Verwerking reststromen uit peulvruchten zorgt voor beter verdienmodel

Het project Eiwit van Columbus zoekt nieuwe toepassingen voor sapfracties en andere reststromen uit peulvruchten. Het doel is om een realistisch verdienmodel te creëren voor boeren. Jappe de Best, lector bij MNEXT, ziet vooral kansen in persoonlijke verzorgingsproducten en bioplastics. Daarnaast verwacht hij dat de fracties toegepast kunnen worden in additieven voor de voedingsmiddelenindustrie.

Het lectoraat Biobased Resources & Energy van MNEXT is een van de partners in het project Eiwit van Columbus. MNEXT is een samenwerking tussen Avans en Hogeschool Zeeland op het gebied van onderzoek en onderwijs. “MNEXT staat voor Materialen- en Energietransitie, in een creatieve vorm afgekort”, vertelt De Best namens het lectoraat. “Wij houden ons met deze onderwerpen bezig in de breedste zin van het woord.”

Zijn lectoraat is een van de zeven onderzoeksgroepen van MNEXT. “Wij richten ons op het verwaarden van reststromen. Dat kunnen reststromen zijn uit de landbouw, de natuur of van industrieën”, legt De Best uit. “Bij bijna alle productieprocessen komen wel reststromen vrij. Deze werden vroeger altijd als afval gezien. Inmiddels beseffen we ons steeds meer dat het zijstromen zijn waar je vaak heel veel nuttige dingen mee kunt doen. Daar doen wij onderzoek naar.”

Goed verdienmodel

Dit onderwerp kwam ook ter sprake in het Delta Agrifood Businesscentrum (DAB), de huisvestingslocatie en ontmoetingsplek voor verschillende onderwijsinstellingen, startups, mkb, grotere bedrijven en overige belanghebbenden in de Zuidwestelijke Delta. “Hier praten we over belangrijke thema’s”, vertelt Rob Bakker, lector Voedselproductie in een Circulaire Economie aan de HAS Green Academy. “We zien een duidelijke trend naar een meer plantaardige eiwitproductie. Peulvruchten, zoals veldbonen en lupine, zijn hiervoor belangrijke bronnen. Ondanks alle kansen die deze gewassen bieden in de eiwittransitie, is het voor de boeren lastig om hier een goed verdienmodel uit te halen.”

De Best vult aan: “Dat komt vooral vanwege de concurrentie met bijvoorbeeld de soja-import en vlees. Alleen met een goed verdienmodel voor ogen zullen boeren de afweging maken om over te stappen van graan naar peulvruchten.” Plantaardig eiwit is uiteraard de voornaamste bron van inkomsten, benadrukt Bakker. “Maar als we daarnaast ook de reststromen van peulvruchtenteelt kunnen verwaarden, dan maakt dat de businesscase aantrekkelijker.”

Focus op sapfracties

Naar de teelt en de benutting van eiwit uit peulvruchten wordt al veel onderzoek gedaan, echter voor de verwaarding van de reststromen is tot nu toe veel minder aandacht, weet De Best. “Bij de peulvruchtenteelt houd je de stengels en de bladeren over. Dat zijn de reststromen waar wij ons op richten. Er is al veel onderzoek gedaan naar de vezelfractie van de plantaardige reststromen. Deze zijn voor veel verschillende toepassingen geschikt, zoals papier, isolatie- en bouwmaterialen en biocomposieten. De sapfracties en andere natte reststromen uit de verwerking van plantaardige eiwitten zijn nog niet nader onderzocht, terwijl deze wel belangrijk zijn om het verdienmodel verder te verbeteren.”

Toegepast onderzoek

Als Hogescholen houden Avans en HAS zich bezig met toegepast onderzoek. “Dat betekent dat wij altijd samenwerken met bedrijven. We merken duidelijk dat bedrijven steeds meer bezig zijn met verduurzaming en zoeken naar verwaardingsmogelijkheden voor hun reststromen. Ook kloppen steeds meer bedrijven bij ons aan die nu producten maken op basis van op olie gebaseerde grondstoffen. Zij willen graag willen overstappen naar biobased grondstoffen.” Voor dit twee jaar durende project was er veel interesse vanuit bedrijven. “Daaruit blijkt dat er zeker kansen zijn voor de verwaarding van de reststromen van peulvruchtenteelt.”

