedyr, fortæller forsker Kristian Holst Laursen.
Det er for eksempel lektiner, tanniner, alkoloider, saponiner eller glucosinolater.
Der er mange måder for mennesker at indtage planteprotein som eksempelvis ærter, sojabønner eller hestebønner på. De kan spises som hele frø, bruges som mel til at bage med, eller man kan udtrække bestemte ingredienser som proteinet for at bruge det i ’imiteret kød’ som plantebøffer.
I laboratoriet på Frederiksberg ved Institut for Plante- og Miljøvidenskab måler de på eksempelvis ærter og sojabønner samt et væld andre proteinafgrøder og sorter fra drivhuset for at undersøge, hvad råvarerne indeholder af næring, og hvad kvaliteten er ved indtagelse. De kigger særligt på protein ved at måle indholdet af kvælstof.
Et andet fokuspunkt er proteinkvaliteten, hvilket er bestemt af planternes sammensætning af aminosyrer. Mennesker kan nemlig ikke selv lave en række vigtige aminosyrer, som kun kan fås ved at spise plantebaseret kost.
I videoen her kan du se hele processen, hvor Kristian Holst Laursen måler næringsindholdet.
Han har snydt lidt, ligesom man gør i tv-køkkener, og på forhånd høstet, tørret og formalet ærter og sojabønner til mel for at lave analysen. Med prøven kan forskeren måle både koncentration af kvælstof (protein) men også indholdet af mineraler som jern, zink og kobber.
Kvælstof er helt essentielt for planters vækst, men også for dyr og mennesker. Vi har behov for kvælstof i form af protein fra kosten, da det indgår i blandt andet DNA, enzymer og og mange centrale processer i kroppens stofskifte,
Metabolisme betyder den proces, hvor ilt og næring omdannes til energi til at opretholde kroppen.
I laboratoriet undersøger Kristian Holst Laursen også, hvor gode bestemte sorter af ærter eller andre bælgfrugter er til at samarbejde med bakterier, som kan fiksere kvælstof fra atmosfæren og give det til planten som ammoniak. Det gør bakterierne til gengæld at få sukker fra planten.
Den viden er vigtig, fordi det kan vise sig at nogle eksotiske og fremmede sorter fra andre lande, ikke er ligeså gode til at samarbejde med bakterier i den danske jord. Det kunne for eksempel være sojabønner fra Sydamerika, som ikke har en tradition for at blive dyrket i et koldere dansk klima. De rigtige bakterier skal derfor tilføres til jorden, hvis man vil dyrke proteinafgrøder i Danmark.
Undersøgelserne foretages via avanceret teknologi som massespektrometri, kan måle meget lave koncentrationer i næringsstofferne og kan desuden afsløre hvor de kommer fra – altså om kvælstof er fra gødning eller fra samarbejdet med kvælstoffikserende bakterier. Men man kan også undersøge symbiosen ved at kigge på røde knolde som dannes på planternes rødder, som Kristian Holst Laursen fortæller om her.
Del 3: Proteinafgrøders næring
Udregning af proteinafgrøders næringsindhold
Ligesom landmænd, elever og undervisere selv kan undersøge planternes rodknolde, så kan de også udregne næring for proteinafgrøder. Dette gøres ved at bruge simple planteprøver, ligninger, data og gennemsnitlige tal for de enkelte proteinafgrøder.
Som vi beskrev i forrige kapitel, er det vigtigt at se på mængden af protein, og hvor godt det udnyttes. I landbruget bruges analyser af næringsindhold til at vurdere kvaliteten af både foder og fødevarer.
I praksis starter en proteinanalyse med, at man indsamler en planteprøve fra marken. Det kan for eksempel være hestebønner, ærter eller græs. For at prøven bliver retvisende, tager man små delprøver fra flere forskellige steder i marken og blander dem sammen i én samlet prøve. Til det bruges typisk en saks eller kniv, plastikposer eller beholdere samt en vægt til at måle prøvens størrelse.
