Wie Mikrokulturhersteller fortschrittliche Technologien entwickeln

Nach Schätzungen des internationalen Analyseunternehmens Mordor Intelligence beträgt der globale Markt für Starterkulturen heute 1,39 Milliarden US-Dollar und wird bis 2031 1,83 Milliarden US-Dollar mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 5,6% erreichen. Mehr als die Hälfte davon, 55,6%, entfielen auf Milchprodukte. Der Markt ist hochkonzentriert: Zwei Drittel des Umsatzes werden von Unternehmen aus Europa und den USA kontrolliert.

Das Volumen des russischen Marktes des Sauerteigverbrauchs durch die Milchindustrie betrug laut einer Studie des Beratungsunternehmens Strategy Partners (zur Verfügung der Redaktion) im Jahr 2022 physisch 775 Tonnen. Analysten zufolge wird sie bis 2030 auf 1 Million Tonnen anwachsen. Zur gleichen Zeit, bis 2022, hatte Russland keinen Mangel an Sauerteig - sie kamen von internationalen Lieferanten. Laut Strategy Partners machten Importeure, hauptsächlich europäische Unternehmen, 90% des Marktes aus. Nach dem Ausscheiden der wichtigsten Akteure waren die russischen Hersteller mit Unterbrechungen bei der Lieferung von Startern konfrontiert. Laut Dmitry Fursayev, dem Generaldirektor der Uglich Biofactory, einem inländischen Hersteller von Sauerteig, hat sich Novonesis vom russischen Markt zurückgezogen (das Unternehmen wurde 2023 durch die Fusion zweier dänischer Biotech-Giganten - Novozymes und Chr. Hansen - gegründet). - RBC bedroht 40% der Produktion von Milchprodukten.

„Das Ausmaß der Aufgabe zeigt sich an der Lücke in den Sammlungen. Russische Banken von Industriestämmen haben Tausende von Proben, während Novonesis etwa 50.000 hat, sagt Dmitry Fursayev. Ihm zufolge liegt das Problem nicht nur in der Menge: Westliche Sammlungen werden unzugänglich und inländisch, in der UdSSR geschaffen, teilweise verloren oder entsprechen nicht den modernen Anforderungen.

Die Bildung einer eigenen Biobank ist eine strategische Aufgabe für die Industrie. Das nationale Projekt „Technologische Unterstützung der Bioökonomie wurde 2026 gestartet. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Wissenschaft, Wirtschaft und Staat zu vereinen, um eine russische Schule für industrielle Mikrobiologie zu schaffen. Eigene Produktion von „Live-Startern soll der Industrie Stabilität und technologische Unabhängigkeit sichern. Das nationale Projekt sieht die Vergabe von Subventionen an Mikrobiologen vor, die bis zu 70% der Kosten für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Entwicklung und Produktion von Enzymen abdecken. Hersteller von Biokomponenten können auch auf eine Vorzugsfinanzierung zählen: Beantragen Sie beispielsweise Kredite aus dem Fonds für industrielle Entwicklung in Höhe von 5 Millionen bis 1 Milliarde Rubel. bei 3-5% pro Jahr.

Innovation mit Einfrieren

Die inländischen Produktionskapazitäten auf dem Sauerteigmarkt waren bis vor kurzem durch zwei Hauptunternehmen vertreten - in der Region Moskau und Uglich, aber ihr Produktionspotenzial reichte nicht aus, um die Bedürfnisse der Branche vollständig zu decken, sagt Dmitry Fursayev. Im Jahr 2026 beginnt sich die Situation zu ändern, stellt er fest: „Die Sojusnab-Unternehmensgruppe startete die erste russische Produktion von kryogranulatierten Startern in der Region Moskau und wurde der dritte Hersteller der Welt, der diese Technologie auf der Grundlage des Tiefkühlens mit der Bildung von Granulaten in einer Tieftemperaturumgebung beherrschte. Dieser Ansatz erhöht die Stabilität und hält die hohe metabolische Aktivität der Stämme aufrecht, was für die Qualität der Produkte der Milch- und Pharmaindustrie wichtig ist. Die Entwicklung solcher fortschrittlichen Technologien ist notwendig, um eine vollwertige Bioökonomie zu schaffen, betont Dmitry Fursayev.

