Biobased Proteins

People, planet, protein

Verandering van ons voedingspatroon is essentieel: minder eiwitten en naar verhouding meer plantaardige eiwitten

De ecologische impact van ons voedsel systeem is de afgelopen decennia enorm toegenomen. We zijn steeds meer dierlijke eiwitten gaan eten en dat gaat ten koste van:

  • onze gezondheid (teveel calorieën en zout door overconsumptie van vlees);
  • ons klimaat; de intensieve veehouderij leidt tot emissie van broeikasgassen die bijdragen aan de wereldwijde klimaatverandering;
  • ons milieu; de productie van dierlijk eiwit heeft een slechte stikstof conversie. Voor de productie van 1 kg vlees is namelijk ongeveer 10 kg plantaardig eiwit nodig, wat zorgt voor de mestproblematiek bij de intensieve veeteelt. Bovendien heeft de productie van vlees veel energie, water en land nodig;
  • de biodiversiteit;  monoculturen voor productie  van veevoer. Hiervoor is veel (nieuw) land nodig wat ten koste gaat van de natuur;
  • het dierwelzijn in de intensieve veehouderij: recente schandalen zoals de fipronil crisis en misstanden bij veehouderijen en in slachthuizen.

Veel mensen in Nederland zijn zich bewust van bovenstaande problematiek en dit heeft er o.a. toe geleid dat we vanaf 2010 in Nederland geleidelijk minder vlees zijn gaan eten. In de tussentijd heeft  een onmiskenbare groei plaatsgevonden in de omzet van plantaardige eiwitproducten als vervanger van vlees. Deze groei is elk jaar ongeveer 5 % en er komen elk jaar nieuwe producten op de markt gebaseerd op plantaardige eiwitten. Er is duidelijk een eiwit-transitie gaande.

Binnen het lectoraat “Biobased proteins” willen we nieuwe duurzame plantaardige productieketens ontwikkelen gericht op eiwit, geschikt voor dierlijke en menselijke consumptie. Het uiteindelijke doel is om lokale zelfvoorzienende eiwitketens te creëren. Naast de isolatie van eiwit uit plantaardige bronnen m.b.v. bio-raffinage wordt ook gekeken naar waardevolle inhoud stoffen, zoals oliën, geur- en smaakstoffen, antioxidanten en andere bioactieve componenten. Hierdoor ontstaan nieuwe waardeketens met prijzen die recht doen aan de waarde van het product en de inspanningen van de ketenpartners.

Over de lector

Mijn naam is Eric de Bruin en ik ben opgegroeid in Friesland, waar tijdens mijn jeugd een grote interesse is ontstaan in de biologie. In 1992 ben ik biologie gaan studeren aan de Rijksuniversiteit Groningen. Na mijn studie heb ik een promotieonderzoek uitgevoerd naar de productie van functionele eiwitten in recombinante gisten bij de afdeling Bioconversie van ATO-DLO (nu Wageningen Food & Biobased Research) in Wageningen. Na mijn promotie heb ik meer dan 10 jaar gewerkt in de farmaceutische industrie bij verschillende instellingen en bedrijven. In deze periode heb ik ontdekt dat veel ziektes voorkomen kunnen worden door preventieve zorg door de consumptie van gezondere voeding. Hierdoor ben ik mij gaan verdiepen in het verrijken van huidige levensmiddelen met aanvullende ingrediënten en ben bij een producent van micro-algen gaan werken. Vervolgens heb mijn werk voortgezet bij Driven by Values BV. Dit heeft geleid tot de marktintroductie van een aantal functionele eiwitproducten die gebruikt worden als voedingssupplement ter voorkoming van artrose (http://www.eggbrane.com).

Tijdens mijn carrière heb ik  ruime ervaring opgedaan in innovatiemanagement, specifiek gericht op  biobased & circulaire ondernemingsprojecten. Bij deze processen heb ik een verbindende rol gespeeld tussen aanjagers, ontwikkelaars en afnemers. Mijn focus is gericht op het realiseren van concrete projecten en de ontwikkeling van nieuwe duurzame voedingsproducten. Ik heb me langzamerhand ontwikkeld tot een specialist in het valoriseren van plantaardige (rest-)stromen voor de (vee-)voedingsindustrie. Bij Hogeschool van Hall Larenstein wil ik mijn kennis delen met collega’s en studenten om zo de broodnodige versnelling te bereiken in de eiwit-transitie.

