10 min
Het onderzoek naar alternatieve eiwitten staat volop in de belangstelling. Naast de ‘traditionele’ eiwittransitie van dierlijk naar plantaardig bieden kweekvlees, fermentatietechnologie en insecteneiwitten nieuwe en spannende mogelijkheden. Het vraagstuk van de impact van dierlijke productie op het klimaat speelt een niet te onderschatten rol. Foodlog brengt in een serie artikelen de huidige stand van zaken in kaart. Vandaag het derde en laatste artikel van Laura te Nijenhuis, over de opkomst van fermentatietechnologie voor de productie van eiwitten.
De mens gebruikt al millennialang bacteriën en schimmels - waaronder gist - om voedingsmiddelen zowel lekkerder als beter houdbaar te maken. Zo konden ook in de oudheid brood, bier en wijn, sojasaus, gefermenteerde zuivel en azijn alleen met behulp van micro-organismen gemaakt worden. Met dank aan van nature aanwezige gisten en bacteriën werd suiker omgezet in zuur of alcohol en CO2. De micro-organismen die voor bederf of ziekte zorgen houden niet van zuur en ook niet van een borrel. Ze hadden dus na fermentatie geen kans meer.
De mens begreep natuurlijk geen snars van de onderliggende processen voordat de moderne tijd aanbrak en Louis Pasteur in 1858 zijn theorieën over fermentatie publiceerde. Dankzij zijn werk in combinatie met de industriële revolutie fermenteerde de industrie er in de loop der decennia steeds meer op los. Doorbraken in genetische modificatie in de jaren 70 en 80 van de vorige eeuw openden deuren naar allerlei nieuwe toepassingen. Intussen hebben we naast bepaalde voedingsmiddelen ook andere materialen, chemicaliën en geneesmiddelen zoals rubber, aceton en insuline te danken aan dit proces.
Umami Candida
Specifiek in de voedingsindustrie begon de fermentatietechnologie op te schalen rond 1880, toen de productie van bakkersgist op gang kwam in het Verenigd Koninkrijk. In de Eerste Wereldoorlog werd dit bakkersgist in Duitsland op grote schaal gekweekt om als eiwitbron te dienen. In de Tweede Wereldoorlog herhaalden de Duitsers dit trucje, maar met Candida utilis (Torula gist) gekweekt op afvalstromen uit de hout- en papierindustrie. Hierdoor hoefden ze niet op een houtje te bijten. Torula wordt nog steeds gebruikt, maar vooral als smaakmaker: het heeft van nature een rokerige umami smaak.
Smakelijke schimmels
De eerste levensmiddelenproducent die fermentatie op grote schaal gebruikte om eiwitten voor menselijke consumptie te maken was Marlow Foods, de originele producent van Quorn. Hierbij gaat het om mycoproteïne: eiwit op basis van schimmel. Het bedrijf produceerde Quorn door de eencellige schimmel Fusarium venenatum te kweken en vervolgens te bewerken tot iets lekkers. Quorn is een voorbeeld van biomassafermentatie: het bedrijf gebruikt de volledige massa van micro-organismen voor de productie van hun nep-kip. Daarnaast is het een vorm van single cell protein, de overkoepelende groep waar ook micro-algen (zoals spirulina en Chlorella) onder vallen. In tegenstelling tot fungi en de meeste bacteriën groeien micro-algen echter niet door fermentatie maar door fotosynthese.
Efficiënte afvaleters
Bij de meest gangbare methode van biomassafermentatie bestaat de voeding voor de micro-organismen uit organische materialen, met name suikers. In het geval van Quorn begon het met een zetmeelrijk restproduct van de verwerking van granen. Dit is meteen een van de belangrijkste voordelen van de technologie: reststromen van andere processen kunnen als voeding gebruikt worden.
Ook de gist Saccharomyces cerevisiae groeit op organisch materiaal, meestal op glucosesiroop. Het is één van de meest gebruikte micro-organismen, in het onderzoek en in de industrie. De verschillende stammen van Saccharomyces cerevisiae worden onder meer gebruikt om bier te brouwen en brood te bakken, of in gedeactiveerde vorm als edelgist. Bovendien wordt de biomassa van bij bierbrouwen gebruikte gist hergebruikt voor het maken van gistextracten zoals Marmite en Vegemite. Dit is te zien in de voedingswaarde, Marmite bestaat voor 39% uit eiwit. Een heel potje leegeten is overigens niet aan te raden - niet alleen om de smaak, maar ook omdat er 6% zout in zit.
