Laten we door de tijd reizen en kijken naar de geschiedenis en toekomst van een veld waar voedsel en wetenschap elkaar ontmoeten: fermentatie! Fermentatie maakt gebruik van micro-organismen die zich gedragen als kleine chef-koks om eenvoudige ingrediënten om te zetten in heerlijke smaken. Fermentatie heeft ons alles opgeleverd, van pittige yoghurt tot luchtig brood. Maar nu de technologie een sprong voorwaarts maakt, betreden we een nieuw hoofdstuk: precisiefermentatie. Deze innovatieve aanpak combineert de eeuwenoude kunst van het fermenteren met de allernieuwste wetenschap, waardoor we micro-organismen kunnen ontwikkelen om nieuwe producten te maken die ooit ondenkbaar waren. In dit artikel gaan we op reis om de magie van traditionele fermentatie tot aan precisiefermentatie te verkennen, waarbij we hun rijke geschiedenis, heerlijke creaties en de opwindende belofte die ze in zich dragen voor de toekomst van voedsel en het gezond houden van onze wereld blootleggen.

Wat is fermentatie?

Voordat we ingaan op de moderne wonderen van precisiefermentatie, gaan we eerst een stap terug in de tijd om de eeuwenoude kunst van traditionele fermentatie. Lang geleden, vóór koelkasten en elektriciteit, ontdekten mensen een opmerkelijk geheim: de kracht om gewone ingrediënten om te zetten in buitengewone lekkernijen. Dit fascinerende proces heet fermentatie! Fermentatie is een natuurlijk proces dat begint met eenvoudige ingrediënten en deze met behulp van micro-organismen omzet in heerlijk voedsel. Micro-organismen zijn uiterst kleine levensvormen zoals bacteriën, gisten of andere schimmels zoals schimmels. Deze micro-organismen zijn zo klein dat je een microscoop nodig hebt om ze te kunnen zien. Maar laat je niet misleiden door hun formaat: ze beschikken over een enorme kracht bij het creëren van enkele van de heerlijkste voedingsmiddelen waar we vandaag de dag van genieten. Micro-organismen kunnen suikers eten die voorkomen in fruit, groenten of granen, en via dit proces dat fermentatie wordt genoemd, kunnen micro-organismen de suikers omzetten in producten zoals alcoholen, gassen of andere verbindingen. Door de geschiedenis heen hebben we deze natuurlijke magie benut door micro-organismen suikers en planten te geven om het voedsel en de smaken te produceren waar we van houden. Beschouw deze micro-organismen als kleine chef-koks, die rauwe ingrediënten nemen en deze transformeren in iets heel anders! Denk bijvoorbeeld aan het proces dat gewone bloem en water omzet in heerlijk pittig zuurdesembrood, allemaal dankzij het werk van natuurlijke gisten. Ditzelfde proces levert ons kimchi, kaas, augurken en zoveel van onze favoriete gerechten op!

Waarom houden we van fermentatie?

Fermentatie gaat niet alleen over het creëren van heerlijke smaken; het is ook een geniale manier om dat te doen voedsel bewaren (Figuur 1). Neem bijvoorbeeld augurken. Dankzij de kracht van fermentatie kunnen ze veel langer meegaan dan rauwe komkommers. In het verleden was fermentatie een redder in nood, waardoor mensen het hele jaar door fruit en groenten konden bewaren, zelfs als ze niet in het seizoen waren. Maar hoe houdt fermentatie voedsel vers? De betrokken micro-organismen breken suikers en andere componenten in voedsel af, waardoor zuren, alcohol en andere stoffen ontstaan ​​die voorkomen dat schadelijke bacteriën groeien en bederven Ons eten. Dit verlengt niet alleen de houdbaarheid van onze voedingsmiddelen, maar behoudt ook hun voedingswaarde, het hele jaar door!         

En over voeding gesproken, fermentatie kan dat ook voedsel nog gezonder maken! Denk eens aan yoghurt, die vol zit met probiotica: levende microben die onze spijsvertering helpen. Wanneer we yoghurt eten, komen deze probiotica in onze darmen terecht, wat helpt bij de spijsvertering. Fermentatie maakt voedingsstoffen in sommige voedingsmiddelen ook toegankelijker voor ons lichaam. Het breekt bijvoorbeeld bepaalde componenten in voedingsmiddelen af, waardoor we mineralen zoals calcium en magnesium efficiënter kunnen opnemen. Bovendien maken de verbindingen die vrijkomen tijdens de fermentatie het voedsel gemakkelijker verteerbaar, waardoor het zachter is voor onze maag!

