Zuivel zonder koe

NIZO, het Nederlands onderzoeks- en ontwikkelingsinstituut dat zich richt op voeding en gezondheid, doet al enkele jaren onderzoek naar hybride zuivel. Hier zijn Wim Engels, senior projectmanager en fermentatiespecialist, en Els de Hoog, onderzoeker Smaak & Textuur nauw bij betrokken.Het toevoegen van plantaardige ingrediënten gaat bij yoghurt eenvoudiger dan bij kaas, merken de onderzoekers. “Bij kaas hebben de plantaardige ingrediënten meer effect, zowel tijdens de productie als op de kaas zelf.” Uit hun onderzoek blijkt bovendien dat zuivel zich anders gedraagt dan andere productgroepen. “Bij vleesvervangers is het vaak gemakkelijker om een hybride product te maken dan een volledig plantaardig product. Bij gefermenteerde zuivel is het juist omgekeerd Vooral zachtere kaastypen, zoals Brie en Roquefort, zijn gemakkelijker plantaardig te maken dan hybride. Pas je plantaardige elementen toe in een dierlijk kaasmaakproces, dan zijn een goede textuur en smelteigenschappen een uitdaging. Zeker bij harde gerijpte kaastypen.”

Nutritionele waarde

Daarnaast zijn de nutritionele aspecten van belang. De Hoog: “Er zijn veel kazen van zuivelvervangers op de markt waarvan de voedingswaarde sterk afwijkt van traditionele zuivelkaas. Dat komt doordat er vaak zetmeel wordt toegevoegd om de textuur te verbeteren.” Datzelfde ziet ze bij yoghurt. “Het product smaakt lekker, maar door het zetmeel en de toegevoegde vetten en suikers is het voedingstechnisch niet te vergelijken met traditionele zuivel.”

Fermentatie

Ook de verschillende rollen van fermentatie spelen een belangrijke rol binnen het onderzoek. “Op welke wijze kun je het beste gewenste smaak en textuur verkrijgen?”, zo legt De Hoog een vraagstuk neer. “Daarbij gaat het zowel om meer traditionele vormen van fermentatie als nieuwe vormen, zoals precisiefermentatie. Eiwitten die via precisiefermentatie tot stand komen, zijn neutraler van smaak dan bijvoorbeeld eiwit op basis van peulvruchten. Dat is een voordeel.”

Precisiefermentatie: kans of bedreiging voor de zuivelsector

Via precisiefermentatie kan niet-dierlijk caseïne worden geproduceerd. Al hebben de onderzoekers daar wel kanttekeningen bij. Engels: “Caseïnes vormen de basis van kaas. Ze komen in melk voor in de vorm van micellen: bolvormige structuren waarin vier typen caseïne samen in een specifieke verhouding voorkomen. Deze micellen zijn heel lastig na te bootsen. Bij niet-dierlijke caseïne wordt vaak gewerkt met één enkel type caseïne. Dat heeft effect op de smaak, textuur en het smeltgedrag van de hybride kaas.” Engels benadrukt dat het nabootsen van micellen niet onmogelijk is. “Alleen is het tot nu toe nog niet goed gelukt.”

Gelvorming en textuur

In yoghurt draagt caseïne vooral bij aan gelvorming en textuur. “Inmiddels lijken caseïne of andere via precisiefermentatie verkregen zuiveleiwitten al toepasbaar om plantaardige yoghurt te verbeteren.” Een groot struikelblok is echter het kostenplaatje: “Zuivel wordt in bulk geproduceerd, terwijl precisiefermentatie nog niet ver genoeg ontwikkeld is om op die schaal rendabel te worden ingezet.”

Uiteindelijk verwachten de onderzoekers dat er een ‘best of both worlds’ komt: hybride zuivel waarin de positieve eigenschappen van dierlijke én plantaardige ingrediënten worden gecombineerd. Engels: “Het toepassen van dierlijke eiwitten leidt tot een goede functionaliteit, smaak, textuur en voedingswaarde. Plantaardige producten bevatten gezondere vetten en vaak ook meer vezels. Bovendien zijn ze duurzamer. Dat is wat je wilt bereiken: smaak, structuur, gezondheid en duurzaamheid samenbrengen.” 