Ook kefir is een voorbeeld van biomassafermentatie van fungi, maar in dit geval is het eigenlijk een symbiotisch mengsel van gist en bacteriën. Hoewel de korrels meestal gescheiden worden van de gefermenteerde melk voor consumptie kunnen ze in principe ook gewoon gegeten worden als eiwitrijk goedje.
De voedzaamheid van fungi
Volgens een review naar de stand van zaken in single cell protein bevatten fungi gemiddeld zo’n 30-50% eiwit. Dit eiwit is bovendien compleet volgens de richtlijnen van de Food and Agriculture Organization (FAO) van de Verenigde Staten. Hoewel schimmels van nature geen vitamine B12 produceren, zijn ze wel een rijke bron van andere B-vitaminen. Daarnaast leveren ze vezels.
Schimmelige Zweedse ballen
Hoewel het patent op mycoproteïne van Quorn al in 2010 verliep, is het nog steeds de enige mycoproteïne die in Europa verkocht wordt. Dit komt vermoedelijk door de hoge start-up kosten, aldus voormalig CEO Kevin Brennan in een interview uit 2011. Enorme fermentatietorens zijn blijkbaar prijzig. De in de Verenigde Staten gevestigde bedrijven Meati Foods en Nature’s Fynd hebben beiden intussen toch producten op de Amerikaanse markt gebracht. Daarnaast begon Zweedse start-up Mycorena in 2018 aan de productie van mycoproteïne met de drijfveer om vleesvervangers te maken met minder land- en watergebruik dan echt vlees én vleesvervangers van planten. Het doel van Mycorena was oorspronkelijk B2B: hun schimmeleiwit door andere partijen in producten laten verwerken. In juni 2020 lanceerden ze een try-out met veganistische Zweedse ballen. Succesvol, want de ballen zijn volgens de website compleet uitverkocht.
Naast fungi zijn er ook bacteriën die op deze manier ingezet worden. Op dit moment gebeurt dit vooral voor diervoeding, onder meer door Calysta Inc., Imperial Chemical Industries, en UniBio A/S. Afhankelijk van het type bacterie kunnen ook voor bacteriële biomassa suikerrijke reststromen vanuit andere industrieën gebruikt worden als voeding, net als bij gist. Het mooie aan de nieuwere processen van Calysta en UniBio is echter dat ze methaan gebruiken als voedingsstof. Een technisch onderzoekscentrum in Finland vond al een manier om de productie te combineren met het afvangen van methaan in de veehouderij. Da’s pas kringloop.
Het eiwitgehalte van bacteriële biomassa is nog wat hoger dan die van gist: gemiddeld zo’n 50 tot 80%. Het aminozuurprofiel is gelijk aan - en in sommige gevallen zelfs beter dan - de richtlijnen van de FAO. In tegenstelling tot algen en schimmels kunnen bepaalde stammen zelfs vitamine B12 maken.
Zuivel dankzij bacteriën uit gorilla’s
Een bedrijf dat al succesvol is met bacteriële biomassa voor humane consumptie, is Superbrewed Food. Dit bedrijf kweekt bacteriën om een product met 85% eiwit te maken. Het bedrijf gebruikt de hele bacterie in plaats van het eiwit te isoleren. Volgens een artikel van Foodnavigator lijkt het product veel op melk, Superbrewed Food ziet daarom zelf kansen voor zuivelalternatieven, inclusief kaas. Naast eiwit bevat de bacteriemassa kleine hoeveelheden vezels en andere koolhydraten. Bovendien produceren de micro-organismen vitamines en mineralen, waaronder een leuke hoeveelheid vitamine B12.
Leuk feitje: Superbrewed Food keek naar gorilla’s om de technologie te ontwikkelen. Gorilla’s eten volledig plantaardig maar zijn toch in staat om gigantische spieren te ontwikkelen. De bacteriën in hun maagdarmkanaal zijn blijkbaar erg goed in het omzetten van plantenmassa in eiwitten. Door soortgelijke bacteriën te gebruiken als die in gorilla’s kan het bedrijf dus erg efficiënt eiwitten uit plantenmateriaal maken.
Eiwit uit de lucht
Naast bacteriën die organisch materiaal nodig hebben om te groeien, is er ook een groep die kan groeien van een mengsel van CO2 en waterstof. Deze hydrogenotrofe bacteriën - nog een leuk Scrabble-woord - werden in de jaren ‘60 van de vorige eeuw al door NASA onderzocht als manier om eten in de ruimte te maken. Klinkt misschien vergelijkbaar met de fotosynthese waar planten mee groeien, maar dit proces is een stuk efficiënter. De biomassa groeit ongeveer 20 keer sneller dan planten en er is amper land voor nodig.
