Tecnologia per garantire la fattibilità commerciale di prodotti New Food
GEA New Food Application & Technology Center of Excellence
Una linea pilota di coltivazione e fermentazione cellulare per accelerare il passaggio delle innovazioni dal laboratorio alla produzione su scala commerciale.
Il supporto della pluriennale esperienza di GEA
Si prevede che il mercato globale dell'agricoltura cellulare supererà i 515 miliardi di dollari entro il 2030 e l'industria sta compiendo sforzi considerevoli per sviluppare strategie a base cellulare per la generazione di proteine, grassi e altri componenti nutrizionali e tessuti chiave.
Per aiutare l'industria a sviluppare rapidamente i processi per un'ampia gamma potenziale di applicazioni del New Food, abbiamo istituito il GEA New Food Application and Technology Center of Excellence. Situato nella nostra struttura all'avanguardia, questo centro di progettazione e know-how di GEA offre l'opportunità di venire a lavorare con i nostri esperti di applicazioni e tecnologie per prototipare nuovi processi per l'agricoltura cellulare sulla nostra linea di lavorazione modulare e flessibile su scala pilota.
L'ATC offre l'opportunità di valutare su scala pilota i processi di produzione di nuovi alimenti. L'ATC offre la flessibilità necessaria per testare la produzione mediante coltura cellulare e fermentazione microbica, con bioreattori/fermentatori da 50–500 litri, collegati con fasi di processo a monte e a valle.
Montato su skid
L'ATC attualmente è costituito da otto delle nostre tecnologie certificate dal settore e conformi alle normative alimentari. Queste includono due unità di fermentazione e coltura cellulare GEA come elementi centrali, insieme ad attrezzature per il blending e la miscelazione ad alta azione di taglio, tecnologie di sterilizzazione UHT e di filtrazione sterile a monte, tecnologie di omogeneizzazione, separazione cellulare e micro- e ultrafiltrazione a valle. Siamo anche in grado di configurare la linea in modo flessibile attraverso fasi di processo aggiuntive o ripetute, al fine di ottimizzare la resa del prodotto e la sua qualità.
Nessuna spesa di capitale e bassi costi operativi
Lavorando con noi all'ATC non ci sono costi di capitale o di altri investimenti. Vi aiuteremo a dimostrare la fattibilità dei processi, supportandovi nella realizzazione di un modello di business per il passaggio alla produzione commerciale di prodotti alimentari o componenti nutrizionali a base cellulare e microbica.
Collaboreremo con voi per configurare una linea di processo che risponda alle specifiche dei vostri progetti di coltivazione e fermentazione. E se la vostra ricetta o il vostro processo richiede un'apparecchiatura supplementare che non è già presente in loco, potremmo installare nell'ATC la tecnologia necessaria dal nostro portafoglio verticalmente integrato. Potrete anche noleggiare sistemi GEA specifici da testare presso la vostra sede.
Se decidete di procedere ulteriormente e di investire in una soluzione su scala industriale, possiamo continuare la nostra collaborazione per configurare e ottimizzare una soluzione adatta alle vostre esigenze di processo e di business.
Dal laboratorio alla produzione industriale
Qualunque sia il prodotto finale - che si tratti di carne coltivata derivata da cellule bovine o di un metabolita prodotto tramite fermentazione di precisione in organismi ricombinanti - lo sviluppo di qualsiasi processo di agricoltura cellulare inizia utilizzando apparecchiature di laboratorio che producono forse solo pochi litri o meno di brodo, con una ridotta resa di prodotto. Il lavoro iniziale si concentra sul dimostrare in modo sperimentale che la ricetta e il processo sono in grado di promuovere la crescita cellulare e la produzione del prodotto finale desiderato.
Tuttavia anche i risultati più promettenti ottenuti in laboratorio non possono essere considerati una garanzia di successo di una produzione su scala commerciale economicamente conveniente. Le cellule coltivate in laboratorio non danno necessariamente gli stessi risultati rispetto alle linee di processo su scala industriale, progettate per produrre centinaia di chili di prodotto con elevati livelli di rendimento e sostenibilità.