Scherp bewaken

Al is waakzaamheid geboden, benadrukt De Hoog: “Je kunt als zuivelbedrijf niet zomaar plantaardige eiwitten toepassen, de voedselveiligheid moet scherp worden bewaakt. Zo kan er bijvoorbeeld meer uitgroei van sporevormende micro-organismen optreden dan bij traditionele zuivel. Bestaande processen ondervangen die risico’s niet allemaal.” Volgens Those Vegan Cowboys, een biotech bedrijf dat plantaardige zuivel maakt met behulp van plantaardige caseïne, levert ditf zowel verduurzaming als verbetering van zuivelproducten op. CEO Hille van de Kaa: “Onze caseïne is bijna niet te onderscheiden van de dierlijke variant. In sommige toepassingen presteert deze zelfs beter. Door de formulering aan te passen kunnen we het eiwit nog verder verbeteren, met meer stretch en ander smeltgedrag, waardoor bestaande kazen verbeteren.”

Extra types

Van der Kaa benadrukt dat het niet nodig is om alle vier de types caseïne tegelijk te produceren. “We zien dat één type al voldoende functionaliteit biedt. Pas als er in de toekomst extra types nodig blijken voor heel specifieke toepassingen, zullen we het portfolio uitbreiden. Voorlopig is dat niet aan de orde.”

Inmiddels werkt Those Vegan Cowboys samen met een tiental producenten. Een opvallende naam is de Duitse zuivelfabrikant Hochland Group. Het bedrijf test momenteel hoe de plantaardige caseïne zich gedraagt op de bestaande productielijnen. “Bij de ene kaassoort gaat het makkelijker dan bij de andere, maar dat wil niet zeggen dat het ergens niet lukt. Het is juist interessant om te zien hoe je zo’n ingrediënt kunt inzetten in een bestaande zuivelketen”, aldus Van der Kaa.

Voor Van der Kaa ligt de toekomst open. “We merken dat steeds meer bedrijven geïnteresseerd zijn vanwege de strengere regels omtrent CO2-uitstoot. Natuurlijk kun je proberen de impact van een koe te verlagen met voermaatregelen, maar als je het dierlijke eiwit zelf vervangt, kun je grotere stappen maken." "We staan aan het begin van een nieuwe zuivelwereld, waarin we uitstekende producten kunnen maken – met of zonder koe. Onze caseïne maakt hybride én volledig plantaardige toepassingen mogelijk. Daarmee bieden we een duurzaam alternatief, zonder in te leveren op smaak of functionaliteit.”

Op de voet volgen

Ook Boermarke, een bedrijf voor plantaardige zuivelvervangers, volgt de ontwikkelingen rond precisiefermentatie en plantaardige caseïne op de voet. “Wij zien dit als een zeer waardevolle ontwikkeling”, zegt marketingmanager Silke Eidhof. “Als het lukt om dezelfde functionele eigenschappen te bereiken als echte caseïne, dan kan dit een enorme meerwaarde bieden voor plantaardige producten."

"Op dit moment wijken de meeste plantaardige eiwitten echter nog sterk af van de eigenschappen van caseïne. Daardoor is het lastig om dezelfde smaak en tekstuur als zuivel te realiseren. Precisiefermentatie kan hierin echt een doorbraak betekenen. Volgens Eidhof brengt deze technologie zowel kansen als risico’s met zich mee: “Voor de vegansector biedt precisiefermentatie met plantaardige caseïne absoluut een grote kans. Zo kun je plantaardige alternatieven ontwikkelen die qua smaak, structuur en functionaliteit nog dichter bij zuivel komen. Voor de traditionele zuivelsector kan dit echt een bedreiging vormen.”