Deep Branch is een bedrijf dat zich in het Verenigd Koninkrijk en Nederland bezighoudt met deze technologie. Op dit moment produceert het bedrijf een poeder genaamd Proton™, dat al gebruikt wordt in veevoer. Waar Solar Foods zelf waterstof produceert en CO2 afvangt voor de productie, gebruikt Deep Branch waterstof en CO2 die in industriële processen ontstaan. Door een minifabriekje ter grootte van een scheepscontainer op zo’n industriële installatie aan te sluiten kan het gas direct hergebruikt worden. Hoewel ze momenteel geen plannen lijken te hebben om Proton™ als mensenvoer in te zetten, is de landwinst ten opzichte van regulier veevoer ook een grote winst.
Ook het Amerikaanse Air Protein gebruikt hydrogenotrofe bacteriën en duurzame energie voor de productie. Geïnspireerd door het onderzoek van NASA maakt ook dit bedrijf een poeder, maar het uiteindelijke doel is de productie van een echte vlees-analoog. Het bedrijf gaat een stap verder dan Solar Foods en Deep Branch: naast eiwitrijke producten vonden ze ook manieren om verschillende soorten olie met specifieke composities te maken, waaronder een palmolie-analoog. Oprichtster dr. Lisa Dyson gaf in 2016 al een inspirerende TED Talk over het proces:
Precisie fermentatie
Naast de productie van micro-organismen die we in hun geheel eten kan fermentatie ingezet worden om heel specifieke stofjes te maken. Hoewel dit meestal organismen zijn die wel iets van suiker als voedingsstof nodig hebben, is de precisie een groot voordeel als het op functionaliteit van eiwitten aankomt. Op een enkele uitzondering na bevindt de ontwikkeling van echte producten zich nu in een stadium ergens tussen science fiction en de winkelschappen.
Zes jaar geleden schreef Foodlog al over Muufri, een bedrijf in Silicon Valley dat echte melk na wilde maken zonder koeien. Door stukjes koeien-DNA in gistcellen te plakken met behulp van genetische modificatie kunnen deze cellen vervolgens eiwitten en vetzuren maken die de koe normaal gesproken in de melk stopt. Intussen is het bedrijf omgedoopt tot Perfect Day Foods. De wei-eiwitten die het bedrijf produceert worden al commercieel gebruikt. Onder de naam Brave Robot kan je in de VS ijs kopen dat gemaakt is met Perfect Day’s synthetische melkeiwitten. Het ijs mag blijkbaar van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) officieel GMO-vrij genoemd worden, de organismen zelf zitten er immers niet in.
Vooral in Silicon Valley zitten veel start-ups die precisie fermentatie gebruiken in hun zoektocht naar diervrije dierlijke eiwitten (en soms andere producten). Zo houdt Clara Foods zich onder meer bezig met de productie van diervrije eieren, bakproducten en ingrediënten voor de voedings- en drankindustrie. Motif FoodWorks werkt aan vlees- en zuivelalternatieven, terwijl Change Foods specifiek gericht is op zuivel geschikt voor kaasmaken. New Culture doet het nog iets specifieker en maakt vooral caseïne. Zoals de naam al impliceert is caseïne het belangrijkste eiwit bij kaasmaken. Gezien de locatie en het verschil in regelgeving tussen de Amerikaanse en de Europese markt gaat we de producten van deze bedrijven hier waarschijnlijk niet snel tegenkomen.
Legendarische echte nepmelk
Iets dichter bij huis is er het Britse Better Dairy. Deze startup is echter nog zo jong dat de website zo goed als leeg is. Ik vermoed dat ook Better Dairy iets met zuivel gaat doen. Mijn nominatie voor beste naam gaat naar het Duitse Legendairy Foods. Dit was het eerste Europese bedrijf dat zich bezighield met zuivel uit gist. Sinds de oprichting in 2018 is het bedrijf bezig met het perfectioneren van hun techniek. Dikke kans dat producten van Legendairy Foods de eerste zijn die we in Europa in de schappen gaan vinden.
Volgens vakblad Food Ingredients First hebben ook Those Vegan Cowboys hun eerste stappen gezet in precisie fermentatie. Over de voormalige Vegetarische Slagers en hun ambitie om echt lekkere koevrije kaas te maken schreef Foodlog al eerder. Intussen is het bedrijf actief bezig met het ontwikkelen van hun eigen technologie voor echte nepkaas. Het perfectioneren en opschalen van de techniek en vervolgens ook goedkeuring van de Europese Food Safety Authority (EFSA) krijgen gaat nog een aantal jaren duren, maar deze stap is veelbelovend.
