Industry research for large-scale sustainability
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08.02.2023

«Future Food»: Von der Entwicklung in den Einkaufskorb»

Proteine gehören zu den wichtigsten Bestandteilen einer gesunden und ausgewogenen Ernährung. Der grösste Teil des von Menschen konsumierten Eiweiss stammt jedoch von Tieren und ist in der Herstellung äusserst ressourcenintensiv. Wie könnten Alternativen aussehen? Und was braucht es, damit alternative Proteinprodukte auch bei den Konsumenten im Einkaufskorb landen? Darüber sprachen drei Referentinnen und Referenten am Swiss-Food Talk.

In den vergangenen fünf Jahren sind die Forschung und die Anzahl Firmen im Bereich der alternativen Proteine regelrecht explodiert. Mehr Proteine mit weniger Ressourcen herzustellen, wäre ein enormer Gewinn sowohl für die Umwelt als auch das Klima. Denn der grösste Teil der heute konsumierten Proteine stammt von Nutztieren. Die Akzeptanz von Ersatzprodukten hat sich in unseren Breitengraden jedoch noch nicht durchgesetzt. Kulturell bedingte Hürden stehen im Weg. Die Konsumentinnen und Konsumenten kaufen, was sie bereits kennen. Welche Produkte haben das Potenzial, aus der Nische auszubrechen und in grossen Mengen in den Einkaufskörben zu landen?

«Tierische Proteine ineffizient»

Aviv Oren vom Good Food Institute in Tel-Aviv - eine wissenschaftsbasierte gemeinnützige Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Forschung und Innovation im Bereich alternativer Proteine in Israel voranzutreiben - beginnt sein Referat mit einem Überblick über die Thematik. Weshalb sollten wir uns überhaupt Gedanken über alternative Proteine machen? «Es ist eine simple Rechnung», sagt er. 30 Prozent der weltweiten Landflächen werden für die Landwirtschaft gebraucht. Und 70 Prozent der Landwirtschaftsflächen dienen heute der Ernährung von Nutztieren. Gemäss Prognosen der FAO wird sich die Nachfrage nach tierischen Produkten innerhalb der nächsten Jahrzehnte verdoppeln. «Es ist nicht genügend Land vorhanden, um diese Nachfrage nach Fleisch- und Milchprodukten zu decken», sagt Aviv Oren. Deshalb müssen Proteine künftig auch anders produziert werden können als heute.

«Die Produktion von tierischen Proteinen ist sehr ineffizient. Um eine einzige Kalorie aus einem Rind zu gewinnen, müssen diesem 34 Kalorien verfüttert werden», erklärt Oren weiter. Dies wirkt sich negativ auf natürliche Ressourcen wie Wasser und Land aus. Und auch der Klimawandel wird durch intensive Tierhaltung und die damit verbundenen Methanemissionen vorangetrieben. Tierische Proteine sollten deshalb in Zukunft vermehrt durch alternative Proteine ersetzt werden. «Damit Leute auf alternative Produkte wechseln braucht es Proteine, die wie das Original aussehen, schmecken, und auf die gleiche Weise zubereitet werden können», so Oren. Dass dies möglich ist, zeigen bisher vor allem alternative Milchprodukte. Sie haben in den USA bereits einen Marktanteil von 16 Prozent.

Die Milch ohne Kuh

Das israelische Start-up «Remilk» hat im Bereich von alternativen Milchproteinen bereits beachtliche Erfolge erzielt. Es nutzt Präzisionsfermentation, um eine Milch herzustellen, die sich von der originalen Kuhmilch geschmacklich und äusserlich nicht unterscheidet. Präzisionsfermentation wird schon seit mehreren Jahrzehnten angewendet: «Unser Herstellungsprozess ähnelt vom Prinzip stark der Bierproduktion», sagt Ben Adivi von «Remilk». Ausgangspunkt ist eine einzelne Zelle, die mit dem Milchprotein-Gen einer Kuh ausgestattet ist. Unter Beigabe von Wasser und Zucker vermehrt sich die Zelle unter optimalen Bedingungen in einem grossen Stahltank und es entstehen grosse Mengen an Milchproteinen. Durch einen Isolationsprozess werden die so entstandenen Milchproteine erst getrennt, danach getrocknet und zu einem weissen Pulver verarbeitet. Dieses kann dann zu jedem beliebigen Milchprodukt (Milch, Joghurt, Glace etc.) weiterverarbeitet werden. «Wir erhalten so ein richtiges Milchprodukt ohne eine einzige Kuh», sagt Adivi. «Die Produkte sind laktosefrei und stehen den Originalen in Sachen Geschmack in nichts nach.» Zudem ist der Umweltfussabdruck bedeutend kleiner. Verschiedene Nahrungsmittelhersteller in Israel und der ganzen Welt bekunden grosses Interesse an der «kuhfreien» Milch.

