Insecten voor de toekomst – een kleine oplossing voor een grote uitdaging
12 Dec 2022
De wereld telt meer dan 7 miljard mensen. Vandaag eten bijna 2 miljard mensen regelmatig een van de meer dan 2000 eetbare insectensoorten die op onze planeet leven. Vanuit een historisch en evolutionair standpunt is entomofagie (de consumptie van insecten) de regel, niet de uitzondering.
Veel mensen vinden het afschuwelijk, walgelijk of weerzinwekkend. Maar wanneer Jörg Heidhues, Stefan Kirchner en Dirk Sindermann (procesingenieur, verkoopmanager en hoofd van procestechnologie voor hernieuwbare grondstoffen) naar insecten kijken, zien ze vooral één ding: mogelijkheden. De mogelijkheid om hoogwaardige eiwitten op een milieuvriendelijke manier te produceren. De mogelijkheid om de secundaire stromen van de voedselproductie in een duurzame cyclus te integreren. En de mogelijkheid om lange tijd op een klimaatneutrale manier in de wereldwijde eiwitvraag te kunnen voorzien.
Een superfood met alleen maar voordelen
“Als je naar de nutritionele, economische en ecologische feiten kijkt, wordt snel duidelijk waarom insecten een rijkdom aan vitaminen en voedingsstoffen bevatten en een hoog eiwitgehalte hebben”, legt Stefan uit. “Ze zijn bovendien goedkoop om te fokken en efficiënt als grondstoffen, aangezien ze een korte ontwikkelingscyclus, een snel groeiende populatie en een hoge dagelijkse gewichtstoename hebben, met een hoge conversie van voer tot lichaamsgewicht. Tot 80% van dit lichaamsgewicht kan worden gebruikt voor voeding. Dit getal bedraagt 55% voor kippen en 40% voor rundvee.” Vanuit een ecologisch standpunt betekent dit minder benodigde ruimte, een lager waterverbruik en een kleinere koolstofvoetafdruk”, voegt Jörg toe.
“We kunnen een nieuwe soort kringloopeconomie creëren”. - Stefan Kirchner
- Stefan Kirchner
Deus ex Machina in het exoskelet
“Momenteel kampen we met het probleem dat de steeds verder groeiende wereldbevolking een steeds grotere vraag naar eiwit kent waar we niet langer in kunnen voorzien via onze conventionele eiwitleveranciers, zoals veeteelt, zonder onherstelbare schade aan het milieu en het klimaat aan te richten, waardoor we dringend duurzame alternatieven nodig hebben”, aldus Stefan. Jörg voegt daar aan toe: “Bovendien bieden insecten de mogelijkheid van een duurzame kringloopeconomie. We kunnen de secundaire stromen van de voedselproductie gebruiken om insecten te fokken.”
Insecten zijn ook een duurzaam alternatief voor voer: “In de natuur eten kippen immers ook insecten”, aldus Dirk. Procesingenieur Jörg Heidhues deelt een voorbeeld van hoe een duurzaam onderling verbonden systeem zonder afval zou kunnen werken: “Als een klant al een faciliteit met legkippen heeft, kunnen ze een paar van de bestaande stallen omvormen tot een insectenfaciliteit, een biogasinstallatie voor energieopwekking bouwen en een vissenkwekerij toevoegen. Het resultaat is een gesloten, zelfonderhoudende cyclus, die vrijwel geen afval genereert en klimaatneutraal is.”
“Naar aanleiding hiervan denken we natuurlijk ook creatief na over de synergieën die zouden kunnen worden gecreëerd voor onze bestaande klanten: zuivelfabrieken, brouwerijen en oliefabrieken met hun verschillende secundaire stromen”, aldus Sindermann.
“Het belangrijkste voor alternatieve eiwitten is functionaliteit en een neutrale smaak.” - Dirk Sindermann
- Dirk Sindermann
Eiwitextractie – een juiste aanpak vergt kennis
“Het op grote schaal fokken van insecten begon zo’n 30 jaar geleden. Het begon hoofdzakelijk bij universiteiten, die insecten herontdekten als biologisch middel om planten te beschermen en insecten in broeikassen gebruikten – lieveheersbeestjes, bijvoorbeeld, die het liefst bladluis eten. Fokken is echter heel iets anders dan fractionering, met andere woorden, insecten bruikbaar maken voor vetten en eiwitten. En aangezien dat nu precies onze specialiteit is, was het vrijwel onvermijdelijk dat wij ons hierin gingen mengen.