Das Projekt zur Produktion von gefrorenen Starterkulturen wird von der Firma "Green Lines", einem Mitglied der Soyuzsnab Unternehmensgruppe, umgesetzt. Die erste Produktionsanlage produzierte nur Trockensaft. Im Jahr 2024 erhielt das Unternehmen ein Vorzugsdarlehen von 110 Millionen Rubel aus dem Moskauer Industrieentwicklungsfonds, um die Produktion zu erweitern. Im Herbst 2025 gewährte das Ministerium für Landwirtschaft und Ernährung der Region Moskau dem Unternehmen einen Zuschuss von 35,5 Millionen Rubel, um die Kosten für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu erstatten.

Die staatliche Unterstützung des Projekts ermöglichte es, die Produktions- und Forschungsbasis des Unternehmens zu erweitern und zur industriellen Einführung einer eigenen Technologie für die Pflanzenproduktion überzugehen, sagt Elena Rusanova, Leiterin des Forschungszentrums für Lebensmittelindustrie und Pharmazie Soyuzsnab. "Es geht nicht nur darum, die ausländische Kryogranulationstechnologie zu beherrschen, sondern auch darum, eine eigene technologische Plattform zu schaffen, mit der wir die Eigenschaften der Kultur in jeder Phase der Produktion verwalten können", sagte sie. Für die Biotech-Industrie ist dies heute von grundlegender Bedeutung: Bei der Herstellung von Startern wird die Wettbewerbsfähigkeit davon bestimmt, wie effektiv der Hersteller in allen Phasen mit Mikroorganismen arbeiten kann.

Laut Elena Rusanova basiert die Produktionstechnologie auf zwei wichtigen wissenschaftlichen Entwicklungen der Sojussnab-Gruppe. Die erste ist eine eigene Nährstoffumgebung für den Anbau von Mikroorganismen. Ihre Zusammensetzung wird unter Berücksichtigung der Physiologie spezifischer Stämme ausgewählt und ermöglicht es, die Effizienz der Biomasseakkumulation signifikant zu erhöhen und Kulturen mit hoher metabolischer Aktivität zu erhalten. Die zweite Entwicklung sind eigene Schutzumgebungen und Zusammensetzungen, die in den Phasen der Konzentration, des Einfrierens und der anschließenden Lagerung von Kulturen verwendet werden. Ihre Aufgabe ist es, die Lebensfähigkeit und funktionelle Aktivität der Zellen nach der Verarbeitung zu erhalten. Als Ergebnis hat das Unternehmen in Bezug auf die Effizienz des Anbaus bestimmter Gruppen von Mikroorganismen das Niveau der weltweit führenden Produzenten erreicht, und in einer Reihe von Eigenschaften übertreffen die gewonnenen Kulturen bestehende ausländische Analoga, sagt Elena Rusanova.

Die Stammfabrik

Ende 2026 - Anfang 2027 wird in der Region Jaroslawl auf dem Territorium des Uglich-Käse- und Milchwerks die erste Phase der Uglich-Biofabrik mit der vollen Arbeit beginnen und den Status eines der größten Sauerteigproduzenten des Landes beanspruchen. Das Unternehmen mit einer Fläche von 6,4 Tausend Quadratmetern. m schafft im Rahmen des nationalen Projekts "Technologische Unterstützung der Bioökonomie" die agroindustrielle Holding "Agranta". Seine Designkapazität in der ersten Phase - 32-35 Tonnen lyophilisierte (trockene) Starter pro Jahr - wird bis zu 30% des Bedarfs des russischen Marktes an diesem Produkt decken, und in Zukunft - bis zu 50%, sagt die Leiterin der Forschung und Entwicklung der Uglich-Biofabrik Irina Mozgova. Während die Uglich Biofactory experimentelle Chargen von Sauerteig produziert, die bereits in der Produktion verwendet werden. So produzierte die Uglich Cheese and Dairy Plant mit ihrer Hilfe mehrere Chargen russischen Käses.

