Концепцията за клетъчно отгледан или „лабораторен“ шоколад придобива все по-голяма популярност на фона на свързаните с климата проблеми във веригата за доставки и драматичното увеличение на цените на какаото. Изследователи от Калифорнийския университет в Дейвис работят заедно с компанията за хранителни технологии California Cultured за разработването на нови биореактори, които могат да култивират растителни клетки и да превърнат този вид алтернативен шоколад в реалност.
Климатична криза и застрашено производство на какао
Глобалното затопляне причини бърз спад в добива на какаовото дърво. Променливото време, включително прекомерните валежи, наводненията и продължителните суши, намалиха добивите в западноафриканските държави Кот д'Ивоар и Гана, където е концентрирано световното предлагане на какао, според данни на водещия износител Radad International.
Вирусът, причиняващ подпухване на леторастите на какаото, също опустоши реколтата в Западна Африка през последните години, където се отглежда приблизително 70% от какаото в света. Оценките показват, че производството на какао в Западна Африка е спаднало с до 40% между 2023 г. и 2025 г. Това доведе до криза в предлагането през 2024 г. и част от 2025 г., като цената на какаото достигна 12 000 долара (9000 паунда) за тон в началото на 2025 г. – най-високата стойност от десетилетия.
Въпреки че по-късно цената на суровината спадна значително след по-благоприятно време, скорошен анализ на университета Wageningen в Нидерландия показва, че до половината от площите за отглеждане на какао в Кот д'Ивоар могат да бъдат загубени до 2060 г. поради променящите се климатични модели. Тези фактори правят все по-привлекателно за индустрията разработването на алтернативни начини за производство на шоколад, които не разчитат на растение с уязвима верига за доставки.
Алтернативни технологии и отглеждане на растителни клетки
Култивираното или синтетичното месо придоби популярност през последните години и се произвежда чрез използване на животински клетъчни култури, докато други алтернативни източници на протеин идват от ферментация на гъбички или мая. Културите от растителни клетки в биореактори обаче вече навлизат стабилно. Тази стратегия обикновено включва дедиференцирани растителни клетки, които могат да се отглеждат в течни среди с използване на основни съставки като захароза, соли, витамини и растителни хормони.
Химическите инженери от Калифорнийския университет в Дейвис в момента работят за намаляване на разходите за култивиран шоколад заедно с California Cultured, като имат за цел да оптимизират прототипните дизайни и операции на биореакторите. Учените в този проект скринират култури за различни фенотипове, произтичащи от естественото генетично разнообразие на какаовото дърво. След това те избират клетки, които произвеждат изобилие от флаваноли и растат добре в суспензионни култури. Тези какаови клетъчни култури не изискват светлина и могат да растат в проста и евтина среда. Освен това, тъй като се отглеждат в стерилна и добре контролирана среда, тези клетки не се влияят от външни фактори като суша, вредители и замърсители.
След като е създадена клетъчната линия, са разработени евтини процеси в биореактори, специално пригодени за култивиране на клетките в мащаб. Стив Ланг, вицепрезидент по наука и технологии в California Cultured, обяснява, че тези клетки и растителните клетки като цяло не изискват скъпи биореактори и контроли от неръждаема стомана. Биореакторите струват хиляди долари, а не милиони като използваните за култивирано месо или биофармацевтични продукти. Работата по тези евтини процеси ще позволи пренасяне на производството в САЩ и опростяване на веригите за доставки чрез локализиране на производството на какао при поискване на мястото на употреба, независимо от сезоните, климатичния натиск и проблемите с работната сила.
Качество, безопасност и търговски напредък
След работа в биореактор учените изсушават и смилат клетките, за да създадат какао на прах. Флаванолите и вкусът, които те придават, идват директно от немодифицирани какаови клетки, а биомасата може да се използва като съставка сама по себе си или да се обработва допълнително, например чрез изпичане, за да се даде по-голяма дълбочина на какаовия вкус.
Важно е, че клетките не съдържат тежки метали, тъй като суровините в тяхната хранителна среда се контролират. За сравнение, при конвенционалните какаови продукти растението натрупва тежки метали от околната среда и затова приблизително 30% от шоколадовите продукти имат притеснителни нива на тежки метали като кадмий.
Скорошна работа на California Cultured демонстрира доказателство за концепцията за отглеждане на клетки в култура от какаовото дърво в 1600-литрови биореактори. Ланг очаква компанията да започне комерсиално производство на какао на прах в началото на 2027 г., за да изпълни първата си поръчка от шоколадова компания. През март California Cultured постигна статус на общопризнат за безопасен продукт (GRAS) за своето клетъчно какао на прах – регулаторно обозначение, което означава, че съставката може да се добавя към храна в САЩ, без да преминава през тромавото одобрение преди пускане на пазара, изисквано за хранителните добавки.
През февруари Puratos USA, голям доставчик на хранителни съставки, обяви пускането на първия в света професионален шоколад с култивирано какао чрез сътрудничество с California Cultured. Компанията очаква продуктът да бъде търговски достъпен в САЩ към края на 2026 г.
Междувременно Celleste Bio в Израел представи първите в света блокчета млечен шоколад, направени с истинско какаово масло чрез технология за клетъчна суспензионна култура. Стратегическият партньор на компанията, Mondelēz International, който притежава марки като Cadbury, използва това какаово масло, за да създаде близо дузина шоколадови блокчета. От Celleste Bio заявяват, че техните клетъчно отгледани съставки имат същата текстура, профил на топене и вкус като шоколада, направен с какао от какаови зърна. Компанията е на път да произвежда над 1 тон какаово масло годишно в 1000-литров биореактор, като отбелязва, че това обикновено би изисквало около един хектар какаови дървета. Главният изпълнителен директор Михал Береси Голомб потвърждава, че съставките са валидирани като директни заместители, изградено е пилотно съоръжение за научноизследователска и развойна дейност за увеличаване на обемите и е доказано, че какаовото масло се държи идентично с конвенционалното.
Източник: Chemistry World