Prøven tørres derefter i et tørreskab eller en ovn ved lav temperatur for at fjerne vandindholdet. Når prøven er helt tør, vejes den igen. Herefter knuses eller males materialet til et fint pulver ved hjælp af en blender, kaffekværn eller laboratoriemølle. Det gør prøven ensartet, så analyserne bliver mere præcise.
Til sidst analyseres pulveret i et laboratorium. Her måler man blandt andet, hvor meget kvælstof der er i planteprøven. Det kan man gøre med særlige analyseapparater. En almindelig metode er, at prøven opvarmes meget kraftigt i en maskine. Når planten bliver opvarmet eller brændt, frigives kvælstoffet som gas. Maskinen måler derefter, hvor meget kvælstof der er frigivet.
Da proteiner indeholder meget kvælstof, kan laboratoriet bruge målingen til at beregne proteinindholdet i afgrøden. Jo mere kvælstof prøven indeholder, desto højere er proteinindholdet typisk også.:
Tallet 6,25 kommer fra, at et protein i gennemsnit består af cirka 16 % kvælstof. Når man vil beregne proteinindholdet, måler man derfor først, hvor meget kvælstof prøven indeholder, og ganger det op til et samlet proteinindhold:
Hvis en prøve eksempelvis indeholder 3% kvælstof, beregnes proteinindholdet til:
I laboratoriet analyseres proteinafgrøder også for andre forhold som tørstof, fiber og energiindhold.
Det er vigtigt, fordi kvaliteten af et proteinprodukt ikke kun afhænger af proteinprocenten. En tørstofprøve afslører en planteprøves vandindhold. Det har betydning for lagring og holdbarhed, mens fiberindhold blandt andet påvirker fordøjeligheden. De forskellige analyser bruges til at vurdere, hvordan afgrøden kan anvendes som fodermiddel eller fødevare.
Tørstofprocenten kan for eksempel beregnes ved at veje en prøve før og efter tørring:
Hvis en prøve vejer 100 gram før tørring og 88 gram efter tørring, er tørstofprocenten:
Fiberindhold er også vigtigt, når man vurderer kvaliteten af foder og fødevarer. Fibre er plantens strukturstoffer og har stor betydning for fordøjelse, mæthed og dyrenes foderoptag. Især til drøvtyggere som køer er fiber en vigtig del af foderrationen.
I laboratoriet kan fiberindhold undersøges ved at analysere, hvor stor en del af plantematerialet der består af cellevægge og ufordøjelige plantedele. Fiberindhold angives ofte som procent af tørstoffet.
Hvis en prøve på 100 gram tørstof indeholder 32 gram fibre, beregnes fiberindholdet til:
Som lægmand kan man sammenligne proteinindholdet i forskellige produkter og regne ud, hvor meget protein der er i en given mængde foder eller fødevare:
Hvis 500 kg hestebønner indeholder 28% protein:
Sådanne beregninger bruges i praksis til at vurdere foderrationer, produktkvalitet og økonomi i produktionen.
Man kan derudover undersøge forskelle mellem fodermidler og fødevarer. En afgrøde med højt proteinindhold er ikke nødvendigvis bedst egnet til menneskeføde. Til fødevarer er smag, farve, konsistens og funktionelle egenskaber vigtige, mens man i foderproduktion ofte fokuserer mere på proteinudbytte, fordøjelighed og pris.
Ved at sammenligne forskellige produkter kan vi diskutere, hvorfor nogle proteinafgrøder primært bruges til dyrefoder, mens andre egner sig bedre til plantebaserede fødevarer. På den måde bliver laboratorieanalyser og beregninger koblet direkte til praktisk landbrug og fødevareproduktion.
Nu har vi dykket ned i ernæringskvalitet, og hvordan man kan måle den ved forskellige afgrøder.
Men proteinafgrøders kvalitet afhænger ikke kun af, hvilken art der sås, men af hele kæden fra mark til færdigt produkt. Dyrkningsforhold, høsttidspunkt, tørring, lagring og forarbejdning har betydning for proteinindhold, smag, holdbarhed og anvendelse.
