Willem Bakker | vrijdag 26 november 2021 Life Sciences

Het verkrijgen van voldoende voedsel van hoge kwaliteit zonder de planeet te veel uit te putten en te vervuilen, zal een van de grootste uitdagingen zijn waarmee de voedingsindustrie de komende decennia wordt geconfronteerd.

'We kunnen niet alle klimaatdoelen halen als we onze bestaande productiemethoden handhaven en alleen optimaliseren. Daarom moeten we ook nieuwe manieren om ons voedsel te produceren omarmen', zegt Remko Boom, hoogleraar Food Process Engineering aan Wageningen University & Research. Hij is keynote speaker op de eerste dag van Food Technology 2021. Boom zal een nieuwe manier van kijken naar ingrediënten presenteren tijdens zijn lezing 'Gentle Food Processing: Better Sustainability Can Also Mean Better Products'.

Boom: 'Onze huidige methodes om ingrediënten, zoals plantaardige eiwitten, uit hun grondstoffen te isoleren, hebben helaas soms een relatief laag rendement. Er zijn ook aanzienlijke hoeveelheden water, chemicaliën en energie nodig. Dit vermindert het potentieel van deze ingrediënten om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en daarmee onze voedselproductiedoelstellingen voor 2050 te bereiken aanzienlijk.' 'We zijn altijd gewend geweest om bij de productie van ingrediënten te streven naar zuiverheid. Dat levert ingrediënten op met goed voorspelbare eigenschappen, maar die zuivering kost veel water en energie en gaat ten koste van de opbrengst. Als we de zuivering van ingrediënten beperken, kan dat veel voordelen hebben', zegt Boom. 'De opbrengst van minder zuivere ingrediënten kan een stuk hoger en het water- en energieverbruik kan flink omlaag. En als we minder grondstoffen verwerken, kunnen we de natuurlijke eigenschappen in de ingrediënten die we maken beter behouden, waardoor we minder toevoegingen nodig hebben in de eindproducten. Daarom zijn deze ingrediënten wellicht beter geschikt voor een 'schoner' label. Bovendien zullen veel van dergelijke ingrediënten een betere voedingswaarde hebben omdat ze nog meer vezels bevatten, en de verwerking zorgt voor minder verspilling.'

Samenwerking en co-creatie zijn daarbij van groot belang, zegt Boom. 'Bedrijven die ingrediënten maken, zullen alleen minder geraffineerde ingrediënten maken als er een markt voor is. En bedrijven die consumentenproducten maken, zullen alleen minder geraffineerde ingrediënten gebruiken als deze algemeen verkrijgbaar zijn. Dat betekent dat je als bedrijf alleen dit systeem nooit doorbreekt. Ingrediëntenproducenten moeten dus nauw samenwerken met de mensen die de ingrediënten gaan gebruiken. Als we dat samen doen, kunnen we een markt creëren voor deze duurzamere ingrediënten. Hiermee wordt ook ingespeeld op de wensen van de consument zoals minder toevoegingen op het etiket, minder verregaande raffinage en een betere productstabiliteit en voedselkwaliteit. Het nadeel is dat de eigenschappen van deze minder bewerkte ingrediënten, die complexer van samenstelling zijn, gecompliceerder zijn. Dat vereist onderzoek en een goed begrip van de samenstelling en structuur van zowel het ingrediënt als het product waarin het wordt gebruikt.'

'Minder bewerkte ingrediënten kunnen uitstekende eigenschappen hebben; ze zijn zeer goed in het emulgeren, stabiliseren, schuimen, geleren of het vormen van een vezelige matrix voor bijvoorbeeld vleesvervangers. De manier waarop die functionaliteiten werken is echter vaak complexer. Minder bewerkte zonnebloem- of koolzaadolie geproduceerd via een proces op waterbasis is niet puur, maar bevat nog steeds de natuurlijke antioxidanten en stabilisatoren, waardoor de olie stabiel is zonder enige toevoegingen en zelfs spontaan stabiele emulsies geeft zonder toevoeging. Die hoef je dus niet meer toe te voegen', zegt Boom. 'Het is daarom belangrijk om te kijken naar de functionaliteit die je nodig hebt en vervolgens in kaart te brengen wat de ingrediënten in verschillende producten precies doen. Dat vraagt ​​veel kennis van de ingrediënten en van de toepassingen.' 'Dat kun je niet alleen', vervolgt hij. 'Daar heb je de hele keten voor nodig. U zult afspraken moeten maken. Bijvoorbeeld welke uiteindelijke compositie je wilt, en welke functionaliteit je nodig hebt. Als je ze precies kent, ben je minder afhankelijk van grondstoffen. Je kunt erwteneiwit gebruiken in plaats van soja-eiwit, zolang je ervoor zorgt dat het dezelfde functionaliteit heeft. Daar moet je je klanten dus bij betrekken.'