Präzisionsfermentation

Mit der Genscheren-Technik Crispr-Cas können Gene aus Tieren oder Pflanzen sehr präzise und effizient in die Mikroorganismen eingefügt werden. Dabei kann auf Antibiotika bei der Kultivierung weitgehend verzichtet werden. Und unerwünschte Inhaltsstoffe wie Cholesterin oder Allergene wie Lactose können bei der Nahrungsmittel-Optmierung weggelassen werden.

«Alternative Technologien zulassen»

Ob die Produkte von «Remilk» bald auch in Schweizer Ladenregalen stehen werden, ist derzeit fraglich. Das Potenzial wäre gemäss des Coop Plant based food report 2022 vorhanden. So konsumieren derzeit 27 Prozent der Konsumentinnen und Konsumenten mehrmals pflanzenbasierte Ersatzprodukte pro Monat. Alternative Produkte haben es dennoch schwer. Kulturell sind Milch- und Käseprodukte in der Schweiz stark verankert. Konsumentinnen und Konsumenten kaufen, was sie bereits kennen. Damit alternative Proteinprodukte trotzdem auch in der Schweiz an Bedeutung gewinnen, setzt sich die Swiss Protein Association (SPA) für bessere Rahmenbedingungen ein. Zu den Mitgliedern der Organisation gehören auch grosse Schweizer Fleischverarbeiter wie die «Bell Food Group AG» oder die «Migros Industrie», die auch an der Entwicklung von alternativen Proteinen arbeiten.

«Alternativen bedeuten Veränderungen und das kann Angst machen. Deshalb setzen wir uns für einen ideologiefreien Dialog ein», sagt Karola Krell von der SPA. Im Vordergrund steht ein besserer Zugang zu Informationen für Konsumenten: «Lebensmittel aus und mit alternativen Produkten müssen leicht erkennbar sein», so Krell. Ein wichtiges Anliegen ist für die SPA auch die Zulassung neuer Produktionstechnologien. Dazu zählen etwa Zellkulturen und Fermentationsverfahren. Entwicklung und Test von Lebensmitteln, die mit neuen Technologien produziert werden, unterstehen aber strengen rechtlichen Regelungen. . «Das behindert leider auch in der Schweiz die Innovation und Investition von Unternehmen im Bereich der alternativen Proteinprodukte», sagt Krell.

Fleischkonsum verschwindet nicht komplett

In der anschliessenden Diskussion waren sich die Teilnehmer einig, dass der Fleischkonsum wohl abnehmen aber nicht komplett verschwinden wird. Und dies ist auch sinnvoll. Die Tierhaltung macht insbesondere in Regionen Sinn, wo kein Ackerbau möglich ist. Tierische Produkte wie Fleisch, Eier oder Milch enthalten aber auch wertvolle Mikronährstoffe, die in ärmeren Ländern essentiell für die Menschen sind. Darauf hat Petra Wigger Klassen von Nestlé an einem der letzten Swiss-Food Talks hingewiesen. «Remilk» hat jedoch eine Antwort auf das Problem. Mit der Präzisionsfermentation kann ein Produkt genau nach Wunsch und Bedürfnissen ausgestaltet werden. So lassen sich beispielsweise Mikronährstoffe nach Wunsch zufügen. Für die Ernährung weniger vorteilhafte Bestandteile können weggelassen werden (zum Beispiel Lactose). Insofern kann die «Remilk» auch diesbezüglich mit der originalen Kuhmilch mithalten und sie sogar optimieren.


