Fermentación de precisión
Fermentación de precisión para el futuro de la alimentación
Durante miles de años, el ser humano ha aprovechado la fermentación para conservar o potenciar el saborizante, la textura o incluso el valor nutritivo y beneficioso para la salud de los alimentos.
El "patio de recreo" de la ciencia de la alimentación
Cómo la ciencia y las pruebas alimentarias pueden dar nueva vida a antiguas tradiciones.
Esta película fue producida para GEA por BBC StoryWorks Commercial Productions.Apoyar la fermentación de precisión
Hoy en día, la fermentación podría desempeñar un papel importante en la lucha por reducir el desperdicio de alimentos, y podría ofrecer un enfoque sostenible para producir alimentos nutritivos para una población mundial en crecimiento[1]. Los avances en microbiología, biotecnología e ingeniería también han abierto oportunidades para desarrollar nuevos procesos de fermentación de precisión que aprovechen los microorganismos diseñados como fábricas celulares para producir productos definidos, desde proteínas hasta pigmentos, de forma sostenible y a escala[2].
En GEA pensamos que estamos en una posición única para proporcionar equipos y conocimientos clave que puedan apoyar la I+D y el desarrollo comercial en el campo de la fermentación de precisión.
La fermentación es un proceso mediante el cual algunos tipos de microorganismos como las bacterias y las levaduras -e incluso nuestros propios músculos durante el ejercicio vigoroso- pueden descomponer la glucosa y otros hidratos de carbono para generar energía de forma anaeróbica, es decir, sin oxígeno. Los productos de la fermentación suelen incluir alcohol o ácido láctico.
Durante milenios, la gente también ha aprovechado los microorganismos para producir alimentos fermentados, principalmente como método de conservación, pero también para cambiar o crear sabores, texturas y otras propiedades deseadas. Desde la cerveza y el vino, hasta el salami, el queso, el yogur y el Kimchi, muchos productos fermentados que en el mundo moderno se producen a escala industrial, proceden de procesos ancestrales.
Fábricas en miniatura
Pero también podemos diseñar microorganismos, normalmente cultivos de levaduras, algas, hongos o bacterias, para que funcionen como pequeñas plantas de producción, o fábricas celulares que producen moléculas específicas, como proteínas, grasas, micronutrientes y otros compuestos orgánicos con las propiedades deseadas. Mediante procesos de fermentación de precisión, estas células manipuladas o modificadas se cultivan en biorreactores, donde se les suministran todos los nutrientes que necesitan para multiplicarse y mantenerse sanas. Los compuestos diana que producen pueden liberarse al medio circundante, de donde pueden aislarse, o retenerse en la célula, en cuyo caso las células pueden cosecharse del biorreactor y romperse para liberar su carga.
La experiencia de GEA en cada fase
GEA ofrece su experiencia para el desarrollo, configuración y suministro de todo el proceso - aguas arriba y aguas abajo - para apoyar a las organizaciones que buscan crear o escalar procesos de fermentación de precisión para aplicaciones alimentarias o industriales. Nuestra experiencia abarca todo el proceso, desde el diseño y el funcionamiento del biorreactor hasta el envasado final, pasando por la recuperación (eliminación de células), la purificación y el secado.
Nuevo centro de excelencia de nuevos alimentos
Los expertos de GEA en nuestro Centro de Excelencia de Tecnología y Aplicaciones para Nuevos Alimentos (ATC) están a su disposición para ayudarle en su viaje hacia la fermentación de precisión. Podemos combinar los conocimientos sobre procesos, aplicaciones e ingeniería con herramientas digitales y pruebas físicas en equipos a escala piloto para comprender, diseñar, simular y probar todo el proceso.
Modelización in silico y pruebas físicas
Las células propagadas en biorreactores tendrán necesidades específicas y precisas, incluido el suministro de nutrientes y gases para optimizar la salud celular, el crecimiento y la productividad, y minimizar la producción de subproductos y residuos no deseados. Sea cual sea su tipo de célula y producto final, podemos aplicar nuestras herramientas de modelización y simulación de última generación para ayudarle a diseñar y ajustar virtualmente su proceso de fermentación de precisión, antes o después de probarlo en equipos a escala piloto.
Los resultados de estas pruebas pueden proporcionar una referencia clave de las condiciones que favorecerán el crecimiento, la salud y la productividad de su tipo celular. A partir de estos datos podemos simular los requisitos probables para la ampliación a volúmenes de producción comerciales. Nuestro objetivo es darle confianza en su proceso y equipo antes de invertir. Creemos que, gracias a nuestros conocimientos y tecnologías, estamos en una posición única para obtener información sobre el comportamiento celular y las condiciones de los biorreactores, lo que contribuirá a reducir los riesgos y facilitará una ampliación eficiente y productiva.
Experiencia en todo el proceso
Es importante destacar que la experiencia de GEA abarca todo el proceso, incluido el diseño, la configuración y la optimización de biorreactores, pero también las etapas previas y posteriores. Los especialistas de GEA en los centros de pruebas para una gama de tecnologías de GEA pueden trabajar junto con nuestros expertos en ATC y usted, nuestro cliente, para diseñar y configurar una línea de proceso de fermentación de precisión de principio a fin.
Podemos configurar sistemas de mezcla, tratamiento UHT, homogeneización a alta presión, separación, recuperación de medios y agua por filtración, junto con concentración, cristalización, secado y llenado y envasado. También ofrecemos la experiencia y los conocimientos tecnológicos necesarios para ayudarle a formular su producto. Desde picado y mezclado, hasta procesar (formar, recubrir cocinar), o congelar, porcionar y envasar, nuestras tecnologías y conocimientos podrían ayudarle a convertir los productos de sus células en alimentos nutritivos y comercialmente viables que podrían contribuir a garantizar una nutrición segura y asequible que encantará a los consumidores.
Apoyar una transformación más sostenible
Por supuesto, porque somos GEA, también nos centramos en desarrollar componentes y equipo que le ayuden a reducir el consumo de energía, agua y recursos, y a apoyar el reciclaje y la reducción de residuos. Nuestras soluciones para un procesamiento más sostenible abarcan innovadoras Bombas de calor y Soluciones de recuperación de Agua y medios.Fermentación de biomasa, carnes cultivadas y fermentación de precisión
La fermentación de precisión no es lo mismo que la fermentación de biomasa, que puede ofrecer otras oportunidades de aprovechar la biología celular para crear alimentos. Mediante la fermentación de la biomasa, los científicos pueden cultivar microorganismos comestibles, como hongos, bacterias o levaduras, como fuente de alimento[3], o cultivar a gran escala músculo, grasa y otras células de origen animal como fuente de proteínas y otros nutrientes que no dependen de la agricultura tradicional. Algunas "carnes cultivadas" producidas de este modo ya han sido autorizadas para su venta en diversos mercados de todo el mundo. [4]
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