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Il VTT (Technical Research Centre of Finland) ha prodotto con successo cellule di caffè in un bioreattore attraverso l’agricoltura cellulare. L’innovazione può aiutare a rendere la produzione di caffè più sostenibile. I primi lotti prodotti del laboratorio VTT in Finlandia sembra  abbiano lo stesso odore e sapore del caffè tradizionale.

Colture di cellule di caffè (a destra) e caffè tostato prodotto con il metodo di agricoltura cellulare del VTT
Colture di cellule di caffè (a destra) e caffè tostato prodotto con il metodo di agricoltura cellulare del VTT

Con l’aumento della domanda e le numerose sfide di sostenibilità riguardanti l’agricoltura tradizionale del caffè, c’è un bisogno urgente di modi alternativi di produrre il caffè. Secondo le stime del ICO (International Coffee Organization) la domanda di caffè quest’anno soddisferà a malapena la richiesta e le previsioni per il futuro prevedono un forte incremento della richiesta in tutto il mondo. I cambiamenti climatici stanno mettendo a rischio le coltivazioni di caffè che è la terza bevanda più bevuta al mondo dopo l’acqua e il tè. A causa dell’elevata domanda, è necessaria una superficie maggiore per produrre abbastanza chicchi, il che porta alla deforestazione – in particolare nelle aree sensibili della foresta pluviale. Il trasporto dei chicchi di caffè dai paesi produttori è un’ulteriore problema per la sostenibilità ambientale.

“Questo progetto fa parte del nostro sforzo generale di sviluppare la produzione biotecnologica di prodotti per uso quotidiano che sono convenzionalmente prodotti dall’agricoltura. Per farlo usiamo microbi, cellule vegetali ed altro ancora”, dice il capo del team di ricerca, il dottor Heiko Rischer del VTT.

La ricercatrice Elviira Kärkkäinen e il capo del team di ricerca Heiko Rischer al laboratorio VTT
La ricercatrice Elviira Kärkkäinen e il capo del team di ricerca Heiko Rischer al laboratorio VTT

Nel processo, le cellule vengono coltivate in bioreattori riempiti di terreno nutritivo.  Le culture vegetali sono coltivate allo stesso modo in cui i mezzi di crescita sono usati per sviluppare le cellule animali nella produzione di carne in laboratorio. Tuttavia, i mezzi nutritivi per le colture di cellule vegetali sono molto meno complessi di quelli per le cellule animali. Essendo meno complessi, i terreni sono anche meno costosi. Questo è un vantaggio innegabile per il futuro delle cellule di caffè coltivate in laboratorio. Infatti l’alto costo per lo sviluppo di cellule animali rappresenta uno dei problemi principali per la diffusione su larga scala di questo metodo di produzione.

Il lavoro è iniziato con l’avvio di colture di cellule di caffè, stabilendo le rispettive linee cellulari in laboratorio e trasferendole in bioreattori per iniziare a produrre biomassa. Dopo le analisi della biomassa, è stato sviluppato un processo di tostatura. Il nuovo caffè prodotto è stato infine valutato attraverso un panel sensoriale creato dal VTT.

Creazione di colture di cellule di caffè nel laboratorio VTT
Creazione di colture di cellule di caffè nel laboratorio VTT

L’intera procedura ha richiesto il contributo di diverse discipline ed esperti nel campo della biotecnologia vegetale, della chimica e della scienza dell’alimentazione.

“In termini di odore e sapore, il nostro gruppo di esperti sensoriali e l’esame analitico hanno trovato la bevanda prodotta ad infusione simile al caffè ordinario. Tuttavia, fare il caffè è un’arte e comporta un’ottimizzazione iterativa sotto la supervisione di specialisti con attrezzature dedicate. Il nostro lavoro segna la base per tale lavoro”, dice Rischer.

Biomassa di cellule di caffè essiccate
Biomassa di cellule di caffè essiccate

Attualmente tutto il caffè prodotto in condizioni di laboratorio rappresenta un alimento sperimentale e richiederebbe l’approvazione normativa della FDA per essere commercializzato e venduto ai consumatori negli Stati Uniti. In Europa, il caffè coltivato in laboratorio dovrebbe prima essere approvato come Novel Food prima di essere commercializzato.

Tecnicamente il processo di produzione si basa su una tecnologia esistente e consolidata come il funzionamento del bioreattore convenzionale. L’idea che le cellule di caffè potessero essere usate per produrre l’omonima bevanda  era già stata presentata negli anni ’70 da P.M. Townsley.

“L’esperienza di bere la prima tazza è stata emozionante. Credo che già tra 4 anni vedremo l’inizio della produzione commerciale e dall’approvazione regolamentare. La lavorazione a valle e la formulazione del prodotto insieme all’approvazione normativa e all’introduzione sul mercato sono ulteriori passi sulla strada verso un prodotto commerciale. Detto questo, ora abbiamo dimostrato che il caffè coltivato in laboratorio può essere una realtà” dice Rischer.

Elviira Kärkkäinen prepara il caffè al VTT laboratory
Elviira Kärkkäinen prepara il caffè al VTT laboratory

Il progetto si collega agli obiettivi strategici di ricerca del VTT per risolvere le più grandi sfide del mondo. L’agricoltura cellulare è una delle vie verso una produzione alimentare più sostenibile.

“La svolta avverrà quando le prime aziende saranno disposte a ripensare la produzione di ingredienti alimentari e a iniziare a guidare le applicazioni commerciali. Il VTT collabora e sostiene le grandi imprese e le piccole aziende nell’adottare le opportunità nello sviluppo dei loro prodotti. In definitiva, tutti gli sforzi dovrebbero portare a un cibo più sostenibile e sano a beneficio del consumatore e del pianeta”, conclude Rischer.

Attualmente il VTT è alla ricerca di torrefazioni con cui collaborare per lo sviluppo di questo progetto.

Farming coffee in Finland
www.vttresearch.com/en/ourservices/vtt-cellularfood-creating-and-piloting-sustainable-novel-food-solutions">

 

+info: www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/sustainable-coffee-grown-finland-land-drinks-most-coffee-capita-produces-its-first

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