Precyzyjna fermentacja: Co to jest?

W świecie start-upów spożywczych coraz częściej słyszy się o „precyzyjnej fermentacji”. Co kryje się pod tym pojęciem i czy jest ono nowe?

Jak tłumaczy w podcaście FoodTechTalks#3 Maciej Otrębski, lider kampanii RoślinnieJemy, precyzyjna fermentacja w świecie start-upów jest „hot topikiem” już od ok. dwóch lat. Precyzyjna fermentacja to proces wykorzystania m.in. różnych szczepów, mikrobów, aby w procesie fermentacji stworzyć z nich dany surowiec. Może to być określony rodzaj białka, tłuszcze czy cukry. Proces ten bazuje na tradycyjnych procesach fermentacji, jakie znamy np. z produkcji tempehu (fermentacji soi po to, żeby nabrała nowych właściwości odżywczych), przebiega jednak w precyzyjnie kontrolowanych warunkach, w bioreaktorach.

Sam proces fermentacji jest nam zanany od wielu, wielu lat, natomiast w świecie start-upowym pojawia się coraz więcej rozwiązań, które bazują na wykorzystaniu nauki, kontrolowanych warunków czy angażowaniu modyfikacji genetycznej do tego, by tą fermentacją sterować w określony sposób. Dlatego jest ona „precyzyjna”. Wykorzystując kontrolowane warunki, określone pożywki dla surowców, które poddane są fermentacji, można kierować nią w taki sposób, by np. otrzymać serwatkę bez konieczności pozyskiwania mleka od krowy

Maciej Otrębski, lider kampanii RoślinnieJemy

To wysoce zaawansowany proces technologiczny, wymagający wiedzy akademickiej m.in. w doborze odpowiedniego szczepu. Czy jednak nowy? Nie, chociaż stosunkowo nowa jest jego nazwa. Od wielu lat w podobny sposób pozyskiwana jest podpuszczka mikrobiologiczna czy insulina.

Termin „fermentacja precyzyjna” został niejako stworzony, by „oswoić” z konsumentem produktów spożywczych coś, co wcześniej funkcjonowało w znacznej mierze jako "biologia syntetyczna"

Maciej Otrębski, RoślinnieJemy

Precyzyjna fermentacja i start-upy

Głównym obszarem precyzyjnej fermentacji w branży spożywczej są alternatywne źródła białka. W tym procesie można m.in. wytworzyć surowce, które dotychczas były zarezerwowane tylko dla produkcji zwierzęcej. Nie są one roślinne, określane są  jako animal-free.

Przykładowo, firma Perfect Day w procesie precyzyjnej fermentacji produkuje kazeinę i serwatkę tożsamą z produktem zwierzęcym, wykorzystując jako surowiec bazowy szczep drożdży (fermentując je w określony sposób w kontrolowanych warunkach). Firma sprzedaje już lody i mleko animal-free.

Istnieje kilka firm, które produkują albuminę (białko jajka kurzego) w sposób animal-free. Start-upem protoplastą tego rozwiązania jest firma Every. Mamy też m.in. firmę Onego Bio ze Skandynawii. 

Impossible Foods wytwarza tak hem - składnik nadający ich roślinnym burgerom słynny „krwisty” wygląd. W tym przypadku wprowadzane są dodatkowo zmiany w surowcu poprzez jego modyfikację genetyczną.

Gorącym tematem jest również produkcja sera animal-free z wykorzystaniem fermentacji precyzyjnej. Zajmują się tym m.in. Change Foods czy Formo.

Z ciekawostek, pojawiły się także rozwiązania związane z żywieniem niemowląt oraz produkcją poprzez precyzyjną fermentację laktoferyny (TurtleTree). 

W obszarze zamienników mięsa fermentację biomasy od wielu lat wykorzystuje firma Quorn, która sprzedaje alternatywy mięsa bazujące na mykoproteinach. Ich produkty są już dostępne na sklepowych półkach.

- Na ten moment, według mojej wiedzy, istnieje ok. 130 firm, które zajmują się fermentacją precyzyjną lub produktami dla branży spożywczej, które bazują na fermentacji precyzyjnej - mówi Maciej Otrębski.

Czytaj więcej

Czy zabraknie kawy? Cały świat pracuje nad kawą z laboratorium

Powstało też stowarzyszenie Precision Fermentation Alliance skupiające start-upy zajmujące się precyzyjną fermentacją.

Precyzyjna fermentacja: Szanse i ograniczenia

Co ciekawe, wiele tych firm technologicznych zapowiada, że opracowując technologię produkcji danego białka, może łatwo ja replikować do produkcji innego surowca. Wąskim gardłem jest skalowanie tego procesu.

- Niektóre start-upy wyszły z laboratorium i produkcji testowej. Są w stanie produkować dużo, ale jesteśmy jeszcze na wczesnym etapie, gdzie te rozwiązania nie są aplikowane na masową, ogromna skalę - przyznaje Otrębski

Problemem są m.in. regulacje. Żywność powstająca w wyniku precyzyjnej fermentacji zwykle traktowana jest jako Novel Food. Jak wskazuje Otrębski, potrzeba rozwiązań, które pozwoliłyby w sprawny sposób wprowadzać takie produkty na rynek przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa żywności. W Europie staranie się o komercjalizację produktów jest trudne. Rynki azjatyckie mają bardziej progresywne podejście.

Nie da się ukryć, że jest to też proces trudniejszy niż produkcja roślinna, ponieważ potrzebna jest wiedza akademicka, współpraca z uczelniami, aby m.in. wybrać odpowiedni szczep do fermentacji i odpowiednio nadzorować proces.

Kolejnym ograniczeniem precyzyjnej fermentacji są koszty (związane m.in. z zakupem bioreaktorów czy pożywek) oraz energochłonność. Start-upy zaznaczają jednak, że proces ten może być bardzo szybki i mniej obciążający środowisko. Warto spojrzeć też na tę technologię w dłuższej perspektywie bezpieczeństwa żywnościowego.

- Następują zmiany klimatyczne i będziemy musieli się w którymś momencie do nich adaptować. Wykorzystanie fermentacji precyzyjnej zakłada produkcję żywności w bardzo kontrolowanych warunkach. Jest to proces, który odbywa się w bioreaktorach. Nie wymaga odpowiedniego nasłonecznienia, warunków atmosferycznych itd. To proces ściśle technologiczny, w mniejszym stopniu bazujący na uprawie rolnej - tłumaczy lider RoślinnieJemy.

Precyzyjna fermentacja na celowniku dużych koncernów

O tym, że już wkrótce temat ten ma szansę stać się ważny dla całej branży spożywczej, świadczy zainteresowanie nim dużych koncernów. Jak wymienia Maciej Otrębski, Nestle weszło w partnerstwo z Perfect Day, wypuszczając na rynek czekoladę z wykorzystaniem serwatki animal-free, a firma Enough postawiła swoja pierwszą fabrykę we współpracy z Cargil.

Więcej ciekawostek o precyzyjnej fermentacji w podcaście FoodTechTalks:

Zapraszamy też do odsłuchania wcześniejszych odcinków FoodTechTalks: