Um novo produto à base de micélio contém uma grande quantidade de proteína e usa 89% menos água do que a carne convencional

Os produtos da Meati são projetados como cortes de proteínas de origem animal, como costeletas de bife - uma das relativamente poucas empresas que oferecem alimentos à base de micélio que não são feitos como um produto moído. Isso desempenhou um papel importante nos investimentos consideráveis na empresa a partir de 2020, o que ajudou muito sua capacidade de crescer rapidamente.

O crescimento fez com que a empresa rapidamente ultrapassasse o tamanho de suas instalações piloto. Um novo local foi encontrado em Thornton, Colorado, ao norte de Denver, e foi aí que as coisas realmente ficaram interessantes.

Uma questão de escala

A sustentabilidade por trás do produto da Meati causou uma grande impressão na decisão dos juízes de conceder o prêmio Mega Ranch SPoY. Os fundadores da empresa declararam publicamente que o objetivo da Meati não é substituir as proteínas de origem animal. Em vez disso, a ideia é oferecer uma alternativa saudável e sustentável a elas.

Parte da forma como a Meati é mais sustentável é por meio da redução das pegadas de carbono, água e terra em comparação com as contrapartes de origem animal. Uma mera colher de chá de esporos de micélio da empresa é capaz de se transformar no equivalente a centenas de vacas de proteína em apenas alguns dias, tudo dentro dos limites das paredes de suas instalações.

"Fizemos uma análise do ciclo de vida", diz Andrea Wombacher, vice-presidente de produção da Meati, "e, em comparação com o bife, nossa micoproteína usa 89% menos água, 96% menos terra e tem uma pegada de carbono 88% menor. Então, na verdade, o produto por si só é uma história sobre sustentabilidade."

O novo espaço em Thornton, um armazém de 100.000 pés quadrados convertido em duas fases e instalações norte e sul essencialmente separadas, foi reivindicado em maio de 2021, mas devido à Covid e às preocupações com a disponibilidade de equipamentos e prazos de entrega, a Meati já estava fazendo compras de equipamentos. Ter que dimensionar as operações para atender à demanda significava aumentar o tamanho dos tanques de fermentação de 5.000 litros da instalação piloto - essencialmente a espinha dorsal da instalação. Meati foi em frente e encomendou tanques de fermentação de 25.000 litros para o Mega Ranch. O problema era colocá-los na nova instalação, o que foi resolvido com a retirada do telhado e a descida dos tanques - em pleno inverno.

No entanto, os fermentadores eram mais altos do que o espaço entre o piso e as vigas - com as vigas tendo 5 pol. de profundidade e o motor do agitador ficando apenas 1 pol. abaixo de cada viga -, de modo que o teto não podia ser colocado exatamente como foi removido. Para compensar, foi instalado um sistema de vigas com flange em W e um terceiro nível foi adicionado às plataformas que cercam os tanques. Um teto sanitário foi instalado no espaço de processamento de alimentos onde o produto exposto está localizado. 

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Uma das coisas que realmente nos motivou foi dedicar um tempo inicial para analisar a diversidade e os números típicos relacionados ao funcionamento do equipamento."
- Chris Morse, gerente de projetos, Dennis Group

De acordo com Chris Morse, gerente de projetos do Dennis Group - que entrou em cena para a segunda fase do Mega Ranch, o lado norte -, havia questões relacionadas aos serviços públicos e ao uso decorrentes do fato de que aumentar o crescimento do micélio até onde Meati queria não era uma simples questão de multiplicar o uso de recursos da instalação piloto.

"Uma das coisas que realmente impulsionou nossa tomada de decisão foi dedicar um tempo inicial para analisar a diversidade e os números típicos relacionados ao funcionamento desse equipamento", diz Morse. "E depois dizer: 'Talvez não precisemos desse equipamento?

"Acho que essa foi uma grande discussão sobre eletricidade e ser mais eficiente", acrescenta ele, "tentando criar algo sustentável que não esteja sobrecarregando todo esse equipamento que não precisa funcionar". A maior parte da instalação foi eletrificada com energia renovável para reduzir as emissões de GEE.

Wombacher diz que a equipe do projeto analisou muitos requisitos de sustentabilidade para abordar o projeto com uma mentalidade eficiente, orientada para o processo e construída para um fim específico. Por estar no Colorado, com seu clima semiárido e população crescente, o fornecimento limitado de água foi uma grande preocupação para a cidade de Thornton. Isso significava que a equipe precisava garantir que houvesse opções de reutilização da água, especialmente devido ao processo relativamente intensivo de criação de alimentos à base de micélio. O resultado foi a construção de um sistema de armazenamento de 15.000 galões para que a Meati pudesse extrair água de forma consistente o tempo todo e, ainda assim, ter água suficiente à disposição para acomodar períodos de alta demanda. A Dennis Group também instalou um tanque de equalização de 150.000 galões para águas residuais. A água do processo é pré-tratada e o fluxo equalizado é entregue à cidade.

Projetos de eficiência e análises de ciclo de vida estão em andamento para oportunidades de melhoria contínua.

Soluções mais inteligentes

"O que estamos fazendo é mais focado na otimização do processo", diz Wombacher sobre o consumo de eletricidade da instalação. "Se pudermos aproveitar melhor o processo e otimizar a quantidade de biomassa que obtemos em cada ciclo de fermentação, isso realmente afetará a relação entre o uso de energia e os quilos que saem pela porta."

