Food Brewer가 Watson-Marlow의 연동 펌프와 튜빙을 사용해 세포 기반 코코아 생산을 발전시키는 방법

Food Brewer AG는 Watson‑Marlow의 연동 펌프와 튜빙을 활용하여 세포 기반 코코아의 파일럿 생산에서 배지 준비와 배지 여과에 필요한 멸균성, 사용 편의성, 공정 유연성을 제공합니다.

Food Brewer는 스위스 취리히 인근의 파일럿 공장에서 천연 식물 세포를 사용해 코코아와 커피 분말을 배양하고 있습니다. 이 스타트업 기업은 코코아 빈에서 세포를 추출하여 세포 배양물로 키웁니다. 배양물이 요구 품질에 도달하면 바이오리액터로 이송되고, 이곳에서 세포는 영양이 풍부한 배지에서 성장한 후 수확, 건조 과정을 거쳐 코코아 분말로 로스팅됩니다. AI 기반 세포 선별 과정을 통해 최상의 세포만 바이오리액터로 이송됩니다.

Food Brewer는 업스트림 워크플로우 전반에 걸쳐 멸균성과 효율성을 유지할 수 있도록 Watson Marlow PureWeld XI 튜빙이 장착된 콤팩트하고 오염 위험이 없는 Watson Marlow 530 및 630 시리즈 연동 펌프를 사용합니다. 이러한 펌프와 튜빙의 조합은 다음 세 가지 중요한 업스트림 적용처에 사용됩니다.

• 배지 준비: 코코아 세포의 성장에 필수적인 영양분을 공급하는 세포 배양 배지의 정확한 포뮬레이션과 혼합
• 배지 여과: 준비된 배지가 바이오리액터로 유입되기 전에 미립자와 미생물을 제거하여 멸균성을 유지하고 민감한 식물 세포를 보호
• 접종 준비: 세포를 한 바이오리액터에서 다음 단계의 더 큰 바이오리액터로 이송

Food Brewer는 2025년 말에 설치한 500-2500리터 작업 용량의 Kuhner 오비탈 쉐이킹 바이오리액터(OSB) SB2500-Z와 함께 Watson-Marlow 펌프를 사용하고 있습니다. Food Brewer는 이전에 Krones/Steinecker, Cytiva 및 Getinge가 제조한 바이오리액터에 통합된 Watson-Marlow 패널 마운트 펌프를 사용했습니다.

배지 준비 및 배지 여과

Food Brewer의 공동 창립자이자 최고 생산 책임자인 Klaus Kienle는 다음과 같이 밝혔습니다. “우리는 Watson-Marlow 펌프를 정말 좋아합니다. 신뢰할 수 있고 유연하고 성능도 뛰어납니다.

“현재 펌프를 일주일에 두세 번 정도 사용하는데, 주로 배지 준비와 배지 여과에 사용합니다. 펌프를 사용하여 배지를 최대 1,000리터까지 다양한 사이즈로 여과하는데, 곧 사이즈 다양성을 더 높일 예정입니다.

“Watson-Marlow 630 펌프는 주로 코코아 생산에 사용되며, 530 펌프는 커피와 같은 기타 식물 세포를 포함한 소규모 생산에 사용됩니다.

“우리는 멸균 환경에서 사용할 수 있는 펌프를 찾고 있었습니다. 우리의 식물 세포는 아주 단순합니다. 이러한 세포는 많은 것을 견딜 수 있지만 멸균 상태가 중요한데, 박테리아가 침투하면 세포보다 압도적으로 배양되기 때문입니다.

“우리는 다용도성도 원했습니다. 두 펌프를 사용하면 소형 교반 플라스크부터 1,000리터 이상까지 다양한 범위를 문제없이 처리할 수 있습니다. 이는 우리가 530 펌프에서 630 펌프로 업그레이드한 이유입니다.

“우리가 전체 GMP 기준을 충족하는 본격적인 제약 제조 분야에 속하지는 않지만, 각 용도에 맞는 전용 튜빙을 사용하기 때문에(예: 코코아용 하나, 커피용 하나) 폐쇄형 유체 경로가 여전히 유용합니다.  

