Impossible Materials a dezvoltat un pigment alb, pe bază de celuloză, pentru a înlocui dioxidul de titan în rețetele alimentare. FoodNavigator l-a intervievat pe CEO-ul Lukas Schertel pentru a afla cum.
Controversatul colorant dioxidul de titan (E171) a atras de multă vreme atenția pentru legătura sa cu consecințele negative asupra sănătății, inclusiv favorizarea dezvoltării cancerului.
Ingredientul controversat – folosit până acum drept colorant în alimente precum guma de mestecat, produsele de patiserie, crema de cafea, suplimentele alimentare, supele și sosurile – este, de asemenea, dăunător planetei.
În mai puțin de două săptămâni, pe 7 august, dioxidul de titan nu va mai fi autorizat ca aditiv alimentar în UE. Producătorii de bunuri alimentare se străduiesc să găsească alternative de pigment alb, iar o echipă de cercetători a Universității Cambridge crede că a găsit soluția.
Impossible Materials dezvoltă un pigment alb durabil, realizat în întregime din celuloză.
Pigment alb „strălucitor” bioinspirat
Inspirația pentru tehnologia Impossible Materials vine din natură: un gen de gândaci cunoscut sub numele de Cyphochilus, care este originar din Asia de Sud-Est.
Capul, corpul și picioarele gândacului Cyphochilus sunt acoperite cu solzi eliptici mici, care acoperă întregul exoschelet. Acești solzi sunt de un alb neobișnuit de strălucitor.
Pentru ca ceva să pară alb, lumina tuturor lungimilor de undă vizibile trebuie să fie împrăștiată. Cheia pentru crearea unui material alb este crearea unei structuri aspre, poroase, în care lumina să poată fi împrăștiată, a explicat CEO-ul start-up-ului.
Exoscheletul gândacului Cyphochilus conține exact asta: un sistem „extraordinar” de asemănător unei rețele pe care Impossible Materials îl recunoaște drept „unul dintre cei mai buni” dispersori de lumină găsite în natură.
Folosind solzii de gândac ca „bioinspirație”, echipa Impossible Materials a căutat să găsească o structură fibroasă similară pentru a crea culoarea albă, pe care au identificat-o în celuloză. „Structura sa inerentă asemănătoare unui tije imită sistemul de împrăștiere a luminii care se întâlnește la gândacul Cyphochilus”, a explicat Lukas Schertel. După cum a explicat acesta, crearea „albului” nu este foarte dificilă. „Poți oricând să faci alb folosind o mulțime de „elemente de împrăștiere”, îi spunem noi. Când există o mulțime de particule, lumina care intră devine oarecum randomizată și creează aspectul alb .
„Dacă adăugați mai mult din acest material sau faceți stratul foarte gros, veți obține întotdeauna un aspect alb. ”
Adevărata provocare pentru industrie este de a crea alb cu foarte puțin material la scară foarte subțire.
Impossible Materials traduce structura din exoscheletul gândacului folosind un material mai durabil: celuloza „Combinarea cunoștințelor noastre despre cum să optimizăm particulele optice și cum să optimizam utilizarea materialului durabil a fost la originea tehnologiei. ”
Start-up-ul susține că produce pigmenți structurali „mai siguri” și mai regenerabili, care pot fi utilizați în coloranții alimentari, ambalaje, vopsele pentru automobile, hârtie, precum și în produse cosmetice și de îngrijire personală, cum ar fi pasta de dinți.
„Acum, produsul… este mult mai aproape de ceea ce este obișnuită industria, deoarece nu există doar aspectul de alb, ci și stabilitatea mecanică, stabilitatea de amestecare și rezistență la temperatură.
„Dar este încă 100% celuloză. Nimic altceva. ”
„Cel mai mare” motor din spatele ambiției Impossible Materials de a înlocui dioxidul de titan de pe piață vine din presiunile de reglementare, a explicat Schertel.
Dioxidul de titan, sau TiO2 , este clasificat de Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului (IARC) a ONU ca un ingredient posibil cancerigen uman. În octombrie 2020, Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) a decis că TiO2 nu mai este considerat sigur atunci când este utilizat ca aditiv alimentar.
Franța a interzis deja utilizarea acestuia de la 1 ianuarie 2020, după ce cercetările anterioare au sugerat că poate provoca cancer. Studiul din 2017, publicat în Nature, a constatat că formațiunile precanceroase la șobolanii de laborator au crescut cu 40% după ce molecula a fost adăugată în apa lor de băut timp de 100 de zile.
În UE, regulamentul care interzice utilizarea TiO2, ca aditiv alimentar, a intrat în vigoare la 7 februarie și a inclus o perioadă de grație de șase luni pentru a permite firmelor din sectorul alimentar să elimine treptat utilizarea aditivului și să găsească o alternativă. Acea perioadă de grație de șase luni se apropie acum de sfârșit, și totuși Schertel nu este convins că producătorii au găsit alternativa perfectă. Sunt nemulțumiți de „albul” alternativelor actuale de TiO 2 de pe piață în ceea ce privește performanța, a declarat CEO-ul pentru FoodNavigator.