Lector: Eric de Bruin
E-mail: eric.debruin@hvhl.nl
Tel: +31-(0)610080933

Projecten

Eendenkroos
Door het hoge eiwitgehalte en de hoge groeisnelheid is eendenkroos een interessant gewas om op grote schaal te kweken. Uit eerdere kleinschalige experimenten bij het VHL is gebleken dat kroos tegen 24 uur belichting per dag kan, wat wellicht de productie ten goede komt. Andere parameters zoals voeding, lichtintensiteit en CO2 kunnen op lange termijn een beperkende factor worden, maar dit is nog niet bekend. Hierdoor is de vraag ontstaan onder welke omstandigheden Lemna minor (klein kroos) en Lemna gibba (bultkroos) optimaal gekweekt kunnen worden met een zo hoog mogelijke biomassa/eiwit opbrengst per m2 met zo min mogelijk beperkende factoren op de groei. Om deze vraag te beantwoorden is bij Van Hall Larenstein zijn in samenwerking met ABC kroos  geëxperimenteerd met CO2-verrijking, verschillende belichtings-regimes, lichtintensiteit, oogstfrequentie, beluchting en nutriëntconcentraties.
Hier voor is in Leeuwarden een speciale klimaatkamer ingericht waar onder gecontroleerde omstandigheden al deze variabelen zijn getest met behulp van LED-verlichting. Het kroos leek goed tegen 24 uur belichting te kunnen, CO2-verrijking leidde tot een significant hogere opbrengst en tijdig oogsten zorgt voor een betere groei. Als deze resultaten worden doorgerekend naar een kweekoppervlakte van één hectare zou er een productie van bijna 80 ton droge stof eendenkroos met een eiwitpercentage van 30% mogelijk zijn. Verder heeft het telen van eendenkroos onder LED-verlichting het voordeel dat er op  meerdere lagen boven elkaar kan worden geteeld wat de productie per oppervlakte verder kan verhogen. Echter door de erg hoge energie kosten van vooral de verlichting lijkt dit nog niet economisch rendabel op grote schaal.
Contact: Tom Wijers (tom.wijers@hvhl.nl)

Zeewier: ZEEVIVO: Zeewier in Visvoer
Hogeschool Van Hall Larenstein, NIOZ, Wageningen University & Research, Danvos en Hortimare werken samen in het ZEEVIVO (Zeewier in Visvoer) project. In dit onderzoek wordt gekeken of eiwit uit zeewier gebruikt kan worden in visvoer. Op dit moment is de aquacultuur-sector sterk afhankelijk van vismeel en soja, de belangrijkste eiwitbronnen in visvoer. Vismeel wordt geproduceerd uit wild gevangen vis, terwijl soja concurreert met andere voedselgewassen en tropisch regenwoud. De afhankelijkheid van deze twee producten beperkt een duurzame groei van de aquacultuur-sector. In ZEEVIVO wordt onderzocht of eiwit uit zeewier een geschikt alternatief is voor soja.

Als eerste wordt gekeken naar het effect van stikstofbron en –concentratie op de groeisnelheid en het eiwitgehalte van de zeewiersoorten Saccharina latissima (suikerkelp) en Ulva lactuca (zeesla). Daarna wordt onderzocht hoe het zeewier optimaal verwerkt kan worden. Door membraanfiltratie worden inhoudsstoffen gescheiden, gezuiverd en geconcentreerd tot grondstoffen met een zo hoog mogelijk eiwitgehalte. Deze eiwitconcentraten worden gebruikt om experimentele visvoeders te produceren, die getest worden in meerdere voedingsproeven met tilapia. Er wordt onderzocht of de vissen net zo goed groeien en gezond blijven op de zeewiervoeding als op reguliere voeding. Daarnaast wordt het optimale inclusiegehalte van zeewiereiwit in visvoer vastgesteld. Na afloop van het ZEEVIVO project is bekend of zeewiereiwit een geschikt alternatief is voor soja in visvoer; dit kan een wereldwijde impact hebben op de productie van kweekvis. Zo werken we samen.
Contact: Tom Weijers (tom.wijers@hvhl.nl)