'Dat is in de praktijk niet zo eenvoudig, want naast andere productrecepten heb je ook te maken met technologische aanpassingen', zegt Boom. 'Minder raffineren heeft niet alleen positieve effecten. We moeten goed onderzoek doen naar antinutritionele factoren, zoals lectines in peulvruchten, proteaseremmers in aardappelen en fytaat in veel plantaardige grondstoffen. Milde raffinage betekent dat deze componenten intact kunnen blijven in het ingrediënt. Gelukkig vinden we met ons onderzoek ook nieuwe, milde manieren om ze te inactiveren of te verwijderen. Er is dus een heel ontwikkeltraject.' Milde raffinage vereist ook andere machines. De keuze om op een andere manier te produceren is dan ook echt een strategische beslissing. Boom verwijst naar het Sustainable Food Initiative, waarbij hij is aangesloten. Het is een netwerkorganisatie die industrie, wetenschap, onderzoeksorganisaties, fieldlabs, living labs en overheid samenbrengt om de missie 'Zero footprint and end honger in 2050' te realiseren. Verschillende bedrijven zijn partner, zoals Avebe, Cosun, Danone, Unilever, AB Inbev, DSM en Cargill. Boom: 'Deze bedrijven geven in ieder geval aan dat ze samen willen werken om de klimaatdoelen actief te realiseren; daar hoort natuurlijk ook economische haalbaarheid bij.' 'Het kan even duren voordat iedereen de technologie omarmt, maar er komt een kantelpunt waar de oude manier van werken wordt ingehaald. En dan zijn de voorlopers de nieuwe marktleiders.' 'Dat werkte ook met elektrische auto's. Het kostte veel werk en doorzettingsvermogen om dat concept te rijpen en echt goede, aantrekkelijke auto's en oplaadinfrastructuur beschikbaar te maken. Lange tijd waren veel fabrikanten ervan overtuigd dat de elektrische auto's niet zo snel zouden zijn. Maar op een gegeven moment gaan de ontwikkelingen zo snel dat ineens iedereen zo'n auto wil hebben. Die partijen die voorop hebben gelopen met de nieuwe technologie hebben dan een voorsprong in die nieuwe markt; degenen die te lang steunen op bestaande principes blijven achter. Ik verwacht dat dat ook in de voedingsindustrie het geval zal zijn. Ik hoop dat de innovatieve Nederlandse voedingsmiddelenindustrie zal profiteren van milde raffinage, met een hoger rendement en een lager water- en energieverbruik.'

Startups zijn belangrijk om de gewenste nieuwe ingrediënten te ontwikkelen en toepasbaar te maken. Boom noemt als voorbeeld de foodtech startup Cano-ela. Het bedrijf wil oliehoudende producten maken door de olie op een innovatieve manier uit olierijke zaden te extraheren, waardoor er geen antioxidanten en stabilisatoren meer nodig zijn. Een startup als de Time Travelling Milkman pioniert ook in het mild raffineren van oliën, in dit geval specifiek als vetvervanger in zuivel, of zuivelvervangers. De technologie hier is om - in plaats van heet persen en extraheren met hexaan - de olie in water te emulgeren, zodat de fosfolipiden en eiwitten die de olie in de cellen beschermen rond de oliedruppeltjes blijven. Deze emulsie is bestand tegen oxidatie of coalescentie en is daarom een ​​ideaal startpunt voor het maken van mooie producten.

Er is natuurlijk veel meer mogelijk en ook op het gebied van isolatie en gebruik van plantaardige eiwitten zijn er veel ontwikkelingen. Ook hier zorgt milde isolatie ervoor dat de eiwitten beter oplosbaar blijven en andere, soms betere eigenschappen hebben. Andere startups slaan een andere weg in, zoals The Protein Brewery. Deze startup gebruikt fermentatie om ingrediënten te maken die rijk zijn aan eiwitten, maar ze zuiveren ze niet tot pure eiwitten. Ook hier blijkt het 'onzuivere' ingrediënt al fantastische eigenschappen te hebben.

Boom: 'Hoewel milde isolatie minder bewerking betekent, zijn de fracties die je krijgt minder zuiver en hun functionaliteit ingewikkelder. Daarom zullen bedrijven en andere spelers in de keten veel meer dan voorheen moeten investeren in kennis van de functionaliteit van de ingrediënten. Daar kun je pas een goed beeld van hebben als je nauw samenwerkt met je klanten. Je moet weten welke structuur wat precies doet. Daarnaast is gedegen onderzoek en ontwikkeling nodig om de nieuwe functionaliteit van 'onzuivere' ingrediënten te begrijpen en te verbeteren.'