Herstellung von grossen Mengen herausfordernd

Entscheidend für die Zukunft von alternativen Proteinen sind die Allesesser und die Flexitarier. Sie machen den mit Abstand grössten Teil der Konsumenten aus. Wenn sie Gefallen an den Produkten finden, dürfte die Nachfrage zunehmen und damit auch der Preis sinken. Um alternative Proteine zu erschwinglichen Preisen anbieten zu können, müssen sie in grossen Mengen hergestellt werden können. Die Fertigung im grossen Stil erfordert den Bau von ressourceneffizienten Fabrikationsanlagen, was einige Zeit in Anspruch nehmen dürfte. Damit dies gelingt, sind auch bessere Rahmenbedingungen erforderlich. Karola Krell und die Firmen in der Swiss Protein Association wünschen sich eine mutigere Verwaltung, die sich gegenüber der konservativen EU progressiver verhält. Abstriche bei der Sicherheit gilt es aber zu vermeiden. Die Kennzeichnung von Produkten darf die Konsumenten nicht täuschen, aber auch nicht vom Kauf abhalten. Die Schweiz könnte sich zudem an Ländern wie Singapur und Israel orientieren – sie hat wie diese wenig Platz für ihre dichte Bevölkerung und ist hochinnovativ.

La nourriture du futur : du développement au panier d’achat

Les protéines font partie des principaux constituants d’une alimentation saine et équilibrée. La plupart des protéines consommées par l’être humain sont cependant d’origine animale, et leur production nécessite des ressources considérable. À quoi pourraient ressembler les alternatives ? Et quelles conditions doivent être réunies pour que les consommateurs adoptent les produits protéinés alternatifs ? Trois spécialistes se sont exprimés à ce sujet lors du Swiss-Food Talk.

Au cours des cinq dernières années, la recherche et le nombre d’entreprises actives dans le domaine des protéines de substitution ont littéralement explosé. Produire plus de protéines avec moins de ressources profiterait tant au climat qu’à l’environnement. Car la plupart des protéines qui sont consommées aujourd’hui proviennent d’animaux de rente. Mais sous nos latitudes, les substituts carnés peinent à s’imposer, pour des raisons culturelles surtout. Les consommateurs préfèrent acheter ce qu’ils connaissent. Quels produits ont le potentiel de quitter leur statut de niche pour s’imposer sur le marché ?

Inefficacité des protéines animales

Le Good Food Institute de Tel-Aviv est une organisation scientifique d’utilité publique qui s’est fixé pour but d’encourager la recherche et l’innovation dans le domaine des protéines alternatives en Israël. Aviv Oren, de l'Institut, commence par mettre le thème en perspective. Pourquoi devrions-nous nous intéresser aux protéines alternatives ? « Le calcul est simple », répond-il. Dans le monde, 30% des terres sont destinées à l’agriculture. Et 70% des terres agricoles servent aujourd’hui à nourrir les animaux de rente. Selon des prévisions de la FAO, la demande en produits d’origine animale doublera dans les décennies à venir. « Il n’y a pas assez de terres pour couvrir cette demande en produits carnés et laitiers », relève Aviv Oren. D’où la nécessité de produire les protéines autrement.

« La production de protéines animales est très inefficace. Pour obtenir une seule calorie d’un bœuf, il faut apporter 34 calories à l’animal », explique Oren. Ce qui a des répercussions négatives sur des ressources naturelles comme l’eau et le sol. De plus, du fait des émissions de méthane, l’élevage intensif contribue au changement climatique. Oren préconise de miser plus souvent sur les protéines alternatives à la place des protéines animales. « Pour que les consommateurs adoptent les protéines alternatives, il faut qu’elles aient l’aspect et le goût du produit original et qu’elles se préparent de la même façon », indique Aviv Oren. C’est possible, comme le montre l’exemple des produits laitiers alternatifs. Aux États-Unis, leur part de marché atteint déjà 16%.

Du lait sans vache

La start-up israélienne Remilk a déjà enregistré d’importants succès dans le domaine des protéines laitières alternatives. Elle utilise un procédé de fermentation de précision pour produire un lait dont l’aspect et le goût ressemblent en tous points au produit original. La fermentation de précision est un procédé connu déjà depuis plusieurs décennies : « Notre procédé de fabrication ressemble beaucoup au principe utilisé pour produire de la bière », explique Ben Adivi de Remilk. Tout commence par une cellule qui est modifiée avec un gène codant la protéine du lait de vache. En ajoutant de l'eau et du sucre, la cellule se multiplie dans des conditions optimales dans une grande cuve en acier. De grandes quantités de protéines laitières se forment. Dans l’étape suivante, elles sont isolées, séchées et transformées en une poudre blanche. Celle-ci peut ensuite être utilisée pour fabriquer n’importe quel produit laitier (lait, yaourt, glace, etc.). « Nous obtenons ainsi un véritable produit laitier sans une seule vache », se réjouit Adivi. « Les produits sont sans lactose et ne se distinguent en rien de l’original en termes de goût. » Autre avantage, l’empreinte environnementale est beaucoup plus faible. Plusieurs fabricants agroalimentaires en Israël et dans le monde ont fait connaître leur grand intérêt pour le lait « sans vache ».