Se, ad esempio, il rendimento su scala commerciale è troppo basso, la crescita è troppo lenta, l'organismo non è in grado di sostenere gli stress industriali, i costi associati all'uso di risorse ed energia sono troppo elevati o la lavorazione a valle è inefficiente, la produzione industriale potrebbe non essere economicamente conveniente. Se non si affrontano le problematiche del caso, il prodotto finale potrebbe essere troppo costoso per i consumatori.
Un'alternativa ad un investimento senza garanzie
Idealmente, dovrebbe essere possibile testare le prestazioni della coltivazione e della fermentazione su una scala tale da consentire una prova di fattibilità. Gli scienziati devono essere in grado di modificare o testare nuove ricette, valutare modifiche ai terreni di coltura e agli ingredienti e potenzialmente cambiare i parametri di processo per aumentare il rendimento o la riproducibilità. E devono farlo utilizzando apparecchiature adeguate alla produzione industriale ma senza enormi investimenti. Tuttavia, fino ad oggi, il passaggio dalla sperimentazione di processi di coltivazione e fermentazione a scopo alimentare in laboratorio alla convalida di processi su scala industriale pilota ha comportato investimenti significativi in impianti dimostrativi, anche in questo caso senza alcuna garanzia di successo.
Impianto pilota completo
Rispondendo a questa reale esigenza di un nuovo tipo di piattaforma di prova, GEA ha creato una linea di processo su scala pilota per la coltivazione e la fermentazione microbica al fine di colmare questa lacuna. L'attrezzatura su scala pilota presso l'ATC consente di testare la produzione con un volume simile a quello industriale, ma senza la necessità di investire in attrezzature di scala industriale.
La disponibilità di una linea di processo flessibile, modulare e completa per la valutazione di processi per nuovi alimenti su questa scala rappresenta un concetto completamente nuovo. Offre inoltre nuove opportunità per il collaudo di una vasta gamma di concetti e processi di agricoltura cellulare.
Comprendere le cellule e i processi
Un altro aspetto importante è che i nostri fermentatori/bioreattori possono essere impostati per la coltivazione aerobica e anaerobica o per reazioni di fermentazione, utilizzando praticamente qualsiasi tipo di cellula. La piattaforma offre anche la possibilità di testare il requisito e/o il livello di trattamento termico e di valutare diverse strategie di gassificazione e di alimentazione, in modo da capire come si comportano le cellule e come ridurre il rischio di contaminazione tra i batch e, quando si cambia ricetta, tra i tipi di cellule e i processi.
Utilizzando le nostre attrezzature, è possibile definire la sequenza di processo ottimale monitorando le condizioni delle cellule ed eseguendo bilanci di massa in ogni fase, valutando la riproducibilità tra i batch e i rendimenti finali, ed esaminare dove sono possibili perdite o miglioramenti dell'efficienza. È quindi possibile modificare parametri o persino scambiare l'ordine delle diverse fasi per migliorare il processo e risolvere i problemi. Riteniamo che la nostra linea di bioreattori/fermentatori, altamente versatile, facile da usare e da configurare, offra molteplici possibilità per nuovi studi di fattibilità e permetta di acquisire una preziosa esperienza nei processi e nella produzione da trasferire in azienda. Inoltre, a differenza dei test in laboratorio, la produzione presso l'ATC fornirà probabilmente una quantità di prodotto sufficiente per i test di processo a valle, come lo spray drying o la liofilizzazione.
Il nostro obiettivo è quello di aiutarvi a ottenere processi di successo, in modo da generare un solido modello di business per i futuri investimenti nello sviluppo dei prodotti.
Rapporto: New Food, nuove frontiere nell'alimentazione
GEA aiuta il mondo a realizzare la promessa delle proteine alternative.
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