Dankzij de inspanningen van onderzoekers aan het J. Craig Venter Institute is het sinds 2010 mogelijk om synthetische genen te maken. In 2012 ontwikkelde een team onder leiding van Jennifer Doudna en Emmanuelle Chapentier bovendien de CRISPR/Cas9 techniek, waarmee knippen en plakken van stukjes genen een makkie werd. Mede dankzij dit soort ontwikkelingen kunnen we bacteriën en gistcellen nu nog meer lijpe trucjes laten doen. Zoals onze troep opruimen, of dus heel gericht bepaalde stofjes laten maken zoals in precisie fermentatie al gebeurt. Los van het fermentatieverhaal kunnen bedrijven zoals Moolec Science bovendien genetische modificatie gebruiken voor molecular farming, en daarmee planten dierlijke eiwitten laten maken.
In Europa is het gebruik van genetische modificatie in voedingsmiddelen aan nogal strenge regels gebonden. Een nieuw product moet aan een lange lijst van voorwaarden voldoen en uitgebreid getest zijn voordat het goedgekeurd wordt. Een aantal soorten biomassa gemaakt door fermentatie met gemodificeerde gist en/of bacteriën zijn echter al goedgekeurd. Net als bij kweekvlees zal consumentenacceptatie een belangrijk obstakel zijn voordat dit soort producten aan gaan slaan. GMO voelt voor veel mensen immers ook ‘onnatuurlijk’, en bacteriën bovendien ‘vies’. Ik ben persoonlijk echter razend benieuwd naar wat de toekomst gaat brengen, en sta waarschijnlijk vooraan in de rij wanneer de echte nepkaas in de schappen ligt. It’s gonna be legendairy.
Dit artikel afdrukken
De mens begreep natuurlijk geen snars van de onderliggende processen voordat de moderne tijd aanbrak en Louis Pasteur in 1858 zijn theorieën over fermentatie publiceerde. Dankzij zijn werk in combinatie met de industriële revolutie fermenteerde de industrie er in de loop der decennia steeds meer op los. Doorbraken in genetische modificatie in de jaren 70 en 80 van de vorige eeuw openden deuren naar allerlei nieuwe toepassingen. Intussen hebben we naast bepaalde voedingsmiddelen ook andere materialen, chemicaliën en geneesmiddelen zoals rubber, aceton en insuline te danken aan dit proces.
Umami Candida
Specifiek in de voedingsindustrie begon de fermentatietechnologie op te schalen rond 1880, toen de productie van bakkersgist op gang kwam in het Verenigd Koninkrijk. In de Eerste Wereldoorlog werd dit bakkersgist in Duitsland op grote schaal gekweekt om als eiwitbron te dienen. In de Tweede Wereldoorlog herhaalden de Duitsers dit trucje, maar met Candida utilis (Torula gist) gekweekt op afvalstromen uit de hout- en papierindustrie. Hierdoor hoefden ze niet op een houtje te bijten. Torula wordt nog steeds gebruikt, maar vooral als smaakmaker: het heeft van nature een rokerige umami smaak.
Intussen eet de Westerse mens nog zelden gist als eiwitbron. Zonde, want veel gisten zijn complete eiwitten: het aminozuurprofiel is bijna perfect voor onsIntussen eet de Westerse mens nog zelden gist als eiwitbron. Zonde, want veel gisten zijn complete eiwitten: het aminozuurprofiel is bijna perfect voor ons. Hier lijkt nu verandering in te komen: veel investeerders zien fermentatie intussen als de technologie van de toekomst als het op alternatieve eiwitten aankomt. Volgens een rapport van Good Food Institute (GFI) ging van de $1,5 miljard die in de eerste helft van 2020 in vleesvervangers is gepompt een derde specifiek naar fermentatietechnieken.
Smakelijke schimmels
De eerste levensmiddelenproducent die fermentatie op grote schaal gebruikte om eiwitten voor menselijke consumptie te maken was Marlow Foods, de originele producent van Quorn. Hierbij gaat het om mycoproteïne: eiwit op basis van schimmel. Het bedrijf produceerde Quorn door de eencellige schimmel Fusarium venenatum te kweken en vervolgens te bewerken tot iets lekkers. Quorn is een voorbeeld van biomassafermentatie: het bedrijf gebruikt de volledige massa van micro-organismen voor de productie van hun nep-kip. Daarnaast is het een vorm van single cell protein, de overkoepelende groep waar ook micro-algen (zoals spirulina en Chlorella) onder vallen. In tegenstelling tot fungi en de meeste bacteriën groeien micro-algen echter niet door fermentatie maar door fotosynthese.
