سد الفجوة في إنتاج البروتين البديل

21 مايو 2024

A bowl of pasta with cultivated meat

مِلك: Mosa Meat

مع تطور التكنولوجيا والظروف التنظيمية، يستمتع المستهلكون بمجموعة واسعة من الأطعمة الجديدة المثيرة وذات الجودة الأفضل. وتساعد GEA العملاء على طرح هذه المنتجات في السوق من خلال خبرتها الهندسية وحلول المعالجة المبتكرة. قريبًا، ستتمكن الشركات من الوصول إلى خدمات تطوير المعالجة الغذائية الجديدة من GEA داخل منشأة جديدة متطورة في قلب الولايات المتحدة.

يستمر النمو السكاني العالمي في التزايد ويرتفع معه استهلاك اللحوم. وتؤدي هذه الديناميكية إلى زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضارة وتزيد من تعرض موارد الأراضي والمياه للخطر. أضف إلى ذلك تغيّر المناخ والجفاف الممنهج، وستكون النتيجة هي انخفاض الأراضي الصالحة للزراعة المتاحة للحيوانات والمحاصيل اللازمة لإطعامها.

لكن الارتفاع في عدد الأشخاص الذين يتمتعون بالمرونة ــمَن يستبدلون اللحوم في بعض وجباتهم بالبروتينات البديلةــ يزيح من هذه الضغوط إلى حدٍ ما. ومع ذلك، لا تزال اللحوم والأسماك ومنتجات الألبان من المواد الغذائية الأساسية الشائعة وتوفر طلبًا على الزراعة الحيوانية. في عام 2015، قدرت منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) أن الماشية مسؤولة عن حوالي 12% من جميع انبعاثات غازات الدفيئة البشرية الصادرة. وبدون التدخل، تقدر منظمة الأغذية والزراعة أن هذا الرقم سيصل إلى حوالي 15 بالمائة بحلول عام 2050. ومن أجل تناول طعام بشكل أكثر استدامة، يتعين على العالم إعادة النظر في نماذج إنتاج الغذاء.

توفير طًرق جديدة لإنتاج البروتين هو ضرورة

الأغذية القائمة على النباتات معروفة لدى المستهلكين. وستزداد جاذبية هذه الأغذية مع انخفاض تكاليف الوحدة وتحسن المذاق والقيمة التغذوية. في الآونة الأخيرة، ظهر التخمير -باستخدام الميكروبات لإنتاج أغذية لذيذة وغنية بالمغذيات- كطريقة إنتاج مفضلة للعديد من المبدعين في النظام التكاملي للبروتين البديل الذي يركز على بدائل اللحوم والمأكولات البحرية والبيض والألبان. كما أن عملية التخمير، وهي طريقة قديمة لإنتاج الغذاء، تتوسع الآن إلى ما هو أبعد من استخداماتها المعروفة سابقًا، بما في ذلك من خلال التخمير الدقيق، وهي تقنية رائعة تستخدم الميكروبات مثل الخميرة لإنتاج مكونات وظيفية محددة وعالية القيمة - مثل البروتينات والفيتامينات والنكهات والدهون.

اللحوم المزروعة ــ اللحوم المنتجة من الخلايا مباشرةً دون الحاجة إلى تربية الحيوان بأكمله ــ لديها القدرة، عند تسويقها تجاريًا، على إشباع حب الناس للحوم والأسماك مع التخلص من الجوانب السلبية لإنتاج البروتين التقليدي ولأساليب المعالجة. وهناك فائدة أخرى، وهي أنه يمكن صنعه بدون مضادات حيوية أو منشطات أو إضافات أخرى، مما يخفف من مقاومة المضادات الحيوية الآخذة في الارتفاع والتي تشكل مخاطر صحية جلية على مستوى العالم. ويتم أيضًا إنتاج اللحوم المعتمدة على الخلايا في منشآت تتمتع بظروف أنظف من مرافق تجهيز اللحوم التقليدية، مما يقلل من مخاطر الأمراض المنقولة بالغذاء وغيرها من الأمراض المنقولة من الحيوانات التي يمكن أن تصبح أوبئة في المستقبل. كما يمكن أن توفر اللحوم المزروعة وغيرها من البروتينات البديلة خيارات أكبر للمستهلكين، حيث تزودهم بالأغذية التي يستمتعون بها، والمصنوعة بطُرق تقلل بشكل كبير من المخاطر الصحية والتأثير على البيئة.

