Что такое клеточное молоко и может ли оно заменить традиционное

Про выращивание мяса из клеток сегодня говорится довольно много – за последнюю пару лет это направление проделало немалый путь от футуристичной идеи до вполне себе реальной индустрии. Однако интерес специалистов к гуманному получению животной продукции не ограничивается одним лишь мясом. По мере развития клеточных технологий, наработки теоретической базы открываются все новые возможности дальнейшего роста этой сферы. В частности, одним из перспективных направлений вполне может стать… клеточное молоко! Такие продукты уже разрабатываются несколькими компаниями – и они уже достигли существенных результатов.

Выход за рамки концепта

Несколько последних лет фуд-инженерия активно экспериментировала с получением на клеточной основе самых разных продуктов. Различные виды мяса, птицу, морепродукты, даже какао – при всей своей футуристичности такой подход к пищевому производству показал себя и гибким, и эффективным. Справедливым следствием стало его расширение на новые отрасли пищепрома.

На сегодняшний день несколько стартапов работают над созданием технологии клеточного культивирования молока, которое своим вкусом, запахом и питательными свойствами не будет уступать обычному молоку. Особые успехи здесь демонстрирует компания Opalia Foods из Монреаля, чью деятельность поддерживают такие инновационные фудтех-платформы, как CULT Food Science, Sustainable Food Ventures, Big Idea Ventures.

В качестве “генератора процесса” специалисты Opalia используют эпителиальные клетки молочных желез, отвечающие за лактацию у коров. То есть это, по сути, биологический катализатор синтеза молока. Недавно монреальский стартап стадии, максимально приближающей вывод клеточного молока на коммерческие рельсы, – из производственного процесса удалось исключить фетальную бычью сыворотку (FBS).

Данная сыворотка, получаемая из плаценты беременных коров, широко применяется в качестве стимулятора клеточного роста. В частности, ее используют для выращивания клеток и тканей вне их естественной среды. Но с использованием FBS связано несколько существенных проблем:

– Это слишком дорогой компонент.

– Свойства сыворотки от партии к партии могут сильно изменяться, что не позволяет получать стабильное качество продукта.

– Сыворотка очень восприимчива к патогенным заражениям, что ставит под вопрос безопасность ее использования в пищепроме.

В Opalia сумели подобрать оптимальную замену для FBS, что позволило, прежде всего, снизить себестоимость клеточного молока.

«Успешно заменив FBS более доступным аналогом, который, как оказалось, работает с нашей клеточной культурой даже лучше, мы удешевили производство и снизили риск безопасности. Это, наверное, самый большой шаг к выходу нашего “немолочного молока” и продуктов на его основе на полки обычных магазинов», — говорит Дженнифер Коте, соучредитель и генеральный директор Opalia Foods. – «Новый субстрат позволяет нам устойчиво культивировать целые группы клеток молочных желез – и за счет этого экономически эффективно наращивать производство экологически чистого, полностью гуманного молока. А из него уже можно производить практически любые иные молочные продукты, не уступающие традиционным аналогам. А во многом и превосходящие их».

Личная заинтересованность

Стартап Opalia Foods был основан в сентябре 2020 года Дженнифер Коте и Лукасом Хаусом – убежденными веганами, главной мотивацией отказа от традиционной животной пищи для которых было ограничение негативного влияния на планету. Однако Коте и Хаус не соглашались платить более 13 долларов на растительные аналоги сыра, которые, по их словам, имели консистенцию пластика и вкус лимона. Поэтому они поставили перед собой задачу создать молочную альтернативу, которая по вкусу и вообще ощущениям не будет уступать “оригиналу”. Задача была разложена на следующие цели:

• Молоко, пусть и альтернативное, должно иметь консистенцию, цвет вкус, запах и вообще свойства такие же, как у настоящего коровьего молока.

• Процесс производства такого продукта должен отвечать принципам устойчивости и обходиться без животных.

• Для успешного рыночного продвижения альтернатива не должна стоить дороже оригинала.

«С разработанной нами технологией мы можем полностью контролировать весь производственный процесс – ведь у нас есть доступ к самой клетке-генератору молока», – подчеркивает Дженнифер Коте.

Опережая конкурентов

Как уже отмечено, сегодня над созданием заменителей молока работает сразу несколько компаний. Однако Opalia единственная среди них специализируется исключительно на молоке как основе для широкого спектра продуктов – причем не только пищевых, но и косметики, медикаментов. Компания из Монреаля разработала и запатентовала уникальную технологию, которая снижает стоимость среды лактации в 4000 раз. И это одна из ключевых особенностей подхода Opalia к работе: команда под управлением Коте и Хауса сосредоточена на удешевлении производственного процесса – в особенности его раннего этапа – за счет инновационного подхода. Согласно принятой стратегии развития это должно помочь достичь паритета цен на оригинал и безживотный аналог. Что же касается вкуса и свойств получаемого в лаборатории продукта, то здесь Opalia уже достигла полной идентичности с обычным коровьим молоком.