Efficiënte afvaleters
Bij de meest gangbare methode van biomassafermentatie bestaat de voeding voor de micro-organismen uit organische materialen, met name suikers. In het geval van Quorn begon het met een zetmeelrijk restproduct van de verwerking van granen. Dit is meteen een van de belangrijkste voordelen van de technologie: reststromen van andere processen kunnen als voeding gebruikt worden.
Ook de gist Saccharomyces cerevisiae groeit op organisch materiaal, meestal op glucosesiroop. Het is één van de meest gebruikte micro-organismen, in het onderzoek en in de industrie. De verschillende stammen van Saccharomyces cerevisiae worden onder meer gebruikt om bier te brouwen en brood te bakken, of in gedeactiveerde vorm als edelgist. Bovendien wordt de biomassa van bij bierbrouwen gebruikte gist hergebruikt voor het maken van gistextracten zoals Marmite en Vegemite. Dit is te zien in de voedingswaarde, Marmite bestaat voor 39% uit eiwit. Een heel potje leegeten is overigens niet aan te raden - niet alleen om de smaak, maar ook omdat er 6% zout in zit.
Ook kefir is een voorbeeld van biomassafermentatie van fungi, maar in dit geval is het eigenlijk een symbiotisch mengsel van gist en bacteriën. Hoewel de korrels meestal gescheiden worden van de gefermenteerde melk voor consumptie kunnen ze in principe ook gewoon gegeten worden als eiwitrijk goedje.
De voedzaamheid van fungi
Volgens een review naar de stand van zaken in single cell protein bevatten fungi gemiddeld zo’n 30-50% eiwit. Dit eiwit is bovendien compleet volgens de richtlijnen van de Food and Agriculture Organization (FAO) van de Verenigde Staten. Hoewel schimmels van nature geen vitamine B12 produceren, zijn ze wel een rijke bron van andere B-vitaminen. Daarnaast leveren ze vezels.
Schimmelige Zweedse ballen
Hoewel het patent op mycoproteïne van Quorn al in 2010 verliep, is het nog steeds de enige mycoproteïne die in Europa verkocht wordt. Dit komt vermoedelijk door de hoge start-up kosten, aldus voormalig CEO Kevin Brennan in een interview uit 2011. Enorme fermentatietorens zijn blijkbaar prijzig. De in de Verenigde Staten gevestigde bedrijven Meati Foods en Nature’s Fynd hebben beiden intussen toch producten op de Amerikaanse markt gebracht. Daarnaast begon Zweedse start-up Mycorena in 2018 aan de productie van mycoproteïne met de drijfveer om vleesvervangers te maken met minder land- en watergebruik dan echt vlees én vleesvervangers van planten. Het doel van Mycorena was oorspronkelijk B2B: hun schimmeleiwit door andere partijen in producten laten verwerken. In juni 2020 lanceerden ze een try-out met veganistische Zweedse ballen. Succesvol, want de ballen zijn volgens de website compleet uitverkocht.
Afhankelijk van het type bacterie kunnen ook voor bacteriële biomassa suikerrijke reststromen vanuit andere industrieën gebruikt worden als voeding, net als bij gistMethaanvreters
Naast fungi zijn er ook bacteriën die op deze manier ingezet worden. Op dit moment gebeurt dit vooral voor diervoeding, onder meer door Calysta Inc., Imperial Chemical Industries, en UniBio A/S. Afhankelijk van het type bacterie kunnen ook voor bacteriële biomassa suikerrijke reststromen vanuit andere industrieën gebruikt worden als voeding, net als bij gist. Het mooie aan de nieuwere processen van Calysta en UniBio is echter dat ze methaan gebruiken als voedingsstof. Een technisch onderzoekscentrum in Finland vond al een manier om de productie te combineren met het afvangen van methaan in de veehouderij. Da’s pas kringloop.
Het eiwitgehalte van bacteriële biomassa is nog wat hoger dan die van gist: gemiddeld zo’n 50 tot 80%. Het aminozuurprofiel is gelijk aan - en in sommige gevallen zelfs beter dan - de richtlijnen van de FAO. In tegenstelling tot algen en schimmels kunnen bepaalde stammen zelfs vitamine B12 maken.
