Presentazioni chiave delle scienze della vita: domande e risposte sulla fermentazione di precisione con Jiancheng Qi, unità di ricerca sulle biorisorse e sulla trasformazione alimentare, capo e ingegnere della fermentazione, luogo di scoperta agroalimentare‍

Le pubblicazioni del settore hanno riferito che un numero crescente di aziende ha iniziato a utilizzare la "fermentazione di precisione" per produrre una varietà di ingredienti alimentari di alto valore, nutraceutici, prodotti per la cura personale e altro ancora. Abbiamo chiesto a Mr. Jiancheng Qi, Bioresource and Food Processing Research Unit Lead & Fermentation Engineer, Agri-Food Discovery Place presso l'Università di Alberta, di rispondere ad alcune domande e fornire alcune informazioni su questa entusiasmante biotecnologia emergente.

KeyLeaf: Cos'è la fermentazione di precisione?

Sig. Qi: Mi risulta che la fermentazione di precisione sia un neologismo inizialmente utilizzato dall'industria alimentare per descrivere il processo di fermentazione controllato con precisione mediante l'utilizzo di microrganismi geneticamente modificati per creare proteine ​​animali biologicamente identiche per carne, latticini e uova di origine animale e per differenziare la tecnologia biosintetica avanzata dal tradizionale processo di fermentazione alimentare.

Poiché il termine fermentazione di precisione sta rapidamente guadagnando popolarità, è diventato anche sinonimo di tecnologia di fermentazione industriale o tecnologia biosintetica. La fermentazione industriale è il processo di utilizzo di microrganismi per realizzare prodotti a valore aggiunto, tra cui biomassa, metaboliti extracellulari, componenti intracellulari e trasformazione del substrato, sulla base di ceppi di microrganismi idonei, percorso biosintetico completamente compreso, composizione nutritiva ottimizzata e condizioni di crescita specificate. La tecnologia della fermentazione industriale esiste da molti decenni e l'industria della fermentazione è stata a lungo un settore industriale ben consolidato che produce numerosi prodotti essenziali o importanti come antibiotici, vitamine, enzimi, proteine, amminoacidi, acidi organici, alcoli, alcoli di zucchero, naturale coloranti, dolcificanti, aromi, gomme, omega-3 PUFA, probiotici, pesticidi biologici, fertilizzanti biologici, biofilm, biocarburanti, cannabinoidi, ecc.

KeyLeaf: Quali sono alcuni prodotti di alto valore che vengono ora prodotti abitualmente utilizzando la fermentazione di precisione?‍

Signor Qi – Antibiotici

-Anticorpi

-Probiotici e colture

-Lievito attivo o lievito di birra

-Enzimi, come amilasi, cellulasi, xilanasi, pectinasi, proteasi, lipasi

-Proteine

-Amminoacidi, come lisina, glutammato monosodico

-Acidi organici, come acido citrico, acido lattico, acido acetico

-PUFA, come DHA, EPA

-Vitamine, come beta-carotene, vitamina B12, vitamina B2

-Colore naturale, come il colore Monascus

-Alcoli di zucchero, come xilitolo, eritritolo

-Gomme, come gomma di xantano, gomma di gellano

-Etanolo

-Acetone e butanolo

-Glicerolo

KeyLeaf: La produzione di un prodotto di alto valore utilizzando la fermentazione di precisione è stata descritta come "solo metà della battaglia di lavorazione". L'altra metà della battaglia consiste nell'estrarre e raffinare correttamente il composto di alto valore che è stato creato dal processo di fermentazione. Perché una corretta "lavorazione a valle" è fondamentale per produrre un prodotto fermentato che funzioni correttamente nell'applicazione per la quale è stato progettato?

Sig. Qi: Sì, il processo di fermentazione è descritto come il "processo a monte" nell'industria della fermentazione, che è solo metà della linea di lavorazione. Il brodo ottenuto dopo il processo di fermentazione è tipicamente una miscela di acqua, biomassa, metaboliti extracellulari, zuccheri residui e altri componenti non fermentabili, contenente preziosi bioprodotti mirati che sono la biomassa, i metaboliti extracellulari, i componenti intracellulari o tutti loro. Questi prodotti biologici devono essere estratti e purificati attraverso un processo a valle per ottenere prodotti finiti che soddisfino le specifiche di qualità.