Van traditie naar de toekomst: precisiefermentatie

Fermentatie heeft ons traditioneel zoveel gezonde en heerlijke lekkernijen opgeleverd, maar hier wordt het nog spannender: wetenschappers en chef-koks ontdekken altijd nieuwe manieren om ons eten nog beter te maken! Ze hebben de eeuwenoude kunst van traditionele fermentatie overgenomen en er een vleugje wetenschappelijke verwondering aan toegevoegd, en zo is het geworden precisie fermentatie was geboren! Stel je voor dat je de eeuwenoude kunst van het fermenteren combineert met de kracht van de wetenschap, waardoor micro-organismen ontstaan ​​die precies produceren wat we willen. Deze innovatieve techniek tilt fermentatie naar een geheel nieuw niveau. Door micro-organismen in laboratoria te engineeren, kunnen we ze instrueren specifieke verbindingen of eiwitten te maken. Deze kleine microbenfabrieken kunnen vervolgens groeien en producten produceren die gewoonlijk van dieren worden gehaald, zoals eiwitten, en dat allemaal terwijl ze minder hulpbronnen gebruiken vriendelijker zijn voor onze planeet.

Waarom is precisiefermentatie zo spannend?

Precisiefermentatie heeft een ongelooflijk potentieel om zoveel nieuwe producten te maken; er zijn alleen maar slimme wetenschappers en ingenieurs voor nodig om te bedenken hoe dit te bereiken! Precisiefermentatie is gebruikt om medicijnen, voedselproducten en nog veel meer te maken. Het helpt ons ook grote hoeveelheden van deze producten te produceren, in plaats van ze uit de natuur te halen. Maar dat is nog niet alles: precisiefermentatie biedt controle over het productieproces en zorgt keer op keer voor een consistente kwaliteit, smaak en functie van de micro-organismen!

Een andere plek waar precisiefermentatie potentieel heeft, is het maken van producten die we normaal gesproken van dieren krijgen. Door gebruik te maken van precisiefermentatie in plaats van veehouderijVoor het maken van deze producten is minder land, water en natuurlijk geen dieren nodig! Denk aan wei-eiwit, dat veel voorkomt in melk. Het is super voedzaam en wordt vaak gebruikt in eiwitpoeders en shakes vanwege zijn verbazingwekkende vermogen om ons lichaam te helpen genezen. Door precisiefermentatie kunnen we dit eiwit maken zonder afhankelijk te zijn van zoveel koeien. Bovendien kan precisiefermentatie ook helpen in gebieden waar vers en voedselrijk voedsel moeilijk verkrijgbaar is. Stel je voor dat je melk- of vleeseiwitten maakt op plekken waar het fokken van koeien niet mogelijk is. En naarmate onze bevolking groeit, zullen we dat nodig hebben innovatieve oplossingen om iedereen te voeden. Precisiefermentatie neemt heel weinig ruimte in beslag: denk aan een groot vat, misschien ben je wel eens langs een brouwerij of fabriek gereden waar ze deze grote cilinders van staal hebben staan. We kunnen de microben daarin laten groeien en vlees maken op slechts een paar meter ruimte, in plaats van dat we een enorme boerderij nodig hebben waar de dieren kunnen grazen en rondlopen.

Hoe werkt precisiefermentatie?

Begrijpen hoe precisiefermentatie werktLaten we beginnen met de basis (Figuur 2). Ten eerste: om het gewenste eindproduct te creëren, moet u nadenken over uw inbreng. Om het gewenste product te creëren, kiezen wetenschappers zorgvuldig welke micro-organismen, ook wel bekend als stammen, en ontwerpen ze hun genetische samenstelling. Door de juiste soorten te selecteren, zijn we net architecten die de perfecte microbenfabrieken ontwerpen. Daarnaast moeten wetenschappers goed nadenken over welke ingrediënten ze de micro-organismen moeten voeden, we noemen dit de “feedstocks”. Als je wilt dat je eindproduct zoiets is als de melkeiwitwei waar we het over hadden, wil je de micro-organismen misschien iets geven zoals tarwe, dat een heleboel aminozuren bevat, die de bouwstenen van eiwitten zijn!

Vervolgens moet je je micro-organismen laten groeien met hun voedsel, en ze laten smullen! Bij het op grote schaal kweken van micro-organismen gaat het om 'opschalen'. Dit kan betekenen dat je van één reageerbuis naar één gallon of één ton gaat! Misschien heb je de gigantische stalen vaten van twee verdiepingen in fabrieken of brouwerijen gezien. In theorie willen we onze microben op die schaal kunnen laten groeien, zodat we een hoop van ons product kunnen genereren! Dit is waar de magie plaatsvindt, terwijl micro-organismen zich vermenigvuldigen en de gewenste verbindingen creëren.

Zodra het proces is voltooid, moeten we ons eindproduct scheiden van de micro-organismen en hun voedsel. We noemen dit vaak stroomafwaartse verwerking of 'zuivering' omdat we van de rest van het spul zuiveren wat we willen. Voor sommige producten, zoals yoghurt, is dit eenvoudig, maar voor andere, zoals medicijnen, is zorgvuldige isolatie vereist. Dan hebben we aan het einde ons eindproduct dat klaar is om te eten, te gebruiken zoals het is of in iets anders te verwerken!

Wat zijn enkele producten die kunnen worden gemaakt via precisiefermentatie?

Het zal je misschien verbazen dat precisiefermentatie al een reeks opmerkelijke producten oplevert (Figuur 3). Nemen insuline, een geneesmiddel dat wordt gebruikt door mensen met diabetes. Vroeger was het moeilijk om voldoende insuline uit koeien en varkens te produceren. In 1978 ontdekte een wetenschapper dat hij bacteriën kon gebruiken om insuline in hele grote hoeveelheden te maken door, je raadt het al, precisiefermentatie! Tegenwoordig wordt precisiefermentatie ook gebruikt om eiwitten, enzymen en chemicaliën voor medicijnen te maken, zoals die zijn ontwikkeld door Gingko Biofabriek en vele andere bedrijven over de hele wereld.

Maar daar houden de wonderen van precisiefermentatie niet op. Heeft u ooit een Onmogelijk™ hamburger? Deze plantaardige burgers smaken ongelooflijk naar vlees, en dat allemaal dankzij nauwkeurige fermentatie. Wetenschappers hebben een molecuul gevonden in traditioneel rundvlees, genaamd Heme, dat vlees zijn vlezigheid geeft. Door middel van precisiefermentatie lieten ze bacteriën Heme produceren, waardoor de vertrouwde smaak aan plantaardige burgers werd toegevoegd.

Precisiefermentatie beperkt zich niet tot voedsel en medicijnen. Er zijn bedrijven die precisiefermentatie gebruiken om een ​​breed scala aan producten te maken die we in ons dagelijks leven gebruiken! Een bedrijf belde Geltor gebruikt het om dierproefvrij collageen te maken – een molecuul dat wordt gebruikt voor huidverzorging en voedingssupplementen. Er zijn bedrijven zoals Modern Meadow die zich richten op het gebruik van precisiefermentatie om biogefabriceerde materialen te produceren. Denk aan stoffen als diervrij leer! Door bepaalde eiwitten te verbouwen kunnen ze duurzame en diervrije leeralternatieven creëren. Een andere vernieuwer is Ecovative die zich richt op het creëren van duurzame verpakkingsmaterialen en producten met behulp van precisiefermentatie. Ze gebruiken mycelium, de wortelachtige structuur van paddenstoelen, om biologisch afbreekbare verpakkingsmaterialen te kweken en vorm te geven die traditioneel plastic schuim kunnen vervangen. Over het geheel genomen is precisiefermentatie een ongelooflijke manier om de kracht van de wetenschap te benutten om te voldoen aan de groeiende vraag naar milieuvriendelijke en diervrije alternatieven en tegelijkertijd de grenzen van innovatie in de voedsel- en biotechnologie-industrie te verleggen.

Zijn producten gemaakt via precisiefermentatie veilig?

Zoals bij elk nieuw product is het van groot belang dat we ervoor zorgen dat ze veilig zijn voordat ze worden verkocht. Precisiefermentatie combineert voeding en wetenschap met strenge veiligheidscontroles. Wetenschappers besteden tijd aan het ontwikkelen van micro-organismen om ervoor te zorgen dat ze de gewenste verbindingen produceren zonder gezondheids- of milieurisico's met zich mee te brengen. Gedurende de hele productie controleren wetenschappers voortdurend om veilige producten zonder schadelijke bijproducten te garanderen. De principes en technieken die bij precisiefermentatie worden gebruikt, zijn gebaseerd op gevestigde wetenschappelijke kennis van biologie, scheikunde en genetica.

Gelukkig wordt een precisiefermentatieproduct, voordat het in de schappen ligt, onderworpen aan strenge tests door overheidsinstanties zoals de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) en haar equivalenten in andere landen. Op basis van de huidige kennis en toezicht door de toezichthouder zijn er verschillende producten die zijn afgeleid van precisiefermentatie en die als veilig worden beschouwd voor consumptie, zoals insuline en Heme in Impossible-burgers. Dit betekent dat ze de strenge tests van de FDA hebben doorstaan ​​en zijn goedgekeurd voor verkoop op de Amerikaanse markt. Houd dus de meer precisiefermentatieproducten in de gaten, deze liggen mogelijk binnenkort in de winkels!

Is precisiefermentatie de toekomst van voedsel?

Precisiefermentatie heeft zich snel ontwikkeld tot een belangrijke speler in de toekomst van voedsel, om alle redenen die we hierboven hebben besproken! Terwijl het enorm blijft belofteis het belangrijk om te onthouden dat dit slechts een stukje is van de grotere puzzel van voedselinnovatie. De toekomst van voedsel zal waarschijnlijk een mix van verschillende benaderingen omvatten, zoals precisiefermentatie, plantaardig voedsel, verticale landbouw en andere praktijken. Naarmate wetenschap en technologie zich blijven ontwikkelen, wordt verwacht dat precisiefermentatie een steeds grotere rol zal spelen bij het creëren van een diverser voedsellandschap. Factoren als wettelijke goedkeuringen, publieke acceptatie en prijs zullen echter ook een rol spelen bij het bepalen van de omvang en snelheid van de transformatie van precisiefermentatie van onze voedselsystemen en andere producten.

Opmerking van de auteur: alle afbeeldingen/figuren zijn origineel en gegenereerd in Tom (ingebedde afbeelding 1, afbeelding 5) en Canva (afbeeldingen 2-4).

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://biotech.ucdavis.edu/blog/fermentation-bioreactors-your-plate