Cómo los fabricantes de microcultura desarrollan tecnologías avanzadas

Según estimaciones de la compañía analítica internacional Mordor Intelligence, el mercado global de cultivos de arranque hoy es de $ 1.39 mil millones, y para 2031 alcanzará $ 1.83 mil millones con una tasa de crecimiento anual promedio de 5.6%. Más de la mitad, el 55,6%, representaba productos lácteos. El mercado está muy concentrado: dos tercios de las ventas son controladas por empresas de Europa y Estados Unidos.

El volumen del mercado ruso de consumo de sourdough por la industria láctea, según un estudio de la empresa consultora Strategy Partners (a disposición de la oficina editorial), en 2022 en términos físicos ascendió a 775 toneladas. Según los analistas, para 2030 crecerá a 1 millón de toneladas. Al mismo tiempo, hasta 2022, Rusia no experimentó una escasez de agridulces - vinieron de proveedores internacionales. Según Strategy Partners, los importadores, principalmente las empresas europeas, representaron el 90% del mercado. Después de la partida de actores clave, los productores rusos se enfrentaron a interrupciones en el suministro de cultivos de arranque. Según Dmitry Fursayev, director general de la Uglich Biofactory, productor interno de la masa, la retirada del mercado ruso Novonesis (la empresa se formó en 2023 a través de la fusión de dos gigantes biotecnológicos daneseses - Novozymes y Chr. Hansen). - RBC) amenazó el 40% de la producción de productos lácteos.

“La escala de la tarea es evidente a partir de la brecha de las colecciones. Los bancos rusos de cepas industriales tienen miles de muestras, mientras que Novonesis tiene alrededor de 50.000, dice Dmitry Fursayev. Según él, el problema no es sólo en cantidad: Las colecciones occidentales se están volviendo inaccesibles, y nacionales, creadas en la URSS, parcialmente perdidas o no cumplen con los requisitos modernos.

La formación de nuestro propio biobanco es una tarea estratégica para la industria. El proyecto nacional “Apoyo técnico de la bioeconomía” fue lanzado en 2026. Su tarea clave es unir la ciencia, el negocio y el estado para crear una escuela rusa de microbiología industrial. La producción propia de arrancadores “vivos” debe garantizar la estabilidad de la industria y la independencia tecnológica. El proyecto nacional prevé la asignación de subvenciones a microbiólogos que abarcan hasta el 70% de los costos de la investigación y el desarrollo en el desarrollo y la producción de enzimas. Los fabricantes de biocomponentes también pueden contar con financiación preferente: por ejemplo, solicitar préstamos del Fondo de Desarrollo Industrial por un monto de 5 millones a 1.000 millones de rublos. al 3-5% anual.

Innovación con congelación

Las capacidades de producción nacional en el mercado de la masa hasta hace poco estuvieron representadas por dos empresas principales - en la región de Moscú y Uglich, pero su potencial de producción no era suficiente para cubrir plenamente las necesidades de la industria, dice Dmitry Fursayev. En 2026, la situación comienza a cambiar, señala: “Soyuzsnab Group of Companies lanzó la primera producción rusa de starters criogranulados en la región de Moscú y se convirtió en el tercer fabricante del mundo para dominar esta tecnología basada en la congelación profunda con la formación de gránulos en un ambiente de baja temperatura. Este enfoque aumenta la estabilidad y mantiene la alta actividad metabólica de las cepas, que es importante para la calidad de los productos de las industrias lácteas y farmacéuticas”. El desarrollo de estas tecnologías avanzadas es necesario para crear una bioeconomía completa, destaca Dmitry Fursayev.

El proyecto para la producción de cultivos de arranque congelados es implementado por la empresa "Green Lines", miembro del Grupo de Empresas Soyuzsnab. La primera planta de producción sólo produjo levadura seca. En 2024, la empresa recibió un préstamo preferencial de 110 millones de rublos del Fondo de Desarrollo de la Industria de la Región de Moscú para ampliar la producción. En el otoño de 2025, el Ministerio de Agricultura y Alimentación de la Región de Moscú proporcionó a la empresa una subvención de 35,5 millones de rublos para reembolsar los costos de la labor de investigación y desarrollo.