Del 4: Proteinafgrøders næring
Dyrkning og forarbejdning i flere led
Det danske marked for planteprotein består både af velkendte afgrøder og nye teknologiske løsninger. Bælgfrugter som hestebønner, ærter og lupin er de mest oplagte markafgrøder, mens græsprotein repræsenterer en nyere vej, hvor protein udvindes fra grøn biomasse.
Bælgfrugter har den fordel, at de kan dyrkes med almindeligt landbrugsudstyr og indgå i eksisterende sædskifter. De kan bruges til både foder og fødevarer, men markedet stiller forskellige krav afhængigt af anvendelsen. Til foder er proteinindhold, fordøjelighed og pris ofte afgørende. Til fødevarer er der også krav til smag, farve, størrelse, renhed, sporbarhed og stabil kvalitet.
Markedet for danske bælgfrugter er dog stadig under opbygning. En del produktion går til foder, mens fødevaremarkedet kræver mere specialisering. Hvis afgrøderne skal bruges i plantebaserede fødevarer, skal der være aftagere, der kan rense, sortere, forarbejde og udvikle råvaren til ingredienser. Derfor er afsætning og kontrakter vigtige for landmanden, før en ny proteinafgrøde vælges.
Græsprotein fungerer på en anden måde. Her er det ikke frøet eller bælgen, der er hovedproduktet, men den grønne biomasse. Græs kan dyrkes mange steder i Danmark og høstes flere gange i løbet af sæsonen. Det giver et stort potentiale for biomasseproduktion, men proteinet skal udvindes hurtigt efter høst. Derfor kræver græsprotein adgang til procesanlæg og en tæt logistik mellem mark og fabrik.
Faktisk kræver produktionen og en potentiel forretning en hel infrastruktur. I videoen herunder, tager vi dig med til Ausumgaards økologiske kløvergræsmarker, hvor ejerne Kristian og Maria Lundgaard Karlshøj har et græsproteinanlæg. I anlægget kan de udtrække protein til dyrefoder og på sigt fødevarer til mennesker som erstatning for den store sojaimport, der i dag er til den konventionelle og økologiske landbrugsproduktion.
Som videointerviewet viser, så er produktionsbilledet mudret, fordi infrastrukturen er på forskellige udviklingsstadier.
Nogle proteinafgrøder kan allerede dyrkes og sælges gennem kendte kanaler, mens andre kræver nye værdikæder, nye anlæg og nye samarbejder mellem landmænd, rådgivere, forskere og virksomheder. En central udfordring er, at der skal være balance mellem dyrkning, forarbejdning og efterspørgsel.
Når en landmand eller kvinde vil dyrke og afsætte proteinafgrøder, skal de overveje alle skridt:
1. Dyrkning
Allerede i marken lægges fundamentet for kvaliteten. Jordtype, vandforsyning, temperatur, ukrudtstryk, sygdomme og valg af sort påvirker både udbytte og proteinindhold. For landmanden handler det derfor om at vælge afgrøder og sorter, der passer til bedriftens jord, maskiner, klima og afsætningsmuligheder.
2. Timing af høst
Hvis en afgrøde høstes for tidligt, kan vandindholdet være for højt, og afgrøden kan være vanskelig at tørre og lagre. Hvis den høstes for sent, kan der opstå spild, lejesæd, skimmelangreb eller tab af kvalitet. Det gælder især afgrøder, der skal bruges til fødevarer, hvor kravene til renhed og ensartethed ofte er højere end ved foder.
3. Rensning og opbevaring
Nu skal afgrøden typisk renses, tørres og lagres under kontrollerede forhold. For højt vandindhold øger risikoen for svampe og nedbrydning, mens for høj temperatur under tørring kan påvirke proteinernes funktionelle egenskaber. Det betyder noget, hvis proteinet senere skal bruges i fødevarer, hvor det skal kunne binde vand, danne struktur eller indgå i en bestemt tekstur.
