Alternatywy mleka, stan branży w 2023 r. - raport firmy Helikon Consulting

W miarę jak przemysł roślinnych alternatyw produktów mleczarskich mleczarski kontynuuje wprowadzanie innowacji w zakresie mleka roślinnego, obejmuje on również biotechnologię, a mianowicie precyzyjną fermentację i hodowlę komórkową, w celu tworzenia produktów, które lepiej odtwarzają smak, aromat, wartości odżywcze i funkcjonalność mleka pochodzenia zwierzęcego. Sukcesy technologiczne, regulacyjne i komercyjne z ostatnich dziesięciu lat dobrze wróżą przyszłości roślinnych alternatyw produktów mlecznych.

Firma Helikon Consulting udostępniła nam raport, którego treść prezentujemy poniżej.

Roślinne alternatywy mleka są coraz popularniejsze i bardziej różnorodne

Roślinne zamienniki produktów mlecznych są obecnie dostępne w wielu różnorakich odsłonach (sojowe, owsiane, kokosowe, na bazie grochu czy orzechów), a wielkość ich sprzedaży rośnie, pomimo tego, że są one średnio dwukrotnie droższe niż mleko krowie (2,97 USD/l). vs 1,63 USD/l), jak pokazano na wykresie poniżej. Według danych przedstawionych przez zajmującą się badaniem rynku firmę SPINS całkowita sprzedaż roślinnych alternatyw mleka w Stanach Zjednoczonych wzrosła w 2022 r. o 6,4% i osiągnęła wartość 2,3 mld USD, przy czym w przypadku niektórych podkategorii tempo wzrostu było jeszcze większe. Aktualnie najpopularniejszymi produktami tego typu są napoje migdałowe i owsiane (sprzedaż detaliczna na poziomie, odpowiednio, 1,2 mld i 527 mln USD), przy czym te drugie stanowią jednocześnie najszybciej rosnącą kategorię (51% na przestrzeni 52 tygodni do czerwca 2022 r.). Za nimi plasują się napoje na bazie grochu, w przypadku których odnotowano wzrost o 27% – do 60 mln USD.

Produkcja roślinnych zamienników mleka rozpoczyna się zwykle od fizycznej degradacji surowca roślinnego (np. poprzez mielenie na mokro albo na sucho). W tym celu materiał roślinny jest wstępnie moczony bądź suszony, nierzadko z udziałem enzymów prowadzących degradację biochemiczną. Po procesie mielenia cząstki, frakcje nierozpuszczalne i inne niepożądane składniki są usuwane za pomocą filtracji lub odwirowywania. Następnie surowiec poddawany jest homogenizacji i sterylizacji w celu przedłużenia jego trwałości. Na koniec dodawane są do niego gumy, oleje, substancje słodzące i inne składniki, których zadaniem jest poprawa właściwości organoleptycznych i funkcjonalnych gotowego produktu.

Wykorzystanie nowych surowców i metod obróbki poprawia jakość zamienników mleka

Jednym z głównych wyzwań dla producentów roślinnych alternatyw mleka jest poprawa ich właściwości odżywczych, zwłaszcza zawartości białka. Wiele rodzajów takich produktów, z wyjątkiem napojów sojowych, ma niższą zawartość białka w porównaniu z mlekiem krowim pochodzenia zwierzęcego, co pokazano na poniższym wykresie. Na przykład napój sojowy Silk Original i mleko krowie zawierają ok. 8 g białka na porcję 8 uncji, podczas gdy napój migdałowy Silk zawiera ok. 1 g na porcję. Niektóre firmy sięgają po alternatywne surowce do produkcji napojów roślinnych o wyższej zawartości białka. Np. Ripple Foods i NotMilk, obie firmy wytwarzają mleko grochowe z odpowiednio 8 i 4 g na porcję 8 uncji. Firmy mogą również zwiększać wartość odżywczą swoich produktów poprzez zmianę procesu produkcyjnego. Na przykład firma Oatly opatentowała proces konserwacji bardziej rozpuszczalnego błonnika z owsa, którego używają do produkcji swojego napoju. 

Niemniej istotnym problemem, z którym zmagają się producenci zamienników mleka, jest brak niektórych właściwości funkcjonalnych tego typu produktów, takich jak zdolność do wytwarzania piany czy gładka tekstura – charakterystycznych dla mleka krowiego. W rezultacie wiele producentów napojów roślinnych polega na dodawaniu olejów, gum i emulgatorów ( np. oleju słonecznikowego, oleju rzepakowego, gumy gellan i karagenu) w celu nadania gładkiej, kremowej konsystencji i poprawy pienienia, co jest powszechnie stosowane dla „baristycznych” wersji marek napojów roślinnych. Niektóre z tych składników są jednak odrzucane przez niektórych konsumentów, którzy są zmęczeni wysoko przetworzoną żywnością. Często składniki te zwiększają zawartość cukru bądź tłuszczu w produkcie, nie podnosząc przy tym jego wartości z punktu widzenia żywieniowego. Proces mielenia HydroRelease firmy Elmhurst 1925 eliminuje potrzebę stosowania takich składników w napojach orzechowym i owsianym, włączając krok promujący żelowanie skrobi, co skutkuje bardziej kremowym produktem.

Branża napojów roślinnych stale ewoluuje, a wraz z nią przepisy prawne

Branża roślinnych alternatyw dla mleka rośnie, a wraz z jej rozwojem zmieniają się przepisy prawne dotyczące tego rodzaju produktów. Niektóre firmy zaczęły eksperymentować z mieszaniem różnych rodzajów surowców roślinnych lub tworzeniem produktów hybrydowych składających się z napoju roślinnego i mleka krowiego w celu optymalizacji pod kątem różnych właściwości odżywczych, funkcjonalnych i organoleptycznych. Ponadto nowe technologie przetwarzania mogą pomóc w rozwoju nowego, ulepszonego napoju roślinnego. 

Jeśli chodzi o regulację statusu prawnego napojów roślinnych, amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) sporządziła wstępną wersję dokumentu, w którym zaleca znakowanie produktów odbiegających pod względem odżywczym od tradycyjnego mleka w sposób, który pozwoli konsumentom na podejmowanie świadomych decyzji zakupowych.

Białko i tłuszcze zwierzęce mogą być wytwarzane przez mikroorganizmy

Mleko oparte na precyzyjnej fermentacji wykorzystuje drobnoustroje do produkcji składników – przede wszystkim kazeiny, serwatki i w znacznie mniejszym stopniu tłuszczu mlecznego – które są podobne lub identyczne z tymi, które znajdują się w mleku pochodzenia zwierzęcego. Białka serwatkowe ( np. beta-laktoglobulina, laktoferyna) stanowią około 20% całkowitego białka w mleku krowim , podczas gdy białka kazeinowe stanowią pozostałe ~80%. Kazeina odpowiada dodatkowo za charakterystyczny biały wygląd mleka, kremowość, zdolność do pienienia się i serowatości. Inne odżywcze i bioaktywne składniki mleka obejmują: laktozę, przeciwciała, czynniki wzrostu, hormony i mikroflorę. 

Proces precyzyjnej fermentacji zasadniczo składa się z 1) inżynierii genetycznej drobnoustroju w celu wytworzenia docelowej cząsteczki, 2) zwiększenia skali fermentacji oraz 3) ekstrakcji i oczyszczenia docelowej cząsteczki. Precyzyjna fermentacja była wcześniej stosowana zarówno w zastosowaniach farmaceutycznych, jak i spożywczych, w tym w przemysłowej produkcji insuliny i podpuszczki (mieszaniny enzymów stosowanej w produkcji sera). W ramach alternatyw mleka bez składników pochodzenia zwierzęcego precyzyjna fermentacja jest stosowana głównie do produkcji białek mleka dla różnych alternatywnych produktów, zwłaszcza zamienników mleka i sera, dwóch najczęściej spożywanych produktów mlecznych w USA . 