La lavorazione a valle comporta una serie di operazioni unitarie di separazione, estrazione, purificazione e disidratazione basate su tecnologie di ingegneria chimica e biochimica, nonché sulle proprietà fisico-chimiche dei bioprodotti desiderabili. Ogni bioprodotto ottenuto dal processo di fermentazione è unico; pertanto, scienziati e ingegneri biochimici, chimici e meccanici devono lavorare insieme per testare, progettare e ottimizzare l'elaborazione a valle che sia ad alta efficienza, conveniente e adatta alla qualità del prodotto per il mercato.

KeyLeaf: Quale impatto prevede che avrà la fermentazione di precisione su questi settori: Food & Beverage; Supplemento nutrizionale; Farmaceutico; Medico; Cosmetici; e altre industrie/settori?

Sig. Qi: Penso che la fermentazione di precisione avrà un impatto su tutti i settori di cui sopra. Tuttavia, possiamo aspettarci che più aziende nei settori Food & Beverage, Integratori nutrizionali e Farmaceutico inizino ad adattare la fermentazione di precisione per nuovi prodotti e mercati.

KeyLeaf: Quale impatto prevede che la fermentazione di precisione avrà sull'ambiente, a breve ea lungo termine?

Sig. Qi: Concordo sul fatto che la fermentazione di precisione avrà un impatto positivo a lungo termine sull'ambiente riducendo l'input agricolo e creando cibo, nutrizione e prodotti di consumo sostenibili. È importante rendersi conto che alcuni nuovi impianti di fermentazione commerciale potrebbero anche creare inquinanti come acque reflue ed emissioni di gas serra, che devono essere opportunamente trattati per proteggere l'ambiente a breve termine.

KeyLeaf: Sei a conoscenza di grandi aziende alimentari (come DuPont o DSM) che sviluppano linee di prodotti derivati ​​dalla fermentazione?‍

Sig. Qi: Sì, sono consapevole che molte delle principali aziende alimentari come DuPont, DSM, BASF, Cargill e molte altre hanno già o stanno sviluppando linee di prodotti derivati ​​dalla fermentazione. Ad esempio, la fermentazione o la biotecnologia è una piattaforma importante in DSM nella produzione di diversi alimenti e ingredienti nutrizionali tra cui omega-3 DHA, colture, probiotici, enzimi, gomme, proteine ​​simili al latte e dolcificanti.

KeyLeaf: Quali altri pensieri o osservazioni hai sulla fermentazione di precisione?

Sig. Qi: Lo sviluppo e la commercializzazione di un nuovo prodotto di alto valore attraverso la tecnologia di fermentazione di precisione può essere molto difficile e richiede impegni a lungo termine e investimenti elevati. Temo che alcune aziende o imprenditori entusiasti del potenziale della fermentazione di precisione possano aver sottovalutato o trascurato le sfide.

KeyLeaf: Grazie, signor Qi

A proposito di KeyLeaf

Per oltre 40 anni, KeyLeaf Life Sciences ha avuto un impatto globale sui settori alimentare, delle bevande, nutraceutico, cosmetico e dei prodotti biologici. Sono l'autorità leader mondiale nelle tecnologie proprietarie di estrazione delle piante e nell'innovazione degli ingredienti. Con un focus sulla canapa industriale, KeyLeaf continua a spingere i confini della ricerca sulle proteine ​​vegetali, sfruttando tecnologie di estrazione proprietarie, isolando composti e molecole chiave e sviluppando e commercializzando nuovi prodotti e applicazioni. A tal fine, hanno assemblato un catalogo di ingredienti e frazioni di alto valore sviluppati dal pionieristico team di ricerca e sviluppo dell'azienda all'avanguardia nello spazio delle proteine ​​vegetali. Oltre a fornire contratti di ricerca e sviluppo, estrazione e servizi di elaborazione, concedono in licenza, collaborano e collaborano in un modello B2B che offre alle aziende un vantaggio di marketing unico per i loro prodotti. KeyLeaf Scienze della vita.

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• Fonte: https://mgmagazine.com/press-releases/key-life-sciences-presents-precision-fermentation-q-a-with-jiancheng-qi-bioresource-and-food-processing-research-unit-lead-fermentation-engineer-agri-food-discovery-place/