Mycoproteïne voor vleesvervangers in opkomst

Binnen enkele jaren zal het assortiment vleesvervangers uitgebreid zijn met producten op basis van mycoproteïne: eiwit uit schimmels. Nadat Quorn in de jaren tachtig de eerste producten introduceerde, lijkt de tijd rijp voor andere bedrijven om er ook in te stappen.

Vleesvervangers op basis van soja, erwt of tarwe zijn inmiddels onder veel consumenten bekend. De kans is echter groot dat er in de komende jaren steeds meer producten op basis van een heel andere grondstof bijkomen, namelijk mycoproteïne oftewel eiwit uit schimmels. De aandacht voor deze grondstof nam de afgelopen jaren toe. Niet alleen bij bedrijven die het (willen) produceren maar ook bij de voedingsindustrie die het als ingrediënt wil gebruiken. Binnen enkele jaren zijn de producten van deze bedrijven rijp voor marktintroductie.

Technologie mycoproteïne verder ontwikkeld

Helemaal nieuw en onbekend zijn vleesvervangers op basis van mycoproteïne niet; het Britse bedrijf Quorn heeft al tientallen jaren producten te koop waarin dit eiwit zit. De aandacht voor en de vraag naar vleesvervangers groeien echter sterk. Er komt steeds meer onderzoek naar de verschillende alternatieven voor vlees en er komen meer vleesvervangers op de markt.

Ook de technologie voor het maken van mycoproteïnen heeft zich de laatste jaren verder ontwikkeld. Dat maakt dat steeds meer bedrijven in binnen- en buitenland brood zien in de productie van het eiwit. Zo bouwt de start-up Enough een commerciële fabriek in het Zeeuwse Sas van Gent. In Breda heeft The Protein Brewery een pilotlocatie voor de productie van het schimmeleiwit. En begin volgend jaar begint de bouw van een commerciële productielocatie.

De voedingsindustrie kijkt met belangstelling naar de ontwikkelingen. Zo heeft Unilever via dochterbedrijf De Vegetarische Slager een samenwerking met Enough. The Protein Brewery is in gesprek met voedingsproducenten als Unilever, Nestlé en Kraft Heinz. Zowel Enough als The Protein Brewery zijn business-to-businessleveranciers, anders dan Quorn dat zelf producten in de markt zet.

Pionier Quorn vond geschikte schimmel in jaren zeventig

De geschiedenis van Quorn gaat terug tot de jaren zestig van de vorige eeuw. Er waren toen zorgen dat er door enorme bevolkingsgroei niet voldoende voedsel en met name eiwit zou zijn. De Verenigde Naties publiceerde in 1968 een rapport waarin onder andere eiwit uit micro-organismen een oplossing voor dit gevreesde voedselprobleem zou kunnen zijn. Daarna volgde onderzoek naar de inzet van mycoproteïnen voor veevoer.

In het Verenigd Koninkrijk was er echter een zakenman die ervan overtuigd was dat het ook mogelijk zou moeten zijn om zo eiwitten te produceren voor menselijke consumptie. Hij was eigenaar van een bedrijf dat granen verwerkte en produceerde daarom grote hoeveelheden zetmeel. Hij had als doel een micro-organisme te vinden dat dit zetmeel zou kunnen omzetten in eetbare biomassa, rijk aan eiwitten en geschikt voor menselijke consumptie.

Eerste producten van mycoproteïnen in 1985 in het schap

Tussen 1967 en 1972 werden meer dan 3.000 schimmels verzameld uit bodemmonsters over de hele wereld en gescreend op verschillende eigenschappen: eiwitgehalte en kwaliteit, groei in continue kweek, pigmentproductie en toxiciteit. Uiteindelijk werd een geschikte schimmel, een Fusarium-soort, gevonden in een grondmonster uit een composthoop, 6 kilometer van het bedrijf.

Vervolgens deed het bedrijf nog zo’n tien jaar onderzoek naar deze schimmel. Een grote zorg vormde de productie van mycotoxines. Onderzoek wees uit dat daar geen sprake van was. Na goedkeuring door de Britse overheid lagen in 1985 de eerste Quorn-producten op basis van mycoproteïnen in Britse supermarkten. Andere landen volgden de jaren daarna.

Van een dreigende eiwitcrisis was uiteindelijk geen sprake. In plaats daarvan richtte Quorn zich op consumenten die gezonde nieuwe eiwitten wilden eten met een lagere milieu-impact.

Drie eigenschappen

Mycoproteïne is de naam voor eiwit uit schimmels. Voor vleesvervangers worden schimmels gebruikt die schimmeldraden maken. “Schimmels die voor mycoproteïnen gebruikt worden, moeten in ieder geval drie eigenschappen hebben: ze moeten eiwitten maken, schimmeldraden vormen en niet giftig zijn”, aldus Theo Verkleij, onderzoeker bij Wageningen University & Research en deelprojectleider van het Plenitude-project, waarin een waardeketen rondom mycoproteïnen wordt opgezet (zie kader).