In Zukunft ist geplant, die zweite Stufe für die Produktion tiefgefrorener Starter zu starten. Die Produktion wird es ermöglichen, die Möglichkeit des Exports dieser Produkte in Betracht zu ziehen, was dazu dienen wird, die Aufgaben des nationalen Projekts zu erfüllen, um die technologische Führung Russlands im Bereich der Biotechnologie zu bilden, sagt Irina Mozgova.

Gleichzeitig soll die Uglich Biofactory nicht nur zu einem der führenden Hersteller von Biokomponenten werden, sondern auch zu einer Forschungsplattform, die die Leistungen von Wissenschaftlern und die Fähigkeiten der Industrie vereint. Das wissenschaftliche und technologische Zentrum des Unternehmens, das in Partnerschaft mit führenden wissenschaftlichen Organisationen des Landes gegründet wurde, wird etwa 2 Tausend Quadratmeter einnehmen. Es wird vier Laboratorien umfassen: Genanalyse, Bioinformationsanalyse, Screening von Stämmen und Sauerteigbildung sowie einen Pilotworkshop. Es wird erwartet, dass etwa 40 Wissenschaftler im Zentrum arbeiten.

Die Schaffung eines wissenschaftlichen Zentrums wird es ermöglichen, die Hauptaufgaben der russischen Hersteller umfassend zu lösen - Technologien für die Schaffung von Startern mit produktiven und wertvollen Eigenschaften zu entwickeln und ihre industrielle Produktion zu organisieren, sagt Irina Mozgova. Die Hauptaufgabe der Wissenschaftler wird es sein, an der Bildung und Skalierung der nationalen Biobank von Stämmen teilzunehmen, da es ohne eine breite genetische Vielfalt unmöglich ist, Starter für verschiedene Arten von Produkten und Produktionsbedingungen zu schaffen, erklärt sie. Weltmarktführer haben etwa 50 Tausend Stämme, was um Größenordnungen höher ist als das Volumen der Biobanken russischer Organisationen. In der Uglich Biofactory wurde eine Biobank mit etwa 300 Stämmen mit Plänen für eine signifikante Expansion geschaffen.

Es ist auch notwendig, Kompetenzen im Bereich der traditionellen und modernen Züchtung zu entwickeln, um Stämme mit hohem Produktionspotenzial zu isolieren: Phagenresistenz (die Fähigkeit, Viren zu widerstehen), Stop-Effekt (die Fähigkeit, die Säurebildung zum richtigen Zeitpunkt zu stoppen), bestimmte Eigenschaften für die Bildung von Geschmack, Geruch und Textur des Produkts, bemerkt Irina Mozgova. Eine weitere wichtige Aufgabe ist ihrer Meinung nach die Entwicklung von "Zwillingssaft" mit identischen technologischen Eigenschaften, aber unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenüber Bakteriophagen. Diese Kompetenz ermöglicht es Ihnen, im Falle einer Phageninfektion in der Anlage schnell einen Starter durch einen anderen zu ersetzen, ohne den technologischen Prozess zu ändern.

Wissenschaftler gehen in die Fabrik

Der Weg von der Grundlagenforschung zum Industrieprodukt ist komplex und in der Regel recht lang, sagt Leonid Nikulin, CEO des Novosibirsk Biotech-Unternehmens Vector-BiAlgam. „Unsere Firma kennt ihn in der Praxis gut. Wir sind aus einem staatlichen wissenschaftlichen Zentrum aufgewachsen und haben eine ernsthafte wissenschaftliche Basis und grundlegende Entwicklungen geerbt. Aber um dieses Potenzial in ein beliebtes Industrieprodukt zu verwandeln - heimische Starterkulturen für die Lebensmittelindustrie, probiotische Präparate und Produkte - war es notwendig, eine vollwertige Produktions- und Ingenieurinfrastruktur zu schaffen, technologische Vorschriften zu entwickeln, ein Qualitätskontrollsystem zu entwickeln und Spezialisten auszubilden, die in der Lage sind, an der Schnittstelle von Wissenschaft und Produktion zu arbeiten , erklärt er.