Еще одно важное отличие этого стартапа от конкурентов в том, что он изначально ориентирован на B2B2C-рынок. Если многие другие компании работают в основном над получением отдельных молочных компонентов, Opalia планирует поставлять на рынок сухое молоко с полноценным составом. По словам Дженнифер Коте, основной продукт будет комплексным, включающим все ценные элементы и соединения, присутствующие в обычном молоке. Соответственно, и использовать его можно будет как самое обыкновенное молоко. Другими словами, возможности применения будут по-настоящему обширными.

Деятельность Opalia уже получила весомую поддержку со стороны весомых отраслевых платформ, продвигающих инновации в пищепроме. Как отмечает Коте, инвестиции от Big Idea Ventures, Sustainable Food Ventures и CULT Food Science сыграли решающую роль в развитии стартапа, материально обеспечив все научно-исследовательские вопросы. На текущий момент компания находится в поиске новых партнеров и инвесторов.

Технологические тонкости

Базой всей производственной технологии выступают клетки молочных желез, получаемые из коровьего вымени – то есть речи о полном исключении животных из производственного цикла не идет. Впрочем, их участие сведено к минимуму: получив необходимое количество клеток, специалисты “Опалиа” размножают их в специализированном биореакторе. Здесь клетки растут на питательном субстрате, включающем сахара, аминокислоты, соли – и уникальный заменитель фетальной сыворотки.

Когда достигается нужная концентрация клеток, FBS-аналог в субстрате заменяется на гормоны лактации. Под их воздействием в выращенном “вымени” начинается активная выработка молока. Его собирают, фильтруют и высушивают в специальных условиях. На выходе получается продукт, готовый к фасовке и отправке заказчикам.

Важная особенность подхода Opalia в том, что он позволяет полностью управлять характеристиками конечного продукта:

• содержание лактозы;
• жирность;
• концентрацию белка и т.д.

Это дает возможность создавать продукт именно с теми параметрами, которые нужны конечному потребителю. Например, можно минимизировать уровень лактозы, на которую у многих взрослых развивается негативная реакция. Можно с высочайшей точностью выверить процент жира, создавая идеальное диетическое молоко. Точно так же легко управлять содержанием протеинов, что сулит высокий интерес со стороны производителей функционального питания и спортивных добавок. “Мы можем комбинировать свойства нашего молока практически безгранично”, – отмечает Дженнифер Коте.

Что касается энергоемкости клеточной молочной фермы, то здесь пока еще нет точных цифр. Однако, как подчеркивают основатели стартапа, тот факт, что здесь не используются коровы, означает однозначные выгоды для окружающей среды. Ведь животноводство образует 14.5% совокупного годового объема парниковых газов с перспективой “выйти” на долю в 49% к 2030 году. Кроме того, фермы потребляют колоссальные площади полезных земель, огромные количества воды. Альтернативные молочные производства, согласно имеющимся отчетам, используют в среднем на 96% меньше воды и продуцируют на 97% меньше газов. Технология же, разработанная фудтех-стартапом Opalia, вполне может оказаться еще более безопасной.

С перспективой на успешное получение разрешений

На данный момент регулирующей нормативной базы для клеточного молока пока нет – отрасль еще слишком молода. Однако по мере ее развития установление здесь стандартов безопасности неизбежно.

Разумеется, производители клеточного мяса взяли здесь на себя роль “ледокола”, первыми проходя через все согласования и получая сертификаты. Молочные стартапы пойдут уже по “проторенной дороге” – однако едва ли этот путь вообще не создаст препятствий. Чтобы получить одобрение регулирующих органов, производители должны будут доказать безопасность своих продуктов, соответствие заявленным качествам и еще массе требований. Кроме того, предстоит еще адаптировать правила, регламентирующие традиционную молочную отрасль, к особенностям новых продуктов. А это не быстрое дело.

Натуральный вкус и аромат с лучшей сохранностью

Залогом точного воспроизведения органолептических качества натурального молока является возможность получать в лабораторных условиях все основные функциональные компоненты. Причем, как уже отмечено выше, с точно выверенным соотношением. А благодаря тому, что производственный процесс полностью стерилен, готовый продукт дольше сохраняет свежесть в обычных условиях хранения. К тому же Opalia ориентирована на производство высушенного молочного порошка, а он еще меньше подвержен порче.

Особо представители компании подчеркивают, что их продукт не является генетически модифицированным продуктом.

“Да, на этапе получения и выращивания клеток молочной железы мы используем генную инженерию – но технологически этот процесс полностью отделен от производства итогового продукта. Его натуральность и безопасность мы будем готовы подтвердить сертификатами регулирующих органов”.

Что касается возможности конкурировать с обычным молоком, то Дженнифер Коте говорит, что это вполне возможно. По ее словам, прогнозы снижения производственных затрат подтверждают, что выйти на уровень “Менее $1 за литр” вполне реально. А в дальнейшем, возможно, удастся удешевить технологию еще сильнее.

Пилотный запуск производства планируется уже на 2023 год. Это будет своеобразная промо-акция: стартап будет тестировать продукцию, предоставляя ее образцы потенциальным заказчикам. Последующие 1-2 года предполагается потратить на оптимизацию технологии под целевую производительность – в частности, на апробирование биореакторов разных размеров. Кроме того, будет продолжаться и работа по поиску партнеров и инвесторов.