Kini, banyak perusahaan rintisan yang dapat membuat protein kasein tanpa sapi, dengan beberapa perusahaan merencanakan masuk pasar melalui produk konsumen bermerek dan perusahaan lain yang secara eksklusif berfokus pada strategi bisnis ke bisnis (b2b). Namun, apakah unit ekonomi tersebut masuk akal dan apa yang akan membedakan pemenang dari yang kalah dalam bidang ini?
Perusahaan rintisan Israel Susu Xpendatang baru di bidang ini, saat ini memproduksi protein kasein melalui fermentasi presisi pada skala laboratorium, menggunakan strain ragi yang direkayasa secara genetika.
Seperti beberapa perusahaan lain yang bergerak di bidang ini seperti perusahaan yang berbasis di California, Budaya BaruDairyX menggunakan mineral (fosfat dan kalsium) yang dalam kondisi tertentu, memicu protein untuk merakit diri menjadi misel, struktur yang terbentuk secara alami dalam susu sapi yang menciptakan fungsionalitas yang diharapkan pelanggan dari produk kasein (misalnya meleleh dan meregang untuk keju).
Sementara perusahaan rintisan lain telah menciptakan misel kasein, katanya, DairyX berupaya untuk meniru proses yang terjadi pada sapi dengan lebih tepat, di mana kasein mengalami modifikasi pasca-translasi yang memengaruhi pembentukan dan stabilitas misel kasein dan dapat secara signifikan mengubah fungsinya dalam aplikasi makanan.
“Pertanyaannya adalah, dapatkah Anda melakukan modifikasi pascatranslasi yang sama seperti yang Anda temukan pada sapi,” kata pendiri dan CEO Dr Arik Ryvkin Berita AgFunder“Ini adalah inti dari penelitian dan pengembangan kami, dan kami telah mengajukan paten untuk melindungi mekanisme dan molekul itu sendiri.”
DairyX juga telah menyempurnakan teknologi untuk meningkatkan gelasi misel kaseinnya, yang dapat diproduksi dengan “satu atau dua” protein, alih-alih menggunakan keempat protein kasein yang dibuat oleh sapi (alfa s1, alfa s2, kappa, beta), kata Ryvkin, yang mendirikan DairyX pada tahun 2022 setelah bekerja sebagai direktur teknologi pangan dan ekonomi sirkular di Kementerian Ekonomi dan Industri Israel.
“Kami telah membuktikan kemampuan kami untuk membuat gel dari misel kasein yang direkonstitusi. Jadi pada dasarnya gel ini akan berfungsi persis seperti susu sebagai bahan baku produk susu.”
Sementara Ryvkin memiliki latar belakang di bidang imunologi, ia telah menyusun tim dengan keahlian yang relevan, termasuk Dr. Maya Bar-Zeev, yang mempelajari misel kasein selama masa PhD-nya di bawah pengawasan Prof. Yoav D. Livney, yang sekarang menjadi penasihat di DairyX; dan Galit Kuznets, yang pernah bekerja di perusahaan rintisan susu non-hewan Remilk dan spesialis fermentasi industri Sigma-Aldrich.
“Tantangan signifikan yang dihadapi perusahaan susu adalah mengadaptasi fasilitas produksi mereka untuk menggunakan bahan-bahan baru. Inilah sebabnya kami menciptakan pengganti susu yang dapat langsung digunakan tanpa memerlukan perubahan proses atau perkakas ulang.“.” Dr. Maya Bar-Zeev, kepala pengembangan produk dan pemrosesan hilir, DairyX
'Hasil kasein yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang singkat'
Terkait ekonomi unit, katanya, “Jika Anda ingin mencapai paritas harga (dengan protein susu dari sapi) dan seterusnya, Anda harus memiliki strain ragi yang sangat efisien, yang dapat mengeluarkan (protein kasein) secara luar biasa.”
Dan DairyX telah mengembangkan galur ragi yang “menghasilkan hasil kasein yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang singkat,” klaim Ryvkin, yang mengatakan bahwa perusahaan tersebut telah mencapai titer yang setara dengan perusahaan lain dalam industri tersebut meskipun masih dalam tahap awal, meskipun ia tidak mau membagikan angkanya.
Untuk mencapainya, katanya, “Kami tidak memperkenalkan setiap perubahan secara rasional, tetapi menggunakan pendekatan berbasis evolusi untuk menghasilkan strain yang paling mampu mengeluarkan zat. Jadi, pertama-tama hal itu akan memungkinkan kami untuk mendapatkan super secreter (titer tinggi), dan kedua, yang akan memungkinkan kami untuk memproduksi protein dengan cukup cepat (produktivitas tinggi).
