Jolmer Nieuwkerk, Jeroen van den Boezem en Michael Maimann van NIRAS: "Het is geen geheim dat de productie van voedingsmiddelen aanzienlijk bijdraagt aan de klimaatcrisis. Sterker nog, onze voedselketen is verantwoordelijk voor 26 procent van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen (BKG), waarvan 15 procent alleen aan de veehouderij kan worden toegeschreven."

"Onder toenemende druk om de duurzaamheidsdoelen van de Verenigde Naties in 2030 te halen, wenden producenten zich steeds meer tot nieuwe methoden en technologieën om de uitdagingen van voedselproductie aan te pakken. De schijnwerpers zijn onder andere gericht op alternatieve eiwitten."

Voldoen aan productie-eisen

"NIRAS ondersteunt fabrikanten bij de transitie naar duurzamere alternatieven en de vermindering van de impact op het klimaat. Terwijl fabrikanten proberen nieuwe technologieën te adopteren, blijkt daarbij het voldoen aan productie-eisen vaak moeilijk. Desalniettemin wordt voorspeld dat de alternatieve eiwitindustrie tegen 2035 maar liefst in 11 procent van de totale eiwitconsumptie zal voorzien. Om dit te bereiken, of zelfs te overstijgen, is het cruciaal om na te denken over het innoveren van processen die duurzaam, betaalbaar en toegankelijk zijn en daarnaast voldoen aan alle hygiënenormen."

Mogelijkheden alternatieve eiwitten

"Er zijn verschillende manieren om alternatieve eiwitten te produceren. In Europa winnen met name de volgende twee aan populariteit: het isoleren van eiwitten uit planten en het produceren ervan door middel van fermentatie en precisiefermentatie. Elke methode heeft zijn eigen uitdagingen, maar enkele uitdagingen hebben ze allemaal gemeen: productiekosten, eiwitkwaliteit en het handhaven van hygiënenormen zijn de belangrijke zorgen voor fabrikanten die starten met, of overstappen op, de productie van alternatieve eiwitten."

Mild food processing

"De productie van plantaardige eiwitten is gebaseerd op kennis uit gerenommeerde voedingsmiddelenindustrie zoals bijvoorbeeld de zuivelverwerking. De eiwitbronnen die voor plantaardige eiwitten gebruikt worden: erwten, soja en linzen, hebben een lagere uitstoot van broeikasgassen en verbruiken minder land en water."

"De uitdaging ligt echter in het neutraliseren van mogelijke allergenen en ervoor zorgen dat de voedingswaarde behouden blijft, terwijl de smaak en textuur worden geoptimaliseerd. Milde voedselverwerking (mild food processing), gekenmerkt door lagere temperaturen en kortere verwerkingstijden, is een oplossing die niet alleen het energieverbruik vermindert, maar ook de nutritionele integriteit van het eindproduct behoudt. Echter, milde behandelingen zijn mogelijk niet voldoende om schadelijke bacteriën te elimineren."

Eenvoudigere productiefaciliteiten

"Fermentatie en precisiefermentatie bieden ook kansen voor de voedingsindustrie, omdat deze methoden dezelfde hoogwaardige dierlijke eiwitten kunnen creëren die we gewend zijn. Hierbij worden eiwitten geproduceerd door micro-organismen. De uitdaging ligt in productiekosten en kapitaalinvesteringen (CAPEX). Precisiefermentatie is geworteld in de biotechnologische industrie. Alternatieve eiwitten garanderen echter niet dezelfde winsten als farmaceutische of biotechnologische producten, waardoor het moeilijk is om de business case sluitend te krijgen."

"Met andere woorden, het is essentieel om onze productiefilosofie rond de productie van alternatieve eiwitten te herzien en uit te dagen. Als we het proces ontwerpen als een farmaceutisch proces, zullen de productiekosten te hoog zijn. Een belangrijke trend in de komende jaren zal dus zijn om productie in eenvoudigere productiefaciliteiten mogelijk te maken en daarmee hoge opbrengsten te realiseren."

Valorisatie reststromen

"Wat beide opties van alternatieve eiwitproductie gemeen hebben is dat ze minstens 100 jaar achterlopen op de conventionele methoden wat betreft het halen van waarde uit bijproducten. Zuivel- en dierlijke productie hebben al lang weten te profiteren van hun reststromen, wat betekent dat ze meer kostenefficiënt zijn. Waarde creëren uit nevenstromen van alternatieve eiwitproductie zal dus ook een belangrijke trend worden voor producten in de komende jaren, om concurrerend te blijven. Een andere kans is om juist reststromen van huidige productieprocessen te valoriseren door middel van fermentatie of precisiefermentatie."

Ethisch ondernemen en duurzaam investeren

"Bedrijven die de markt betreden, moeten erkennen dat geen enkele industrie zonder haar eigen set uitdagingen komt, maar een belangrijke aantrekkingskracht van de alternatieve eiwitrevolutie is haar focus op ethisch ondernemen en duurzaam investeren. Er wordt geschat dat alternatieve eiwitten tegen 2035 meer dan 1 gigaton (Gt) CO2e kunnen besparen een hoeveelheid gelijk aan het decarboniseren van het grootste deel van de luchtvaart- of scheepvaartindustrie."

Schaalvergroting van een fabriek

"Naarmate de vraag naar alternatieve eiwitten toeneemt, wordt het opschalen van productie met nieuwe technologieën een cruciale overweging. Hier ligt de moeilijkheid, vooral omdat kosten bij opschaling vaak niet lineair stijgen. Ook zijn de procesontwerpen die werken voor kleinschalige start-ups mogelijk niet geschikt voor grotere commerciële doeleinden, en het veranderen van ontwerpen tijdens opschaling brengt aanzienlijke risico’s met zich mee."

"Fabrikanten moeten investeren in schaalbare technologieën en processen, zelfs in het allerbegin op kleinere schaal, om te voorkomen dat ze het ontwerp tijdens opschaling opnieuw moeten overdenken. Modulaire productie-eenheden en flexibele apparatuur zijn essentiële onderdelen van een schaalbare infrastructuur, waardoor bedrijven zich naadloos kunnen aanpassen aan veranderende markteisen en capaciteitsvergroting."

Duurzaamheidsdoelen zonder concessies

"Efficiënte productie van alternatieve eiwitten berust zwaar op robuust conceptueel procesontwerp. Dit omvat het in kaart brengen van het volledige productieproces van grondstoffen tot het eindproduct, het identificeren van kritieke controlepunten en het implementeren van maatregelen om efficiëntie te optimaliseren. Het doel is om een gestroomlijnde en kostenefficiënte productiepijplijn te creëren die voldoet aan de duurzaamheidsdoelen zonder concessies te doen aan de kwaliteit. Dit is geen eenvoudige onderneming, en de individuele behoeften van elk bedrijf bepalen de ontwikkeling van het proces dat nodig is om een eindproduct zo snel en efficiënt mogelijk op de markt te brengen."

Experts op het gebied

"De complexe wereld van alternatieve eiwitproductie navigeren kan overweldigend zijn, maar met de juiste expertise kunnen fabrikanten slagen. NIRAS biedt uitgebreide ondersteuning op het gebied van conceptueel procesontwerp, energie-efficiëntie en strategieën voor scale-ups. Met een bewezen staat van dienst op het gebied van duurzame oplossingen en expertise in hygiënisch ontwerp, is het bedrijf goed uitgerust om producenten door de complexiteiten van de eiwitrevolutie te leiden, met als resultaat een duurzamere toekomst voor iedereen."

Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking metNIRAS.