Technologie zur Gewährleistung der kommerziellen Machbarkeit von New Food-Produkten
GEA New Food Application & Technology Center of Excellence
Eine Pilotanlage für Zellkultivierung und Fermentation, um Innovationen schnell vom Labor in den kommerziellen Maßstab zu überführen.
Unterstützt durch jahrzehntelange Erfahrung von GEA
Der weltweite Markt für zelluläre Landwirtschaft wird bis 2030 voraussichtlich mehr als 515 Milliarden Dollar erreichen. Die Industrie unternimmt massive Anstrengungen, um zellbasierte Strategien zur Erzeugung von Proteinen, Fetten und anderen wichtigen Nahrungsbestandteilen und Geweben zu entwickeln.
Das GEA New Food Application and Technology Center of Excellence wurde gegründet, um die Industrie bei der Beschleunigung der Prozessentwicklung für ein breites Spektrum an Lösungen im Bereich New Food zu unterstützen. Dieses Zentrum für Engineering und Know-How befindet sich auf einer hochmodernen Anlage. Hier haben Sie die Möglichkeit, mit den GEA Experten für Anwendungen und Technologien zusammenzuarbeiten, um neue Prozesse für die zelluläre Landwirtschaft auf unserer flexiblen, modularen Verarbeitungslinie im Pilotmaßstab zu prototypisieren.
Das ATC bietet Ihnen die Möglichkeit, Verfahren zur New Food-Produktion im übertragbaren Pilotmaßstab zu bewerten. Das ATC bietet Ihnen die Flexibilität, die Produktion mit Hilfe von Zellkulturen und mikrobieller Fermentation zu testen, mit Bioreaktoren/Gärtanks im Pilotmaßstab von 50 bis 500 Litern, die mit vor- und nachgelagerten Prozessstufen verbunden sind.
Auf Rahmen montiert
Das ATC verbindet heute acht unserer branchenweit anerkannten, den Lebensmittelvorschriften entsprechenden Technologien. Dazu gehören zwei GEA Fermentations- und Zellkultivierungsanlagen in verschiedenen Größen als Kernelemente, zusammen mit Blending- und High-Shear-Mischern und Technologien für vorgelagerte UHT-Sterilisation und Sterilfiltration, nachgelagerte Homogenisierung, Zellseparation sowie Mikro- und Ultrafiltration. Wir sind ebenfalls in der Lage, die Linie durch zusätzliche oder wiederholte Prozessschritte flexibel zu konfigurieren, um die Produktausbeute und die Produktqualität zu optimieren.
Keine CAPEX und geringe OPEX
Wenn Sie mit uns im ATC zusammenarbeiten, fallen keine Kapital- oder sonstigen Investitionskosten an. Wir helfen Ihnen, einen echten Konzeptnachweis für Ihre Prozesse zu erbringen und unterstützen ein Geschäftsmodell für den Scale-up zur kommerziellen mikrobiell- und zellbasierten Herstellung von Lebensmitteln oder Nahrungsbestandteilen.
Wir arbeiten mit Ihnen zusammen, um eine Prozesslinie zu konfigurieren, die den Spezifikationen Ihrer Kultivierungs- und Fermentierungsprojekte entspricht. Und wenn Ihre Rezeptur oder Ihr Prozess zusätzliche Ausrüstung erfordert, die nicht bereits vor Ort vorhanden ist, können wir die entsprechende Technologie aus unserem vertikal integrierten Portfolio in das ATC integrieren. Es ist ebenfalls möglich, ausgesuchte GEA Test-Systeme für Ihren eigenen Standort anzumieten.
Wenn Sie sich anschließend entscheiden, in eine Lösung im industriellen Maßstab zu investieren, können wir unsere Partnerschaft fortsetzen, um eine Anlage zu konfigurieren und zu optimieren, die Ihren Prozess- und Geschäftsanforderungen entspricht.
Maßstabsvergrößerung vom Labortisch zur industriellen Fertigung
Unabhängig vom Endprodukt – sei es aus Rinderzellen kultiviertes Fleisch oder ein spezifischer Metabolit, der durch Präzisionsfermentation in rekombinanten Organismen hergestellt wird – beginnt die Entwicklung jedes zellulären Landwirtschaftsprozesses im Labormaßstab mit einer Laborausrüstung, eventuell mit geringer Produktausbeute wie ein paar Litern, oder weniger, an Brühe. Die frühe Arbeit konzentriert sich auf den experimentellen Nachweis, dass die Rezeptur und der Prozess das Zellwachstum und die Herstellung des gewünschten Endprodukts unterstützen können.
Doch selbst die vielversprechendsten Ergebnisse im Labormaßstab sind keine Garantie dafür, dass sich das Verfahren auf eine wirtschaftlich tragfähige Produktion im kommerziellen Maßstab übertragen lässt. Zellen, die im Labor gezüchtet werden, sind nicht unbedingt so leistungsfähig wie in industriellen Prozesslinien, die darauf ausgelegt sind, nachhaltig und mit hoher Ausbeute Hunderte von Kilo Produkt zu produzieren.
