21.07.2021 - COCUUS SYSTEM

Cocuus stellt künstliche Fleischkoteletts mit einem 3D-Drucker her

Synthetisches Fleisch wird aus tierischen oder pflanzlichen Stoffen hergestellt und sieht aus und schmeckt ähnlich wie echte Rinderkoteletts.

Dem Unternehmen Cocuus aus Navarra ist es gelungen, synthetische Fleischkoteletts zu entwickeln, die mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Die Koteletts, die denen in Metzgereien ähneln und sich geschmacklich kaum unterscheiden, können aus einer Substanz auf der Basis von tierischen Zellen hergestellt werden, die aus weniger verwertbaren Teilen einer Kuh stammen können, oder sie können sogar in einem Bioreaktor erzeugt werden, ohne dass ein Tier getötet werden muss, um das Fleisch zu erhalten. Darüber hinaus können die Koteletts auch aus pflanzlichen Stoffen auf der Basis von Erbsen bestehen, was sie für den Verzehr durch Vegetarier geeignet macht. In diesem Fall ist das Aussehen dem echten T-Bone-Steak noch sehr ähnlich, aber der Geschmack wird noch verfeinert, um fleischähnlicher zu werden, "obwohl er schon gut ist".

Das Unternehmen mit Sitz in Cizur Menor präsentierte seine Koteletts auf dem Kongress Food for Future in Bilbao. Aber nicht nur ihre Koteletts. Sie haben es auch geschafft, Speck oder Lammrippchen auf die gleiche Weise herzustellen und konnten den Prozess replizieren, um synthetische Lachsfilets zu entwickeln. Damit hat Cocuus einen Schritt nach vorne gemacht auf dem Gebiet der künstlichen Lebensmittel, einem Bereich mit enormem Potenzial. Darüber hinaus hat das Projekt des Unternehmens aus Navarra zwei Elemente, die es von anderen ähnlichen Initiativen unterscheiden. Zum einen hat es einen Lebensmittelproduktionsprozess entwickelt, der auf einer Reise in beide Richtungen basiert: Aus der Studie des echten Koteletts erhalten sie die Daten, mit denen sie das künstliche Steak konfigurieren. Noch wichtiger ist vielleicht die Tatsache, dass sie in der Lage sein werden, die Fleischherstellung in einen industriellen Maßstab zu bringen, dank einer Maschine, deren Patent sie bald anmelden werden und die in der Lage ist, 10 Kilo synthetisches Kotelett pro Minute zu produzieren.

EINE NEUE HERAUSFORDERUNG

Die Firma Cocuus, die sich ebenfalls mit Robotertechnik beschäftigt, hat bereits Erfahrung im Bereich Lebensmittel und 3D-Druck. Sie haben eine Maschine entwickelt und vermarktet, mit der man zum Beispiel Bierschaum mit einem Fußballwappen oder einem anderen gewünschten Bild bedrucken kann. Außerdem haben sie eine Technologie entwickelt, um Pürees das Aussehen von Fleisch- oder Fischgerichten zu verleihen. Mit diesen Argumenten waren sie eine der vier Firmen, die für Spain Foodtech ausgewählt wurden, ein Programm zur Unterstützung von technologischen Start-ups im Lebensmittelbereich, das von einem Projektinkubator, Eatable Adventures, und dem Nationalen Zentrum für Lebensmitteltechnologie und -sicherheit (CNTA) unterstützt wird. "Sie fragten uns, ob wir in der Lage wären, eine Steakmaschine auf Pflanzenbasis zu entwickeln. Wir haben ja gesagt", erklärt Patxi Larumbe Beramendi, CEO des Unternehmens.

Der Prozess beginnt mit dem, was Larumbe die Zellen nennt, eine Aufschlämmung von Fleisch oder pflanzlicher Substanz, aus der die Koteletts hergestellt werden sollen. Im Prinzip würden diese Zellen in Bioreaktoren gebildet, in einem Prozess, bei dem es ausreicht, dem Tier eine einfache Probe zu entnehmen, und es nicht geschlachtet werden muss. Aus seinen Stammzellen würden die Fasern aufgebaut, aus denen dann das Kunstfleisch gedruckt würde. "Das Problem", so Larumbe, "ist, dass sie noch nicht auf dem Markt sind, weil sie sich in der experimentellen Phase befinden, ohne regulatorische Grundlage. Was man tun kann, ist, den Prozess zu imitieren, indem man Fleisch dissoziiert, bis es zu Zellen wird. Dies geschieht durch Prozesse wie das Zerkleinern, bei dem etwas Ähnliches wie ein Brei entsteht, der als Rohstoff dienen soll. In diesem Fall stammt das Fleisch zwar von Tieren, aber mit dem Vorteil, dass weniger wertvolle Bereiche verwendet werden können, aus denen später das Kotelett wird. Für das Fett verwenden sie tierische Stoffe oder Sonnenblumenöl, während bei den Koteletts aus pflanzlichem Material eine Erbsenstruktur dominiert.

