Food Brewer utilise des tubes et pompes péristaltiques Watson-Marlow pour développer sa production de cacao issu de cultures cellulaires

Production innovante de cacao à partir de cultures cellulaires : Food Brewer AG utilise des tubes et pompes péristaltiques Watson‑Marlow afin de bénéficier de la stérilité, de la facilité d’utilisation et de la polyvalence nécessaires pour préparer et filtrer ses milieux de culture.

Dans son usine pilote près de Zurich, en Suisse, Food Brewer AG utilise des cellules végétales naturelles pour produire de la poudre de cacao et de café. La start-up prélève des cellules sur des fèves de cacao et les met en culture. Une fois que la qualité voulue est atteinte, les cellules sont transférées dans un bioréacteur, où elles se développent dans un milieu enrichi en nutriments avant d’être récoltées, déshydratées et torréfiées pour être transformées en poudre de cacao. Grâce à une sélection assistée par IA, seules les meilleures cellules sont transférées dans le bioréacteur.

Pour garantir la stérilité et l’efficacité de ses process upstream, Food Brewer AG utilise des pompes péristaltiques Watson-Marlow séries 530 et 630 compactes et hygiéniques équipées de tubes Watson-Marlow PureWeld XI. Ces ensembles pompe-tubes sont utilisés dans trois applications upstream essentielles :

• Préparation des milieux de culture : Les milieux de culture doivent être formulés et mélangés avec précision pour apporter les nutriments indispensables à la croissance des cellules de cacao.
• Filtration des milieux de culture : Une fois préparé, le milieu de culture est filtré pour retirer les particules et les micro-organismes avant d’être placé dans le bioréacteur. Cette stérilité protège les cellules végétales fragiles.
• Préparation de l’inoculation : Les cellules sont ensuite transférées dans un autre bioréacteur plus grand.

Sur le site de Food Brewer AG, les pompes Watson-Marlow sont couplées avec un bioréacteur à agitation orbitale (OSB) SB2500-Z de la marque Kuhner, que l’entreprise a installé fin 2025. Ce bioréacteur a une capacité allant de 500 à 2 500 litres. La start-up utilisait déjà des pompes Watson-Marlow montées sur panneau intégrées à des bioréacteurs des fabricants Krones/Steinecker, Cytiva et Getinge.

Préparation et filtration des milieux de culture

« Nous sommes très contents de nos pompes Watson-Marlow. Elles sont fiables, polyvalentes et fonctionnent remarquablement bien, explique Klaus Kienle, cofondateur et responsable de la production chez Food Brewer AG.

Actuellement, nous les utilisons deux à trois fois par semaine, principalement pour préparer et filtrer les milieux de culture. Elles servent à filtrer différents volumes pouvant aller jusqu’à 1 000 litres, et bientôt plus.

La pompe Watson-Marlow 630 est principalement utilisée dans la production du cacao, tandis que la pompe 530 sert la production plus modeste d’autres produits issus de cellules végétales comme le café.

Il nous fallait des pompes compatibles avec les environnements stériles. Nos cellules végétales sont très fragiles. Elles peuvent supporter beaucoup de choses, mais la stérilité n’est pas négociable : si une bactérie se faufile dans les milieux, elle prendra le dessus sur les cellules.

Nous avions aussi besoin d’équipements polyvalents. Avec les deux pompes, nous couvrons sans problème tous les volumes, du petit flacon d’agitation aux grands contenants de plus de 1 000 litres. C’est la raison pour laquelle nous sommes passés du modèle 530 au 630.

Nous ne sommes pas concernés par les bonnes pratiques de fabrication comme dans le secteur pharmaceutique, par exemple, mais le montage hermétique reste avantageux parce que chaque tube a son application : un pour le cacao, et un autre pour le café. »  

Facilité d’utilisation

« Il nous fallait impérativement des équipements polyvalents et faciles à utiliser. Les pompes sont utilisées par plusieurs personnes, à différents endroits du site, avec peu d’instructions. Ce matériel a contribué à faire baisser le coût et à améliorer la fiabilité du process de filtration. Nous pouvons aussi le déplacer facilement sur le site.

Les pompes Watson-Marlow nous ont aussi aidés à améliorer significativement les possibilités de traitement à petite échelle. Par rapport au process précédent basé sur des pompes à aspiration, nous traitons des quantités bien plus grandes en moins de temps, et avec moins d’erreurs.

Il est primordial de pouvoir ajuster facilement le débit, parce que nous utilisons la pompe dans des applications très variées. Nous avions besoin d’une pompe plus grande, c’est pour cela que nous avons opté pour la série 630, mais nous traitons aussi des centaines de litres avec le modèle 530. Les volumes varient de quelques millilitres à des centaines de litres.

Après avoir essayé la pompe Watson-Marlow et constaté son efficacité, nous nous sommes lancés et avons intégré l’investissement dans notre budget, ce qui représente un processus important dans une start-up comme la nôtre. »

Le cacao produit en laboratoire par Food Brewer AG constitue une alternative durable aux fèves issues des méthodes de production agricole traditionnelles. La hausse des températures, la raréfaction de l’eau et le déclin des insectes pollinisateurs exercent une pression croissante sur l’approvisionnement mondial en cacao. Le modèle de Food Brewer AG, qui permet de cultiver du cacao sans dépendre du climat, des sols et des saisons, s’impose comme une alternative durable.

Partenaire du grand fabricant de chocolat suisse Lindt & Sprüngli depuis 2025, la start-up est bien décidée à diversifier sa production.

« Nous avons commencé par le cacao, puis le café, mais ce ne sont pas nos seuls produits. Nous proposons aussi une plateforme de culture de cellules végétales, ajoute Klaus Kienle. Nous nous concentrons sur le cacao, mais nous avons conçu un système permettant de cultiver très rapidement des cellules végétales, y compris à grande échelle. L’avantage, c’est de ne plus dépendre des conditions environnementales. L’usine peut être implantée juste à côté du site de production. Dans notre cas, c’est celui de notre investisseur Lindt, en Suisse : les bioréacteurs peuvent être installés à proximité des locaux de production de chocolat, avec la possibilité de produire la quantité nécessaire quotidiennement, de manière fiable, sans utiliser de pesticides et sans aucun impact sur l’environnement.

Notre objectif est d’arriver à des prix au kilo à deux chiffres, qui seraient compétitifs par rapport à ceux du chocolat conventionnel. Et nous y sommes presque. Avec notre usine pilote actuelle, nous avons une capacité totale de 6 000 litres. »

Food Brewer AG est en pleine expansion et souhaite commercialiser son cacao issu de cultures cellulaires d’ici fin 2026, ou 2027 au plus tard.

La pompe péristaltique série 530 supporte des débits allant de 0,004 ml/min (0,0006 USGPH) à 3,5 l/min (55,48 USGPH), tandis que la pompe série 630 assure des débits allant de 0,001 l/min (0,0002 USGPM) à 18 l/min (4,76 USGPM) selon le modèle et les options (tête de pompe et tubes).

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