Micro-algen: Algaelinkages project
In Mexico moeten tuinbouwkassen aan steeds strengere eisen voldoen wat betreft het lozen van hun afvalwater. Dit afvalwater komt tot stand door opgepompt grondwater te recirculeren en de bijgevoegde nutriënten (o.a. fosfaat & stikstof)  die door de gewassen zijn opgenomen weer aan te vullen. Na een aantal keer recirculeren zitten er echter te veel andere zouten in het water die een negatief effect hebben op de groei van de gewassen, op dit punt wordt het water geloosd mét de nog waardevolle nutriënten in het water.
Het Algaelinkages project bestaande uit HVHL, Wageningen Universiteit, Universidad Autónoma de Querétaro, Finca, Schothorst Feed Research en Rondeel kijkt of algen voor een circulaire oplossing kunnen zorgen voor dit probleem. Microalgen staan bekend om hun hoge groeisnelheid én de hoge concentratie meervoudig onverzadigde vetzuren zoals omega 3.
Er wordt getest hoe de microalgen optimaal kunnen groeien op het afvalwater van de tuinbouwkassen om zo het water het beste te zuiveren met een zo hoog mogelijke opbrengst algen biomassa. De biomassa wordt vervolgens gevoerd aan kippen met als beoogd resultaat kippeneieren met een verhoogde omega-3 inhoud.
Bij VHL hebben we gekeken naar het optimaliseren van de hoeveelheid vetzuren in de microalgen met behulp van ultra-sonicatie, geluidsgolven met een erg hoge frequentie. Standaard technieken om de concentratie vetzuren te verhogen, zoals nutriënt limitatie of lichtstress, verlagen ook de groeisnelheid en daarmee de productie. Daarom is er getest of ultrasonicatie lijdt tot een hoger percentage vetzuren zonder de groeisnelheid te beïnvloeden.
Contact: Eric de Bruin (eric.debruin@hvhl.nl)

Voedselbossen/Agroforestry
Lokale productie van noten, zaden en peulvruchten
Contact: Eric de Bruin (eric.debruin@hvhl.nl)

Aquaponics/hydroponics
Doel schoon water en productie van eiwitrijke biomassa
Contact: Eric de Bruin (eric.debruin@hvhl.nl)

INTERREG BIOCAS
Volledige valorisatie van biomassa feed-stocks geproduceerd in Noordzee regio http://northsearegion.eu/biocas/ 
Contact: Jerke de Vries (jerke.devries@hvhl.nl)

BERNN
Versnellen van de Biobased en Circulaire economy in de Regio Noord-Nederland https://www.bernn.nl/
Contact: Eric de Bruin (eric.debruin@hvhl.nl)

Kenniskring

De kenniskring komt 2 tot 3 keer per jaar bijeen en heeft als doel om biobased zaken zowel intern als extern te bespreken en af te stemmen op de activiteiten die lopen binnen het lectoraat Biobased Proteins.

Er worden presentaties verzorgd van de lopende projecten inclusief vervolgplannen. Er is interactie tussen de leden onderling met als doel van elkaar te leren en van elkaars netwerk gebruik maken. Daarnaast worden er subsidie- en financieringsmogelijkheden van nieuwe plannen besproken. Bij de ontwikkeling van nieuwe projecten worden studenten betrokken voor het maken de business case van nieuwe plannen. Door de deelname van mensen uit Velp en Leeuwarden vanuit de 3 verschillende Applied Research Centres wordt de verbinding gemaakt tot multi-disiplinaire samenwerkingen in bovenstaande projecten.

De kenniskring bestaat uit:

  • Eric de Bruin: Lector Biobased Proteins
  • Brecht Caspers: Projectmanager Delta Areas and Research + (extern) business developer bij Kenniscentrum natuur en leefomgeving
  • Richard van Gemert: Senior Consultant Duurzaamheid bij Driven by Values
  • Daan van der Linde: Docent Duurzame ontwikkeling, voorzitter Duurzaamheidsteam Velp en Ontwikkelaar Landgoed Larenstein
  • Dick Bonarius: Docent Biotechnologie
  • Hendrik Boekhoud: Docent Management van de Leefomgeving
  • Jerke de Vries: Senior Researcher Biobased Economy
  • Jan Brouwer: Projectingenieur
  • Karoline Smiech: Projectingenieur
  • Martina Sura: Docent en onderzoeker Biotechnologie
  • Oene Schriemer: Docent Logistiek en Supply Chain Management – Coördinator team Bedrijskunde en Agribusiness en Secretaris Examencommissie van de opleidingen Bedrijfskunde en Agribusiness, Dier- en Veehouderij, Milieukunde, Management van de Leefomgeving, Tuinbouw en Akkerbouw
  • Sytze Wiegersma: Business development WAC, FACT, Applied Research Centre Food & Dairy
  • Truus Rigter: Docent en onderzoeker Applied Research Centre Food & Dairy
  • Tom Wijers: Projectingenieur/onderzoeker