Nowa receptura na rozkosz

23 czerwca 2025

A gdyby tak Twoja ulubiona czekolada nie wymagała ziaren kakaowych, a kawę produkowano lokalnie? W obliczu zmian klimatycznych, szybujących cen i kontrowersji etycznych dotyczących tych dwóch uwielbianych artykułów spożywczych, naukowcy opracowują zupełnie nowy sposób ich produkcji — wykorzystują mikroorganizmy zamiast monokultur. Cel: zachować smak i właściwości kawy oraz czekolady przy jednoczesnej minimalizacji emisji dwutlenku węgla i poprawie odporności żywności.

Któż z nas nie spędził ostatnio kilku dodatkowych minut między sklepowymi półkami z kawą i czekoladą? Z powodu wyższych cen zaczęliśmy się wahać, czy warto włożyć te ulubione produkty do koszyka. Wielu z nas zastanawia się, jak właściwie długo potrwają podwyżki cen i sporadyczne problemy z dostawami. Od zmian klimatycznych po rosnący popyt: istnieje kilka przyczyn wzrostu cen i niedoborów, natomiast ważniejsze pytanie brzmi tak: Czy można coś z tym fantem zrobić?

Krótsza droga do bardziej zrównoważonej produkcji żywności

Klasyczny łańcuch dostaw „od pola do stołu” jest długi. Powoduje też emisję dużej ilości szkodliwych gazów cieplarnianych, wymaga kosztownych nakładów i jest uzależniony od opadów deszczu oraz stabilnych temperatur, to znaczy czynników, które stają się coraz bardziej niepewne.

Technolodzy żywności doskonalą nowe metody produkcji oparte na dobrze znanych zasadach, które pozwalają uzyskać produkty podobne lub nawet identyczne z żywnością pochodzącą z tradycyjnych upraw rolnych. Fermentacja precyzyjna jest przykładowo oparta na mikroorganizmach (takich jak drożdże lub bakterie) umożliwiających produkcję określonych składników — białek, enzymów czy witamin — w czysty i wydajny sposób. „Cały ten proces przypomina warzenie piwa, lecz zamiast alkoholu programujemy drożdże lub inne mikroorganizmy w celu wytworzenia konkretnych substancji, takich jak białka mleka, białka z jaj, insulina, a nawet składniki kakao” — wyjaśnia Morten Holm Christensen, kierownik ds. zastosowań biotechnologii w GEA. Mikroorganizmy rozwijają się w zbiornikach lub fermentatorach i wytwarzają tam pożądany składnik, który jest następnie zbierany i oczyszczany.

Kolejnym szybszym rozwiązaniem w sektorze produkcji żywności jest hodowla komórkowa. Polega ona na pobraniu maleńkiej komórki zwierzęcej lub roślinnej, dodaniu jej do mieszanki bogatej w składniki odżywcze (w zasadzie do pożywki dla komórek), która jest następnie umieszczana w ciepłym środowisku, gdzie komórki mogą wzrastać i się rozmnażać — podobnie jak w organizmie zwierzęcia lub w glebie z nasionkiem rośliny. W krótkim czasie powstaje wystarczająca ilość biomasy, którą można zebrać i zamienić w produkt biologicznie identyczny, taki jak mięso kurczaka, mleko czy kawa. „Wydajność przetwarzania jest znacznie wyższa w przypadku obu tych procesów, ponieważ pozwalają one ominąć długie cykle hodowli zwierząt bądź uprawy roślin, a także ograniczyć konieczność stosowania wielu tradycyjnych zasobów, takich jak pasza, woda, nawozy czy pestycydy” — mówi Christensen.

Kawa i czekolada: wyższa cena, wyższe ryzyko

Od porannej kawy z mlekiem po ulubioną gorzką czekoladę: ceny żywności są bardzo niestabilne. Zarówno kakao, jak i kawa bazują na surowcach, które rosną w niewielu obszarach geograficznych o bardzo specyficznych warunkach klimatycznych. Ekstremalne warunki pogodowe, choroby upraw i konflikty związane z użytkowaniem gruntów doprowadziły do niedoborów ziaren kawy i kakao, co przełożyło się na wzrost cen, podczas gdy popyt na oba produkty nadal rośnie.

Wiesz o tym?

Czekolada bez ziaren kakao

Co ciekawe, ani czekolada, ani kawa nie smakują tak samo w postaci surowej, jak w produktach końcowych. Oznacza to, że nasze ulubione smaki i tekstury nie zależą wyłącznie od ziaren, z których są tradycyjnie wytwarzane, i można je odwzorować za pomocą innych składników i metod przetwarzania.