Fermentation de précision

La technique de ciseaux génétiques Crispr-Cas permet d'insérer très précisément et efficacement des gènes provenant d'animaux ou de plantes dans les micro-organismes. Ce faisant, il est possible de renoncer en grande partie aux antibiotiques lors de la culture. Et les ingrédients indésirables comme le cholestérol ou les allergènes comme le lactose peuvent être supprimés lors de l'optimisation des aliments.

« Autoriser les technologies alternatives »

Il n’est pas sûr que les produits de Remilk pourront bientôt être vendus en Suisse. Selon le Coop Plant based food report 2022, le potentiel commercial existe. Aujourd’hui, 27% de la population consomme des substituts d’origine végétale plusieurs fois par mois. Les produits alternatifs ont toutefois la vie dure. En Suisse, les produits laitiers et les fromages font partie du patrimoine. Les consommateurs préfèrent acheter ce qu’ils connaissent. La Swiss Protein Association (SPA) s’engage à créer de meilleures conditions-cadre pour contribuer à l’essor des protéines alternatives. Parmi ses membres figurent de grandes entreprises actives dans la transformation de la viande, comme « Bell Food Group SA » ou « Migros Industrie », qui ont aussi des projets de développement de protéines alternatives.

« Une alternative est synonyme de changement, et cela peut inquiéter. Nous prônons donc un dialogue débarrassé de toute idéologie », rassure Karola Krell de l’association. La priorité est de mieux informer les consommateurs. « Les denrées alimentaires obtenues à partir de produits alternatifs ou qui en contiennent doivent être reconnaissables », argumente-t-elle. La SPA demande aussi que de nouvelles technologies de production soient autorisées. Les cultures de cellules et les procédés de fermentation en font partie. Le développement de denrées alimentaires élaborées avec ces nouvelles technologies est soumis cependant à de sévères normes légales. « Malheureusement, cela entrave aussi l’innovation et les investissements en Suisse dans le domaine des protéines alternatives», regrette Karola Krell.

La consommation de viande n’est pas vouée à disparaître

Dans la discussion qui a suivi, les participants ont tous reconnu que la consommation de viande devrait bien diminuer, mais ne disparaîtra pas complètement. Et c’est bien ainsi. L’élevage est utile en particulier dans les régions où les grandes cultures ne sont pas possibles. Les produits d’origine animale, comme la viande, les œufs ou le lait, contiennent par ailleurs de précieux micronutriments qui sont essentiels à l’être humain dans les pays pauvres. Petra Wigger Klassen de Nestlé l’a rappelé lors d’un récent Swiss-Food Talk. Remilk propose déjà une solution. Grâce à la fermentation de précision, un produit peut être élaboré sur mesure. Il est ainsi possible d’y ajouter des micronutriments à volonté. Des substances plus problématiques (lactose par exemple) peuvent aussi être éliminées. C’est pourquoi le lait «Remilk» peut aussi rivaliser avec le lait de vache original, voire l’optimiser.


Le défi de la fabrication en quantités industrielles

Les omnivores et les flexitariens restent encore largement majoritaires. Ce sont eux qui décideront de l’avenir des protéines alternatives. Lorsqu’un produit leur plaît, la demande augmente et le prix du produit diminue. Pour pouvoir offrir des protéines alternatives à des prix abordables, il faut des procédés de fabrication à large échelle. La production industrielle nécessite de construire des installations qui font une utilisation efficace des ressources, ce qui prend du temps. Pour que l’entreprise réussisse, de meilleures conditions-cadre sont aussi nécessaires. Karola Krell et les entreprises membres de la Swiss Protein Association souhaitent que les autorités suisses se montrent plus courageuses et plus progressistes que la conservatrice Union européenne. Il n’est bien sûr pas question de transiger sur la sécurité. L’étiquetage des produits ne doit pas induire les consommateurs en erreur, mais ne doit pas non plus les décourager d’acheter. La Suisse pourrait aussi s’inspirer de pays tels Singapour et Israël. Comme eux, elle est une championne de l’innovation avec une population dense sur un territoire relativement réduit.

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