Food Brewer gebruikt peristaltische pompen en slangen van Watson-Marlow om het productieproces van celgekweekte cacao te optimaliseren

Food Brewer AG maakt gebruik van de peristaltische pompen en slangen van Watson-Marlow om te voldoen aan de vereiste steriliteit, het gebruiksgemak en de flexibiliteit bij de bereiding en filtratie van voedingsmedia voor de proefproductie van op celkweek gebaseerde cacao.

Food Brewer produceert cacao- en koffiepoeder met behulp van natuurlijke plantencellen, in een proefinstallatie nabij Zürich in Zwitserland. De start-up isoleert specifieke cellen uit cacaobonen en laat deze uitgroeien tot een stabiele celcultuur. Zodra deze celcultuur de gewenste eigenschappen heeft, wordt ze overgebracht naar een bioreactor. Hier groeien de cellen verder in een voedingsrijk medium, waarna ze worden geoogst, gedroogd, geroosterd en verwerkt tot cacaopoeder. Met behulp van kunstmatige intelligentie worden uitsluitend de beste cellen geselecteerd en overgebracht naar de bioreactor.

Om tijdens het volledige upstream proces de steriliteit en efficiëntie te waarborgen, maakt Food Brewer gebruik van compacte en contaminatievrije peristaltische pompen uit de Watson-Marlow 530- en 630-serie. Deze pompen zijn uitgerust met Watson-Marlow PureWeld XI-slangen. Deze pomp-slangcombinatie is geschikt voor drie belangrijke stappen in het upstream proces:

• Bereiding van celkweekmedia: Zorgt voor het nauwkeurig afwegen, oplossen en mengen van grondstoffen om een celkweekmedium te creëren dat alle noodzakelijke voedingsstoffen bevat voor optimale groei van de cacaocellen.
• Filtratie van het medium: Vaste deeltjes en micro-organismen worden uit het bereide medium verwijderd voordat het de bioreactor binnengaat. Dit waarborgt de steriliteit en beschermt de kwetsbare plantencellen.
• Voorbereiding van de inoculatie: Maakt het mogelijk om celculturen veilig en efficiënt over te brengen van een kleinere naar een grotere bioreactor (opschaling)

Food Brewer gebruikt pompen van Watson-Marlow in combinatie met een Kuhner orbital shaken bioreactor (OSB) SB2500-Z. Deze bioreactor is eind 2025 geïnstalleerd en heeft een werkvolume van 500 tot 2500 liter. Voorheen maakte Food Brewer gebruik van paneelgemonteerde pompen van Watson-Marlow, die waren geïntegreerd in bioreactoren van Krones/Steinecker, Cytiva en Getinge.

Bereiding en filtratie van kweekmedia

Klaus Kienle, medeoprichter en Chief Production Officer van Food Brewer, zei: "Wij zijn zeer tevreden over onze Watson-Marlow-pompen. Ze zijn betrouwbaar, flexibel en werken uitstekend.

We gebruiken de pompen momenteel twee tot drie keer per week, vooral voor het bereiden en filteren van media. Met de pompen filteren we media in verschillende hoeveelheden, tot maximaal 1.000 liter, en binnenkort zelfs grotere volumes.

De 630-pomp van Watson-Marlow wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van cacao. De 530-pomp wordt ingezet voor kleinschaligere productie met andere plantencellen, zoals koffie.

Wij zochten pompen die geschikt waren voor gebruik in een steriele omgeving. Onze plantencellen stellen weinig eisen en zijn eenvoudig te kweken. Ze kunnen veel verdragen, maar steriliteit is een absolute vereiste. Als er bacteriën binnendringen, overwoekeren die de cellen.

We hadden ook behoefte aan veelzijdigheid. Met de twee pompen kunnen we probleemloos alles aan, van een kleine schudkolffles tot meer dan 1000 liter. Daarom hebben we de overstap gemaakt van de 530-pomp naar de 630-pomp.

Wij functioneren niet als een volledige farmaceutische producent en werken niet volgens een volledig GMP-protocol. Toch is het gesloten vloeistofpad belangrijk, omdat we voor elke toepassing aparte slangen gebruiken: één slang voor cacao en een andere voor koffie.  

