In de voedselindustrie groeit de aandacht voor fermentatie sterk, mede door de clean label-trend. Dankzij fermentatietechnieken kun je uit de voeten met natuurlijke toevoegingen. De Biobased Products Innovation Plant in Wageningen helpt producenten met vragen rond voedselontwikkeling.

De consument kijkt steeds kritischer naar voedsel. Niet alleen naar het aandeel zout, suiker en vet, maar ook naar chemisch klinkende ingrediënten. ‘Clean label is daarom niet langer een trend te noemen’, stelt Joost Blankestijn, pro­gramma­manager Food Innovations for Responsible Choices van Wageningen Food & Biobased Research, onderdeel van Wageningen University & Research. (Zie kader.) ‘Het is een must. Zo’n anderhalf jaar geleden besloten wij met een consortium van negen industriële partners uit de hele voedselproductieketen te gaan samenwerken onder de noemer Cultured.’

Met fermentatiestrategieën ontwikkelt het consortium innovatieve oplossingen voor voedselproducten. Blankestijn: ‘Zo zetten we micro-organismes in om duurzame clean label-ingrediënten, voedselproducten en hulpmiddelen te produceren. Met de resultaten die voortkomen uit deze samenwerking kan de voedingsindustrie minimaal bewerkte en gezonde voedselingrediënten en -producten ontwikkelen.’

 

Vier soorten organismes

Hoe verlaag je het suiker- en zoutgehalte van producten zonder in te boeten op smaak, textuur, kwaliteit en houdbaarheid? En hoe zorg je ervoor dat producten zonder conserveringsmiddelen toch lang genoeg houdbaar zijn? ‘Fermentatie kun je toepassen voor: houdbaarheid, smaak, textuur, suikerreductie, nutriënten toevoegen als vitaminen, en alcohol nabootsen’, legt Blankestijn uit.

Op de Biobased Products Innovation Plant staan we in een van de ‘fermentatiekeukens’, zoals Blankestijn ze noemt. Hij toont een oranje vloeistof in een ervan, wortelsap blijkt later. De machine roert de vloeistof langzaam. In de keuken testen en produceren ze kleine hoeveelheden vloeistof.

 

‘Hierdoor kun je minimaal bewerkte en gezonde voedselproducten ontwikkelen’

‘Grofweg gebruiken we hier vier categorieën organismes: bacteriën, gisten, schimmels en microalgen. De bacteriën groeien het hardst’, vertelt Jeroen Hugenholtz, expertiseleider fermentatie. Een voorbeeld is de melkzuurbacterie, die suiker in een voedingsmiddel omzet in andere stoffen. ‘Ook zijn er bacteriën die de vitamine B12 vormen, ideaal als toevoeging aan vleesvervangers voor vegetariërs. B12 zit namelijk alleen in dierlijke producten. Schimmels kunnen in heel extreme omstandigheden blijven groeien, dus ook wanneer het milieu heel zuur is. Microalgen zijn lastig om te kweken en groeien heel langzaam. Maar ze zijn tevens uitermate duurzaam, omdat ze groeien op licht. Het rendement van de algen maakt ze heel interessant om te kweken.’

‘De producent komt bij ons met een verzoek. Hij wil bijvoorbeeld een bepaalde eigenschap van het product veranderen, zoals de houdbaarheid op natuurlijke wijze verlengen. Wij gaan op zoek naar een geschikt micro-organisme. Daarbij willen we weten wat de invloed is van het organisme dat we toevoegen op de smaak, textuur, houdbaarheid en uiterlijk van het product.’

 

Hergebruik reststromen

Wageningen Food & Biobased Research krijgt ook de vraag hoe je reststromen kunt benutten in de voedselproductie. ‘Produ­centen willen die graag ‘verwaarden’. Je gebruikt ze vaak voor dierenvoeders, maar je kunt er ook andere dingen mee doen. Zo kun je er nieuwe ingrediënten mee produceren, die je kunt terugbrengen in het voedselproces. Daarmee kun je het oorspronkelijke product upgraden.’ Naast de winst van nieuwe ingrediënten uit rest­stromen levert het proces ook duurzaamheidswinst op. ‘Het fermentatieproces kost weinig energie, in tegenstelling tot ingrediënten die je in de chemische industrie verkrijgt’, vertelt Hugenholtz.