Zuivel dankzij bacteriën uit gorilla’s
Een bedrijf dat al succesvol is met bacteriële biomassa voor humane consumptie, is Superbrewed Food. Dit bedrijf kweekt bacteriën om een product met 85% eiwit te maken. Het bedrijf gebruikt de hele bacterie in plaats van het eiwit te isoleren. Volgens een artikel van Foodnavigator lijkt het product veel op melk, Superbrewed Food ziet daarom zelf kansen voor zuivelalternatieven, inclusief kaas. Naast eiwit bevat de bacteriemassa kleine hoeveelheden vezels en andere koolhydraten. Bovendien produceren de micro-organismen vitamines en mineralen, waaronder een leuke hoeveelheid vitamine B12.
Leuk feitje: Superbrewed Food keek naar gorilla’s om de technologie te ontwikkelen. Gorilla’s eten volledig plantaardig maar zijn toch in staat om gigantische spieren te ontwikkelen. De bacteriën in hun maagdarmkanaal zijn blijkbaar erg goed in het omzetten van plantenmassa in eiwitten. Door soortgelijke bacteriën te gebruiken als die in gorilla’s kan het bedrijf dus erg efficiënt eiwitten uit plantenmateriaal maken.
Eiwit uit de lucht
Naast bacteriën die organisch materiaal nodig hebben om te groeien, is er ook een groep die kan groeien van een mengsel van CO2 en waterstof. Deze hydrogenotrofe bacteriën - nog een leuk Scrabble-woord - werden in de jaren ‘60 van de vorige eeuw al door NASA onderzocht als manier om eten in de ruimte te maken. Klinkt misschien vergelijkbaar met de fotosynthese waar planten mee groeien, maar dit proces is een stuk efficiënter. De biomassa groeit ongeveer 20 keer sneller dan planten en er is amper land voor nodig.
Superbrewed Food keek naar gorilla’s om de technologie te ontwikkelen. Gorilla’s eten volledig plantaardig maar zijn toch in staat om gigantische spieren te ontwikkelenVerschillende bedrijven gebruiken deze technologie al. Het Finse Solar Foods maakt Solein, een neutraal smakend poeder. Voor het splitsen van waterstof uit water is elektriciteit nodig, het bedrijf gebruikt hier zonne-energie voor. Het poeder bestaat voor zo’n 65% uit eiwit, 20-25% uit koolhydraten, en 5-10% uit vet. Het bedrijf is nog bezig met de goedkeuring van de Europese Food Safety Authority (EFSA), de verwachting is dat dit nog ruim een jaar gaat duren. Bovendien duurt het natuurlijk even om grootschalige productiefaciliteiten te bouwen. Met een voedingswaarde vergelijkbaar met soja en algen en een milde smaak kan Solein echter zeer breed gebruikt/toegepast worden in producten. Het bedrijf verwacht eind 2022 ongeveer 20 verschillende producten met Solein op de markt te brengen.
Deep Branch is een bedrijf dat zich in het Verenigd Koninkrijk en Nederland bezighoudt met deze technologie. Op dit moment produceert het bedrijf een poeder genaamd Proton™, dat al gebruikt wordt in veevoer. Waar Solar Foods zelf waterstof produceert en CO2 afvangt voor de productie, gebruikt Deep Branch waterstof en CO2 die in industriële processen ontstaan. Door een minifabriekje ter grootte van een scheepscontainer op zo’n industriële installatie aan te sluiten kan het gas direct hergebruikt worden. Hoewel ze momenteel geen plannen lijken te hebben om Proton™ als mensenvoer in te zetten, is de landwinst ten opzichte van regulier veevoer ook een grote winst.
Ook het Amerikaanse Air Protein gebruikt hydrogenotrofe bacteriën en duurzame energie voor de productie. Geïnspireerd door het onderzoek van NASA maakt ook dit bedrijf een poeder, maar het uiteindelijke doel is de productie van een echte vlees-analoog. Het bedrijf gaat een stap verder dan Solar Foods en Deep Branch: naast eiwitrijke producten vonden ze ook manieren om verschillende soorten olie met specifieke composities te maken, waaronder een palmolie-analoog. Oprichtster dr. Lisa Dyson gaf in 2016 al een inspirerende TED Talk over het proces:
Precisie fermentatie
Naast de productie van micro-organismen die we in hun geheel eten kan fermentatie ingezet worden om heel specifieke stofjes te maken. Hoewel dit meestal organismen zijn die wel iets van suiker als voedingsstof nodig hebben, is de precisie een groot voordeel als het op functionaliteit van eiwitten aankomt. Op een enkele uitzondering na bevindt de ontwikkeling van echte producten zich nu in een stadium ergens tussen science fiction en de winkelschappen.