De schimmeldraden hebben een vezelige structuur die lijkt op de structuur van vlees. Deze structuur is een voordeel ten opzichte van plantaardige eiwitten, die die vezelige structuur niet van nature hebben en waarvoor eerst een bewerkingsslag nodig is.

Volgens Ronald de Vries, groepsleider bij het Westerdijk Fungal Biodiversity Institute, waar onderzoek gedaan wordt naar de toepassing van schimmels, is een ander voordeel van schimmels dat ze meer verwant zijn aan mensen en dieren dan planten. Daarom hebben ze een eiwitsamenstelling die meer op dierlijk eiwit lijkt.

Daarnaast hebben de voor mycoproteïne geselecteerde schimmels een hoger eiwitgehalte dan de meeste eiwitrijke planten. Mycoproteïne bevat alle essentiële aminozuren, in een hoger aandeel dan de meeste plantaardige eiwitbronnen. Ook bevat het ijzer en toegevoegd vitamine B12 (omdat schimmels deze vitamine niet kunnen maken), hoewel in lagere hoeveelheden dan rood vlees.

_{Lees verder onder foto}

"<yoastmark

EU-vlaggenschip project Plenitude bouwt mycoproteïneketen

In 2018 startte het project Plenitude: een EU-vlaggenschipproject met als doel een waardeketen op te bouwen rondom de productie van mycoproteïnen. Het project kreeg een Europese subsidie van bijna € 17 miljoen om door het bedrijf Enough in Sas van Gent een fabriek te laten bouwen om de keten verder op te zetten.

Binnen het project wordt onderzoek gedaan naar het ontwikkelen en vermarkten van mycoproteïne in humane voeding, huisdiervoeding en bio-plastics. Partners in het project zijn onder andere Enough, Cargill, ABP, Vivera, Mosa Meat, en Wageningen University & Research als kennispartner.

“Wageningen Food & Biobased Research onderzoekt het mycoproteïne op eigenschappen: wat kunnen we ermee en welke producten kunnen ermee gemaakt worden? Uiteindelijk is het doel de deelnemers van het project te laten zien wat ze met het mycoproteïne kunnen en dat er daadwerkelijk consumentenproducten in de schappen liggen aan het eind van het project, in 2024. Daarnaast wordt er onderzoek gedaan om erachter te komen wat consumenten van mycoproteïnen vinden”, aldus Theo Verkleij, deel-projectleider van Plenitude.

Fabriek eind 2022 operationeel

De fabriek van Enough van 15.000 vierkante meter moet eind 2022 operationeel zijn en in eerste instantie 10.000 ton per jaar produceren. De nieuwe fabriek levert bij de opstart 25 banen op en dat aantal zal verdubbelen wanneer de productie wordt opgeschaald naar 50.000 ton in 2027. Het product dat Enough produceert, komt op de markt onder de naam Abunda.

Kweken in een fermentatievat

Mycoproteïne wordt gekweekt in een fermentatievat, ook wel bioreactor of gistketel genoemd. In een fermentatievat groeien en vermenigvuldigen de schimmels zich bij een geschikte temperatuur, een bepaalde zuurtegraad, voldoende zuurstof, met voldoende micro- en macronutriënten (voedingsstoffen) in een soort bouillon. Die macronutriënten, zoals koolhydraten (suikers), zitten in agrarische grondstoffen zoals aardappelen en tarwe.

De schimmels zetten de koolhydraten uit deze grondstoffen om in eiwitten en vezels. “Bij voorkeur zijn die grondstoffen reststromen die de mens niet kan verteren. Door de koolhydraten uit deze reststromen om te zetten in eiwitten, kun je ze toch inzetten voor humane voeding”, aldus Theo Verkleij.

Verzekerd van aanvoer

Het Schotse Enough bouwt de fabriek naast een locatie van Cargill waar graan en mais verwerkt worden tot ingrediënten voor de voedingsindustrie. Door deze locatie is Enough verzekerd van een constante aanvoer van grondstoffen voor de productie van mycoproteïnen. The Protein Brewery maakt gebruik van aardappel, mais, suikerriet, suikerbiet en cassave. Op deze manier kan het bedrijf wereldwijd, op basis van lokale grondstoffen, eiwitten produceren. Het werkt hiervoor niet samen met één leverancier van grondstoffen.

Volgens Verkleij is het voor de productie van het eiwit belangrijk scherp te zijn op de grondstoffen die worden gebruikt. “Ze moeten veilig zijn voor humane consumptie en bijvoorbeeld geen zware metalen bevatten. Daardoor zou de schimmel zijn werk niet kunnen doen of het metaal komt in het mycoproteïne terecht. De grondstof moet vrij van ongewenste stoffen en bacteriën zijn.”

Door de productie in fermentatievaten kunnen er op een klein landoppervlak grote hoeveelheden eiwitten groeien. Ook groeit de schimmel sneller dan dierlijk eiwit. Als alle omstandigheden optimaal zijn, kan de schimmel in hoeveelheid verdubbelen binnen enkele uren. Daarnaast is er minder water nodig voor mycoproteïne dan voor de productie van vlees.