“Kami telah mengembangkan proses penyaringan cepat yang mensimulasikan evolusi untuk menemukan penghasil protein super dari jutaan galur ragi. Model pembelajaran mesin kami mensimulasikan fermentasi untuk menentukan kondisi fermentasi yang optimal.”
Peningkatan skala
Menurut Ryvkin, DairyX telah melakukan analisis teknis-ekonomi dan yakin bahwa unit ekonomi dari prosesnya akan masuk akal dalam skala besar meskipun ia mengakui hal ini mungkin memerlukan inovasi seperti fermentasi berkelanjutan untuk “menurunkan biaya secara radikal.”
“Jelas fermentasi presisi jauh lebih mudah jika Anda membuat protein bernilai sangat tinggi (seperti laktoferin manusia),” akunya, “Tetapi kami ingin membuat dampak nyata (dengan menggantikan pertanian hewan yang terindustrialisasi).”
Jadi bagaimana dia membayangkan peningkatan skala, mengingat investor terbukti enggan mendanai proyek belanja modal besar untuk apa yang mereka lihat sebagai pasar yang belum teruji, sementara bekerja dengan produsen bersama dapat mengurangi margin dan dapat penuh dengan masalah….
“Dalam jangka panjang, kami ingin mendirikan usaha patungan dengan perusahaan bahan atau perusahaan susu, di mana kami akan bertanggung jawab untuk menyediakan teknologi, dan mereka akan bertanggung jawab atas belanja modal dan menjalankan produksi dalam skala besar, yang bukan bidang keahlian kami,” katanya.
“Namun kami memahami bahwa untuk mencapai titik itu, kami perlu melakukan pengurangan risiko yang serius, artinya kami harus menunjukkan bahwa kami dapat memproduksi dalam skala komersial (melalui produsen bersama) dan menjualnya kepada klien. Jadi kami telah berbicara dengan berbagai CMO dan CDMO tentang peningkatan skala, yang menjadi fokus kami saat ini.”
Menang di pasar komoditas
Terkait permintaan bahan baku susu non-hewani, katanya, calon pelanggan melihatnya dari berbagai sudut pandang. Sebagian berupaya mengurangi emisi Cakupan 3 dengan mengurangi penggunaan produk turunan hewan, sementara sebagian lainnya “percaya bahwa hal ini akan menjadi masa depan” karena permintaan susu melebihi pasokan.
“Minat terbesar ada pada keju, yang marginnya lebih besar, lalu yogurt, lalu ada orang yang ingin membuat produk hibrida dan ada yang menginginkan produk yang sepenuhnya bebas hewan,” kata Ryvkin, yang telah menandatangani surat perjanjian dengan CSM Ingredients dan beberapa mitra susu lainnya.
Pada akhirnya, ia berpendapat, protein susu non-hewani akan menjadi komoditas, sehingga pemasok yang menang adalah mereka yang dapat menghasilkan produk fungsional berkualitas tinggi dengan biaya terendah.
Sementara perusahaan yang memproduksi protein susu melalui pertanian molekuler (merekayasa kentang, kedelai, atau jagung untuk menghasilkan protein tersebut) tidak memiliki biaya CapEx yang terkait dengan fermentasi presisi skala besar, siklus R&D lebih lama, pengelolaan alergen dapat menjadi tantangan, dan biaya pemrosesan hilir merupakan faktor jika Anda ingin mendapatkan protein yang sangat murni, klaimnya.
“Bagi kami, pemrosesan dan pemurnian hilir cukup mudah karena protein disekresikan (ke dalam kaldu fermentasi oleh mikroba). Kami juga mengambil jejak yang jauh lebih kecil (meskipun produksi tidak dipisahkan dari pertanian, karena sel ragi DairyX diberi makan gula).”
Pendanaan
Sementara beberapa pemain fermentasi presisi pionir telah menghabiskan banyak uang tunai tanpa hasil besar dalam beberapa tahun terakhir, investor dan perusahaan rintisan pesaing telah mempelajari pelajaran berharga dari cobaan dan kesengsaraan mereka, kata Ryvkin, yang telah mengumpulkan sekitar $2 juta hingga saat ini dari para investor termasuk Peregrine Ventures, Jesselson, Phibro Animal Health Corporation, Israel Innovation Authority, dan Incentive – Peregrine's Incubator.
“Investor kini lebih berhati-hati, tetapi saya tidak akan mengatakan itu hal yang buruk; mereka hanya mengevaluasi perusahaan di bidang ini dengan jauh lebih hati-hati sekarang.”
Bacaan lebih lanjut:
🎥 Meja bundar AgFunderNews: Apakah ekonomi fermentasi presisi berlaku untuk produk susu non-hewan?