Preenchendo a lacuna na produção de proteínas alternativas

21 de maio de 2024

A bowl of pasta with cultivated meat

Créditos: Mosa Meat

À medida que a tecnologia e as condições regulatórias se consolidam, os consumidores desfrutam de uma seleção mais ampla de novos alimentos interessantes e de melhor qualidade. A GEA ajuda os clientes a colocar esses produtos no mercado por meio de sua experiência em engenharia e soluções de processo inovadoras. Em breve, as empresas terão acesso aos serviços de desenvolvimento de processos de alimentos inovadores da GEA em uma nova instalação de ponta no coração dos EUA.

O crescimento da população global e o consumo de carne continuam a aumentar. Essa dinâmica aumenta as emissões nocivas de CO2 e compromete ainda mais os recursos terrestres e hídricos. Acrescente a isso a mudança climática e a seca sistêmica, e o resultado é menos terra arável disponível para os animais e as culturas necessárias para alimentá-los.

O aumento no número de flexitarianos - pessoas que substituem a carne em algumas de suas refeições por proteínas alternativas - alivia parte da pressão. Ainda assim, a carne, o peixe e os laticínios continuam a ser alimentos básicos populares e a nutrir a demanda para a pecuária. Em 2015, a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) estimou que a pecuária foi responsável por cerca de 12% de todas as emissões antropogênicas de gases de efeito estufa. Sem intervenção, a FAO estima que esse número chegará a cerca de 15% até 2050. Para comer de forma mais sustentável, o mundo precisa repensar seus modelos de produção de alimentos.

São necessários novos métodos de produção de proteínas

Os alimentos à base de plantas são bem conhecidos pelos consumidores. À medida que os custos unitários diminuírem e o sabor e a nutrição melhorarem, esses alimentos se tornarão mais atraentes. Mais recentemente, a fermentação - usando micróbios para produzir alimentos deliciosos e ricos em nutrientes - está surgindo como o método de produção preferido de muitos inovadores no ecossistema de proteínas alternativas focado em alternativas à carne, frutos do mar, ovos e laticínios. Um antigo método de produção de alimentos, a fermentação agora está se expandindo muito além de seus usos históricos, inclusive por meio da fermentação de precisão, uma tecnologia fascinante que usa micróbios como a levedura para produzir ingredientes funcionais específicos e de alto valor, como proteínas, vitaminas, aromas e gorduras.

A carne cultivada - carne produzida diretamente a partir de células, sem a necessidade de cultivar o animal inteiro - tem o potencial, quando em escala comercial, de realmente satisfazer o amor das pessoas por carne e peixe sem as desvantagens dos métodos convencionais de produção e processamento de proteínas. Outro benefício é que ele pode ser produzido sem antibióticos, esteroides e outros aditivos, mitigando a resistência aos antibióticos, que está aumentando e representa sérios riscos à saúde em todo o mundo. A carne à base de células também é produzida em instalações com condições mais limpas do que as instalações convencionais de processamento de carne, reduzindo o risco de doenças transmitidas por alimentos e outras enfermidades transmitidas por animais que podem se tornar futuras pandemias. A carne cultivada e outras proteínas alternativas podem oferecer mais opções aos consumidores, proporcionando-lhes os alimentos de que gostam, produzidos de forma a reduzir significativamente os riscos à saúde e o impacto sobre o meio ambiente.

EUA na vanguarda em proteínas alternativas

Um país famoso por sua cultura de fast-food, os EUA são, na verdade, o maior contribuinte geral para o setor de proteínas alternativas. Os motivos: uma cultura robusta de capital de risco, um ambiente regulatório bastante positivo e o tamanho do próprio mercado. De acordo com o relatório sobre o estado do setor em 2023 do Good Food Institute (GFI) sobre alimentos à base de plantas, apesar dos altos custos dos alimentos e da inflação, 36% dos consumidores dos EUA relataram ter consumido carne de origem vegetal em 2023, enquanto 25% informaram consumi-la mensalmente ou com mais frequência.