O processo de gotejamento e enchimento da Meati permite que ela obtenha uma colheita maior de cada inoculação. Os esporos de micélio são cultivados em tanques de sementes antes de fluírem para um tanque de fermentação. Esse caldo é então transferido dos tanques de fermentação para uma esteira de enxágue projetada e construída sob medida, onde é enxaguado antes de ser bombeado para um tanque de diluição. Os aromatizantes são adicionados em um tanque de lotes, e o equipamento personalizado de drenagem e moldagem ajuda o micélio a assumir uma estrutura semelhante a uma costeleta, dando-lhe uma textura semelhante ao músculo animal antes de ser prensado e fatiado.

Após o fatiamento, um termoformador sela a bolsa a vácuo para preparar as costeletas para um forno sous vide a 165°F que as cozinha por injeção de vapor. A água resfriada fornecida ao forno reduz o tempo total de cozimento. Por fim, os cortes são finalizados e embalados para clientes de varejo e de serviços de alimentação.

A Malisko, uma empresa conhecida por sua experiência em integração de automação de processos, TI industrial e soluções de inteligência de fabricação, foi procurada para obter soluções de sistema de controle prontas para ajudar a Meati a otimizar esse processo. Para isso, foram especificadas a plataforma FactoryTalk da Rockwell Automation e o PlantPAx DCS, com grande ênfase na utilização da biblioteca padrão de objetos de processo Plant PAx.

Um recurso importante é o uso do mais recente Sequencer Object da versão 5.0 do PlantPAx da Rockwell Automation, que permite o controle do tipo de lote sem a necessidade de um servidor de lote dedicado. O Sequencer Object oferece uma solução flexível de sequenciamento de etapas baseada em controlador que reduz o tempo de engenharia ao automatizar procedimentos comuns do operador. A configuração passo a passo facilita o ajuste dos procedimentos diretamente das telas da HMI, sem a necessidade de criar ou modificar códigos personalizados no controlador. A Malisko ampliou essa funcionalidade com planilhas "Pinning" do Microsoft Excel para ler/gravar as configurações do sequenciador, proporcionando flexibilidade, escalabilidade e documentação do conjunto de registros familiar aos engenheiros de processo.

Além de lidar com a automação do processo de linha de base para cada unidade, o sequenciador é implantado como um gerenciador de receitas em lote para a ordem de execução e o gerenciamento de parâmetros de outros sequenciadores, de forma muito semelhante à maneira como um procedimento de unidade é tratado nas soluções em lote ISA-88. Essa abordagem permitiu agilidade na implementação de mudanças dinâmicas no processo, bem como um esquema de controle "regional" que permite que diferentes receitas mestras sejam implementadas em grupos de equipamentos semelhantes. A solução flexível de gerenciamento de receitas forneceu à Meati contagens ajustáveis de ciclos de queda e enchimento, que exigem apenas ajustes na receita em vez de modificações no código.

Os sistemas ajudaram a fornecer informações sobre as condições para o crescimento saudável do micélio sensível e, ao mesmo tempo, permitiram que a Meati tomasse decisões informadas sobre qualidade e desempenho. 

Juntando tudo

Há pouco espaço para erros em qualquer projeto, especialmente em um com um cronograma curto. A série de complicações que assolaram esse projeto o tornaria compreensível se tudo tivesse se resumido a desculpas e acusações: ter que remover o piso para instalar o encanamento e a drenagem adequados, elevar o telhado para adicionar equipamentos, mau tempo enquanto o telhado estava desligado, problemas de licenciamento, ter que combinar com a estética externa dos edifícios vizinhos e assim por diante.

Morse atribui à equipe do projeto a flexibilidade e a capacidade de encontrar soluções eficazes rapidamente, sob pressão para concluir o projeto dentro do prazo.

"No momento em que estávamos colocando as coisas on-line, ainda estávamos terminando a construção", diz Morse. "Se você olhar para o espaço, verá que havia muitas empreiteiras umas em cima das outras, mas tudo acabou bem. Chegamos à linha de chegada."

Os esforços de sustentabilidade dos fabricantes de alimentos estão cada vez mais preocupados com os consumidores. Isso é algo que a Meati levou a sério como empresa.

"Com a sustentabilidade do nosso produto, o que estamos procurando otimizar não é apenas a sustentabilidade, mas tem muitos impactos indiretos na sustentabilidade", diz Wombacher. Realmente começamos a nos concentrar na parte de P&D: "Como chegamos à micoproteína básica e paramos de tentar transformá-la em frango?" em alguns aspectos. Como podemos criar produtos que tenham ainda menos ingredientes?

"Temos um rótulo muito limpo quando nos comparamos a outras proteínas alternativas. Realmente não há muitos ingredientes com o micélio 95% que cultivamos internamente", acrescenta. "Quanto menos ingredientes tivermos, menos logística, menos remessas teremos de fornecedores. O consumidor também se identifica com isso quando está procurando uma plataforma de rótulo limpo. Se pudermos ter apenas um micélio básico que seja uma alternativa deliciosa e satisfatória à carne, acho que temos algo que pode realmente vencer no mercado."