Gebruiksvriendelijke bediening

Flexibiliteit en gebruiksvriendelijkheid zijn essentieel. Meerdere mensen gebruiken de pompen op verschillende locaties binnen ons bedrijf, vaak zonder uitgebreide instructies. De pomp heeft het filtratieproces goedkoper en betrouwbaarder gemaakt. Daarnaast kunnen we de pomp eenvoudig verplaatsen binnen onze proeffabriek.

De pompen hebben de verwerkbaarheid op kleinere schaal aanzienlijk verbeterd. Met de Watson-Marlow-pompen kunnen we in minder tijd veel grotere hoeveelheden verwerken, en dat met minder fouten dan bij de vorige verwerkingsstap, waarin we vacuümpompen gebruikten.

Het is belangrijk dat de snelheid eenvoudig kan worden aangepast, omdat we de pomp in een zeer breed toepassingsgebied gebruiken. We zijn overgestapt op de grotere 630-pomp omdat dit noodzakelijk was, maar we hebben ook honderden liters verwerkt met de 530-pomp. Deze pomp is geschikt voor volumes variërend van enkele milliliters tot honderden liters.

We hebben een Watson-Marlow-pomp op proef gehad en die presteerde uitstekend. Dit heeft ons overtuigd om voor deze pompen te kiezen en ze in ons budget op te nemen. Dit testproces was belangrijk voor ons, omdat we een start-up zijn."

De cacao die in het laboratorium van Food Brewer wordt geproduceerd, is een duurzaam alternatief voor de traditionele cacaoteelt op plantages voor de productie van chocolade. Stijgende temperaturen, waterschaarste en afnemende bestuiving zorgen wereldwijd voor toenemende druk op de cacaoproductie. Food Brewer biedt een toekomstbestendig productiemodel door cacao te laten groeien zonder afhankelijk te zijn van klimaat, beschikbare landbouwgrond of seizoensinvloeden.

In 2025 is de grote Zwitserse chocoladeproducent Lindt & Sprüngli een samenwerkingsverband aangegaan met Food Brewer. Het doel van Food Brewer is om het assortiment uit te breiden met producten buiten de cacaosector.

Kienle voegt daaraan toe: "Cacao was de eerste cellijn waarmee we zijn begonnen. Vervolgens zijn we gestart met koffie. Inmiddels werken we echter met een breed scala aan plantencellijnen, waardoor we nu beschikken over een volledig platform voor de cultivatie van plantencellen. We concentreren ons op cacao, maar we hebben een platform gebouwd voor de extreem snelle ontwikkeling van de kweek van plantencellen, ook bij grootschalige verwerking. Het voordeel hiervan is dat je niet afhankelijk bent van milieuomstandigheden. Je kunt de fabriek direct naast het productiebedrijf plaatsen, in ons geval onze investeerder Lindt in Zwitserland. Zo kunnen zij de bioreactoren naast hun chocoladeproductie zetten en dagelijks precies de benodigde ingrediënten produceren. Dit gebeurt op een betrouwbare manier, zonder gebruik van pesticiden en met minimale impact op het milieu.

Ons doel is om qua prijs te kunnen concurreren met reguliere chocolade, met een kostprijs van enkele euro’s per kilogram. We komen steeds dichter bij dat punt. Met onze huidige proeffabriek hebben we een totale capaciteit van 6000 liter."

Food Brewer is bezig met het opschalen van de productie en streeft ernaar zijn op cellen gebaseerde chocolade eind 2026, uiterlijk in 2027, op de markt te brengen.

De peristaltische pomp uit de 530-serie levert opbrengsten van 0,004 ml/min (0,0006 USGPH) tot 3,5 l/min (55,48 USGPH), terwijl de 630-serie opbrengsten biedt van 0,001 l/min (0,0002 USGPM) tot 18 l/min (4,76 USGPM), afhankelijk van het gekozen model en de pompkop-/slangconfiguratie.

Ontdek onze upstream oplossingen