El apoyo estatal del proyecto permitió ampliar la base de producción e investigación de la empresa y pasar a la introducción industrial de su propia tecnología de producción de cultivos, dice Elena Rusanova, directora del Centro de Investigación para la Industria Alimentaria y Farmacéutica Soyuzsnab. “Esto no se trata sólo de dominar la tecnología de criogranulación extranjera, sino de crear nuestra propia plataforma tecnológica que nos permita gestionar las características de la cultura en cada etapa de producción”, dijo. Para la industria biotecnológica, esto es de importancia fundamental hoy: en la producción de starters, la competitividad se determina por la eficacia que el fabricante puede trabajar con microorganismos en todas las etapas.

Según Elena Rusanova, la tecnología de producción se basa en dos importantes desarrollos científicos del Grupo Soyuzsnab. El primero es su propio entorno nutritivo para el cultivo de microorganismos. Su composición se selecciona teniendo en cuenta la fisiología de cepas específicas y permite aumentar significativamente la eficiencia de la acumulación de biomasa y obtener culturas con alta actividad metabólica. El segundo desarrollo es sus propios entornos y composiciones protectores, que se utilizan en las etapas de concentración, congelación y posterior almacenamiento de cultivos. Su tarea es preservar la viabilidad y la actividad funcional de las células después del procesamiento. Como resultado, en términos de la eficiencia del crecimiento de ciertos grupos de microorganismos, la empresa ha alcanzado el nivel de los principales productores del mundo, y en varias características los cultivos obtenidos superan los análogos extranjeros existentes, dice Elena Rusanova.

La fábrica de cepas

A finales de 2026 - principios de 2027 en la región de Yaroslavl en el territorio de la Uglich Cheese y Dairy Plant, la primera etapa de la Biofactoria Uglich comenzará el trabajo completo, reclamando el estado de uno de los mayores productores de agridulce en el país. La empresa con un área de 6,4 mil metros cuadrados. m crea bajo el proyecto nacional "Apoyo técnico de bioeconomía" la explotación agroindustrial "Agranta". Su capacidad de diseño en la primera etapa - 32-35 toneladas de arrancadores lyofilizados por año - cubrirá hasta el 30% de las necesidades del mercado ruso en este producto, y en el futuro - hasta el 50%, dice el jefe de investigación y desarrollo de la biofactoria Uglich Irina Mozgova. Mientras que la biofactoria Uglich produce murciélagos experimentales de sourdough, que ya se utilizan en la producción. Así, la Uglich Cheese y Dairy Plant con su ayuda produjeron varios lotes de queso ruso.

En el futuro, está previsto lanzar la segunda etapa para la producción de arrancadores de fondo. La producción permitirá considerar la posibilidad de exportar estos productos, que servirán para cumplir las tareas del proyecto nacional para formar el liderazgo tecnológico de Rusia en el campo de la biotecnología, dice Irina Mozgova.

Al mismo tiempo, la Biofactoria Uglich debe convertirse no sólo en uno de los principales fabricantes de biocomponentes, sino también en una plataforma de investigación que combinará los logros de los científicos y las capacidades de la industria. El centro científico y tecnológico de la empresa, creado en asociación con las principales organizaciones científicas del país, ocupará unos 2 mil metros cuadrados. Se incluirán cuatro laboratorios: análisis genético, bioinformación, detección de cepas y creación de azufre, así como un taller piloto. Se espera que unos 40 científicos trabajen en el centro.

La creación de un centro científico permitirá resolver integralmente las principales tareas de los fabricantes rusos - desarrollar tecnologías para crear starters con propiedades productivas y valiosas y organizar su producción industrial, dice Irina Mozgova. La tarea clave de los científicos será participar en la formación y escalado del biobanco nacional de cepas, ya que sin una amplia diversidad genética es imposible crear starters para diferentes tipos de productos y condiciones de producción, explica. Los líderes mundiales tienen cerca de 50 mil cepas, que son órdenes de magnitud superior al volumen de biobancos de organizaciones rusas. En la biofactoria Uglich se ha creado un biobanco con cerca de 300 cepas con planes de expansión significativa.