الولايات المتحدة هي الرائدة في البروتينات البديلة

الولايات المتحدة، التي تشتهر بثقافة الوجبات السريعة، هي في الواقع أكبر مساهم إجمالي في قطاع البروتين البديل. الأسباب: ثقافة رأس المال الاستثماري القوية، والبيئة التنظيمية الإيجابية إلى حدٍ ما، والحجم الهائل للسوق نفسها. وقد ذكر تقرير حالة الصناعة لعام 2023 الصادر عن معهد الغذاء الجيد (GFI) حول الأغذية القائمة على النباتات أن رغم ارتفاع تكاليف الغذاء والتضخم، أبلغ 36 بالمائة من المستهلكين الأمريكيين عن تناول بدائل اللحوم في عام 2023، بينما أبلغ 25 بالمائة عن تناولها شهريًا أو بشكل أكثر تواترًا.

Gea precision fermentation dairy imagindairy cream cheese

هذا الجبن الكريمي الخالي من اللاكتوز والهرمونات والكوليسترول يتمتع بنفس الطعم والقيمة الغذائية والملمس الذي يتمتع به الجبن الكريمي التقليدي. وهو يعتمد على بروتين شرش اللبن غير حيواني المصدر المُنتَج من خلال التخمير الدقيق. (الصورة: ImaginDairy/Sarit Goffen)

وفي قطاع الأغذية الجديدة، وفقًا لمؤشر GFI، يقع المقر الرئيسي لثلث إجمالي الشركات العاملة في مجال تخمير البروتين واللحوم المزروعة في الولايات المتحدة، وتأتي قرابة الـ 80% من استثمارات التخمير العالمية من الولايات المتحدة (محسوبة بين عامي 2014 و2023). وفي اللحوم المزروعة، تساهم الولايات المتحدة بأكثر من 50 في المائة من الاستثمار العالمي. يبدو أن أمريكا الشمالية، وخاصةً الولايات المتحدة، ستظل الرائدة في مجال تطوير وإنتاج الأغذية الجديدة. وبفضل موافقات إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ووزارة الزراعة الأمريكية على اللحوم المزروعة في عام 2023، تم أيضًا توظيف استثمارات كبيرة في مرافق إنتاج اللحوم المزروعة. ومن الساحل إلى الساحل، تستثمر الجامعات أيضًا في البحث والتطوير في مجال الأغذية الجديدة وتقيم شراكات مع الصناعة لمواصلة تطوير هذا القطاع.
الاستثمار الغذائي الجديد لـ GEA في السوق الأمريكية المتنامية

الولايات المتحدة ليست منطقة جديدة بالنسبة لـ GEA. حيث تمتلك الشركة مجموعة متنامية من عملاء البروتين البديل الذين تدعمهم بالفعل هناك. الجديد هو أن GEA استثمرت 20 مليون دولار أمريكي لبناء مركز تكنولوجي جديد مخصص لاختبار البروتين الجديد وتطويره في جينسفيل، ويسكونسن. وبحلول خريف عام 2025، ستكون الشركات التي تعمل بنشاط في البروتينات البديلة قادرة على تطوير وإثبات مفاهيمها - بدعم من GEA - تمهيدًا للإنتاج على نطاق صناعي.

سيكون مركز GEA التكنولوجي المستقبلي للبروتينات البديلة مجاورًا لمنشأة تقنيات الفصل والتدفق الخاصة بالشركة التي بدأت العمل بالفعل. بالنسبة لـ GEA، يُعد الموقع مثاليًا: بالقرب من شيكاغو والمدن الكبرى الأخرى، وعلى مسافة قريبة من شركات التكنولوجيا الحيوية والأدوية والأغذية الكبرى بالإضافة إلى جامعات علوم الأغذية، مع إمكانية الوصول إلى مجموعة قوية من المواهب.