Sinds de start hebben de onderzoekers zich vooral gefocust op het proces van zaadje tot verwerking in de voedingsmiddelenindustrie. Bakker en zijn team kijken vooral naar de gewassen. Welke gewassen zijn kansrijk? Hoe kunnen deze het beste geteeld en geoogst worden? “Daarnaast kijken we ook naar de eerste verwerkingstappen. Doordat daarbij vaak water wordt gebruikt, bevatten de peulvruchten veel water. Daardoor gaat het vaak om natte stromen, die snel bederfelijk zijn. Hoe kun je deze het beste verwerken?”

De onderzoekers van Avans richten zich vooral op de verdere verwerking. Hoe zit het proces in elkaar? Welke reststromen komen er vrij? De Best: “We hebben deze reststromen geanalyseerd. Op basis daarvan zoeken we samen met de partners naar geschikte toepassingsmogelijkheden. Welke bestanddelen van de reststromen kunnen gebruikt worden.”

Personal care en bioplastics

De onderzoekers zien vooral kansen in persoonlijke verzorgingsproducten, zoals huidverzorging. “In het sap van veldbonen zitten veel antioxidanten. Dat maakt het heel geschikt voor de persoonlijke (huid)verzorging.” Ook de sapfracties uit lupine bevatten interessante bestanddelen. “Deze bevatten vet en olie. Dat maakt ook deze stromen zeer geschikt voor toepassing in personal care-producten. zetmeel, suikers en vetzuren in de sapstromen kunnen waarschijnlijk gebruikt worden voor bioplastics.”

Verder wordt zijdelings naar toepassingen in de voedingsindustrie gekeken. De Best: “We zien vooral mogelijkheden in additieven die toegevoegd kunnen worden aan bijvoorbeeld vleesvervangers.” Nadat de juiste toepassingen zijn gevonden, wordt naar de verwerkingsvorm gekeken. “Kan de reststroom in pure vorm worden gebruikt of is er nog een voorbewerking nodig? De komende tijd worden de verschillende toepassingen op laboratoriumschaal getest.”

Aan het einde van het project hoopt De Best bioplastic te kunnen tonen dat op basis van de sapfracties is gemaakt. “Ik hoop dat er voldoende aanleiding is voor vervolgtrajecten.” In zo’n vervolgtraject is het volgens hem belangrijk om te kijken naar op schaling. “Je kunt op lab-schaal testen, maar uiteindelijk wil je natuurlijk op grotere schaal produceren. Bijna wekelijks kloppen er bedrijven bij ons aan, die bioplastics willen gebruiken. Maar dat is vaak nog niet mogelijk omdat de productieprocessen nog niet zijn opgeschaald. Als dit wel het geval is, dan verwacht ik dat de afzet geen probleem is.”

Ieder gewas heeft kansrijke reststromen

Richting de toekomst hopen Bakker en De Best dat nog meer reststromen van landbouwgewassen toegepast kunnen worden. “Op zich kunnen de vezels en het sap van iedere plant worden gebruikt. Alleen heeft iedere plant weer een andere samenstelling. Gras verschilt natuurlijk aanzienlijk van bijvoorbeeld een zonnebloem met een hele harde stengel.”

Ook bevat de ene peulvruchtensoort meer bittere stoffen dan de andere. Bakker licht toe: “In het project willen we kijken of we daar ook een toepassing voor kunnen vinden. Ook willen we onderzoeken of we de stoffen eruit kunnen halen., waardoor het ontbitterde eiwit beter toegepast wordt in humane of dierlijke voeding.”

Veel kansen

Voor de toekomst zien De Best en Bakker veel kansen. Bakker: “We willen toe naar een zero waste-concept. Het is belangrijk om aan het begin van nieuwe productieprocessen al na te denken over de toepassing van reststromen. En om te kijken naar verbetering van de milieu-impact, zoals de CO₂ footprint en de water footprint. Zo kunnen we duurzame en circulaire waardeketens ontwikkelen. We hopen tot nieuwe inzichten te komen waarmee we nog veel meer agrariërs over de streep kunnen trekken om voor eiwitrijke gewassen te kiezen.”

De Best: “Als agrariërs in de toekomst naast de peulvruchten ook de reststroom kunnen verwaarden, dan hebben ze een extra bron van inkomsten. Daarnaast kijken we ook naar een realistisch verdienmodel voor de verwerkers van de reststromen. Door deze aanpak wordt niet alleen de eiwittransitie gestimuleerd, maar ook een bijdrage geleverd aan de circulaire en duurzame voedsel- en materiaalproductie. We hebben gekozen voor Eiwit van Columbus, omdat dit een pakkende projectnaam is, die blijft hangen. En we hopen natuurlijk op een fantastisch idee te komen dat de eiwittransitie een stuk makkelijker maakt.”