Kazeina i białka serwatkowe głównym przedmiotem zainteresowania przemysłu fermentacji precyzyjnej

Pierwszym przedsiębiorstwem, które wprowadziło na rynek proteiny mleczne niepochodzące od zwierząt była kalifornijska firma Perfect Day założona w 2014 r. Białko serwatkowe oferowane przez Perfect Day wytwarzane jest przez niepatogenne grzyby Trichoderma reesei – powszechnie stosowane w produkcji przemysłowej – i od 2019 r. cieszy się statusem GRAS nadanym przez FDA. Od tego czasu białko serwatkowe Perfect Day było stosowane w wielu różnych produktach spożywczych, w tym w alternatywnych produktach mlecznych, takich jak: Very Dairy, Cowabunga Nestlé, napojach Bored Cow od Tomorrow Farms i Strive FREEmilk, wszystkie wprowadzone w 2022 r. Warto zauważyć, że Bored Cow i Strive FREEMilk kosztują ~ 6-7 USD/litr, co jest porównywalne z kosztem mleka makadamia (5-6 USD/litr), jak pokazano na wykresie powyżej.

Izraelska firma ReMilk również koncentruje się na białku serwatkowym, ale zamiast tego wykorzystuje Pichia pastoris, drożdże powszechnie stosowane w przemysłowej produkcji białek, jako organizm produkcyjny. W porównaniu z Trichoderma reesei rozwój szczepu w Pichia pastoris może być łatwiejszy i mniej czasochłonny. W lutym 2023 r. firma ogłosiła, że ​​jej rekombinowane białko serwatkowe otrzymało zgodę organów regulacyjnych w Singapurze, a także list od FDA potwierdzający status białka GRAS. Remilk koncentruje się obecnie na zwiększeniu skali fermentacji we współpracy z CMO; ostatecznie planuje zbudować własny pełnowymiarowy zakład fermentacyjny o powierzchni 70 tys. m², który ma być jednym z największych na świecie.

Oczekuje się, że All G Foods z siedzibą w Australii i Phyx44 Labs z siedzibą w Indiach wprowadzą produkty na rynek w latach 2024/2025. Wszystkie wolne od zwierząt roślinne produkty firmy G Foods będą precyzyjną kazeiną lub białkiem serwatki pochodzącym z fermentacji i będą sprzedawane pod nazwą „ Milkcell ”. Phyx44 Labs skupi się na opracowaniu precyzyjnie fermentowanego tłuszczu mlecznego, który odróżni go od wielu innych firm zajmujących się precyzyjną fermentacją, o więcej niż białka serwatki i kazeinę.

Dwie firmy stosujące precyzyjną fermentację do produkcji białek mleka dla niemowląt to nowojorska firma Helaina i południowoafrykańska De Novo Foodlabs (dawniej De Novo Dairy), założone odpowiednio w 2019 i 2021 r. De Novo Foodlabs planuje wprowadzić na rynek swój pierwszy produkt, precyzyjnie sfermentowaną laktoferynę, w 2023 r. Laktoferyna jest kluczowym składnikiem zarówno mleka ludzkiego, jak i krowiego oraz ma właściwości przeciwbakteryjne i immunomodulujące. TurtleTree odniósł również sukces w produkcji laktoferyny; Precyzyjna laktoferyna oparta na fermentacji firmy TurtleTree ma być dostępna na rynku w czwartym kw. 2023 r.