"يأتي مركزنا التكنولوجي الجديد في وقت حرج بالنسبة للصناعة،" يوضح أرباد سيساي، المدير الأول للأغذية الجديدة في أمريكا الشمالية، GEA. "وضع مستثمرو رأس المال المجازفون في هذا القطاع حدًا لإنفاق شركات محافظهم المالية على المرافق والمعدات الرأسمالية. يجب على الشركات الناشئة الآن إيجاد طُرق جديدة لتطوير منتجاتها وتسويقها. يستقر مركزنا التكنولوجي بشكل جيد كترس مهم في ماكينة عملية إعادة التنظيم هذه نظرًا لأننا نقدم خدمات تطوير المعالجة ذاتها التي كانت ستتجه إليها تلك الاستثمارات الرأسمالية. كما أن المعرفة الداخلية لـ GEA حول التقنيات ذات الصلة بخطوات الإنتاج - والمعرفة العميقة بالتطبيقات - ستضمن تطوير المعالجة بشكل سريع لكل عميل."

سيستفيد العملاء المستقبليون من خطوط GEA المخصصة لاختبار وتجريب عمليات المعالجة الميكروبية والخلوية والنباتية. ولا يزال توسيع نطاق الأغذية الجديدة لتلبية قدرات الإنتاج التجاري يشكل تحديًا، ولا سيما تحسين كثافة الخلايا وخفض تكلفة وسيط النمو للحوم المزروعة. هنا، تجمع GEA بين خبرتها في المفاعلات الحيوية والفصل لتحسين كثافة الخلايا بشكل كبير، وبالتالي، اقتصاديات وحدة عملية الإنتاج. يُعد هذا الابتكار أمرًا أساسيًا لتحقيق التكافؤ في الأسعار بين الأغذية التقليدية والجديدة. يوضح سيساي: "بمجرد تحسين المعالجة، يستطيع فريقنا تحديد متطلبات التصميم الأساسية وتزويد العملاء بعرض أسعار ثابت لمنشأة الإنتاج".

المعرفة الداخلية لـ GEA عبر التقنيات ذات الصلة بخطوات الإنتاج - والمعرفة العميقة بالتطبيقات - ستضمن تطوير المعالجة بشكل سريع لكل عميل.

أرباد سيساي

المدير الأول للأغذية الجديدة في أمريكا الشمالية، GEA

تقول كارولين بوشنيل، نائب الرئيس الأول للمشاركة المؤسسية في GFI: "كل منشأة جديدة لإنتاج البروتين البديل هي مكسب للاقتصاد المحلي ولصناعة الأغذية وللكوكب". "مع ارتفاع الطلب على اللحوم عالميًا ومساهمة إنتاج البروتين التقليدي في بعض التحديات الأكثر إلحاحًا في العالم، نحتاج إلى المزيد من المرافق التي يمكنها مساعدة مبتكري البروتين البديل على التوسع بشكل مستدام، وإطعام المزيد من الأشخاص بموارد أقل، ومنح المستهلكين الأغذية التي يحبونها بأسعار يمكنهم تحملها."

تمشيًا مع التزامات GEA القوية بشأن المناخ، سيقوم مركز التكنولوجيا الجديد بدمج تكنولوجيا المضخات الحرارية والاعتماد على الكهرباء المولدة من مُجمَّع الطاقة الشمسية الخاص بـ GEA في الموقع. وستغطي الكهرباء الخضراء احتياجات المبنى وجميع عمليات الإنتاج، مع إعادة أي طاقة فائضة إلى الشبكة. يقول سيساي: "من خلال استثمارنا في جينسفيل، سوف تسد GEA فجوة مهمة في النظام التكاملي للأغذية الجديدة، وتشكل مثالًا لكيف يمكن القيام بذلك باستخدام الطاقة المتجددة".

كل منشأة جديدة لإنتاج البروتين البديل هي مكسب للاقتصاد المحلي ولصناعة الأغذية وللكوكب.

