„Der Prozess funktioniert ähnlich wie beim Bierbrauen“, erklärt Klaus Kienle, Mitgründer und Chief Production Officer bei Food Brewer. „Wir selektieren die besten Zellen aus der Kakobohne, bringen sie in Flüssigkultur und ernten am Ende Rohkakao.“ Geröstet kann das Pulver genauso verarbeitet werden wie gemahlene Kakaobohnen. Das Verfahren ist dabei nicht auf Kakao beschränkt: Auch Kaffee, Nüsse oder Beeren wären biotechnologisch reproduzierbar. Zurzeit konzentriert sich Food Brewer jedoch auf Kakao.
Robuste Sensorik für empfindliche Zellen
Die Herausforderung bei der zellkulturbasierten Kakaoproduktion liegt in der präzisen Prozessführung. Die Kakaozellen müssen stets gleichmäßig von Nährstoffen und Sauerstoff umspült sein, um sich optimal zu vermehren. Food Brewer kultiviert sie in einem Fermenter eines Brauerei-Ausrüsters. Der Prozess läuft semi-kontinuierlich: Im Abstand weniger Tage wird ein Teil der Kulturbrühe abgezogen, um Kakao zu ernten und frische Nährlösung nachzufüllen.
Um die Kulturen zuverlässig zu kontrollieren, setzt Food Brewer auf Messtechnik von Endress+Hauser. In den Pilotreaktoren erfassen Sensoren Füllstand, Temperatur, pH-Wert, Gelöstsauerstoff sowie Durchfluss. Dank digitaler Kommunikation über IO-Link und Profinet ist sichergestellt, dass der Zustand der Instrumente jederzeit transparent ist und die Messwerte stimmen. „Wir können uns auf unseren Prozess verlassen und ihn von überall aus verfolgen“, sagt Kienle.
Gemeinsam zum Industriemaßstab
Was Food Brewer heute im Pilotmaßstab betreibt, soll perspektivisch industriell skalierbar werden. Die enge Zusammenarbeit zwischen Ausrüster, Messtechnikhersteller und Start-up ermögliche es, Anforderungen frühzeitig zu erkennen und technologische Entwicklungen gezielt zu unterstützen. Das Portfolio von Endress+Hauser bietet zum Beispiel bereits eine Ethernet-basierte Datenkommunikation, die eine Messung von Qualitätsparametern im Prozess in Echtzeit ermöglicht.
Aktuell produziert Food Brewer rund 6000 l Kakaomasse, doch das Ziel liegt bei über 100 000 l. Erst bei diesen Volumina wird die zellbasierte Kakaoproduktion wirtschaftlich tragfähig und marktrelevant. „Wir wollen große Mengen zu einem erschwinglichen Preis produzieren, und dazu benötigen wir leistungsstarke, stabile Systeme“, sagt Kienle. „Partner wie Endress+Hauser bringen das Verständnis für Skalierungsprozesse in der Lebensmittelindustrie mit.“
Kakao von nebenan
Mit dem Ausbau der Produktion geht Food Brewer auch die Marktzulassung in den USA an. Sollte sich der Zellkulturkakao in der Industrie durchsetzen, könnte er die gesamte Lieferkette verändern. Statt Rohkakao über weite Strecken aus tropischen Anbaugebieten zu importieren, könnten dezentrale Produktionsstätten in direkter Nähe zu Schokoladenfabriken entstehen – mit kurzen Transportwegen, höheren Nachhaltigkeitsstandards und regionaler Wertschöpfung. Vom Food Brewer-Standort zum Hauptsitz von Lindt & Sprüngli sind es zum Beispiel gerade mal rund 10 km. Der berühmte Schweizer Schokoladenherstellers hat bereits in das Start-up investiert.
