La technologie permet de vérifier la faisabilité commerciale des nouveaux produits alimentaires
GEA New Food Application & Technology Center of Excellence
Une ligne pilote de culture et fermentation cellulaires pour faire passer rapidement les innovations du laboratoire à la fabrication à l’échelle commerciale.
Soutenu par les décennies d’expertise de GEA
D’après les prévisions, le marché mondial de l’agriculture cellulaire devrait dépasser 515 milliards de dollars d’ici 2030. Ce secteur fait actuellement des efforts considérables pour développer des stratégies à base de cellules pour générer des protéines, des matières grasses et d’autres composants nutritionnels et tissus essentiels.
C’est pour aider l’industrie à accélérer le développement de procédés pour une vaste gamme potentielle de nouveaux aliments, que nous avons créé le GEA New Food Application and Technology Center of Excellence (ATC). Implanté dans un de nos sites de pointe, ce hub d’ingénierie et de connaissances de GEA vous donne l’opportunité de profiter de nos installations pour travailler avec nos experts spécialisés en applications et technologies. Vous pourrez ainsi mettre au point de nouveaux procédés d’agriculture cellulaire sur notre ligne de process à l’échelle pilote, flexible et modulaire.
L’ATC vous donne la possibilité d’évaluer, à une échelle pilote transposable à l’échelle industrielle, des procédés de production de nouveaux aliments. Il vous offre la flexibilité nécessaire pour effectuer des essais de production utilisant la culture cellulaire et la fermentation microbienne, avec un équipement de bioréaction/fermentation à l’échelle pilote de 50/500 litres, raccordé à des étapes de process amont et aval.
Structure montée sur skid
L’ATC regroupe huit de nos technologies plébiscitées par l’industrie et conformes aux règlementations alimentaires. Il comprend deux tailles d’unités de fermentation et de culture cellulaire GEA, qui constituent la base de l’équipement mis à disposition, auxquelles s’ajoutent de l’équipement de mélange à fort cisaillement, des technologies de stérilisation UHT et de filtration stérile en amont, ainsi que des technologies d’homogénéisation, de séparation cellulaire, de microfiltration et d’ultrafiltration en aval. Nous sommes également en mesure de configurer la ligne de manière flexible en ajoutant ou en répétant des étapes de process pour optimiser le rendement et la qualité du produit.
Pas de dépenses en capital (CAPEX) et des coûts d’exploitation (OPEX) bas
En travaillant avec nous dans l’ATC, vous faites une croix sur les dépenses en capital et d’autres investissements. Nous vous aiderons à valider le principe de vos procédés et à perfectionner un modèle économique pour le passage à la fabrication commerciale de vos produits alimentaires et composants nutritionnels à base de cellules ou de microbes.
Nous travaillerons en partenariat avec vous pour configurer une ligne de procédé qui correspondra au cahier des charges de vos projets de culture cellulaire et de fermentation. Et si votre recette ou procédé requiert de l’équipement supplémentaire qui n’est pas déjà disponible sur le site, nous serons certainement en mesure d’intégrer dans l’ATC la technologie nécessaire en puisant dans notre portefeuille de technologies. Vous pourrez aussi louer des équipements GEA spécifiques pour effectuer les essais sur votre site.
Si vous décidez de donner suite aux essais et d’investir dans une solution à l’échelle industrielle, nous pourrons poursuivre notre partenariat pour configurer et optimiser un schéma de procédé qui correspondra à votre cahier des charges et aux besoins de votre entreprise.
Quel que soit votre produit final, qu’il s’agisse de viande cultivée, dérivée de cellules bovines, ou d’un métabolite issu d’une fermentation de précision dans des organismes recombinants, le développement d’un procédé d’agriculture cellulaire commence sur une paillasse en utilisant du matériel de laboratoire qui permet de ne produire que quelques litres, voire moins, de bouillon, avec un rendement faible. L’objectif des premiers travaux est de démontrer expérimentalement que la recette et le procédé peuvent soutenir la croissance cellulaire et la fabrication du produit fini désiré.