Jedną z metod wytwarzania czekolady bez kakao jest wykorzystanie strumieni produktów ubocznych z rolnictwa. Pewna niemiecka firma wykorzystuje na przykład pozostałości po produkcji oleju słonecznikowego i używa drożdży do precyzyjnej fermentacji czekolady. W rezultacie uzyskuje produkt o „łamliwości”, smaku i teksturze zbliżonych do tradycyjnej czekolady. Składnik ten, który już jest dostępny dla producentów, wraz z zamiennikiem masła kakaowego, jest stosowany w różnych produktach w Europie i Wielkiej Brytanii oraz pozwala obniżyć ślad węglowy nawet o 90% w porównaniu z produktami tradycyjnymi. Na podobnej zasadzie pewien singapurski start-up stosuje fermentację do przetwarzania soi, pozostałej z produkcji tofu, na czekoladę bez kakao. Ma nadzieję wprowadzić ten produkt na rynek B2B w 2025 roku.

Równolegle kilka firm hoduje komórki kakao w bioreaktorach w celu wytwarzania produktów bioidentycznych, takich jak proszek i tłuszcz kakaowy, które są później sprzedawane producentom żywności. W Stanach Zjednoczonych kalifornijska firma biotechnologiczna produkuje czekoladę z ekstraktu z komórek roślin kakaowca. Komórki są hodowane w zbiornikach fermentacyjnych w warunkach imitujących mikroklimat lasów deszczowych, w których naturalnie kwitną kakaowce. Po trzech do czterech dniach komórki są zbierane, fermentowane i prażone — dokładnie tak samo wyglądają ostatnie etapy tradycyjnej produkcji kakao. Produkt ma zostać wprowadzony do obrotu po uzyskaniu zgody amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) w 2026 roku.

Kawa bez ziaren

Drogę ku zastępnikom kawy, podobnie jak w wypadku czekolady, wyznaczają te same dwie metody: fermentacja precyzyjna oraz hodowla komórkowa. Ten sam singapurski start-up wykorzystuje precyzyjną fermentację do produkcji kawy bez ziaren z przetworzonego chleba, pulpy sojowej i zużytego ziarna jęczmienia. Produkt już jest dostępny dla klientów detalicznych.

Izraelska firma biotechnologiczna opracowała metodę hodowli komórkowej z zastosowaniem komórek pozyskiwanych z roślin kawy. Technologia ta pozwala w ciągu zaledwie trzech tygodni uzyskać ilość kawy odpowiadającą produkcji z 1000 drzew — w normalnych warunkach proces ten trwałby latami. Komórki dodaje się do płynnego podłoża zawierającego składniki odżywcze, które wspomagają ich wzrost. Powstała biomasa jest suszona i delikatnie prażona no i, co nie może zaskakiwać, wygląda i smakuje jak tradycyjna mielona kawa, zwłaszcza że zawiera też kofeinę. Kolejnym krokiem, jaki wykona firma będzie uzyskanie odpowiednich zezwoleń regulacyjnych. Start-up z siedzibą w Zurychu pozyskuje komórki kawowe z roślin kawy arabskiej uprawianych w pobliskiej szklarni, w ten sposób powstaje produkt pochodzenia w 100% lokalnego.

Obecnie raptem kilka odmian kawy i kakao produkuje się z myślą o kliencie masowym. Hodowla komórkowa umożliwia produkcję większej liczby niszowych odmian w mniejszych ilościach, dzięki czemu asortyment na półkach sklepowych znacznie się powiększy.

Zwiększanie skali rolnictwa komórkowego

Dzięki lepszym technikom kodowania genów i opracowaniu odpornych linii komórkowych metoda wytwarzania kakao i kawy bez ziaren, słodkich białek — i wielu innych artykułów z segmentu Nowej żywności — jest już gotowa. Kolejnym etapem jest uzyskanie niezbędnych zezwoleń i zwiększenie produkcji. Jest to kluczowy etap, jeżeli klient planuje uzupełnić produkcję tradycyjną, która z punktu widzenia ochrony środowiska osiągnęła już maksymalną wydajność.

Aby skrócić czas pomiędzy rewolucją, która dokonuje się w laboratoriach, a wprowadzeniem produktów na rynek masowy, producenci muszą pokonać bariery związane z kosztami, wielkością produkcji i jakością. A to wymaga sprzętu, który działa wydajnie, przez całą dobę i w warunkach higienicznych zgodnych z klasą produktów spożywczych. „Przedsiębiorstwa takie jak GEA, posiadające bogate doświadczenie w przetwórstwie spożywczym i rolnictwie komórkowym, są dla start-upów i producentów żywności jak brama dostępowa” — wyjaśnia Mortensen. „Nasze centra testowe dysponują na przykład najnowocześniejszym i najbardziej wydajnym sprzętem oraz wiedzą operatorów, co pomaga klientom przyciągnąć inwestorów i szybciej debiutować na rynku” Chociaż obecnie znaczna część uwagi skupia się na rynku składników, rozwiązania biotechnologiczne będą odgrywać coraz większą rolę w tworzeniu produktów końcowych dla konsumentów. Zmniejszą różnicę pomiędzy popytem a podażą produktów, bez których moglibyśmy się obejść, ale wolelibyśmy z nich nie rezygnować.