Mleko komórkowe pozyskiwane in vitro

Mleko komórkowe odnosi się do alternatywnych produktów mlecznych wytwarzanych poprzez hodowlę in vitro komórek sutka, które są odpowiedzialne za syntezę mleka. W tym celu komórki sutka są pobierane za pomocą biopsji i hodowane w warunkach laboratoryjnych w obecności składników odżywczych i czynników wzrostu, które stymulują produkcję i wydzielanie składników mleka (tj. laktozy, tłuszczu mleka, białek mleka, takich jak kazeina) do podłoża hodowlanego. Następnie zbiera się pożywkę stosowaną do hodowli komórek sutka, zawierającą wodne i tłuszczowe składniki mleka, które mogą zostać poddane dalszemu oczyszczaniu/przetwarzaniu przed wykorzystaniem komercyjnym. Wiele firm, w tym Biomilq i Opalia Foods, opisują zastosowanie bioreaktorów zawierających oddzielne przedziały dla komórek sutka i pożywek hodowlanych, co upraszcza pozyskiwanie mleka. W porównaniu z napojem roślinnym i precyzyjnie fermentowanym, mleko komórkowe może lepiej odzwierciedlać złożony skład chemiczny, wartość odżywczą i właściwości organoleptyczne mleka pochodzenia zwierzęcego. 

Rozwój produktów na bazie mleka komórkowego

Choć mleko komórkowe nie jest aktualnie dostępne komercyjnie, liczne start-upy skupiają się na rozwijaniu opartej o hodowle komórkowe technologii. W kwietniu 2022 r. izraelska firma Wilk została pierwszą tego typu spółka publiczną. Przedsiębiorstwo uzyskało w Stanach Zjednoczonych patent na opracowany przez siebie proces produkcji mleka komórkowego i z powodzeniem wytwarza ludzką laktoferynę. Wilk opracował również pierwszy na świecie jogurt zawierający pozyskany komórkowo tłuszcz mleczny i zamierza dążyć do zastąpienia swoim produktem tłuszczów roślinnych stosowanych w mlekach modyfikowanych dla niemowląt. Wspomniana wcześniej firma TurtleTree, poza metodami fermentacji precyzyjnej, rozwija również technologie in vitro w celu hodowli komórek gruczołu mlekowego.

Inne przedsiębiorstwa zainteresowane metodami komórkowymi to amerykański Biomilq i kanadyjska Opalia. W 2021 r Biomilq ogłosił zakończoną sukcesem próbę otrzymania ludzkiego mleka w laboratorium. Choć produkt amerykańskiej firmy nie jest identyczny z kobiecym mlekiem (nie zawiera on m.in. charakterystycznych przeciwciał i mikroorganizmów), to przewyższa on pod względem wartości odżywczej komercyjnie dostępne mleka modyfikowane. Natomiast kanadyjska Opalia koncentruje się na wytwarzaniu metodami in vitro mleka krowiego i bazujących na nim produktów, które mają ujrzeć światło dzienne w 2028 r.

Branża zamienników mleka mierzy wysoko

Technologiczny, prawny i komercyjny sukces produktów alternatywnych dla mleka – pozyskiwanych z surowców roślinnych, metodami fermentacji precyzyjnej czy hodowli komórkowej – pozwala oczekiwać dalszego dynamicznego rozwoju branży. Coraz więcej firm stara się wykorzystać najnowsze zdobycze biotechnologii do wytwarzania mleka i jego składników bez udziału zwierząt, przy jednoczesnym zachowaniu charakterystycznych cech konwencjonalnego produktu. Wciąż trwają także starania o dostosowanie obowiązujących przepisów prawnych do nowych warunków panujących na rynku, co może przyczynić się do jeszcze szybszego wzrostu sektora zamienników mleka. Najważniejsze wyzwania, z którymi w najbliższej przyszłości będą musiały zmierzyć się przedsiębiorstwa z branży, to przede wszystkim zwiększenie skali produkcji metodami fermentacji precyzyjnej, opracowywanie i optymalizacja technologii pozwalających na pozyskiwanie tłuszczu mlecznego oraz masowa hodowla komórek gruczołu mlekowego. Ich przezwyciężenie otworzy drogę do dalszego rozwoju produktów alternatywnych o właściwościach jak najbardziej zbliżonych do konwencjonalnego mleka.

Źródło: https://www.helikonconsulting.com/insights/milk-alternatives-2023-state-of-the-industry