كارولين بوشنل

نائب الرئيس الأول للمشاركة المؤسسية في GFI

تنمية العلاقات لإزالة عوائق الإنتاج

يعتمد نظامنا الغذائي العالمي اليوم على شبكة سلسلة توريد معقدة وقوى عاملة ماهرة لتقديم المنتجات إلى المستهلكين. وينطبق الشيء نفسه على قطاع البروتين البديل. ففي حين أن النظام التكاملي لإيصال الأغذية والمشروبات القائمة على النباتات إلى السوق قد حقق طفرة طفيفة في طُرق إنتاج البروتين البديل الأخرى، إلا أن القطاع بأكمله لا يزال في أيامه الأولى نسبيًا.

بالنسبة للحوم المزروعة، توفير مفاعل حيوي بقدرة أكبر بكثير هو أمر ضروري لتحقيق الإنتاج على النطاق التجاري. في هذا التطبيق، يجب أن تكون المفاعلات الحيوية مشابهة في التصميم لتلك المستخدمة في العمليات الطبية الحيوية مع مرق المغذيات المخصصة حسب الطلب للخلايا النامية. يوضح سيساي: "سوف تقوم GEA بمراجعة خيارات متعددة لحل هذا التحدي الذي يواجه المنتجين، إما باستخدام مواردنا الخاصة أو من خلال الاتجاه إلى الشراكات."

يُعد بناء العلاقات مع الأوساط الأكاديمية ركيزة مهمة أخرى لاستراتيجية GEA فيما يخص الأعمال التجارية للأغذية الجديدة. تضع GEA اللمسات الاخيرة على اتفاقية شراكة صناعية مع المركز المتكامل للحوم والبروتينات البديلة (iCAMP) الذي يقع مقره الرئيسي في جامعة كاليفورنيا، ديفيس، وهي إحدى أهم جامعات الزراعة وعلوم الأغذية في العالم. يقول سيساي: "بالتعاون مع iCAMP والشبكة الشريكة لهم، نهدف إلى بناء نظام تكاملي من الأبحاث المركزة والتعليم والتدريب والمرافق المادية لتطوير البروتينات البديلة". "هذه فرصة عظيمة لمجموعتنا من أجل الاستفادة من القاعدة المعرفية لجامعة كاليفورنيا في ديفيس وشبكتها ومواردها، والاستمرار في كوننا قوة دافعة في تطوير صناعة البروتين البديل." هناك شراكة ثانية مع جامعة أخرى رفيعة المستوى لعلوم الأغذية قيد التنفيذ، وستساعد في ضمان مستقبل مشرق للأغذية الجديدة في الولايات المتحدة وخارجها.
Gea alternative protein production solar panels renewable energy

الطاقة المتجددة والبروتينات البديلة جنبًا إلى جنب

يُعد استخدام الطاقة المتجددة في إنتاج البروتين البديل وسيلة مهمة من أجل زيادة خفض الانبعاثات المرتبطة بالأغذية. بالنسبة لـ GEA، كان من الضروري أن يتماشى مركز التكنولوجيا الجديد للبروتينات البديلة في جينسفيل مع طموحها الخاص بالوصول إلى صافي الانبعاثات الصفري بحلول عام 2040. وعليه، الموقع الجديد سوف:

  • ينتج كهربائه الخاصة عبر مجموعة من الخلايا الشمسية الكهروضوئية المثبتة على الأرض، والتي تغطي 100% من احتياجات الموقع من الكهرباء
  • يدمج تكنولوجيا المضخات الحرارية، بدلًا من الغاز الطبيعي
  • يستخدم عزل مباني أكثر كفاءة حراريًا بنسبة 40% من خط الأساس
  • يستخدم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الفعالة مع إدماج إضاءة LED، جنبًا إلى جنب مع أنظمة التحكم الآلية
  • يحقق استهلاك منظم للطاقة في المباني يقل بنسبة 43% عن خط الأساس

سوف يلبي المرفق متطلبات الاستثمارات المستدامة على النحو المحدد في تنظيم التصنيف من الاتحاد الأوروبي، بالإضافة إلى الأهداف المناخية الخاصة بـ GEA.

تلقَّ الأخبار من GEA

ابق على تواصل مع ابتكارات وقصص GEA من خلال الاشتراك في النشرات المقدمة من GEA.

تواصل معنا

نحن هنا لمساعدتك! مع تفاصيل قليلة فقط سوف نكون قادرين على الرد على استفساراتك.