Die Mischung, die man "nach tausenden von Rezepturen" erhält, enthält auch Bindemittel und andere Substanzen, die dem Steak Geschmack verleihen und es ihm ermöglichen, seine Festigkeit zu bewahren, auch wenn es hohe Temperaturen in der Pfanne oder auf dem Grill aushält. "Es gibt Vertreter, die mit 12 oder 14 Zutaten arbeiten. Wir verwenden 3 oder 4. Es ist nicht so verarbeitet", sagt Daniel Rico Aldaz, CMO (Marketingdirektor) des Unternehmens, in dem Javier Zaratiegui Fernández als CTO (Chief Technology Officer) arbeitet. Cocuus startete mit einer Investition von zwei Millionen Euro und hat heute rund fünfzehn Mitarbeiter.

DATEN UND NAHRUNG

Das Herz und die Seele der Produktion von Chuletóns, oder Rippchen und Speck, das ist egal, liegt in einem Cocuus-Prozess, den Patxi Larumbe Food to Data, Daten zu Lebensmittel nennt. Er beginnt damit, ein echtes Chuletón einer axialen Tomographie, einem CAT-Scan, zu unterziehen. "Das ist ein intensiver Röntgenstrahl, der es erlaubt, zu unterscheiden, wo Fett, Fleisch, Knochen und Gefäße vorhanden sind". Diese Bilder übersetzen die Geografie des Fleisches, seine Verteilung in Parameter, mit denen ein 3D-Drucker arbeiten kann. Zuerst in Vektoren (gerade Linien, Punkte, Ebenen...), dann in eine Karte dreidimensionaler Objekte. Von dort aus muss nur noch an den Drucker übermittelt werden, wie das Endprodukt aussehen wird. Larumbe weist darauf hin, dass sie, als sie die Lachse untersuchten, auch mit einem CAT-Scan, und ihre Muskulatur studierten, sahen, dass diese mit einer mathematischen Figur, der hyperbolischen Parabel, die mit Zahlen übersetzt werden kann, repliziert werden kann. Und wenn man das kann, können der Computer und der Drucker es verstehen.

So viel zur Hinreise, vom ursprünglichen Essen zu den Daten. Jetzt ist es Zeit für die Rückreise: diese Daten entsprechend zu sortieren, "weil wir vielleicht wollen, dass die Fettschicht größer oder kleiner ist", den Drucker mit diesem Rohmaterial aus Zellen zu füttern und ihn zu bitten, das Kotelett herzustellen. Bislang haben sie das mit einer Pilotmaschine entwickelt, einem Drucker mit zwei Extrudern, einem für Fleisch, einem für Fett, mit dem sie die ersten Stücke hergestellt haben. Es ist eine Maschine mit variabler Geometrie, mit der sie dem Stück verschiedene Formen geben können, wie die von Rinderkotelett, Schweinespeck oder Lammrippen, die nicht vom Bauernhof kommen. Oder Stücke von Lachs, die nicht aus dem Fluss kommen.

Doch dabei will das Unternehmen aus Navarra nicht stehen bleiben. "Das Übliche in der Lebensmittelindustrie ist, mit Standard-3D-Druckern zu arbeiten, mit einem Kopf, der ein Filet in 40 Minuten herstellt", beschreibt Larumbe. Die Macher von Cocuus wollen industrielles Niveau erreichen, wofür sie eine Maschine mit 300 parallelen Extrudern konstruiert haben, die gleichzeitig die Komponenten entnehmen und das Teil herstellen, ähnlich wie bei der Erstellung von digitalen Bildern durch Pixel.
Sie werden demnächst ein Patent beantragen und hoffen, in einigen Monaten ein Gerät fertig zu haben, das 10 Kilo pflanzliche Koteletts pro Minute produzieren kann. Das ist der Weg, sagt Daniel Rico, um dieses pflanzliche "Fleisch" zu wettbewerbsfähigeren Preisen auf den Markt zu bringen. Und ein Schritt dahin, dass künstliche Lebensmittel Teil unseres Speiseplans werden. "Es könnte so sein wie vor 30 Jahren, als Gulas auf den Markt kamen", vergleicht Patxi Larumbe. "Viele dachten, es sei ein Witz und was heute fast niemand mehr isst, sind Glasaale".