Zes jaar geleden schreef Foodlog al over Muufri, een bedrijf in Silicon Valley dat echte melk na wilde maken zonder koeien. Door stukjes koeien-DNA in gistcellen te plakken met behulp van genetische modificatie kunnen deze cellen vervolgens eiwitten en vetzuren maken die de koe normaal gesproken in de melk stopt. Intussen is het bedrijf omgedoopt tot Perfect Day Foods. De wei-eiwitten die het bedrijf produceert worden al commercieel gebruikt. Onder de naam Brave Robot kan je in de VS ijs kopen dat gemaakt is met Perfect Day’s synthetische melkeiwitten. Het ijs mag blijkbaar van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) officieel GMO-vrij genoemd worden, de organismen zelf zitten er immers niet in.
Legendairy Foods was het eerste Europese bedrijf dat zich bezighield met zuivel uit gistImpossible Foods doet eigenlijk iets soortgelijks voor de productie van leghemoglobine, het ingrediënt dat hun nep-burgers zo vleesachtig maakt. In plaats van het heem uit bloed van dieren te gebruiken, produceert het bedrijf plantaardig heem dat ook in de wortels van vlinderbloemigen te vinden is. Dankzij genetisch gemodificeerd gist doet het bedrijf dit echter veel sneller dan planten kunnen. Hoewel heem niet als primaire eiwitbron dient in hun burgers is dit een mooi voorbeeld van de mogelijkheden van precisie fermentatie.
Vooral in Silicon Valley zitten veel start-ups die precisie fermentatie gebruiken in hun zoektocht naar diervrije dierlijke eiwitten (en soms andere producten). Zo houdt Clara Foods zich onder meer bezig met de productie van diervrije eieren, bakproducten en ingrediënten voor de voedings- en drankindustrie. Motif FoodWorks werkt aan vlees- en zuivelalternatieven, terwijl Change Foods specifiek gericht is op zuivel geschikt voor kaasmaken. New Culture doet het nog iets specifieker en maakt vooral caseïne. Zoals de naam al impliceert is caseïne het belangrijkste eiwit bij kaasmaken. Gezien de locatie en het verschil in regelgeving tussen de Amerikaanse en de Europese markt gaat we de producten van deze bedrijven hier waarschijnlijk niet snel tegenkomen.
Legendarische echte nepmelk
Iets dichter bij huis is er het Britse Better Dairy. Deze startup is echter nog zo jong dat de website zo goed als leeg is. Ik vermoed dat ook Better Dairy iets met zuivel gaat doen. Mijn nominatie voor beste naam gaat naar het Duitse Legendairy Foods. Dit was het eerste Europese bedrijf dat zich bezighield met zuivel uit gist. Sinds de oprichting in 2018 is het bedrijf bezig met het perfectioneren van hun techniek. Dikke kans dat producten van Legendairy Foods de eerste zijn die we in Europa in de schappen gaan vinden.
Volgens vakblad Food Ingredients First hebben ook Those Vegan Cowboys hun eerste stappen gezet in precisie fermentatie. Over de voormalige Vegetarische Slagers en hun ambitie om echt lekkere koevrije kaas te maken schreef Foodlog al eerder. Intussen is het bedrijf actief bezig met het ontwikkelen van hun eigen technologie voor echte nepkaas. Het perfectioneren en opschalen van de techniek en vervolgens ook goedkeuring van de Europese Food Safety Authority (EFSA) krijgen gaat nog een aantal jaren duren, maar deze stap is veelbelovend.
In Europa is het gebruik van genetische modificatie in voedingsmiddelen aan nogal strenge regels gebondenGMOpties
Dankzij de inspanningen van onderzoekers aan het J. Craig Venter Institute is het sinds 2010 mogelijk om synthetische genen te maken. In 2012 ontwikkelde een team onder leiding van Jennifer Doudna en Emmanuelle Chapentier bovendien de CRISPR/Cas9 techniek, waarmee knippen en plakken van stukjes genen een makkie werd. Mede dankzij dit soort ontwikkelingen kunnen we bacteriën en gistcellen nu nog meer lijpe trucjes laten doen. Zoals onze troep opruimen, of dus heel gericht bepaalde stofjes laten maken zoals in precisie fermentatie al gebeurt. Los van het fermentatieverhaal kunnen bedrijven zoals Moolec Science bovendien genetische modificatie gebruiken voor molecular farming, en daarmee planten dierlijke eiwitten laten maken.
