Vayu Hill-Mainis labb vid Stanford University i Kalifornien har skapat en ny ost – eller åtminstone något som smakar ost – men som faktiskt är gjord av matavfall. Bioingenjören och hans team experimenterar med fermentering med hjälp av svampar, en process som förvandlar kasserade biprodukter till något som på ett trovärdigt sätt skulle kunna pryda en charkbricka.

"En av de mest fantastiska sakerna vi nyligen upptäckte är att vi kan ta avfall och tillsätta några få ingredienser i en svampfermentering och skapa denna läckra ost som liknar en Pecorino eller Parmigiano," säger Hill-Maini.

Fermentering är en biologisk process där organismer omvandlar kolhydrater som stärkelse eller socker till ämnen som alkohol, utan att använda syre. De mest kända exemplen är bakning och bryggning, där jäst bryter ner socker till etanol och koldioxid. Men det är inte bara vetemjöl eller korn som kan driva fermentering – alla möjliga ämnen är lämpliga, kända inom biologin som substrat.

Med de senaste bioteknikverktygen tar företag biprodukter från livsmedelsindustrin som för närvarande kasseras eller har lågt värde, och använder fermentering för att förvandla dem till något användbart. Storbritannien-baserade Fermtech omvandlar kakaoskal, som normalt slängs, till ett kakaopulversalternativ. "Om du skulle lukta på en påse kakaoskal skulle du verkligen slås av den intensiva chokladiga karaktären," säger vd Andy Clayton, som tycker att det är synd att biprodukter komposteras eller bränns istället för att använda mikroorganismer för att bryta ner de hårda bitarna och göra dem biotillgängliga för människor samtidigt som smakerna bevaras.

Att använda en bredare palett av substrat kan spara pengar, hjälpa miljön och utöka smaken. "Vi är liksom smakgruvarbetare," säger Clayton.

Ta ärtor. Protein utgör ungefär en fjärdedel av en ärta, och ärtprotein har blivit allt populärare. Vad ska man då göra med de andra tre fjärdedelarna? Det gör "ett perfekt substrat för fermentering," enligt Bosco Emparanza, vd för Spaniens MOA Foodtech. Hans företag samlar in data om miljöförhållanden och tillgängliga substrat, sekvenserar genomerna hos mikroorganismer som är lämpliga för livsmedelsindustrin, och har tränat en AI för att räkna ut vilka kombinationer som ger bäst avkastning. Emparanza förundras över hastigheten: "När vi startade företaget kunde vi utveckla en bioprocess på två veckor. Nuförtiden kan plattformen utveckla 300 bioprocesser per timme."

MOA Foodtech upptäckte de bästa mikroorganismerna för att använda överbliven stärkelse och fiber från ärtproteinindustrin – biprodukter som normalt skulle säljas till bottenpriser för djurfoder eller kasseras. Företaget arbetar för att få tillbaka dem i den mänskliga livsmedelskedjan.

Tysklands MicroHarvest har utvecklat en konfidentiell process som påskyndar fermentering, med hjälp av biprodukter från sockerindustrin som melass, som vanligtvis inte äts i Tyskland. Istället för att bönder matar det till kor, samarbetar MicroHarvest med sockertillverkare och djurfoderproducenter för att omvandla sidoströmmar till premiumdjurfoder. Vd och medgrundare Katelijne Bekers beskriver kattgodiset Vegcat som havande en umamismak utan bitterheten hos vissa växtbaserade proteiner.

Singapores Mottainai Food Tech använder också okonventionella och underskattade ingredienser som är näringsrika och allmänt tillgängliga i hela Asien. Namnet kommer från den japanska termen mottainai, som beklagar slöseri – tänk "spara på, inte slösa." Företaget har producerat ett köttsubstitut som kallas Jiro Meat baserat på okara, en sojamassa som vanligtvis kasseras efter att ha gjort tofu och sojamjölk, och har nyligen startat ett växtbaserat tonfiskprojekt. De har experimenterat med olika mikroorganismer för att minimera bismaker och maximera önskvärda smakföreningar som umami eller sötma. "Om fem år hoppas vi kunna ha ett brett utbud av ingredienser," säger medgrundaren Daryl Pek.

Tillbaka på Stanford arbetar Hill-Mainis labb med precisionsfermentering, vilket innebär genetiskt modifierade mikroorganismer för att producera specifika proteiner eller fetter. Men deras senaste genombrott använder vanlig svamp, inte genetiskt modifierad, för att omvandla avfall till ostliknande produkter. "Det är som att trolla fram något ur ingenting," säger Hill-Maini.