Das Unternehmen produziert Sauerteig, Lysate (Produkte des Abbaus der Zellwände probiotischer Mikroorganismen), trockene Biomasse von Bakterien, Bioadditive und entwickelt Technologien zur Herstellung fermentierter Milchprodukte mit probiotischer Wirkung. Die Kapazität der Anlage ermöglicht die Herstellung von bis zu 40 kg trockener Biomasse, 10 Liter flüssiger Biomasse und 500.000 Kapseln mit Probiotika pro Monat.

Die Schwierigkeit besteht darin, dass das wissenschaftliche Ergebnis überprüft und an die realen Produktionsbedingungen angepasst werden muss, um Reproduzierbarkeit, Wirtschaftlichkeit und die Möglichkeit der Skalierung zu gewährleisten, bemerkt Leonid Nikulin. Was im Labor gut funktioniert, wird nicht immer automatisch auf die industrielle Produktion übertragen. Bei der Skalierung ändern sich Prozessparameter, Rohstoffeigenschaften, Geräteanforderungen, erklärt er. Daher sind zahlreiche Tests, eine Verfeinerung der Technologie und ihre anschließende Validierung notwendig. Darüber hinaus muss ein Industrieprodukt wirtschaftliche Anforderungen erfüllen: qualitativ stabil, von Charge zu Charge reproduzierbar und kostengünstig wettbewerbsfähig sein.

Deshalb halten wir es für wichtig, das Zusammenspiel von Wissenschaft, Bildung und Wirtschaft zu entwickeln. Wir brauchen Spezialisten, die nicht nur die wissenschaftliche Seite der Biotechnologie verstehen, sondern auch die Besonderheiten der industriellen Produktion, sagt Leonid Nikulin. Es ist sehr wichtig, dass das nationale Projekt dazu beiträgt, dieses Problem heute zu lösen, zusätzliche Möglichkeiten für die Interaktion zwischen Wissenschaft, Bildung und Wirtschaft zu schaffen und die Einführung wissenschaftlicher Entwicklungen und die Entwicklung technologischer Kompetenzen zu unterstützen. Es ist besonders wichtig, dass diese Arbeit systematischer Natur ist und die Verknüpfung „Schule – Universität – wissenschaftliche Organisation – Unternehmen Teil eines nachhaltigen Bildungs- und Produktionssystems wird.

Seit mehr als einem Jahrzehnt baut Vector-BiAlgam zusammen mit der Verwaltung der Region Nowosibirsk und dem biotechnologischen Lyzeum Nr. 21 einen nahtlosen Weg auf: von der Schulbank bis zum Arbeitsplatz. Das Unternehmen lädt Lyceum-Studenten in seine innovativen Labors ein und schafft auf dem Gebiet des Lyceums die Bedingungen für die eingehende Entwicklung neuer Programme. Dies gibt jedem Schüler die Möglichkeit, seine Flugbahn - Pflanzenbiotechnologie, Genombearbeitung, Biophysik - unter der Leitung von aktuellen Forschern zu entwickeln. Die Gesamtinvestitionen in dieses Bildungsprojekt beliefen sich auf 55 Millionen Rubel, von denen 15 Millionen Fonds von Vector-BiAlhama waren. Mehr als 100 Hochschulabsolventen arbeiten bereits für das Unternehmen.

Staatliche Unterstützung in verschiedenen Phasen hilft Unternehmen, den zeitaufwendigsten Teil des biotechnologischen Zyklus - die wissenschaftliche Forschung - zu durchlaufen und dann den Übergang zu einer stabilen Produktion deutlich zu beschleunigen, schließt Elena Rusanova. So nähert sich die biotechnologische Produktion ihrem ultimativen Ziel - eine Produktionsbasis in Russland zu bilden, die die Nachfrage des heimischen Marktes nach Startern vollständig befriedigen kann.