Voeding van minder verfijnde segmenten

Om onze dagelijkse voedingsmiddelen te maken, worden granen, soja en aardappelen gescheiden in zo zuiver mogelijke fracties. Inefficiënt en niet erg duurzaam, vindt prof. dr. Atze Jan van der Goot. “Want er zijn wel honderden ingrediënten in deze grondstoffen aanwezig waarvan nu geen gebruik wordt gemaakt, terwijl hun complexere structuur heel bruikbaar is.” Dat kan anders.

In grote delen van de wereld is voedsel de afgelopen halve eeuw overvloediger, veiliger, gevarieerder en betaalbaarder geworden. Tegelijkertijd verleiden deze levensmiddelen tot een minder gezond eetpatroon, kosten ze veel energie en grondstoffen om te maken en is de impact op het milieu groot. Nu energie schaarser wordt, en zowel de bevolking als de vleesconsumptie stijgen, neemt de vraag naar duurzame alternatieve eiwitbronnen sterk toe. De hamvraag: welke vernieuwingen zijn noodzakelijk als we in 2050 wereldwijd 9 miljard mensen van voldoende en veilig voedsel willen voorzien? 

‘Het maken van heel zuivere fracties is vaak helemaal niet nodig’

Onvermijdelijk is dat we eiwitten en andere voedingsstoffen uit algen, insecten en zeewier gaan halen. Maar ook bij de traditionele grondstoffen valt de nodige winst te behalen, zo blijkt uit onderzoek: “Minder geraffineerde ingrediënten maken levensmiddelen duurzamer,” stelt prof. dr. Atze Jan de Goot, die op 10 maart geïnstalleerd werd als persoonlijk hoogleraar Duurzame Eiwitstructurering. 

Eerst even terugkijken; wat is ons vertrekpunt? 

“De voedingsmiddelenindustrie heeft zich kundig toegelegd op het scheiden van agrarische producten – zoals aardappels, tarwe of sojabonen – in ingrediënten als eiwitten, oliën, vetten, koolhydraten en restproducten. De productiewijze en de manier waarop de keten is ingericht, vraagt om voldoende shelf-life van ingrediënten en voedingsproducten. Die langere houdbaarheid wordt bereikt met intensieve sterilisatie, het gebruik van conserveringsmiddelen en door ingrediënten in gedroogde vorm op te slaan. Veel industriële voedingsproducten, zoals soepen, sauzen en emulsie-gebaseerde producten, worden gemaakt van droge en zeer zuivere, geraffineerde ingrediënten. Het voordeel van deze geraffineerde ingrediënten is dat een voor-gedefinieerde chemische compositie en een brede toepasbaarheid hebben.” 

Waarom zou de industrie dan veranderen? Producten gemaakt op basis van zuivere ingrediënten hebben een constante kwaliteit en zijn veilig; precies wat men wil toch? 

“De keerzijde van dit systeem is dat een grote impact heeft op het milieu. Het kost veel energie, vooral door de enorme mate van dehydrateren. De huidige processen zijn ontstaan in een tijd dat er een overvloed was aan energie en grondstoffen. Nu energie en grondstoffen steeds schaarser worden, moeten er andere oplossingen komen. Zo wordt er voor duurzamer dehydrateren al geëxperimenteerd met het gebruik van warmtepompen; dat kan leiden tot minder energieverbruik in droog-processen. Ook gebruik van zonne-energie blijkt veel potentieel te hebben.”

Wat heb je ontdekt?

“Dat het maken van heel zuivere fracties vaak helemaal niet nodig is! Ook met mildere scheidingstechnieken, waarbij meer oorspronkelijke stoffen behouden blijven, zijn fracties te verkrijgen waarmee goede levensmiddelen gemaakt kunnen worden. Het leidt niet alleen tot minder energie- en grondstoffenverlies, maar ook tot gezondere producten. De huidige producten kunnen snel leiden tot overgewicht, maar tegelijkertijd tot is er een kans op ondervoeding (malnutrition) als gevolg van micronutriëntentekort. Dat komt omdat met het raffineren heel vaak ook micronutriënten zoals vitaminen en mineralen worden verwijderd. Uit analyses blijkt dat zuiver zetmeel uit aardappelen nog nauwelijks voedingswaarde heeft, terwijl minder zuiver aardappelzetmeel ook nog mineralen, vitamines en vezels bevat die goed zijn voor de gezondheid. Een ander voorbeeld betreft het blad van suikerbieten. De zuiverheid van de eiwitten die met de huidige technieken uit dit loof gewonnen worden is weliswaar 90 procent, maar slechts 6% van het eiwit dat aanwezig is het blad, kan op deze manier gewonnen worden. Het duurzaam produceren van ingrediënten is belangrijk, omdat voor veel levensmiddelenproducten geldt dat de productie van ingrediënten de duurzaamheid van het product grotendeels bepaalt.” 

