位于丹麦技术研究院的研究人员正在探索超级蘑菇如何满足对生物基产品和替代蛋白源日益增长的需求。
可食用蘑菇能够利用农业废弃物进行发酵，将本该被浪费的残余物转化为新的产品。这些真菌在生物反应器中“摄取”它们所接收的废料，并将其转化为生物质。废弃物可以是例如糖蜜生产过程中的残渣、啤酒酿造剩余的谷物、以及果皮等，这些材料在作为真菌的饲料之前会经过预处理。
“这一过程可以与科布查发酵类比，我们将糖分喂养给真菌菌群。在欧盟项目Zest中，这种菌群由转化农业废弃物为生物质的真菌菌株组成，生物质可以直接利用，或者我们从中提取真菌蛋白和几丁质，这些成分在医药、食品和生物塑料等领域都有广泛应用。”丹麦技术研究院高级项目经理侯晓如表示。由于真菌利用的是农业和食品生产中的副产物，同时部分菌群会被循环利用，这种生产方式有助于实现零废弃和循环经济。
丹麦技术研究院中心负责人兼项目协调员Anne Christine Hastrup表示：“与此同时，与传统蛋白质生产方式相比，这一过程所需的水量非常小，温室气体排放也显著减少。最终结果是一个更为可持续且具成本效益的蛋白生产方法，同时保障了较高的食品安全性。”
研究人员指出，与植物蛋白相比，蘑菇蛋白更易于人体消化。此外，真菌还提供了维生素B12和D，这些营养成分为蘑菇蛋白所衍生的新型食品增添了营养价值。由于其细胞结构和不同的质地，蘑菇蛋白呈现中性风味。
Anne Christine Hastrup表示：“我们将通过筛选最合适的农业废料和不同的真菌菌株，优化整个生产过程。同时，我们还专门设计了新的生物反应器用于真菌发酵。最后，我们正在开发基于人工智能的过程建模技术，用于监控、分析数据，控制并优化生产参数。”
人工智能是未来真菌蛋白研发中的关键环节。丹麦技术研究院利用先进的AI技术优化发酵过程，特别是通过使用生物反应器中多个传感器的实时数据来监控和控制发酵条件。
“在Zest项目中，我们开发了基于温度、pH值、氧气浓度和营养成分浓度等参数的机器学习模型。我们使用了结合传统真菌生长模型与基于实验数据训练的AI模型的混合模型。通过这些模型，我们能够预测真菌在不同农业废料上的表现，并帮助我们为其提供最佳生长环境。”丹麦技术研究院的Kristian Damlund Gregersen说道。
基于AI的过程建模还具有另一个优势：更加可持续的生产方式。通过庞大的数据基础和持续的调整，能够优化产量、减少废料、最小化能源消耗，同时确保最终产品的高质量。
新型超级蘑菇的研发工作部分在丹麦技术研究院的生物解决方案技术中心进行。在这里，企业和初创公司可以测试并开发从可食用蛋白、维生素到生物基材料和包装的各类产品。所有这些均基于中心发酵罐和生物反应器中使用微生物（特别是蘑菇）生产的生物质，或通过水解罐中的生物精炼进行开发。