Și eliminarea completă a TiO 2 fără un înlocuitor nu este o opțiune. „Acceptarea de către client a unui produs este mai redusă fără el, deoarece [cu TiO 2] aspectul vizual este mai bun „calitativ” .
„Prin urmare, producătorii caută în mod activ ceva care să-l înlocuiască. Nu cred că niciuna dintre alternativele de pe piață este la fel de inovatoare sau durabilă ca materialul nostru. Venim cu aspectul sustenabil, venim fără concurență în ceea ce privește performanța. Cred că există șanse foarte mari să avem succes pe piața alimentară. ”
O alternativă durabilă la TiO2
Cu aproximativ 10 milioane de tone produse pe an, TiO 2 este liderul de piață al industriei de pigment alb de 16 miliarde USD. Este folosit în aproape două treimi din toți pigmenții.
Pe lângă preocupările sale de sănătate bine mediatizate, TiO2 este, de asemenea, un material „îndoielnic din punct de vedere ecologic”, a explicat Schertel. Compusul este creat atunci când titanul – găsit în mineralele din scoarța terestră – reacționează cu oxigenul din aer.
Titanul este extras în Australia, Sierra Leone, Africa de Sud, Rusia și Japonia, iar producția de TiO2 este asociată cu emisii „mari” de CO2, ni s-a spus. Asociația producătorilor de dioxid de titan estimează că amprenta de carbon a pigmentului, pe baza datelor din 2012, este de 5,3 tCO2e/ 1tTiO2 produs.
Impossible Materials, pe de altă parte, lucrează cu celuloza, material natural disponibil pe scară largă, care poate fi obținut din deșeuri biologice, cum ar fi celuloza de lemn sau deșeurile agricole.
„Celuloza este mult mai durabilă, deoarece se poate degrada, ceea ce nu este cazul niciunuia dintre pigmenții pe bază de metale grele. Și poate fi obținută iar și iar. Producția de dioxid de titan este asociată cu emisii „mari” de CO2, spune CEO-ul Impossible Materials.
Considerând că este prea devreme pentru a calcula exact cât de mult CO2e ar putea fi eliminat prin schimbarea TiO2 cu alternativa Impossible Materials, CEO-ul a spus că previziunile din stadiul incipient sugerează o potențială economie de CO2 de 90%, „ceea ce este mult. ” .
Următorii pași: extindere, legături, comercializare
Cea mai mare provocare pentru Impossible Materials constă în transformarea ingredientului într-unul comercial. Start-up-ul strânge în prezent fonduri pentru a trece la următoarea etapă de extindere și apoi, în cele din urmă, spre comercializare.
Impossible Materials lucrează în prezent cu clienții la concepte.
În ceea ce privește strategia sa de introducere pe piață, start-up-ul investighează variantele de distribuție atât către companiile de ingrediente, cât și către producători. Pentru început, Impossible Materials va viza aplicații de nișă, de mare valoare, cum ar fi cele găsite în sectoarele alimentar, farmaceutic și cosmetic.
În ceea ce privește reglementarea, Schertel a subliniat că pigmentul nu are o dimensiune nano. „Produsul nostru nu este o nano-celuloză… Cred că asta îl face foarte interesant, deoarece aspectul nano a fost principala preocupare în jurul dioxidului de titan – nu materialul în sine, ci dimensiunea nano. ”
Într-adevăr, EFSA a constatat că TiO 2 conține (cel mult) 50% din particule în intervalul nano (adică mai puțin de 100 de nanometri) la care pot fi expuși consumatorii.
Când EFSA a considerat că aditivul nu este sigur pentru consumul uman, profesorul Maged Younes, președintele Grupului EFSA privind aditivii și aromele alimentare (FAF), a declarat: „Un element esențial pentru a ajunge la această concluzie este că nu am putea exclude preocupările legate de genotoxicitate după consumul de particule de dioxid de titan. După ingestia orală, absorbția particulelor de dioxid de titan este scăzută, totuși acestea se pot acumula în organism. ”
Schertel a explicat că tehnologia Impossible Materials este „mult mai aproape” de ceea ce este cunoscut sub numele de celuloză microcristalină și se așteaptă să fie etichetată ca atare pe ambalaj.
Materialele celulozice de acest fel în SUA, de exemplu, sunt în general recunoscute ca sigure (GRAS).
„Slujba noastră, în calitate de furnizor de ingrediente, este să producem o calitate constantă, cu toate proprietățile caracteristice, iar apoi acesta să poată fi utilizat în rețete. Formularea trebuie apoi aprobată de producătorii de alimente”, a continuat el.
„Dar noi nu vedem niciun obstacol acolo, pentru că suntem în acest interval micro și nu în intervalul nano. ”
Impossible Materials se așteaptă să lucreze prin „etape de implementare” cu clienții în următoarele 12 până la 18 luni și intenționează să realizeze o producție la scară largă în următorii doi până la trei ani.
