Development of a microalgae-based egg alternative

Mestrado em Engenharia Alimentar / Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa

The increase in the world's population, coupled with climate change and growing awareness of health and wellness, has increased the demand for more sustainable and nutrient-rich food alternatives. Microalgae present a viable solution as an ingredient in the development of sustainable and nutritive food products since the biomass of microalgae is rich in proteins, lipids, vitamins and minerals positioning it as a promising alternative to traditional sources of animal protein. One of the most consumed animal proteins is eggs, a complete food due to their nutritional composition. However, their high consumption is associated with high environmental and health impacts. In this context, the main aim of this study was to develop an egg analogue incorporating two microalgae: honey Chlorella vulgaris and Euglena gracilis golden in different concentrations (10%, 25% and 40% w/w). The applicability of the egg analogue enriched with microalgae was studied as a food product, in the development of a vegan scrambled egg and as an ingredient in the development of pastry products (pastel de nata). For this purpose, three different microalgae biomass were tested and treated using high-pressure homogenisation to promote cell disruption and compared with untreated biomass in terms of nutritional composition and functional properties. Based on these results, four formulations of egg analogue with microalgae incorporation were developed. The effect of microalgae addition on the final formulations was evaluated in terms of biochemical composition, functional properties, texture profile, colour and sensory properties. The results show that HPH treatment improved the technological characteristics of the microalgae biomasses. The high levels of microalgae addition resulted in a functional and nutritionally improved egg analogue, with nutritional claims regarding mineral content. Moreover, the final formulation presented high protein digestibility (above 90%), a high overall appreciation (7.17/9) and a similar texture profile and colour compared to chicken eggs. The microalgae-enriched egg analogue proved to be a potential substitute for chicken eggs as a food product, in scrambled eggs and as an ingredient in pastry products.

O aumento da população mundial, associado às alterações climáticas e à consciencialização para a saúde e bem-estar, tem impulsionado a procura de alternativas alimentares sustentáveis e nutritivas. As microalgas surgem como um potencial ingrediente no desenvolvimento de produtos alimentares sustentáveis e nutritivos, uma vez que a biomassa é rica em proteínas, lípidos, vitaminas e minerais, posicionando-as como uma alternativa às fontes tradicionais de proteína animal. Uma das proteínas animais mais consumidas é o ovo, um alimento completo devido à sua composição nutricional. No entanto, o seu consumo está associado a impactos ambientais e na saúde dos consumidores. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um análogo de ovo incorporando duas microalgas: honey Chlorella vulgaris e Euglena gracilis golden em diferentes concentrações (10%, 25% e 40% m/m). A aplicabilidade do análogo de ovo enriquecido com microalgas foi estudado como alimento, em ovo mexido vegan e como ingrediente em pastelaria (pastel de nata). Neste sentido, três biomassas de microalgas foram testadas e tratadas usando homogeneização a alta pressão para promover a disrupção celular, e comparadas com biomassas não tratadas em termos de composição nutricional e propriedades funcionais. Com base nestes resultados, foram desenvolvidas quatro formulações de análogo de ovo com incorporação de microalgas e avaliadas em termos de composição bioquímica, propriedades funcionais, perfil de textura, cor e propriedades sensoriais. Os resultados obtidos mostram que o tratamento por HPH melhorou as características tecnológicas das biomassas. A adição das microalgas originou um análogo de ovo funcional e nutricionalmente melhorado, apresentado alegações nutricionais em termos do conteúdo mineral. Além disso, a formulação final apresentou elevada digestibilidade de proteína (>90%) e apreciação global (7,17/9) e um perfil de textura e cor semelhante ao ovo de galinha. O análogo de ovo provou ser um potencial substituto dos ovos de galinha, em ovos mexidos vegan e em produtos de pasteleira.

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