Protein Brewery: duurzaam met uitstekende voedingswaarde The Protein Brewery ontwikkelt eiwitrijke voedingsingrediënten door middel van fermentatie. Het bedrijf wil bijdragen aan een duurzamere wereld door met een oplossing te komen om een ​​groeiende wereldbevolking te voeden. In Breda is een proeffabriek gebouwd die is uitgerust met een complete industriële lijn. Het bedrijf gebruikt innovatieve fermentatietechnologieën om voedseleiwitten te produceren die dieren in de voedselketen kunnen vervangen. The Protein Brewery lanceerde het ingrediënt Fermotein™, dat een uitstekende voedingswaarde heeft en bijdraagt ​​aan een zeer duurzaam profiel door minimaal water te gebruiken. Het kan worden geproduceerd uit een breed scala aan wereldwijd beschikbare gewassen zoals cassave, maïs, aardappelen, suikerriet en suikerbieten, wat resulteert in lokale, schaalbare en efficiënte processen. Als Fermotein™ wordt goedgekeurd als voedselingrediënt, is het bedrijf klaar om de markt verder te verkennen. Dit gebeurt door middel van verschillende voedingsproducten zoals vlees- en visvervangers, veganistische snacks en meer.

Cano-ela: Next Generation Plant-Based Food Olierijke zaden bevatten alle bouwstenen om voedsel te maken. Conventionele extractieprocessen met hete pers en oplosmiddelen halen alleen de olie uit de zaden, die vervolgens moeten worden ontdaan van resten en gestabiliseerd door toevoeging van antioxidanten. Daarnaast is de perskoek die overblijft gedenatureerd en niet meer eenvoudig te verwerken tot hoogwaardig voedsel. Door een oliewinning met water uit te voeren, kunnen de natuurlijke oleosomen in hun geheel worden geïsoleerd, waarbij de oliedruppels nog omgeven zijn door hun natuurlijke componenten. Deze maken de druppeltjes stabiel en door de extractie te variëren kunnen de eigenschappen worden gevarieerd. Bovendien kunnen tegelijkertijd ook eiwitten en andere componenten in hoge kwaliteit worden geïsoleerd. Cano-ela kan zo functionele fracties uit zaden halen, waardoor voedingsbedrijven de volgende generatie plantaardig voedsel kunnen creëren dat natuurlijker en duurzamer is. Het proces is gericht op zero waste, wat betekent dat alles wat wordt geoogst, wordt gebruikt voor voedseldoeleinden. Bedrijven die deze ingrediënten gebruiken, kunnen hun producten een kortere, eenvoudigere en meer plantaardige ingrediëntenlijst geven. Die ook de lokaal geteelde ingrediënten bevat die de consument verwacht. Cano-cream is een van de producten van het bedrijf. Zoals de naam al doet vermoeden, is het een romige substantie die kan worden gebruikt in producten op basis van emulsie. Het is niet gemaakt, maar zorgvuldig geïsoleerd van de natuurlijke zaden, zodanig dat de oorspronkelijke structuur intact is gebleven. Deze natuurlijke premix kan voedingsbedrijven helpen om geraffineerde oliën, lecithinen of andere emulgatoren en mogelijk synthetische antioxidanten te vervangen. Toepassingen: (groente)dressing, diepvriesdesserts, kaas en vlees, yoghurt, room, ijs, toppings en producten op emulsiebasis.

Sustainable Food Initiative: krachten bundelen en informatie delen Het Sustainable Food Initiative (SFI) is een community van universiteiten, instituten en zowel ingrediëntenleverende bedrijven als producenten van consumentenproducten. De leden delen de visie dat zij de klimaatdoelstellingen willen bereiken door de krachten van bedrijven, kennisinstellingen, overheden en de samenleving te bundelen. Binnen het SFI kunnen partners data, faciliteiten en informatie delen, hun agenda op elkaar afstemmen en elkaar scherp houden in het denken vanuit het gezamenlijke doel. De SFI-leden willen het volledige potentieel van landbouwproducten benutten om een ​​nieuwe generatie processen en producten te creëren die duurzaam, veilig, voedzaam en natuurlijk lekker zijn. Het doel is om uiteindelijk de totale voetafdruk in 2050 terug te brengen tot nul. Om dit te bereiken wil de SFI een beter systeem creëren voor de productie en verwerking van voedsel. SFI stelt dat er nu verandering nodig is om te voldoen aan de toekomstige vraag naar duurzaam, gezond en veilig voedsel voor alle 10 miljard mensen die in 2050 op deze planeet zullen leven. Fundamenteel onderzoek zoals beschreven door Boom wordt daarom gecombineerd met snellere innovatie door een gemeenschap van industriëlen , wetenschappers, ondernemers, studenten, experts en consumenten. Samen willen we betere oplossingen vinden voor: • Het verkleinen van de voedselverwerkingsvoetafdruk • Behoud van de inherente goedheid van agrarische grondstoffen • Verspilling van agrarische grondstoffen en het terugbrengen van ongebruikte fracties naar het land • Volledige circulariteit van verpakkingsmaterialen • Ondersteunen van consumenten bij het vervaardigen van gezonde en duurzame keuzes

Technical Weekly is een uitgave van Niantec.eu © 2021