De CO₂-impact van mycoproteïne verschilt per product en bedrijf. De CO₂-impact loopt uiteen van ongeveer gelijk aan varkensvlees of kip, tot aan veel minder dan deze vleesproducten. Het uiteindelijke product heeft weinig tot geen geur, smaak en kleur. Tijdens of na de productie worden er daarom geur- en kleurstoffen of smaakbepalende stoffen zoals kruiden of specerijen toegevoegd, zonder een andere smaak of geur te hoeven maskeren.

De droge versie van het mycoproteïne dat The Protein Brewery produceert en business-to-business gaat vermarkten. – Foto: The Protein Brewery

The Protein Brewery bouwt volgend jaar commerciële fabriek

De activiteiten van het huidige Nederlandse bedrijf The Protein Brewery startten in 2015 en richtten zich toen op de ontwikkeling van mycoproteïne voor veevoer. Sinds 2017 richt het bedrijf zich op humane voeding. Het huidige bedrijf werd in januari 2020 opgericht, voortkomend uit een splitsing van biotechbedrijf BioscienZ. In Breda staat een pilotproductielocatie en volgend jaar begint de bouw van een zogenoemde demoplant, een innovatieve brouwerij met een oppervlakte van 1.500 m² en een productiecapaciteit van enkele duizenden tonnen per jaar.

Eind volgend jaar wordt het eerste eiwit op commerciële schaal geproduceerd. Vanaf 2023 wil het bedrijf volledige productielocaties gaan bouwen, niet alleen in de EU, maar ook in de VS en Azië.

The Protein Brewery maakt gebruik van een fermentatieproces dat makkelijk op te schalen is, dat eenvoudig is en daardoor laag in kosten. Het eerste product dat werd ontwikkeld heet Fermotein. Het bedrijf stelt een voedingsproduct te hebben ontwikkeld dat net zo voedzaam is als vlees en veel duurzamer is dan dierlijke producten. Daarnaast is het geur-, kleur- en smaakloos. Op die manier kunnen toekomstige klanten van het bedrijf zelf bepalen welke smaak en geur ze aan de producten geven. Het bedrijf heeft verschillende investeerders aan boord die samen in totaal € 26 miljoen hebben geïnvesteerd.

Pionierswerk

Pionier Marlow Foods, het bedrijf achter Quorn, voerde tien jaar onderzoek uit nadat het een schimmel had gevonden die geschikt leek voor humane consumptie (zie kader). Hoewel er naar schatting miljoenen soorten schimmels zijn, zijn niet alle schimmels geschikt voor consumptie. “We mogen blij zijn met een bedrijf als Quorn dat veel onderzoek gedaan heeft naar mycoproteïnen en de weg heeft vrijgemaakt voor de productie ervan. Daardoor weten de nieuwe bedrijven in welke hoek ze moeten zoeken”, aldus Ronald de Vries.

De patenten die Quorn had op de productie van mycoproteïnen zijn verlopen. Daardoor kunnen andere bedrijven gebruikmaken van de kennis. Er kan echter nog wel sprake zijn van nieuwe goedkeuringen die nodig zijn voor het op de markt brengen van het eiwit. The Protein Brewery maakt haar product Fermotein® met behulp van een schimmel die het zelf uit de natuur heeft geïsoleerd. Daarom wordt het gezien als Novel Food en moet het door overheidsinstanties worden goedgekeurd. The Protein Brewery is bezig met het aanvraagproces bij de voedselveiligheidsautoriteiten. Het bedrijf verwacht goedkeuring in 2021 in de VS en in 2022 in de EU.

Lees ook: Hoogleraar: ‘Inzet schimmels voor vleesvervangers begrijpen’

‘Quorn bewijst dat verdienmodel mogelijk is’

Marktintroductie van verschillende nieuwe producten op basis van mycoproteïnen in de komende jaren lijkt onmiskenbaar. De bedrijven die ermee bezig zijn, liften mee op de groeiende aandacht voor vleesvervangers en op de weg die Quorn vrijmaakte.

Ronald de Vries: “Quorn heeft laten zien dat vleesvervangers op basis van schimmels mainstream kunnen worden en dat er een verdienmodel mogelijk is.” Volgens hem moeten de bedrijven nog wel bewijzen dat ze ook zonder subsidies kunnen opereren. “En ook investeerders willen op een gegeven moment geld zien. Daarvoor zullen de bedrijven uiteindelijk winstgevend moeten zijn.”

Volgens Theo Verkleij is het opschalen van de productie de grootste uitdaging voor de komende jaren. “De fabriek in Sas van Gent moet over een jaar op full speed draaien. Bij de stap van proefschaal naar pilotschaal en vervolgens naar fabrieksschaal kom je altijd dingen tegen die je niet had voorzien. Daarnaast moet er goed nagedacht worden over hoe het product in de markt gezet wordt. Uiteindelijk moet het product ook de verwachtingen van de consument waarmaken.”