Analizę przypadku Planted
Założone w 2019 roku z inicjatywy Politechniki Federalnej w Zurychu (ETH) przedsiębiorstwo z siedzibą w Kemptthal produkuje mięso pochodzenia roślinnego z białek alternatywnych, takich jak groch, słonecznik, owies i innych, w pełni naturalnych składników. Przy tworzeniu nowych produktów przedsiębiorstwo korzysta z komór klimatycznych do testów stabilności firmy BINDER. Są one używane zarówno na etapie badań podstawowych, opracowywania produktów, jak i upscalingu, co pozwala na osiągnięcie optymalnych wyników produkcji.
Ekstruzja i fermentacja
Konsumenci stawiają wysokie wymagania produktom mięsnym pochodzenia roślinnego: powinny wyglądać i smakować tak, jak mięso zwierzęce, mieć podobną teksturę, a ponadto być nie tylko smaczne, ale również zdrowe. Aby temu sprostać, w procesie produkcji wykorzystywane są rożne technologie, takie jak ekstruzja i fermentacja.
Ekstruzja to proces, który stosowany jest od lat 60. w przemyśle spożywczym do produkcji przekąsek, płatków do mleka czy też makaronu. Technologia ekstruzji umożliwia przetwarzanie białek roślinnych, których cząsteczki na poziomie mikroskopowym mają kulistą strukturę, w włókniste, podłużne wiązki, podobne do zwierzęcych włókien mięśniowych.
Fermentacja ma długą tradycję w procesie produkcji żywności i wykorzystywana jest między innymi przy produkcji piwa, salami czy też kapusty kiszonej. W przypadku tych produktów fermentacja, poprzez dodatek mikrobów takich jak drożdże, pozwala na polepszenie zarówno smaku, jak i tekstury, a dodatkowo przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa oraz zwiększenia wartości odżywczych produktów.
Poprzez zastosowanie ekstruzji i klasycznej fermentacji Planted ma możliwość produkowania kawałków mięsa pochodzenia roślinnego, które mają solidną strukturę, przekonują smakiem i są soczyste, a zarazem delikatne.
Krok po kroku do idealnego produktu mięsnego na bazie roślin
Znaczącą rolę w procesie tworzenia produktów mięsnych pochodzenia roślinnego odgrywa fermentacja. W tym obszarze znajdują zastosowanie komory klimatyczne do testów stabilności BINDER: są one pomocne w odnalezieniu odpowiedniego sposobu fermentacji, a co za tym idzie drogi do idealnego produktu.
W pierwszej kolejności należy dowiedzieć się, jakie mikroorganizmy najlepiej nadają się do fermentacji. W tym celu testuje się różne mikroorganizmy, takie jak drożdże czy też bakterie w połączeniu z różnymi surowcami. Na tym etapie Planted potrzebuje komory klimatycznej, która jest w stanie sprostać zróżnicowanym wymaganiom odnośnie temperatury i wilgotności powietrza. Mikroorganizmy ulegają w niej fermentacji, a następnie dokonuje się ich selekcji na podstawie osiągniętych wyników. W przypadku komory klimatycznej do testów stabilności BINDER KMF można precyzyjnie ustawić parametry fermentacji, korzystając z dużego zakresu temperatur i wilgotności, a także regulować je. „Szeroki zakres parametrów procesowych, które można ustawić, był dla nas kluczowy”, mówi Colin Kofmel, Scientist Biotech w firmie Planted. „Decydująca była również możliwość fermentacji np. w warunkach wysokiej wilgotności”.
Wydajne zarządzanie czasem z komorą klimatyczną do testów stabilności KMF BINDER
Po znalezieniu odpowiedniego mikroorganizmu w następnym kroku należy precyzyjnie dostosować do niego proces fermentacji. W tym celu testowane są różne temperatury, różne poziomy wilgotności powietrza oraz jego prędkość. Należy oszacować również dokładny czas fermentacji. W tym zakresie pomocna jest możliwość zaprogramowania komory KMF – umożliwia ona łatwe testowanie fermentacji w różnych przedziałach czasowych. „Możliwość zaprogramowania urządzeń oraz obniżenia temperatury aż do -10 stopni Celsjusza pozwala na elastyczną i niezależną czasowo fermentację”, wyjaśnia Colin Kofmel. „Fermentacje, które są gotowe np. w środku nocy, mogą zostać schłodzone do temperatury 1 stopnia Celsjusza, dzięki czemu na miejscu nie musi być pracowników, którzy zakończyliby proces fermentacji. Taka możliwość w znaczący sposób zwiększa elastyczność czasową i umożliwia wykonanie większej ilości prób w jednym tygodniu”.
Po ustaleniu warunków fermentacji kolejnym etapem jest tzw. upscaling. Polega on na dokonaniu skalowania procesu przeprowadzonego w laboratorium, aby można było produkować duże ilości danego produktu poza warunkami laboratoryjnymi. Również w tym obszarze ważną rolę odgrywają komory KMF. Można w nich symulować warunki fermentacji dostępne na innych urządzeniach, takich, które później wykorzystywane będą w procesie produkcji. Umożliwia to zdefiniowanie wymaganych parametrów urządzeń, które stosowane są do skalowania nowych technologii fermentacji oraz znalezienie urządzenia, które najlepiej sprawdzi się w przypadku danego procesu.
Jednak Planted stosuje komory klimatyczne KMF również do celów niezwiązanych z fermentacją. Przy ich wykorzystaniu testowany jest wpływ wysokiej temperatury na smak i teksturę mięsa pochodzenia roślinnego. Jest to ważne, aby móc imitować i symulować zmienne warunki procesu produkcji, ale także po to, aby określić trwałość i warunki przechowywania produktów.
Wymagania
- Możliwość wykorzystania w procesie fermentacji surowców spożywczych
- Szerokie spektrum parametrów inkubacji, przede wszystkim w obszarze temperatury i względnej wilgotności powietrza
- Zakres temperatury od 0 do 98 stopni Celsjusza, zakres wilgotności od 15 do 98% wilg. wzgl.
- Precyzyjna regulacja i możliwość ustawienia parametrów
- Możliwość zaprogramowania
- Dokładna symulacja procesów
- Podgrzewanie do 98 stopni Celsjusza i wysoka wilgotność do wykorzystania przy dekontaminacji
- Port dostępu do montażu czujników, wyposażenia i określania techniki pomiaru
Użytkownik
Planted Foods AG
Kemptpark 32/34
8310 Kemptthal / Szwajcaria
Rozwiązania firmy BINDER
- Komora klimatyczna do testów stabilności KMF 240 i KMF 720
- Zakres temperatury: od -10 do +100 stopni Celsjusza
- Zakres wilgotności: od 10 do 98% wilg. wzgl.
- Regulacja wilgotności z pojemnościowym czujnikiem wilgotności i nawilżaniem parowym
- Intuicyjny kontroler z ekranem dotykowym z programowaniem odcinków czasowych i programowaniem w czasie rzeczywistym
- Port dostępu z zatyczką silikonową 30 mm