DER PROZESS, SCHRITT FÜR SCHRITT

1 Zellen. Das Rohmaterial ist ein Brei aus tierischen oder pflanzlichen Zellen. Sie können in Bioreaktoren aus Tier- oder Pflanzenproben hergestellt werden, aber dieser Prozess ist noch experimentell. Deshalb werden Fleisch oder Pflanzen wie z. B. Erbsen entnommen und dissoziiert.

2 Formulierungen. Es muss festgelegt werden, was diesen Zellen zugesetzt wird, damit sie sich zusammenbinden und das Produkt seine Festigkeit nicht verliert, sowie um ihnen den Geschmack zu geben, der dem zu imitierenden am nächsten kommt.

3 Von Lebensmitteln zu Daten. Bei der Firma Cocuus wird die Geometrie natürlicher Lebensmittel mit Hilfe eines CAT-Scans untersucht, der es erlaubt, die genaue Verteilung der verschiedenen Bereiche zu analysieren und in Vektorkarten und Modelle zu übersetzen, die Drucker verstehen können.

4 Von Daten zu Lebensmitteln. Die Daten über die Geometrie dieses Lebensmittels, die modifiziert werden können, um ihm andere Eigenschaften zu verleihen, wie z. B. eine andere Dicke der Fettschichten, werden vom 3D-Drucker verwendet, um das Endprodukt herzustellen.

EIN FLEISCH, DAS LEICHTER ZU BEISSEN IST UND EINEN ÄHNLICHEN GESCHMACK HAT.

Wenn man das Steak, das aus dem 3D-Drucker kommt, probiert, fällt als erstes die weiche Textur auf, die Leichtigkeit, mit der man hineinbeißt. "Der größte Unterschied liegt im Biss. Aber die meisten Leute mögen es weich....", sagt Patxi Larumbe. Der Geschmack ist, zumindest für einen unerfahrenen Verkoster wie den Autor des Berichts, nicht sehr unterschiedlich zum Original, vielleicht nicht so intensiv wie die Chuletones, die in Steakhäusern oder Restaurants serviert werden. "Es schmeckt gleich, weil es aus Fleisch gemacht ist", argumentiert Larumbe.

Eine andere Sache, räumt Larumbe ein, ist das Schnitzel, dessen Zutaten pflanzlich sind, auf Basis von Erbsen und Fett aus Sonnenblumenöl. "Es schmeckt ein bisschen anders, aber es ist gut". Auf jeden Fall ist der Prozess der Abrundung der Aromen und des Gefühls beim Hineinbeißen noch im Gange, eine Aufgabe, bei der sie, wie bei dem gesamten Projekt, die Hilfe des CNTA in San Adrián hatten.

EINE TECHNOLOGIE "ZUR LÖSUNG EINES WELTPROBLEMS"

Daniel Rico glaubt, dass Technologien wie die, die sie bei Cocuus entwickelt haben, "die Art und Weise, wie wir uns in Zukunft ernähren, revolutionieren werden. Schon jetzt ist die Rede davon, dass es im Jahr 2050 in Spanien keine tierischen Schweinekoteletts mehr geben wird. Das ist ein Trend, der zum Gesetz werden könnte". In diesem Sinne ist synthetisches Fleisch eine Alternative, um die Intensivtierhaltung und ihre Umweltprobleme zu reduzieren. Es kann auch eine Möglichkeit sein, eine wachsende Bevölkerung zu ernähren. "Es gibt nicht genug Kühe für 10 Milliarden", gibt Larumbe zu bedenken. "Wenn wir es schaffen, Fabriken mit Bioreaktoren zu bauen, die Steaks und Fleisch produzieren, ohne dass Kühe sie betreten müssen, werden wir eines der Probleme der Welt lösen. Ganz zu schweigen davon, dass das tierische Gewebe, das aus den Bioreaktoren kommt, keine chemischen Rückstände haben wird".

Diese Art von Nahrung hat auch ein bescheideneres Ziel: Vegetarier und Veganer. "Viele von ihnen sehnen sich nach dem besonderen Genuss, den Fleisch erzeugt.



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