Wissenschaftler haben den ersten im Labor angebauten, gentechnisch veränderten Kaffee kreiert, von dem sie behaupten, dass er „wie echt riecht und schmeckt“.
Die in Finnland ansässigen Forscher verwendeten ein Verfahren namens zelluläre Landwirtschaft, bei dem Zellen aus einer kleinen Pflanzen- oder Tierprobe extrahiert werden.
Es wurde bereits zur Herstellung von künstlichem Fleisch und Milch verwendet.
Im jüngsten Beispiel für im Labor angebaute Alternativen wurden Zellproben aus Arabica entnommen, einer beliebten Kaffeepflanze, die 56 Prozent der weltweiten Produktion ausmacht.
Zellproben wurden dann in Bioreaktoren überführt, um Biomasse zu produzieren, die zum Rösten und Brauen geerntet wurde.
Die Arbeit begann mit der Extraktion von Zellen, der Etablierung entsprechender Zelllinien im Labor und deren Überführung in Bioreaktoren zur Produktion von Biomasse. Nach Analysen der Biomasse wurde ein Röstverfahren entwickelt und der neue Kaffee vom „Sensory Panel“ von VTT bewertet.
Die Forscher am VTT beginnen mit der Extraktion von Zellen aus einer kleinen Pflanzenprobe – in diesem Fall einem Blatt einer Kaffeepflanze
Mit im Labor angebautem Kaffee behaupten die Forscher, dass sie Nachhaltigkeitsprobleme der globalen Kaffeeindustrie angehen können, wie zum Beispiel die Notwendigkeit, Platz für Kaffeepflanzen zu schaffen, um mit der unersättlichen Nachfrage nach dem Getränk weltweit Schritt zu halten.
Die Forschung wird im VTT Technical Research Centre in Espoo, Finnland, durchgeführt – dem Land, das am meisten Kaffee pro Kopf trinkt.
“Das Verfahren verwendet echte Kaffeepflanzenzellen”, sagte Dr. Heiko Rischer, Leiter der Pflanzenbiotechnologie am finnischen VTT-Forschungsinstitut gegenüber New Atlas.
„Zunächst wird eine Zellkultur von einem Pflanzenteil aus gestartet – z. ein Blatt. Die gebildeten Zellen werden auf einem spezifischen Nährmedium vermehrt und vermehrt.
„Letztendlich werden die Zellen in einen Bioreaktor überführt, aus dem dann die Biomasse geerntet wird. Die Zellen werden getrocknet und geröstet und dann kann Kaffee gebrüht werden.“
Die ersten Chargen, die VTT im Labor produziert, riechen und schmecken nach den Ergebnissen einer „sensorischen Analyse“ wie herkömmlicher Kaffee.
Nachdem er eine Tasse getrunken hatte, sagte Dr. Rischer: „Es gibt ein überraschend volles Aroma“.
“In Bezug auf Geruch und Geschmack haben unser geschultes sensorisches Gremium und die analytische Untersuchung festgestellt, dass das Profil des Gebräus Ähnlichkeit mit gewöhnlichem Kaffee aufweist”, sagte er. “Die Erfahrung, die allererste Tasse zu trinken, war aufregend.”
Kaffeezellkulturen (rechts) und der daraus resultierende Röstkaffee, der mit der zellulären Landwirtschaftsmethode von VTT hergestellt wird
Abgebildet ist getrocknete Kaffeezellenbiomasse, die zum Trocknen und Rösten geerntet wird, um Kaffee herzustellen, der wie echt riecht und schmeckt
Der Produktionsprozess von VTT basiert auf bestehenden und etablierten Technologien wie dem Betrieb konventioneller Bioreaktoren.
Darüber hinaus wurde die Idee, dass Kaffeezellen zur Kaffeezubereitung verwendet werden können, bereits 1974 vom Pflanzenwissenschaftler PM Townsley vorgestellt.
Aber die VTT-Wissenschaftler haben die Theorie mit ihrem im Labor angebauten Gebräu in die Praxis umgesetzt, von dem sie glauben, dass es bis 2025 auf den Markt kommen könnte.
“Ich schätze, wir sind nur noch vier Jahre davon entfernt, die Produktion hochzufahren und die behördliche Genehmigung zu erhalten”, sagte Dr. Rischer.
Die behördliche Zulassung und Markteinführung seien Hürden, bevor im Labor angebauter Kaffee zu einem kommerziellen Produkt werden könne, fügte er hinzu.
Derzeit stellt das gesamte unter Laborbedingungen hergestellte Kaffeematerial experimentelle Lebensmittel dar und würde eine behördliche Genehmigung durch die Food and Drug Administration (FDA) erfordern, um vermarktet und an US-Verbraucher verkauft zu werden.
In Europa sollte der im Labor angebaute Kaffee zunächst als „Novel Food“ zugelassen werden, bevor er vermarktet wird.
Im Labor angebauter Kaffee kann dazu beitragen, die Kaffeeproduktion nachhaltiger zu gestalten und Probleme wie die Abholzung zu vermeiden.
Die Forscherin Elviira Kärkkäinen bereitet eine Tasse im Labor angebauten Kaffee bei VTT in Finnland zu, dem Land, das am meisten Kaffee pro Kopf trinkt
Elviira Kärkkäinen und Heiko Rischer betrachten ihre im Labor angebaute Kaffeebiomasse. Behördliche Zulassung und Markteinführung sind Hürden, bevor im Labor angebauter Kaffee zu einem kommerziellen Produkt werden kann
Aufgrund der hohen Nachfrage nach Kaffee weltweit wird mehr Land benötigt, um genügend Kaffeebohnen zu produzieren, was zur Entwaldung führt – insbesondere in sensiblen Regenwaldgebieten.
Entwaldung – das dauerhafte Entfernen von Bäumen – ist ein großes Umweltproblem, das die Zerstörung von Waldlebensräumen und den Verlust der biologischen Vielfalt verursacht.
Zusammen mit Produkten auf Schokoladen-, Rindfleisch- und Kälberölbasis ist der Kaffeekonsum in der westlichen Ernährung laut einer Anfang dieses Jahres veröffentlichten Studie für den Verlust von vier Bäumen pro Jahr verantwortlich.