Hugenholtz werkt sinds vier jaar voor de onderzoeksinstelling. ‘Hiervoor was ik werkzaam in de industrie, altijd op het gebied van voedingstoepassingen, waaronder fermentatie. Mijn werkveld is nu breder. We houden ons ook bezig met non-food-toepassingen. Denk aan natuurlijke be­strijdingsmiddelen en bioplastics. En ook biobrandstoffen winnen uit natuurlijke grondstoffen.’

Hij geeft een voorbeeld. ‘De bacterie Clostridium acetobutylicum produceert zelf aceton en butanol. Hiermee kun je verschillende grondstofstromen, zoals melasse, zetmeel en glucose, omzetten in industrieel interessante chemicaliën met ethanol als bijproduct. De bacterie die de aceton en butanol maakt, heeft daar zelf last van, die wordt als het ware ziek en stopt met produceren. Je wilt echter een zo hoog mogelijke opbrengst, dus moet je kijken hoe je dit proces kunt verlengen. Dat kan door de stoffen tijdig te extraheren’, legt Hugenholtz uit.

Een ander voorbeeld is een veelbelovend alternatief voor palmolie. ‘Bij de fermentatie van een type gist krijg je een ophoping van oliën. Die olie lijkt op palmolie. Dat is enorm interessant voor producenten.’ De palmolie-industrie heeft een slecht imago, niet alleen vanwege het regenwoud dat moet wijken voor palmolieplantages, maar ook door de arbeidsomstandigheden. Soms is er sprake van kinderarbeid. Producenten als Unilever zijn dan ook geïnteresseerd zijn in alternatieven.

 

Succesverhaal

Een succesverhaal is het verlengen van de houdbaarheid van wortelsap met melkzuurbacteriën. Hugenholtz: ‘Een sappenproducent die zocht naar een natuurlijk conserveringsmiddel voor een fruit- en groentesap benaderde ons. Daarin zit onder meer sinaasappelsap, maar een belangrijk bestanddeel is wortelsap. Een relatief goedkoop ingrediënt, dat goed mengbaar is en qua smaak past bij vruchtensappen. Daarmee zijn we vervolgens aan de slag gegaan. We hebben melkzuurbacteriën toegevoegd, die suikers omzetten in een natuurlijk conserveringsmiddel. Dankzij dit middel is de houdbaarheid van het product met wel drie tot vier weken verlengd, waardoor transport naar andere landen mogelijk is.’

Hugenholtz leidt ons langs de verschillende apparaten in de keuken. Hij toont wat buisjes met daarin het wortelsap. Op zoek naar de juiste micro-organismes en de juiste omstandigheden vul je eerst een groot aantal buisjes met wortelsap. De omstandigheden daarin variëren en vervolgens kijk je wat het beste resultaat oplevert. ‘Met het blote oog is het lastig te bepalen wat er gebeurt.’ De onderzoekers testen alles, bijvoorbeeld welke micro-organismes voorkomen, en in welke hoeveelheid. ‘De uv-detector haalt de vloeistof tot molecuulniveau uit elkaar en categoriseert haar vervolgens met behulp van uv-licht.’

Naast de uv-detector staat een incubator. Daarin kweek je algen. In de schudincubator eronder kunnen je mengsels schudden in diverse snelheden. De ruimte staat verder vol met allerlei fermentoren.

 

‘Met reststromen kun je nieuwe ingrediënten produceren’

Voor het echt grote werk moeten we een etage naar beneden. Daar staan fermentoren van 15, 150 en 1.500 liter. ‘Die gebruiken we niet dagelijks. Het schoonmaken moet zorgvuldig gebeuren en dat kost tijd.’ Voor de producent is het echter wel fijn om op zulke grote schaal te kunnen testen. ‘We moeten zeker weten dat het kan op die schaal en we kunnen we zo een betere inschatting maken van de kosten.’

De Biobased Innovation Plant doet toegepast onderzoek. Hugenholtz zou niet anders willen. ‘Ik vind het fijn om aan iets concreets te werken, zoals het geval van de wortelsap.’ De grootste uitdaging voor Hugenholtz en collega’s is het proces zodanig te optimaliseren, dat bedrijven het rendabel kunnen inzetten. Dat betekent tegen lage kosten en zonder al te veel energieverbruik. En daar is de consument weer mee geholpen.

---

 

Clean label

De term clean label is niet wettelijk vastgelegd, fabrikanten geven er een eigen invulling aan. Het idee is om heldere informatie te plaatsen op etiketten om de samenstelling van producten transparant te maken voor de consument. Zo staan er weinig E-nummers op en zo min mogelijk chemische benamingen. Clean label wordt ook wel gebruikt als overkoepelende term voor alles wat de consument aanspreekt.