De impact van zuivel

De wereld is dol op zuivel. India is nog steeds de onbetwist leider in zuivelproductie en consumptie en de Europese Unie en de V.S. blijven enorme producenten, consumenten en exporteurs.^{[1, 2]} China is ‘s werelds grootste zuivelimporteur en de zuivelconsumptie per hoofd van de bevolking blijft daar stijgen.^[3] Volgens een onderzoek uit juni 2023, groeit de waarde van de wereldwijde zuivelmarkt tussen 2022 en 2028 naar verwachting met bijna 40% (tot USD 1.243 miljard).^[4] Het geheim zit hem in de melk zelf – een voedingsrijke bron van volledige eiwitten met de smaak en fysieke eigenschappen die zich lenen voor een grote verscheidenheid aan geliefde voedingsmiddelen en dranken. Zuivel bruist ook van de traditie; het voedt ons vanaf het prille begin zowel fysiek als emotioneel. In veel opzichten en in vele delen van de wereld zijn zuivelproducten het ultieme troosteten. 

Maar hoewel indrukwekkende vooruitgangen in de melkveehouderij de melkproductie per koe enorm hebben verhoogd, kunnen we niet van deze trouwe dieren verlangen dat ze voorzien in de alsmaar groeiende wereldwijde vraag naar zuivel. En de planeet zegt ons dat we het niet eens moeten proberen. Het goede nieuws: steeds meer experts, voedingsmiddelenbedrijven en beleggers geloven dat precisiefermentatie een manier biedt om de ethiek en duurzaamheid van plantaardige melk te combineren met de ongekende smaak, textuur en voedingsvoordelen van ‘echte melk’. 

Een aantal van de grootste uitdagingen van grootschalige precisiefermentatie:

• Omstandigheden in de fermentor, zoals temperatuur, pH, voedingsmiddelen en zuurstof, moeten constant worden bewaakt en onderhouden, en elk micro-organisme heeft zijn eigen speciale behoeften. 
• Metaboliserende cellen geven warmte af. Als zich teveel warmte in de fermentor opbouwt, kunnen de cellen of eindproducten beschadigen.
• Door de inhoud van een fermentor te mengen worden de omstandigheden in de reactor gelijkmatig verdeeld, maar deze vloeistofstroom kan ook de cellen beschadigen.
• Het is cruciaal dat steriele (aseptische) omstandigheden worden behouden. Als er sprake is van enige soort verontreiniging, kan het gebeuren dat een volledige batch moet worden weggegooid, wat veel geld kost. 

Bij het ATC gebruiken GEA-ingenieurs digitale tweelingen om het menggedrag van verschillende oplossingen virtueel te testen. “Maar wat nog belangrijker is, is dat het ATC bedrijven de kans geeft om direct te testen in bioreactoren van 50 en 500 liter”, aldus Begerad. “Uiteindelijk weten ze dus of hun cellen in het systeem kunnen gedijen of niet”.

Als je een eindproduct als wei-eiwit wilt creëren, is fermentatie slechts één deel van het proces. Er is ook mediabereiding, sterilisatie, scheiding, homogenisatie, filtratie en sproeidrogen. “Dit zijn allemaal gebieden waarop de meeste bedrijven niet veel ervaring hebben”, aldus Begerad. “Na fermentatie moet elk eiwit dat door het betreffende organisme is geproduceerd, net iets anders worden behandeld wanneer het dit proces doorloopt”. Bij het ATC werkt GEA met klanten samen om de juiste parameters voor elk systeem te achterhalen en deze instellingen te optimaliseren, zodat ze perfect zijn afgestemd op hun micro-organisme en eindproduct. 

Voor producenten in het spectrum van de alternatieve eiwitten, van kweekvlees tot zuiveleiwitten verkregen uit precisiefermentatie, is schaalvergroting van de productie inderdaad een grote uitdaging. Maar Zidon-Eyal wijst er voorzichtig op dat met GEA werken niet alleen om schaalvergroting draait. “Het mooie van het ATC is dat we zo’n nauwkeurige blik op het productieproces zelf krijgen – van begin tot eind”, vertelt ze. We zijn vrij om te experimenteren met machines van verschillende maten en uiteenlopende variabelen. We kunnen verschillende opstellingen van industriële lijnen creëren en zelf ervaren hoe ze van invloed zijn op het eindresultaat. Het gaat dus niet alleen om schaalvergroting, maar ook om een slimme schaalvergroting. We weten dat ons succes, en wellicht zelfs het succes van de industrie, uiteindelijk afhankelijk is van het ontwerp van enorm efficiënte productieprocessen voor elk specifiek eindproduct”.