4. Forarbejdning
Denne kan foregå på flere niveauer. Nogle proteinafgrøder bruges næsten direkte som hele kerner, flager eller mel. Andre gennemgår en mere omfattende proces, hvor proteinet koncentreres eller isoleres. Det kan ske gennem mekaniske metoder som knusning, formaling og sigtning eller gennem vådprocesser, hvor protein udvindes og separeres fra andre dele af planten.
5. Behandling
Efter forarbejdning kan det stadig være nødvendigt at reducere uønskede stoffer i afgrøderne. Nogle bælgfrugter indeholder naturlige forbindelser, der kan påvirke smag, fordøjelighed eller anvendelse. Varmebehandling, fermentering, afskalning eller iblødsætning kan derfor være vigtige metoder til at forbedre produktets kvalitet.
6. Afsætning
Til sidst skal afgrøden kunne sælges og passe til markedets behov. Nogle proteinafgrøder afsættes til foderstofvirksomheder, mens andre sælges til møllerier, fødevareproducenter eller virksomheder, der fremstiller plantebaserede produkter. Her spiller kvalitet, proteinindhold, pris, dokumentation og efterspørgsel en stor rolle. For landmanden handler afsætning derfor ikke kun om at dyrke en god afgrøde, men også om at have adgang til de rette købere, samarbejdspartnere og værdikæder. Mange nye proteinafgrøder er stadig under udvikling som marked, og derfor kan både priser og efterspørgsel svinge mere end ved traditionelle afgrøder som korn og raps.
Landmanden har brug for sikkerhed for afsætning, mens fødevareindustrien har brug for stabile mængder og ensartet kvalitet. Samtidig skal prisen kunne konkurrere med importerede råvarer og eksisterende proteinkilder.
Vi har i afsnittet forsøgt at beskrive, hvordan markedet for danske planteproteiner er komplekst.
Det handler ikke kun om, hvad der kan dyrkes i marken, men også om, hvem der kan aftage afgrøden, hvordan den kan forarbejdes, og hvilke produkter den til sidst kan indgå i. Som landbrugselev er det vigtigt at forstå, at nye proteinafgrøder først bliver en reel mulighed, når hele værdikæden hænger sammen.
Del 5: Proteinafgrøders næring
Flexitarkost og vegetarfokus
I de senere år er der kommet et stigende fokus på plantebaserede fødevarer og alternative proteinkilder. Flere forbrugere vælger at spise mindre kød og flere planter, og det påvirker både landbrug, fødevareproduktion og markedet for proteinafgrøder.
En vigtig tendens er flexitarkost. Flexitarer spiser ikke nødvendigvis vegetarisk hele tiden, men forsøger at reducere forbruget af animalske produkter og erstatte noget af kødet med plantebaserede fødevarer. Samtidig er vegetariske og veganske kostformer blevet mere synlige i supermarkeder, kantiner, restauranter og fødevareindustrien. Det har skabt en stigende efterspørgsel på planteproteiner fra blandt andet ærter, hestebønner, lupin og havre.
Udviklingen hænger også sammen med nye madkulturer og ændrede forbrugsvaner. Mange forbrugere interesserer sig for klima, dyrevelfærd, sundhed, lokal produktion og kortere værdikæder. Derfor vokser markedet for plantebaserede produkter som køderstatninger, havredrikke, proteinbarer, færdigretter og andre ’convenience produkter’. Fødevarevirksomheder arbejder samtidig med at udvikle produkter, der minder om traditionelle animalske produkter i smag, struktur og anvendelse, så de er nemme at bruge i hverdagen.
Stigningen i interesse har ført til politiske initiativer. Den Europæiske Union (EU) arbejder med at styrke produktionen af europæiske proteinafgrøder, og i Danmark findes der støtteordninger og udviklingsprojekter, som skal fremme dyrkning, forarbejdning og anvendelse af bælgplanter og andre planteproteiner. Målet er både at skabe nye markeder for landbruget og understøtte en fødevareproduktion, der i højere grad bygger på lokale og plantebaserede råvarer.