Cependant, même les résultats les plus prometteurs à échelle laboratoire ne garantissent pas la transposition à grande échelle de façon à garantir une production commerciale viable sur le plan économique Les cellules ne se comportent pas nécessairement de la même façon lorsqu’elles sont cultivées en laboratoire et quand elles le sont dans des lignes de procédé à l’échelle industrielle, qui sont conçues pour produire de manière durable des centaines de kilos de produit avec de hauts rendements.
Si, par exemple, le rendement à l’échelle industrielle est trop bas, la croissance trop lente, l’organisme incapable de supporter les contraintes industrielles, les coûts associés à la ressource et la consommation d’énergie trop élevés, la fabrication industrielle risque de ne pas être viable sur le plan économique. Si toutes les difficultés qui doivent l’être ne sont pas résolues, le produit final risque d’être trop cher pour les consommateurs.
Une alternative aux investissements dans l’inconnu
L’idéal serait de pouvoir tester la culture et la fermentation à une échelle qui permette de valider la faisabilité des procédés. Les scientifiques doivent pouvoir modifier les recettes existantes ou en tester de nouvelles, évaluer les changements de milieux de culture et d’ingrédients, et potentiellement changer les paramètres de procédé pour augmenter le rendement ou la reproductibilité. Et ils doivent le faire en utilisant de l’équipement qui puisse permettre de passer à la production industrielle, le tout sans investissements massifs. Jusqu’à maintenant, passer des essais de procédés de culture et fermentation alimentaires de laboratoire à la validation des procédés à l’échelle industrielle pilote nécessitait généralement des investissements conséquents dans des installations de démonstration, là encore sans garantie de succès.
Installation pilote polyvalente
Comprenant qu’il était nécessaire de combler cette lacune avec un nouveau type de plateforme d’essais, GEA a mis au point une ligne de procédé à l’échelle pilote entièrement équipée pour la culture et la fermentation microbiennes. L’équipement à l’échelle pilote de l’ATC vous permet de tester la production avec un volume qui est proche de l’échelle industrielle, sans nécessiter d’investissement en équipement à l’échelle industrielle.
La disponibilité d’une ligne de procédé, flexible, modulaire et complète pour l’évaluation des procédés dans le domaine des nouveaux aliments à cette échelle représente un concept entièrement nouveau. Elle offre aussi de nouvelles opportunités pour évaluer une gamme variée de principes et procédés d’agriculture cellulaire.
Comprendre vos cellules et vos procédés
Plus important, nos unités de fermentation/bioréaction peuvent être configurées pour la culture aérobie et anaérobie, ou pour les réactions de fermentation, en utilisant n’importe quel type de cellules. La plateforme offre aussi le potentiel de tester si un traitement thermique est nécessaire et, le cas échéant, d’en valider le niveau et d’évaluer les différentes stratégies de gazage et d’alimentation. Vous serez ainsi vraiment en mesure de comprendre le comportement de vos cellules et de réduire le risque de contamination entre les batchs et, lors des changements de recettes, entre les types de cellules et les procédés.
En utilisant notre équipement, vous pouvez mettre au point la séquence de procédé idéale en surveillant les conditions des cellules et en effectuant des bilans massiques à chaque stade du procédé, évaluer la reproductibilité entre les batchs et le rendement final, et identifier les possibles gains ou pertes d’efficacité. Vous pouvez ensuite modifier les paramètres, voire changer l’ordre des différentes phases pour améliorer le procédé, et identifier et résoudre les problèmes. Nous pensons que notre ligne de bioréacteur/fermentation extrêmement polyvalente, conviviale et facile à configurer, ouvre de nombreuses possibilités pour les nouvelles études de faisabilité. Vous pourrez acquérir une expertise métier précieuse en matière de procédés et de production pour la transférer en interne. Et, contrairement au tests à l’échelle du laboratoire, la fabrication à l’échelle pilote au sein de l’ATC vous permettra certainement d’obtenir suffisamment de produit pour les essais de procédé en aval, par exemple pour le séchage par atomisation ou la lyophilisation.
Notre objectif est de vous aider à mettre au point grâce à cet équipement des procédés adaptés, qui vous permettront d’élaborer un modèle économique solide pour vos futurs investissements en développement produits.
Rapport : New Food, les nouvelles frontières
Chez GEA, nous aidons le monde à concrétiser la promesse des protéines alternatives.
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