Il punto di svolta del New Food

21 luglio 2025

Un esempio è Novonesis, un'azienda globale che opera nel settore degli enzimi e dei microrganismi. In Nebraska, GEA ha fornito i sistemi di biotrattamento per un nuovo sito dedicato alla produzione di proteine vegetali, progettato per garantire efficienza, igiene e funzionamento continuo.
 
Un altro esempio è Solar Foods, che produce Solein, una proteina microbica ottenuta utilizzando aria ed elettricità rinnovabile. L'azienda ha ampliato con successo la propria produzione esclusiva di fermentazione del gas, grazie al supporto di GEA nella progettazione dei processi e nell'integrazione delle tecnologie a valle.

Bioreattori più efficienti: la svolta della perfusione

Mentre le aziende lavorano per aumentare la produzione di carne coltivata, una sfida rimane cruciale: come aumentare la resa cellulare garantendo al contempo processi stabili ed economici? La funzionalità del bioreattore è fondamentale in tale contesto.

In GEA, un team di ingegneri sta sviluppando un processo basato sulla perfusione, un'alternativa ai metodi batch e fed-batch che consente di ottenere densità cellulari e produttività più elevate e una raccolta continua di cellule. "I nostri studi e modelli dimostrano che la perfusione è la strada da seguire per raggiungere la capacità produttiva", afferma Tatjana Krampitz, Head of Technology Management presso la divisione New Food di GEA. "Per garantire un funzionamento continuo, integriamo un controllo intelligente dei processi con prestazioni di perfusione ottimali, consentendo strategie di raccolta e alimentazione tempestive (parziali o continue)".
 
Queste conoscenze hanno portato GEA a lanciare nel 2024 una piattaforma di perfusione entry-level per progetti pilota asettici, che include il bioreattore Axenic P e il separatore monouso Kytero. Questa combinazione unica consente la coltivazione cellulare ad alta densità, mentre la centrifuga semplifica anche la raccolta continua delle cellule e riduce il lavoro di pulizia e sterilizzazione.

La ricerca e lo sviluppo di GEA nel settore New Food sta inoltre compiendo progressi in aree quali il controllo dei processi (ad esempio, miglioramento della miscelazione), l'apprendimento automatico (per aumentare la resa attraverso una pianificazione e una programmazione efficienti) e il miglioramento dell'efficienza operativa (riducendo i tempi di fermo e garantendo la disponibilità dei mezzi di produzione).

I processi circolari del New Food rappresentano la prossima innovazione

Grazie alla sua competenza ingegneristica lungo l'intera catena di produzione, GEA offre una visione completa del New Food. L'azienda non si limita a ripensare le modalità di produzione alimentare, ma sfida i produttori a (ri)strutturare la loro produzione per garantire efficienza e sostenibilità a lungo termine.

Questo approccio olistico si basa sulla profonda conoscenza di GEA nei settori del riscaldamento, della refrigerazione, dei biotrattamenti e dell'ottimizzazione degli impianti. Anziché puntare automaticamente sull'espansione, GEA assiste le aziende alimentari e biotecnologiche nella progettazione di stabilimenti più intelligenti, costruiti per garantire efficienza energetica, circolarità e prestazioni reali.

"L'efficienza non riguarda solo la produzione", afferma Tatjana Krampitz. "Si tratta di realizzare sistemi che funzionino in modo più intelligente sin dall'inizio, con recupero energetico, automazione e piattaforme flessibili in grado di adattarsi all'evoluzione del mercato. Ciò implica anche un uso oculato delle risorse, senza compromettere la qualità o la resa".

Un esempio di questo approccio olistico: la collaborazione di GEA con innocent drinks, il primo stabilimento al mondo a emissioni zero per la produzione di succhi e frullati, situato a Rotterdam, nei Paesi Bassi. Invece di progettare prima l'impianto e calcolare successivamente il fabbisogno energetico, il team GEA ha progettato lo stabilimento tenendo conto fin dall'inizio dei requisiti energetici. Il risultato è un impianto completamente rinnovabile alimentato da energia elettrica verde, in cui il calore residuo della refrigerazione viene catturato e riutilizzato in altre fasi del processo.

Un altro esempio di decarbonizzazione nel settore delle bevande: nel 2026, un'importante azienda produttrice di bevande realizzerà la sua prima birra in quello che diventerà il primo birrificio a impatto zero d'Europa, anch'esso alimentato da sistemi energetici circolari di GEA. Nonostante le elevate esigenze di riscaldamento e raffreddamento della birrificazione, le pompe di calore e i sistemi di ricompressione meccanica del vapore GEA riducono il consumo di energia termica fino al 90% recuperando il calore residuo dalla refrigerazione e dalla bollitura del mosto.