“Er wordt veel onderzoek gedaan naar alternatieve scheidingsmethoden. Een voorbeeld van zo’n proces is ‘shear-induced seperation’ van tarewemeel, dat leidt tot de componenten tarwe-eiwitten (gluten) en zetmeel. Hoewel water noodzakelijk blijft voor de scheidingen, geeft dit voorbeeld aan dat slecht weinig water gebruikt hoeft te worden. Het concept is zo’n 10 jaar geleden ontdekt in onze groep Het is alleen nog niet vertaald naar andere productindustrieën en processen. Dat is nog een uitdaging.”

Het gebruiken van minder zuivere fracties vraagt om een her-design van de hele keten: Door het gebruik van minder geraffineerde ingrediënten zullen vele recepturen en processtappen moeten veranderen. Dat brengt hoge kosten met zich mee. Is het dat waard?

“We zijn zo naar veiligheid en gestandaardiseerde processen opgeschoven, dat we er een hoge prijs voor betalen in de vorm van verminderde duurzaamheid. Naarmate de zuiverheid van ingrediënten hoger is, zijn er intensievere bewerkingen nodig, die veel energie en water kosten. Bovendien worden daardoor de afvalstromen groter, omdat de opbrengst vaak afneemt bij hogere zuiverheid Hoe zuiverder het eindproduct, hoe meer grondstof er dus voor een kilogram nodig is. Een andere aanpak kan bedrijven dus juist veel opleveren en kosten besparen. Ik realiseer me dat veranderingen stap voor stap in gang gezet zullen moeten worden. Misschien besluiten toeleveranciers van grondstoffen en producenten van eindproducten om intensiever te gaan samenwerken. Of om met hun productielocaties fysiek dichter bij elkaar te gaan zitten; dan kunnen ze niet alleen duur transport uitsparen, maar ook de energieverslindende stappen van eerst drogen en later weer water toevoegen overslaan. 

‘Het is naar mijn idee een ontwikkeling die niet te stoppen is’

Grote bedrijven als Cargill en Unilever nemen al stappen in deze richting. Ook zien we dat dit soort bedrijven meer kennisleveranciers worden. Consumenten willen geen E-nummers meer in hun product en vragen meer en meer om lokaal geproduceerde producten; er vallen her en der al schakels uit de keten. Het is naar mijn idee een ontwikkeling die niet te stoppen is.” 

Bij je inaugurele rede presenteerde je hapjes van de Vegetarische Slager. Wat is de link tussen jou en dit bedrijf?

“De productie van vlees vraagt veel energie en landoppervlak, omdat de conversie van planteiwit naar diereiwit nu eenmaal niet erg efficiënt is. Om dat negatieven effecten van vlees te beperken, wordt er wereldwijd gezocht naar alternatieven voor vlees. Zodra de structuur van de duurzame alternatieven lijkt op die van vlees, zijn consumenten eerder geneigd deze vleesvervangers te kopen. Eind vorig jaar forceerden we met De Vegetarische Slager een doorbraak op dit gebied, met een vleesvervanger op basis van eiwitten uit soja. Opvallend was dat we de beste resultaten verkregen met een sojafractie die niet helemaal gezuiverd wordt. Voor zowel duurzaamheid, gezondheid en technologische functionaliteit blijkt nu het gebruik van minder gezuiverde fracties uit plantenmateriaal de meest logische optie. Ik vind het een mooie vertaling van de theorie naar de praktijk.” 

Wat is jou interne drijfveer om dit allemaal te onderzoeken?

“Ik wil op de eerste plaats dat wat ik doe nut heeft. Optimalisatie van de huidige productiewijzen is een belangrijke vooruitgang, maar niet voldoende om straks alle monden in de wereld te voeden. Ik wil erachter komen hoe processen en producten duurzamer en gezonder gemaakt kunnen worden; hoe kunnen we gewassen zo optimaal mogelijk benutten? Waar in de processen kunnen we inefficiëntie voorkomen? Ik onderzoek wat er mogelijk is. In hoeverre die oplossingen economisch haalbaar zijn, houdt me eerlijk gezegd minder bezig; De huidige economische haalbaarheid wordt namelijk bepaald door huidige energie- en grondstofprijzen en de belasting vervuiling. Dat gaat in de toekomst ook zeker veranderen, en daarmee de haalbaarheid van nieuwe technologieën.”

www.wageningenur.nl