In Europa is het gebruik van genetische modificatie in voedingsmiddelen aan nogal strenge regels gebonden. Een nieuw product moet aan een lange lijst van voorwaarden voldoen en uitgebreid getest zijn voordat het goedgekeurd wordt. Een aantal soorten biomassa gemaakt door fermentatie met gemodificeerde gist en/of bacteriën zijn echter al goedgekeurd. Net als bij kweekvlees zal consumentenacceptatie een belangrijk obstakel zijn voordat dit soort producten aan gaan slaan. GMO voelt voor veel mensen immers ook ‘onnatuurlijk’, en bacteriën bovendien ‘vies’. Ik ben persoonlijk echter razend benieuwd naar wat de toekomst gaat brengen, en sta waarschijnlijk vooraan in de rij wanneer de echte nepkaas in de schappen ligt. It’s gonna be legendairy.
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
#5 Als we het over fermentatie hebben..... wat zijn volgens jou goede sojasausen? Het liefst zonder in de buurt van cognac-prijzen te komen.
'Consider that 600 pound Silverback Gorillas have plenty of muscle and eat only plants and a few termites or ants now and again.... without B12 deficiency. Humans have a smaller colon and a larger small intestine than gorillas and other primates. As a result, we require softer, less fibrous, and more nutrient and energy dense foods. It would be difficult for a human to digest much of the stems, leaves and seeds that are part of the diet of other primates. Thus the reason we crush, chop, and cook much of our produce and fibrous foods. It is believed that this is a result of the human agriculture revolution and human adaptation.'
Fermentatie kan wél (extra) B12 opleveren, zoals in bepaalde kazen (soja, wier) - waarbij bepaalde kazen veel meer B12 bevatten dan andere... de enige verklaring de gebruikte micro organismen. De fermentatie processen van de koe met haar 4 magen na kunnen bootsen? Dan kunnen we zelfs gras eten ;)
Kefir (de échte... de meeste hier in ons land is nep) bevat een breed scala aan schimmels en bacteriën. Kaas (ook vegan kaas, waarvan er een aantal heerlijke gerijpte zijn, maar vooral hobbyisme nu... vaak edelgist toegevoegd). Fermenteren van kaas met kefir niet goed mogelijk, hooguit als zachte kaas (misschien erbij?)... maar bij granen wel.
Zie ook hier over B12 content van diverse voeding.
Een ander aspect van fermenteren is het neutraliseren van anders schadelijke stoffen. Zoals in soja en tarwe. Uit onderzoek is gebleken dat kefir gefermenteerd desembrood het beste verdragen wordt door mensen met PDS.
Ongefermenteerde soja(saus/ melk) - die sojaburgers - beschouw ik als inferieur (maak soms mijn vega nuggets met falafeldeeg met tempeh en gefermenteerde sojasaus - Tamari - als 'zouting'.. en soms gemalen paddenstoelen erbij).
Ongefermenteerd wier ook (ons darmstelsel is daar niet geschikt voor - dat van de Japanners wel).
#3 Wouter de Heij: " Niet voor de basis eiwitten." Waarom niet?
Zou toch een mooie zijn: je stopt wat in een reactor, en het ideale aminozuurprofiel rolt eruit. Je doet dat dan ook tegen lage energiekosten, en het kweken van beesten, voor die eiwitten, is dan niet meer nodig.
Fermentatie is duizenden jaren oud. Bier, wijn, brood.
Als je de moderne biotechnologie erbij pakt dan is dat ook honderd jaar oude technologie. Dertig jaar geleden aan TU-Delft kregen we onze lessen biotech en fermentatie al. Niet zo gek met gist brocades (nu dsm) om de hoek. Met een gistcellen, een schimmel cultuur, melkzuur bacterie, alg of wier, of plantencel, kunnen we steeds meer ‘maken’. Maar via fermentatie kunnen we op zijn hoogst interessante ingrediënten maken. Hele producten absoluut niet. De marketing van veel startups is nu gericht op vlees en zuivel vervangers, maar dat doen ze niet. De ingrediënten wereld is best bijzonder, maar de toolbox is al jaren hetzelfde. Onze inschatting is dat gist vooral voor technische of nutritionele ingrediënten gaat zorgen. Niet voor de basis eiwitten.
Ps ook in dit artikel weer de usa schreeuwers, maar in Nederland zijn er zeker een dozijn fermentatie startups.
En over 'niet van de lucht (alleen) kunnen leven' hadden we het hier (met onder meer Carolien); volg ook het linkje in dat stukje verder terug.