Il caffè artificiale è qui! Scienziati finlandesi lanciano la prima tazza di caffè coltivato con le cellule
Non so quando è iniziato, il caffè è diventato sempre più complicato, ma sta diventando sempre più facile bere caffè sempre e ovunque. Oltre a caffè istantaneo portatile, orecchie pendenti, capsule, liofilizzato, caffè liquido, c’è anche una varietà di ottimi caffè creativi tra cui scegliere. Tuttavia, hai mai bevuto il “caffè artificiale” in laboratorio?
Recentemente, il Centro nazionale di ricerca tecnologica finlandese (VTT) ha coltivato con successo la prima tazza di “caffè artificiale” utilizzando “agricoltura cellulare”.
Il Dr. Heiko Rischer, capo della biotecnologia VTT, ha affermato che la tradizionale coltivazione agricola del caffè sta affrontando sempre più sfide, quindi vuole sostituire la tradizionale produzione agricola del caffè con la biotecnologia.
▲ Il membro del VTT Elviira Kärkkäinen (a sinistra) e il responsabile Heiko Rischer (a destra) Immagine da: VTT
Secondo il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, la produzione globale di caffè nel 2020 aumenterà del 4,14% su base annua rispetto al 2019. L’attuale produzione globale di caffè è di circa 10 milioni di tonnellate all’anno e la domanda di caffè continuerà aumentare in futuro. Tuttavia, il mondo sta affrontando il problema della scarsità di offerta: se non ci saranno precipitazioni sufficienti nella stagione secca, il valore della produzione di caffè ne risentirà gravemente.
Allo stesso tempo, l’industria del caffè tradizionale causerà molti problemi ambientali: l’espansione dell’area di piantagione porta alla deforestazione, anche nelle aree sensibili della foresta pluviale tropicale; i chicchi di caffè producono molte acque reflue del caffè e residui di frutta durante il processo di lavorazione a umido; molti paesi produttori di caffè sono paesi a basso reddito Spesso i paesi non possono affrontare scientificamente i rifiuti.
▲ Coltivatore di caffè Immagine da: unsplash
Di fronte alle sfide della sostenibilità, coltivare il “caffè artificiale” in laboratorio può essere un’alternativa.
Prima del caffè artificiale, abbiamo più familiarità con la carne artificiale. Ci sono due carni artificiali comuni, una è chiamata anche carne proteica di soia e l’altra è composta da cellule staminali animali, quest’ultima è più preziosa per il caffè artificiale.
▲ Un campione di carne artificiale.
Prendendo come esempio la coltivazione di carne bovina artificiale, i passaggi sono più o meno i seguenti: il primo passaggio consiste nel sottoporre a biopsia la vacca per ricavarne tessuto muscolare vivo; il secondo passaggio consiste nell’isolare le cellule staminali dal tessuto muscolare della vacca; il terzo passaggio consiste nel posizionare le cellule staminali che entrano nel bioreattore per moltiplicarsi e produrre fibre muscolari.
In teoria, la carne artificiale ha molti vantaggi: l’ambiente di coltivazione è controllabile al 100%, sterile e privo di inquinamento; mentre risolve il problema della scarsità di cibo, protegge acqua, terra ed energia; l’operazione di estrazione delle cellule staminali provoca poco dolore al bestiame . Ma il gusto e il costo economico sono un’altra cosa. Coltivare una fetta di manzo sottile richiede un gran numero di cellule di fibre muscolari.Nel 2018 un team israeliano ha lanciato manzo artificiale, che vale $50.
▲ L’inizio della coltura cellulare Immagine da: VTT
La tecnologia del caffè artificiale e della carne artificiale è sostanzialmente la stessa. La coltura cellulare delle piante di caffè parte da una parte della pianta (come le foglie), e le cellule formate vengono propagate e proliferate su uno specifico mezzo nutritivo, per poi essere trasferite in un bioreattore, dal quale viene raccolta la biomassa. La sostanza coltivata viene essiccata, tostata e fermentata per formare caffè che può essere preparato.
Questo processo di ricerca e sviluppo richiede la partecipazione di scienziati in molteplici campi come la biotecnologia vegetale, la chimica e le scienze alimentari.
▲ Coltura cellulare del caffè e caffè finito Immagine da: VTT
Al contrario, coltivare il caffè è più economico che coltivare carne di manzo ed è più semplice da scalare, perché le cellule vegetali possono crescere liberamente e sospese nel mezzo, mentre le cellule animali si attaccano alla superficie per crescere. I ricercatori intendono anche coltivare colture cellulari di diverse varietà di caffè e modificare il processo di tostatura per produrre caffè con caratteristiche completamente diverse.
Secondo l’esperienza personale dei ricercatori, la prima tazza di caffè coltivato nelle cellule odorava e sapeva di caffè normale. Sia il caffè artificiale che il caffè normale utilizzati come riferimento sono derivati dalla pianta del caffè “Coffee Coffae”, ovvero caffè Arabica. Il dottor Heiko Rischer ha dichiarato:
Tuttavia, la preparazione del caffè è un’arte che richiede un’ottimizzazione iterativa sotto la supervisione di esperti. Il nostro lavoro segna la base di questo tipo di lavoro.
▲ Immagine da: unsplash
Il team di ricerca sta attualmente lavorando duramente per ottenere la “produzione di approvvigionamento” di caffè artificiale. Il caffè per colture cellulari è solo una bevanda sperimentale e necessita dell’approvazione normativa da parte della Food and Drug Administration prima di poter essere commercializzato. Nello scenario più ottimistico, ci vorranno 4 anni prima che il caffè coltivato in cellule ottenga l’approvazione normativa. La lavorazione a valle, la formulazione del prodotto e l’introduzione sul mercato sono passaggi aggiuntivi che portano ai prodotti commerciali.
Il Dr. Heiko Rischer spera che più aziende parteciperanno in futuro per aiutare la commercializzazione del caffè coltivato con le cellule:
Ora abbiamo dimostrato che coltivare il caffè in laboratorio può diventare una realtà. Ma il vero impatto di questo lavoro sarà realizzato da aziende disposte a ripensare la produzione di ingredienti alimentari. VTT collabora e supporta le grandi imprese e le piccole aziende per cogliere le opportunità nello sviluppo dei loro prodotti.
▲ Piante da serra Immagine da: VTT
Simile alla carne artificiale, anche il caffè artificiale ha benefici ambientali, innanzitutto perché non ha alcuna dipendenza stagionale o necessità di pesticidi. Inoltre, le principali aree produttrici di caffè come l’Etiopia e il sud-est asiatico possono utilizzare la tecnologia della coltura cellulare per ridurre l’impatto negativo dell’industria del caffè; anche la Finlandia e altri paesi che non sono adatti alla crescita naturale del caffè possono diventare fornitori di caffè.
Il progetto del caffè artificiale fa parte del piano “Using Biotechnology to Produce Daily Agricultural Products” di VTT ed è collegato all’obiettivo di ricerca strategico di VTT “Cell Agriculture”, che è uno dei modi per ottenere una produzione alimentare più sostenibile. Il sito web ufficiale di VTT afferma : “Utilizziamo soluzioni di fabbrica cellulare per guidare lo sviluppo e produrre cibo etico e delizioso che non richiede campi o animali”.
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