사용자 친화적인 작업

“유연성과 사용자 친화적인 작업은 필수입니다. 여러 사람이 간단한 안내만 받고 시설 내 다양한 곳에 설치된 펌프를 사용하고 있습니다. 이 펌프 덕분에 여과 공정 비용이 절감되고 신뢰성이 높아지고, 파일럿 플랜트에서 펌프를 손쉽게 이동시킬 수 있습니다.

“이러한 펌프들은 소규모 공정에서 가공성을 크게 향상시키는 데 도움이 됩니다. Watson-Marlow 펌프를 사용하면 흡입 펌프를 사용하던 이전의 공정 단계와 비교하여 더 짧은 시간 내에 훨씬 더 많은 양을 처리할 수 있고 오류 발생률도 낮습니다.

“속도를 손쉽게 조절할 수 있다는 것이 핵심인데, 우리는 펌프를 극단적으로 넓은 범위에서 사용하기 때문입니다. 필요에 따라 더 큰 630 펌프로 업그레이드했지만, 530 펌프로도 밀리 리터 단위부터 수백 리터 단위에 이르기까지 많은 양을 처리해 왔습니다.

“우리는 Watson-Marlow 펌프를 시험 사용했는데 성능이 정말 뛰어나서 도입하기로 결정하고 이를 예산에 반영하는 데 큰 도움이 되었습니다. 이러한 프로세스는 우리 회사가 스타트업이기 때문에 아주 중요했습니다.”

Food Brewer의 배양 코코아는 코코아 농장에서 초콜릿을 생산하는 전통적인 농법 대신 사용할 수 있는 지속 가능한 대안입니다. 기온 상승, 물 부족, 수분율 감소로 인해 전 세계 코코아 공급이 점점 더 어려워지고 있습니다. Food Brewer는 기후, 토지, 계절의 제약 없이 코코아를 재배함으로써 미래에 대비한 생산 모델을 제공합니다.

스위스의 주요 초콜릿 제조사인 Lindt & Sprüngli는 2025년 Food Brewer와 파트너십 계약을 체결했으며, Food Brewer는 코코아 너머로 사업 포트폴리오의 확장을 목표로 하고 있습니다.

Kienle는 다음과 같이 덧붙였습니다. “코코아가 우리의 첫 번째 배양 대상이었고 커피가 두 번째였지만, 그 외에도 훨씬 더 많은 품종을 가지고 있어서 실제로는 포트폴리오에 식물 세포 배양 플랫폼을 갖추고 있습니다. 우리는 카카오에 주력하고 있지만, 대규모 가공을 포함한 초고속 식물 세포 배양 기술을 개발하기 위한 플랫폼을 구축했습니다. 이 방식의 장점은 환경에 구애 받지 않고 독립적이라는 점입니다. 고객은 공장을 생산 기업 바로 옆에 지을 수 있습니다. 우리의 경우 스위스의 투자사인 Lindt는 바이오리액터를 초콜릿 제조 설비 바로 옆에 배치할 수 있어서 농약 사용이나 환경에 미치는 영향 없이 매일 필요한 물량을 안정적으로 생산할 수 있습니다.

“우리의 목표는 킬로그램당 한 자릿수로 일반 초콜릿 대비 가격 경쟁력을 갖추는 것이며, 그 목표를 거의 이루었습니다. 현재 운영 중인 파일럿 설비의 총 생산 능력은 6,000리터입니다.”

Food Brewer는 현재 생산 규모를 확대하고 있으며, 2026년 말이나 늦어도 2027년까지 세포 기반 초콜릿 출시를 목표로 하고 있습니다.

530 시리즈 연동 펌프는 0.004 mL/min (0.0006 USGPH) - 3.5 L/min (55.48 USGPH) 범위의 유량을 제공하며, 630 시리즈는 모델 및 펌프 헤드/튜빙 옵션에 따라 0.001 L/min (0.0002 USGPM) - 18 L/min (4.76 USGPM) 범위의 유량을 제공합니다.

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