Gea precision fermentation dairy imagindairy cream cheese

Esse cream cheese sem lactose, hormônio e colesterol tem o mesmo sabor, valor nutricional e paladar que o cream cheese convencional. Ele é à base de proteína de soro de leite sem origem animal, produzido por meio de fermentação de precisão. (Imagem: ImaginDairy/Sarit Goffen)

No setor de alimentos inovadores, de acordo com a GFI, um terço de todas as empresas que trabalham com fermentação de proteínas e carne cultivada tem sede nos EUA e quase 80% dos investimentos globais em fermentação vêm dos EUA (calculados entre 2014 e 2023). Em carne cultivada, os EUA contribuem com mais de 50% do investimento global. A América do Norte, especialmente os EUA, parece destinada a permanecer na liderança do desenvolvimento e da produção de alimentos inovadores. Impulsionados pelo marco das aprovações de carne cultivada da FDA e da USDA em 2023, também foram feitos grandes investimentos em instalações de produção de carne cultivada. De costa a costa, as universidades também estão investindo em P&D de novos alimentos e fazendo parcerias com a indústria para desenvolver ainda mais o setor.
O investimento em alimentos inovadores da GEA no crescente mercado dos EUA

Os EUA não são um território novo para a GEA. A companhia tem um portfólio cada vez maior de clientes de proteínas alternativas que já atende lá. A novidade é que a GEA investiu USD 20 milhões na construção de um centro de tecnologia totalmente novo dedicado a testes e desenvolvimento de novas proteínas em Janesville, Wisconsin. Até o outono de 2025, as empresas que trabalham ativamente com proteínas alternativas poderão desenvolver e testar seus conceitos - com o apoio da GEA - como uma preparação para a produção em escala industrial.

O futuro Centro de Tecnologia da GEA para Proteínas Alternativas ficará adjacente à instalação já operacional de Tecnologias de Separação e Fluxo da empresa. Para a GEA, a localização é ideal: perto de Chicago e de outras grandes cidades, a uma distância impressionante das principais empresas de biotecnologia, farmacêuticas e de alimentos, bem como das universidades de ciência de alimentos, com acesso a um forte pool de talentos.

"Nosso novo centro de tecnologia chega em um momento crítico para a indústria", explica Arpad Csay, Diretor Sênior de New Food (Novos Alimentos) da GEA para a América do Norte. "Os investidores de capital de risco do setor interromperam os gastos de capital das empresas de sua carteira com instalações e bens de capital. As startups agora precisam encontrar novas maneiras de desenvolver e comercializar seus produtos. Nosso centro de tecnologia se encaixa bem nesse realinhamento, pois oferecemos os mesmos serviços de desenvolvimento de processos para os quais esses investimentos de capital teriam sido destinados. O know-how interno da GEA em todas as tecnologias relevantes para as etapas de produção - e o profundo conhecimento da aplicação - garantirá o rápido desenvolvimento do processo para cada cliente".

Os futuros clientes se beneficiarão das linhas próprias da GEA para testar e pilotar processos microbianos, à base de células e de plantas. O escalonamento de alimentos inovadores para atender às capacidades de produção comercial continua sendo um desafio, principalmente no que diz respeito à melhoria da densidade celular e à redução do custo do meio de crescimento para a carne cultivada. Aqui, a GEA combina sua experiência em biorreator e separação para melhorar drasticamente as densidades celulares e, portanto, a economia da unidade do processo de produção. Essa inovação é fundamental para alcançar a paridade de preços entre os alimentos convencionais e os inovadores. "Depois de otimizarmos o processo, nossa equipe pode delinear os requisitos básicos do design e providenciar aos clientes uma cotação firme para uma instalação de produção", explica Csay.

O know-how interno da GEA em todas as tecnologias relevantes para as etapas de produção - e o profundo conhecimento da aplicação - garantirá o rápido desenvolvimento do processo para cada cliente.