Plantebaserede fødevarer spiller også en vigtig rolle i ernæring og folkesundhed. Korn, grøntsager, bælgfrugter og frugt indeholder blandt andet kostfibre, vitaminer, mineraler og protein. En større variation af plantebaserede fødevarer kan derfor bidrage til en mere varieret kost og være med til at reducere risikoen for nogle kostrelaterede sygdomme.
For landbruget betyder udviklingen, at der opstår nye muligheder for at dyrke råvarer til fødevarer frem for kun til foder. Det stiller dog også nye krav. Afgrøder til human konsum skal ofte leve op til højere krav til renhed, ensartethed, smag, farve og forarbejdningsegenskaber. Derfor bliver samarbejdet mellem landmænd, fødevarevirksomheder, forskere og forbrugere vigtigt, hvis planteproteiner skal blive en større del af dansk fødevareproduktion.
Del 5: Proteinafgrøders næring
Forsyningssikkerhed og omstilling
Proteinafgrøder spiller en stadig større rolle i diskussionen om fremtidens landbrug og fødevareproduktion. Her handler fokus ikke først og fremmest om nye produkter, men om hvordan landbruget kan bidrage til et mere robust fødevaresystem.
Forsyningssikkerhed betyder, at et samfund har adgang til de fødevarer og råvarer, det har brug for – også når der opstår kriser. Klimaforandringer, krige, energipriser og problemer i globale forsyningskæder kan påvirke både pris og adgang til fødevarer. Derfor er det strategisk vigtigt, at Danmark kan producere flere basale fødevarer og proteinråvarer selv.
En vigtig del af omstillingen handler om afgrøder til direkte human konsum.
Når planter dyrkes direkte til mennesker i stedet for først at gå gennem husdyr, udnyttes ressourcerne ofte mere effektivt. Der går energi og næringsstoffer tabt, når planteprotein først bliver spist af dyr og derefter omdannes til mælk, æg eller kød. Derfor kan flere afgrøder til direkte konsum være en vej til at producere mere mad med færre ressourcer.
For elever er det oplagt undersøge proteinafgrøders værdikæde i laboratoriet. For eksempel ved at sammenligne prøver før og efter tørring, måle tørstof, beregne proteinindhold eller diskutere, hvordan forskellige forarbejdningsmetoder påvirker kvaliteten. Det er tydeligt, at planteprotein ikke kun handler om dyrkning, men også om håndtering og teknologi efter høst.
Det betyder ikke, at husdyr forsvinder fra landbruget. Men det betyder, at balancen mellem foderproduktion og fødevareproduktion kan ændre sig. Nogle marker kan måske i højere grad bruges til afgrøder, der går direkte til mennesker, mens andre fortsat vil egne sig bedst til græs, grovfoder eller andre foderafgrøder.
Proteinafgrøder kan også gøre dyrkningssystemerne mere robuste. Flere forskellige afgrøder i sædskiftet kan sprede risikoen mellem sæsoner, jordtyper og vejrforhold. Hvis én afgrøde klarer sig dårligt i et bestemt år, kan andre afgrøder måske klare sig bedre. På den måde kan variation i markplanen være en del af klimatilpasningen.
I fremtiden forventes mere ekstremt vejr med tørke, kraftig regn og temperaturudsving. Det stiller krav til både sortsvalg, dyrkningsstrategier, jordstruktur og timing af markarbejdet. Proteinafgrøder kan ikke løse alle problemer, men de kan indgå som en del af en bredere omstilling, hvor landbruget arbejder med større diversitet og bedre ressourceudnyttelse.
Strategisk fødevareplanlægning handler derfor om at se landbruget som en del af et større system. Det handler om, hvilke afgrøder vi dyrker, hvad de bruges til, hvor afhængige vi er af import, og hvordan vi bedst udnytter jord, næringsstoffer, teknologi og viden.
For landbruget betyder det, at proteinafgrøder kan få en større rolle i fremtiden – ikke kun som en ny markedsmulighed, men som en del af arbejdet med fødevareforsyning, klimatilpasning og langsigtet omstilling.