So kann sich die industrielle Herstellung als unrentabel erweisen, wenn zum Beispiel der Ertrag im kommerziellen Maßstab zu gering und das Wachstum zu langsam ist oder der Organismus den industriellen Belastungen nicht gewachsen ist, wenn die Kosten für den Ressourcen- und Energieverbrauch zu hoch sind oder die nachgeschaltete Verarbeitung ineffizient gestaltet wird. Wenn die entsprechenden Herausforderungen nicht angegangen werden, kann das Endprodukt für die Verbraucher schlichtweg zu teuer sein.
Eine Alternative zu Investitionen in Unerprobtes
Idealerweise sollte es möglich sein, die Kultivierungs- und Fermentationsleistung in einem Maßstab zu testen, der den Konzeptnachweis ermöglicht. Wissenschaftler müssen in der Lage sein, neue Rezepturen zu ändern oder zu testen, Änderungen an Wachstumsmedien und Inhaltsstoffen zu bewerten und möglicherweise Prozessparameter zu ändern, um den Ertrag oder die Reproduzierbarkeit zu erhöhen. Und sie müssen dies mit Geräten tun, die für die industrielle Herstellung geeignet sind, aber keine großen Investitionen erfordern. Bislang war der Sprung von der Erprobung lebensmittelbezogener Kultivierungs- und Fermentierungsprozesse im Labormaßstab zur Validierung von Prozessen im industriellen Pilotmaßstab jedoch in der Regel mit erheblichen Investitionen in Demo-Anlagen verbunden, die wiederum keinerlei Erfolgsgarantie boten.
Vollständig ausgestattete Pilotanlage
Unsere voll ausgestattete Prozesslinie im Pilotmaßstab für die Kultivierung und mikrobielle Fermentation schließt diese Lücke, da wir bei GEA den Bedarf an einer neuartigen Testplattform erkannt haben. Die Pilotanlage im ATC ermöglicht es Ihnen, die Produktion in einem Volumen zu testen, das dem industriellen Maßstab nahe kommt, ohne dass Sie in Anlagen im industriellen Maßstab investieren müssen.
Die Verfügbarkeit einer flexiblen, modularen und vollständigen Prozesslinie für die Evaluierung neuer Lebensmittelprozesse in diesem Maßstab stellt ein völlig neues Konzept dar. Sie bietet ebenfalls neue Möglichkeiten für das Testen einer Vielzahl von Konzepten und Verfahren der zellulären Landwirtschaft.
Verstehen Sie Ihre Zellen und Prozesse
Wichtig ist, dass unsere Gärtank-/Bioreaktorsysteme für aerobe und anaerobe Kultivierung oder Fermentationsreaktionen mit nahezu jedem Zelltyp eingerichtet werden können. Die Plattform bietet ebenfalls die Möglichkeit, den Bedarf und/oder das Niveau der Wärmebehandlung zu testen und verschiedene Begasungs- und Zufuhrstrategien zu bewerten, so dass Sie wirklich verstehen können, wie sich Ihre Zellen verhalten und wie Sie das Kontaminationsrisiko zwischen Chargen und – beim Wechsel von Rezepturen – Zelltypen und Prozessen verringern können.
Mit unserer Ausrüstung können Sie die optimale Prozesssequenz finden, indem Sie die Zellbedingungen überwachen und Massenbilanzen in jeder Phase Ihres Prozesses durchführen, die Reproduzierbarkeit zwischen den Chargen und den endgültigen Erträgen bewerten und prüfen, wo Effizienzverluste oder -gewinne möglich sind. Sie können dann Ihre Parameter modifizieren oder sogar die Reihenfolge der verschiedenen Stufen vertauschen, um den Prozess zu verbessern, und Fehlersuche betreiben. Wir sind davon überzeugt, dass unsere äußerst vielseitige, benutzerfreundliche und einfach zu konfigurierende Bioreaktor-/Fermentationsanlage eine Fülle von Chancen für neue Machbarkeitsstudien eröffnet. Sie ermöglicht Ihnen, wertvolles Fachwissen über Prozesse und Produktion zu erwerben, das Sie dann auf Ihr Unternehmen übertragen können. Und anders als bei Versuchen im Labor erhalten Sie bei der Herstellung im Pilotmaßstab im ATC sehr wahrscheinlich genügend Produkt, das Sie für nachgelagerte Prozesstests – z. B. Sprüh- oder Gefriertrocknung – verwenden können.
Unser Ziel ist es, Sie bei der Ableitung erfolgreicher Prozesse zu unterstützen, damit Sie ein solides Geschäftsmodell für zukünftige Investitionen in die Produktentwicklung aufbauen können.
Bericht: Neuland New Food
Wir bei GEA helfen der Welt, das Versprechen alternativer Proteine zu erfüllen.