Arpad Csay

Diretor Sênior de New Food (Novos Alimentos) para a América do Norte, GEA

"Cada nova instalação de produção de proteína alternativa é um ganho para a economia local, para o setor de alimentos e para o planeta", diz Caroline Bushnell, Vice-Presidente Sênior de Engajamento Corporativo da GFI. "Com a demanda por carne aumentando globalmente e a produção de proteína convencional contribuindo para alguns dos desafios mais urgentes do mundo, precisamos de mais instalações que possam ajudar os inovadores de proteína alternativa a escalar de forma sustentável, alimentar mais pessoas com menos recursos e oferecer aos consumidores os alimentos que eles adoram a preços acessíveis”.

De acordo com os fortes compromissos climáticos da GEA, o novo centro de tecnologia integrará a tecnologia de bomba de calor e dependerá da eletricidade gerada pelo próprio parque solar local da GEA. A eletricidade verde cobrirá as necessidades do edifício e de todos os processos de produção, com qualquer excesso de energia enviado de volta à rede. "Com nosso investimento em Janesville, a GEA preencherá uma lacuna importante no novo ecossistema alimentar e demonstrará como isso pode ser feito usando energia renovável", diz Csay.

Cada nova instalação de produção de proteína alternativa é um ganho para a economia local, para o setor de alimentos e para o planeta.

Caroline Bushnell

Vice-Presidente Sênior de Engajamento Corporativo da GFI

Cultivar relacionamentos para remover barreiras de produção

Atualmente, nosso sistema global de alimentos depende de uma complexa rede de cadeia de suprimentos e de uma força de trabalho qualificada para levar os produtos aos consumidores. O mesmo se aplica ao setor de proteínas alternativas. Embora o ecossistema para colocar alimentos e bebidas à base de plantas no mercado tenha um ligeiro avanço em relação a outros métodos alternativos de produção de proteínas, todo o setor ainda está relativamente no início.

Para a carne cultivada, é necessária uma capacidade de biorreator muito maior para atingir a escala comercial. Nessa aplicação, os biorreatores devem ter um design semelhante aos usados em processos biomédicos com caldos de nutrientes sob medida para o crescimento das células. "A GEA investigará várias opções para resolver esse desafio para os produtores, seja usando nossos próprios recursos ou explorando parcerias", explica Csay.

A construção de relacionamentos com o meio acadêmico é outro pilar importante da nestratégia dos negócios de novos alimentos (new food) da GEA. A GEA está formalizando um acordo de parceria industrial com o Integrated Center for Alternative Meat and Proteins (iCAMP), sediado na Universidade da Califórnia, Davis, uma das mais importantes universidades de agricultura e ciência de alimentos do mundo. "Juntamente com a iCAMP e sua rede de parceiros, pretendemos criar um ecossistema de pesquisa, educação, treinamento e instalações físicas focadas em promover as proteínas alternativas", diz Csay. "Esta é uma grande oportunidade para o nosso grupo aproveitar a base de conhecimento, a rede e os recursos da UC Davis e continuar sendo uma força motriz no desenvolvimento do setor de proteínas alternativas”. Uma segunda parceria com outra universidade de ciência de alimentos de alto nível está em andamento e ajudará a garantir que os alimentos inovadores tenham um futuro brilhante nos EUA e em outros países.
Gea alternative protein production solar panels renewable energy

Energia renovável e proteínas alternativas andam de mãos dadas

O uso de energia renovável na produção de proteínas alternativas é uma alavanca importante para reduzir ainda mais as emissões relacionadas aos alimentos. Para a GEA, era necessário que o novo Centro de Tecnologia para Proteínas Alternativas em Janesville se alinhasse com sua própria ambição de atingir o zero líquido até 2040. Portanto, a nova instalação irá:

  • criar sua própria eletricidade por meio de uma matriz solar fotovoltaica montada no solo, cobrindo 100% das necessidades de eletricidade do local
  • incorporar a tecnologia de bomba de calor, em vez de gás natural
  • usar isolamento térmico de edifícios que é 40% mais eficiente do que a base de referência
  • usar sistemas HVAC eficientes e incorporar iluminação LED, ambos com sistemas de controle automático
  • atingir um consumo de energia regulado no edifício 43% menor do que a base de referência

A instalação atenderá aos requisitos de investimentos sustentáveis, conforme definido pela União Europeia. Regulamentação da taxonomia, bem como as próprias metas climáticas da GEA.

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