Kolm aastat kestva DigiFoundry 2.0 projekt jätkab varasemat koostööprojekti, mis kestis aastatel 2023–2026. Esimese projekti fookuses oli prototüübi loomine automatiseeritud mikroobitüvede arendamiseks ning süsteem, millega saab uusi rasvu tootvaid mikroorganisme kiiremini disainida, katsetada ja täiustada. Projekt hõlmas ka pilootmahus fermentatsioonikatseid, toodete maitse- ja lõhnaomaduste ning tootmisprotsessi tehnilis-majanduslikku hindamist.

Uus projekt viib senise töö järgmisele tasemele, ühendades biotehnoloogilise tüvede arenduse täiustatud fermentatsiooniprotsesside, automatiseerimise ja digitaalse protsessijuhtimisega. Selle eesmärk on luua tehnoloogiline alus ÄIO mikroobsete õlide tõhusaks, skaleeritavaks ja kuluefektiivseks tootmiseks, vähendades samal ajal nii arendus- kui tootmiskulusid ning võimaldades uute koostisosade kiiremat väljatöötamist.

„DigiFoundry projektiga lõime vundamendi, nüüd ühendame bioloogia, fermentatsiooni ja digitaliseerimise üheks integreeritud tootmissüsteemiks,“ ütles TalTechi professor, ÄIO kaasasutaja ja tehnoloogiajuht Petri-Jaan Lahtvee.

„Meie eesmärk on muuta mikroobse õli tootmine mitte ainult jätkusuutlikuks, vaid ka tööstuslikus mahus väga tõhusaks ja majanduslikult konkurentsivõimeliseks. Ühendades täiustatud fermentatsiooni automatiseerimise ja andmepõhise protsessiarendusega, saame kiiremini õppida, kiiremini optimeerida ning lõpuks toota paremaid koostisosi väiksemate ressurssidega.“

ÄIO arendab alternatiive traditsioonilistele õlidele ja rasvadele

ÄIO arendab fermentatsioonitehnoloogiaid, mille abil muudetakse toidu-, põllumajandus- ja puidutööstuse madala väärtusega orgaanilised kõrvalvood kõrge väärtusega õlideks ja rasvadeks. Traditsiooniliste õlikultuuride või loomsete rasvade asemel kasutatakse mikroorganisme tõhusate bioloogiliste tootmisplatvormidena.

Selline lähenemine võimaldab luua alternatiivseid rasvade ja õlide allikaid, vähendades samal ajal sõltuvust põllumajandusmaast, kliimatingimustest ning pikkadest globaalsetest tarneahelatest. ÄIO tehnoloogia eesmärk on pakkuda tavapärastele koostisosadele nagu troopilised õlid ja loomsed rasvad, alternatiive, mida saaks kasutada kosmeetika-, toidu- ja teistes tööstusharudes. Ettevõtte andmetel võib ÄIO fermentatsiooniprotsess vähendada maakasutust kuni 97% ja veetarbimist kuni 90% võrreldes tavapäraste tootmismeetoditega. 

Digitaliseerimine aitab muuta täppisfermentatsiooni tööstuslikult teostatavaks

Digitaliseerimine on ÄIO jaoks oluline selleks, et muuta täppisfermentatsioon äriliselt elujõuliseks tehnoloogiaks. Bioloogilised protsessid toodavad väga suurel hulgal andmeid – alates mikroorganismide toimivusest ja fermentatsioonitingimustest kuni tootlikkuse ning toote omadusteni. Nende andmete ühendamine automatiseeritud ja digitaalsete süsteemide kaudu aitab lühendada arendustsükleid, parandada protsesside juhtimist ning muuta laboriuuringute tulemused korratavaks tööstuslikuks tootmiseks.

„Biotehnoloogia tulevik ei seisne ainult paremate mikroorganismide väljatöötamises. Sama oluline on luua nende ümber nutikamad protsessid,“ lisas Lahtvee. „Kui suudame fermentatsiooni reaalajas paremini mõista ja juhtida, saame kasutada ressursse tõhusamalt, vähendada tootmiskulusid ning kohandada protsessi palju kiiremini erinevate toorainete ja toodetega. See on oluline samm selle suunas, et fermentatsioonipõhistest rasvadest ja õlidest saaks tõeline tööstuslik alternatiiv.“

ÄIO ja TFTAK jätkavad pikaajalist teaduskoostööd

DigiFoundry 2.0 jätkab ÄIO ja TFTAKi teaduskoostööd. TFTAK on Eesti eraomandis olev teadus- ja arendusorganisatsioon, mille eesmärk on kiirendada toidu- ja biotehnoloogia innovatsiooni.

TFTAK tegutseb bioprotsesside optimeerimise, toiduteaduse, analüütika ja tootearenduse valdkondades, toetades projekte alates laboriuuringutest ja pilootskaala arendusest kuni tööstusliku tootmise katsetusteni.

Varasemas DigiFoundry projektis panustas TFTAK töövoo ning mikroobsete toodete hindamismeetodite arendamisse, sealhulgas sensoorsesse analüüsi ja soovimatute maitsete ning lõhnade tuvastamisse. Koostöö toetas samuti sünteetilise bioloogia võimekuste ja mikroobide skriinimise meetodite arendamist.

DF2.0 projektis jätkab TFTAK oma teadmiste ja kogemuse panustamist sünteetilise bioloogia, täppisfermentatsiooni ja bioprotsesside arendamise valdkonnas, aidates ühendada mikroobitüvede arenduse järjest enam automatiseeritud ja andmepõhise tootmisega.

„DF2.0 ühendab kaks valdkonda, mis on tööstusliku biotehnoloogia järgmise põlvkonna jaoks olulised: tipptasemel bioloogia ja nutikas protsessiarendus,“ ütles dr Steven van der Hoek, TFTAKi teadusjuht.

„Sünteetilise bioloogia, fermentatsiooni ja digitaalsete tööriistade ühendamise kaudu saame igast arendustsüklist koguda palju rohkem teadmisi ning kasutada neid järgmise tsükli parandamiseks. See koostöö võimaldab meil luua tehnoloogiaid, mis on teaduslikult ambitsioonikad, kuid samal ajal algusest peale kavandatud tööstuslikuks kasutamiseks.“

Projekt käivitub ajal, mil ÄIO liigub tehnoloogiaarendusest laiemasse kommertstootmise faasi. ÄIO asutati 2022. aastal Tallinna Tehnikaülikooli hargettevõttena. Ettevõte on viimastel aastatel liikunud laborikatsetest suuremate fermentatsioonimahtude poole ning otsib võimalusi tootmise edasiseks skaleerimiseks.