También es necesario desarrollar competencias en el campo de la cría tradicional y moderna para aislar las cepas con alto potencial de producción: resistencia al phage (la capacidad de resistir virus), efecto de stop (la capacidad de detener la formación del ácido en el momento adecuado), ciertas propiedades para la formación del gusto, el olor y la textura del producto, señala Irina Mozgova. Otra tarea importante, según ella, es el desarrollo de la levadura nupcial con propiedades tecnológicas idénticas, pero diferente sensibilidad a los bacteriófagos. Esta competencia le permite sustituir rápidamente un starter por otro en caso de infección de phage en la planta, sin cambiar el proceso tecnológico.

Los científicos van a la fábrica

El camino de la investigación fundamental a un producto industrial es complejo y, por regla general, bastante largo, dice Leonid Nikulin, CEO de la empresa biotecnológica Novosibirsk Vector-BiAlgam. “Nuestra compañía lo conoce bien en la práctica. Crecimos de un centro científico estatal y heredamos una base científica seria y desarrollos fundamentales. Pero para convertir este potencial en un producto industrial popular - cultivos de arranque domésticos para la industria alimentaria, preparaciones probióticas y productos - fue necesario crear una infraestructura de producción e ingeniería de pleno derecho, desarrollar regulaciones tecnológicas, un sistema de control de calidad y capacitar a especialistas capaces de trabajar en la intersección de la ciencia y la producción, explica.

La empresa produce sourdoughs, lysates (productos de la degradación de las paredes celulares de microorganismos probióticos), biomasa seca de bacterias, bioadditivos y desarrolla tecnologías para la creación de productos lácteos fermentados con efecto probiótico. La capacidad de la planta permite producir hasta 40 kg de biomasa seca, 10 litros de biomasa líquida y 500 mil cápsulas con probióticos al mes.

La dificultad es que el resultado científico debe ser revisado, adaptado a las condiciones de producción reales, garantizar la reproducibilidad, la eficiencia económica y la posibilidad de escalar, señala Leonid Nikulin. Lo que funciona bien en el laboratorio no siempre se transfiere automáticamente a la producción industrial. Al escalar, los parámetros de proceso, las propiedades de materia prima, los requisitos de equipo cambian, explica. Por lo tanto, son necesarias numerosas pruebas, refinamiento de la tecnología y su posterior validación. Además, un producto industrial debe cumplir con los requisitos económicos: ser estable en calidad, reproducible de lote a lote y competitivo en coste.

“Es por eso que consideramos importante desarrollar la interacción entre ciencia, educación y negocios. Necesitamos especialistas que entiendan no sólo el lado científico de la biotecnología, sino también las características específicas de la producción industrial, dice Leonid Nikulin. Es muy importante que el proyecto nacional ayude a resolver este problema hoy, creando nuevas oportunidades de interacción entre ciencia, educación y negocios, apoyando la introducción de desarrollos científicos y el desarrollo de competencias tecnológicas. Es especialmente importante que este trabajo sea de carácter sistemático y que la vinculación “escuela – universidad – organización científica – empresa” se convierta en parte de un sistema educativo y productivo sostenible.

Durante más de una década, Vector-BiAlgam, junto con la administración de la región de Novosibirsk y el Liceo Biotecnológico No. 21, ha estado construyendo una trayectoria perfecta: desde el banco escolar hasta el lugar de trabajo. La empresa invita a los estudiantes de liceo a sus laboratorios innovadores, y en el territorio del lyceum crea condiciones para el desarrollo profundo de nuevos programas. Esto da a cada estudiante la oportunidad de construir su trayectoria — biotecnología vegetal, edición genómica, biofísica— bajo la dirección de investigadores actuales. Las inversiones totales en este proyecto educativo ascendieron a 55 millones de rublos, de los cuales 15 millones eran fondos de Vector-BiAlhama. Más de 100 graduados universitarios ya trabajan para la empresa.

El apoyo estatal en diferentes etapas ayuda a las empresas a pasar por la parte más consumida del ciclo biotecnológico - investigación científica, y luego a acelerar significativamente la transición a una producción estable, concluye Elena Rusanova. Por lo tanto, la producción biotecnológica se acerca a su objetivo final - formar una base de producción en Rusia que pueda satisfacer plenamente la demanda del mercado nacional de cultivos de arranque.