Applicare la logica della birrificazione al New Food

Adam Mincher, GEA’s Technical Director Engineering for Beer & Alcoholic Beverages, ritiene che la stessa logica si possa applicare alle proteine alternative. "Il New Food offre un'alternativa a quella che molti considerano un'agricoltura industriale insostenibile", afferma. "Tuttavia, permangono dubbi circa i reali benefici climatici che può comportare, soprattutto considerando l'energia necessaria per il funzionamento degli impianti. Progettandoli fin dall'inizio per essere autosufficienti dal punto di vista energetico e circolari, apriamo le porte a un nuovo livello di efficienza. Quindi, se riusciamo a portare i birrifici a zero emissioni nette, possiamo fare lo stesso per la fermentazione di precisione".

Aggiunge che, a differenza dei birrifici, i sistemi per il New Food spesso funzionano con un carico energetico più costante, risultando ancora più adatti al recupero di calore.

Rivisitare il concetto di scala: perché il processo è più importante delle dimensioni

Per gli ingegneri GEA, l'obiettivo non è solo quello di ridurre l'impatto ambientale degli alimenti, ma anche di avvicinare la produzione alimentare all'utilizzo della stessa logica della natura. Come spiega As Morten Holm Christensen, Application Manager for Biotechnology: "Il metabolismo microbico dà origine a un prodotto, ma rilascia anche acqua e CO2, entrambe catturabili e riutilizzabili. Potrebbe sembrare fantascienza, ma è esattamente così che ha sempre funzionato la natura".

Solo pochi anni fa, l'entusiasmo per le proteine alternative era incentrato principalmente sulla scalabilità, ovvero il passaggio dagli esperimenti di laboratorio alla produzione industriale. La scala conta ancora. Tuttavia, oggi molti esperti sostengono che l'efficienza del processo potrebbe essere più importante: il funzionamento continuo, l'uso intelligente dell'energia e una migliore progettazione dei bioreattori si stanno dimostrando più efficaci delle sole dimensioni.

"Nei settori manifatturieri consolidati, l'ottimizzazione dell'efficienza dei processi spesso ha un impatto molto maggiore sui costi e sulla sostenibilità rispetto alla semplice costruzione di impianti più grandi", spiega Christensen. "Il New Food non richiede solo acciaio. Ma sistemi più intelligenti." 

Una recente analisi di McKinsey conferma questo cambiamento di prospettiva. Secondo i risultati ottenuti, i miglioramenti dei processi possono ridurre il costo delle merci vendute per gli ingredienti fermentati in misura maggiore rispetto al solo aumento della produzione, fino al 60%. Mentre raddoppiare le dimensioni dell'impianto può ridurre i costi unitari dal 20 al 50%, migliorare i parametri di processo, quali la concentrazione del prodotto, le prestazioni di fermentazione e la stabilità del ceppo, può ridurre i costi unitari fino al 60%.

Per la fermentazione di precisione, Christensen indica tre aree in cui sono essenziali processi più intelligenti: 

Un bioreattore o 25.000 vacche

Con il miglioramento delle prestazioni su questi tre fronti, la produttività potrebbe crescere in modo esponenziale. "Oggi, un grande bioreattore può sostituire 2.500 vacche da latte in termini di capacità di produzione di proteine. Ma, se l'ingegneria genetica, la stabilità e la tecnologia dei bioreattori progrediscono in modo parallelo, come ci aspettiamo, tali sinergie potrebbero consentire allo stesso reattore di sostituire 25.000 vacche".

L'ottimismo di Christensen è motivato dal fatto che gran parte delle infrastrutture necessarie per la fermentazione di precisione su scala commerciale sono già disponibili. "Che si tratti di preparazione dei liquidi, sterilizzazione, separazione, filtrazione, purificazione, spray drying o movimentazione delle polveri, la gamma di prodotti GEA è già in grado di rispondere a tutte le esigenze, in particolare nella fase a valle", spiega. "E i bioreattori sono generatori di calore netto. Aggiungendo i sistemi di recupero energetico di GEA, i vantaggi diventano ancora più evidenti".

Il punto di svolta è imminente

Tecnologia, economia e urgenza sociale stanno convergendo. Per Christensen, il punto di svolta nel settore New Food è alle porte e con esso un cambiamento degli equilibri di potere nell'industria. "Gli ultimi ostacoli sono in fase di risoluzione. Le aziende che controllano i ceppi di produzione più robusti assumeranno un ruolo di primo piano. Ad avere un vantaggio significativo sono soprattutto quelle con ceppi stabili e pronti per la produzione su larga scala".

Il suo messaggio non è di cautela, ma piuttosto di tempismo. "Il treno del New Food non è ancora partito. Ma quando lo farà, viaggerà a grande velocità".