We verzorgen alles dat gedaan moet worden nadat de insecten zijn gefokt, zodat het insecteneiwit klaar is voor gebruik in de voedingsmiddelen- en voerindustrie. Dit omvat ook de devitalisatie van de larven, het malen en verwarmen, de daadwerkelijke scheiding van het eiwit in de decanter met daaropvolgende verdamping en drogen, evenals het filteren van de lipidefase.
Hiervoor moeten echter een aantal hindernissen worden genomen. Insecteneiwit neigt namelijk te oxideren tijdens het drogen, wat weer van invloed is op de stabiliteit en smaak van het eindproduct. Onze proceslijn verzorgt een uiterst efficiënte scheiding, zodat veel minder oxidatie plaats heeft”, aldus Kirchner. Door verdamping wordt vervolgens energie bespaard.
“Hoewel ca. 1,3 - 1,8 ton stoom vereist is om één ton water in een droger te verdampen, benut de vacuümverdamper de door de condensatie gegenereerde warmte als energiebron. Op die manier kan ca. 50% van het water uit de droger worden verwijderd, zonder dat hiervoor extra thermische energie nodig is. Deze fase loont dus echt de moeite, niet alleen voor wat betreft de huidige energiekosten”, aldus Stefan Kirchner. “We ontwerpen en bouwen al 130 jaar centrifuges en werken al ruim 60 jaar met allerlei soorten eiwitvarianten”, licht Dirk Sindermann toe, “maar het is meer dan alleen de tientallen jaren ervaring; iedereen bij GEA werkt samen om onze expertise te gebruiken om echte maatgemaakte oplossingen voor onze klanten te vinden”.
“Het is zoals de planning van een keuken”, legt Dirk uit. De keuken moet worden afgestemd op de behoeften van de klant – hun recepten en hun eindproducten. En het past allemaal perfect – ze hebben niets aan de beste, hoogwaardige, state-of-the-art oven als ze voornamelijk smoothies maken. Daarom weten we wat er vóór, tijdens en na een proces moet gebeuren. Daarom vertrouwen we ook op natte extractie met centrifugaalscheidingstechnologie voor insecteneiwitten, omdat dit vergeleken met het alternatieve droogproces niet alleen de voordelen biedt van een lage oxidatiesnelheid, die eerder is genoemd, maar omdat het ook energie-efficiënt is en een hogere algehele productkwaliteit oplevert.”
“Het eerste wat we doen, is naar het lab gaan en onszelf afvragen wat de beste manier is om dit specifieke insect te malen.” - Jörg Heidhues
- Jörg Heidhues
Eerst testen, dan investeren
Jörg Heidhues vervolgt: “Het eerste wat we doen, is naar het lab gaan en onszelf afvragen wat de beste manier is om dit specifieke insect te malen. Zijn verblijftijd en/of pH-waarde van invloed? Daarom ondersteunen we academisch werk, zoals bachelors- en masterstheses. Zo hebben we ontdekt dat de verwerking van insecten lastiger is als ze bevroren zijn geweest, en hebben we geleerd hoe we bruinen, oftewel het snel bruin worden van het eindproduct door oxidatie (denk aan gesneden appels), kunnen vermijden, door de insecten eerst te devitaliseren. Aangezien we bij GEA altijd nadenken over de volgende stap, zijn we in staat concepten te verzinnen voor datgene wat nog moet komen – de extractie van eiwitisolaten met eiwitwaarden tot 90%, en met de hoogste biologische beschikbaarheid”, voegt Jörg Heidhues hieraan toe.
“En in de vorm van een neutrale poeder, met maximale functionaliteit en neutrale smaak, grondstofefficiënt, klimaatneutraal en ecologisch efficiënt – kortom, alles wat je maar kunt vragen van een eiwit”, aldus Dirk Sindermann.
