Niets gaat verloren: van groente- en fruitafval tot hoogwaardige grondstof

In een eerder artikel bespraken we hoeveel voedselverlies en nevenstromen optreden bij het produceren, verwerken, transporteren, bereiden en consumeren van voedsel. In dit artikel hernemen we de discussie: welke opties heeft de voedselketen om reststromen te beperken? Hoe kunnen ze beter gevaloriseerd worden? En is de kool het sop wel waard? We staken ons licht op bij ILVO, Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek.

Circulaire economie: theorie vs. praktijk

Waarom maken we ons zo druk over producten die verloren gaan in de voedselketen? Omdat het 2018 is, en we streven naar een circulaire economie en duurzame landbouw waarin afval geen afval is, maar een grondstof die wordt omzet in waarde. De landbouw vandaag is precisielandbouw, waarin de relatief kleine Vlaamse arealen zo optimaal mogelijk benut worden voor een maximale oogst en oogstkwaliteit. Niets daarvan gaat verloren, alles wordt benut. Tot daar althans de theorie.

De praktijk blijkt nog iets minder circulair te zijn. De veehouderij staat al redelijk ver met het sluiten van kringlopen (lees ‘het verhaal van het varken’), maar in de akker- en tuinbouw gaan nog te veel reststromen verloren. 

Bij de teelt van groenten en fruit bijvoorbeeld komt zo’n 283.000 ton reststromen per jaar vrij (2015). Twintig procent hiervan is niet-eetbaar (nevenstroom), 80 procent helaas wel (voedselverlies). Het gaat hier bijvoorbeeld om preigroen, tomaten met gescheurde pel, appels en peren met hagelschade, de buitenste bladeren van kool, enzovoort. Veel van die restfracties worden ondergeploegd op het veld om de bodem te voeden (62%). Maar als we de piramide van waardebehoud bekijken (de ladder van Moerman), is dat zonde. Want eerder dan de bodem willen we met voedsel mensen en dieren voeden. En daarvoor hebben we in theorie heel wat opties: 

• Eetbare resten van groenten en fruit kunnen in de voedselketen blijven, eventueel verwerkt tot een ander voedingsproduct (sap, compote, soep) of opgesplitst in verschillende componenten (vezels, eiwitten, concentraat).
   
• Als dat niet lukt, kunnen ze in hun geheel gevoederd worden aan vee of opnieuw opgesplitst worden in ingrediënten voor de mengvoederindustrie.
   
• Tot slot kunnen ze ook uiteengerafeld worden in componenten die een tweede leven krijgen in sectoren buiten de voedselketen: in cosmetica, geneesmiddelen, bouwmaterialen, verpakkingsmaterialen,… zelfs in gewasbeschermingsmiddelen (biociden).

Interessante componenten

Tuinbouwreststromen bevatten immers een breed gamma aan macro- en micro nutriënten met een complexe structuur die een rol kunnen spelen in verschillende industrieën en sectoren. Interessante componenten zijn bijvoorbeeld:

• Voedingsvezels: onverteerbare koolhydraten die zorgen voor een goede weerstand, darmwerking en een verminderd risico op onder meer hart- en vaatziektes. Omwille van hun nutritionele en gezondheidsbevorderende eigenschappen zijn ze interessant als supplement, maar daarnaast worden ze gebruikt als technische stof in voeding: als vulstof, verdikkingsmiddel, emulgator, stabilisator, enzovoort. Verder zijn ze interessant als hulpstof in de productie van materialen, energie, farmaceutica en cosmetica. Plantaardig voedsel zoals groenten, aardappelen en fruit zijn de belangrijkste bronnen.
   
• Eiwitten en afzonderlijke aminozuren: eiwitten bestaan uit verschillende aminozuren die nodig zijn als bouwsteen in ons lichaam, en belangrijk zijn voor de spiergroei, het immuunsysteem en de spijsvertering. Ze kunnen klassieke evenwichtige voeding verrijken, bijvoorbeeld als ingrediënt in puree, drankjes, snacks, …. al dan niet gefocust op specifieke doelgroepen zoals vegetariërs, ouderen, kinderen, sporters, mensen op dieet, enzovoort. Daarenboven hebben ze potentieel voor toepassingen in voeder, cosmetica, farmaceutica en (bio)chemie. Eiwitten en afzonderlijke aminozuren worden geëxtraheerd uit aardappelschillen, kaaswei, bietenloof, bietenperspulp, bladresten, enzovoort.
   
• Secundaire metabolieten: componenten in planten die vaak een geneeskrachtige waarde hebben en dus gebruikt worden als gezondheidsbevorderend ingrediënt in voeding en geneesmiddelen. Omwille van hun antioxidatieve en antibacteriële werking worden ze ook als technisch ingrediënt in voeding en cosmetica gebruikt, bijvoorbeeld als kleur-, geur-, smaak- of bewaarstof en als schimmel- of bacterieremmers. Hun belang in voeding neemt toe, omdat ze een natuurlijk alternatief kunnen zijn voor de synthetische hulpstoffen die steeds meer onder vuur komen te liggen. Voorbeelden zijn antioxidanten, bitterstoffen, antibacteriële stoffen, enzymen, enzovoort, die onttrokken worden uit de appelperskoek (rest van sap), witloofwortels, enzovoort.
   
• Oliën en extracten uit schillen, pitten, pellen en perskoek tot slot zijn interessant voor toepassingen in de farmaceutische, cosmetische en gewasbeschermingsindustrie. Ze worden onder meer gebruikt in parfum, zeep en biociden (biologische gewasbeschermingsmiddelen).

Maar… in de praktijk is het niet zo eenvoudig

Als we erin slagen groenten en fruit volledig te verwerken, of bovenstaande componenten uit onvermijdelijke resten kunnen extraheren, is dat interessant voor iedereen. De tuinder, veiling, voedingsindustrie, supermarkt, enzovoort verliezen geen afzet en hun industriële klanten ontvangen kwaliteitsvolle grondstoffen van eigen bodem.

Maar is het zo eenvoudig wel? Want de hele operatie moet op het einde van de rit wel economisch rendabel en logistiek haalbaar zijn. Bij het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) onderzochten ze welke praktische problemen deze industriële valorisatie nog in de weg staan. En het zijn er wel enkele:

• Het volume van de reststromen van de groente- en fruitteelt is moeilijk voorspelbaar en in sommige gevallen erg afhankelijk van weers- en andere omstandigheden (bv. appels met hagelschade). Door dit onzekere karakter is het moeilijk om structurele afzetketens op te zetten.
   
• Bovendien is hun beschikbaarheid geen jaar rond gegarandeerd, maar seizoensgebonden. Hierdoor zal er op enkele weken tijd plots véél aanbod zijn, en tijdens de rest van het jaar niets. (Voor reststromen van gewassen die een jaar rond geteeld worden, zoals prei, geldt dit niet.)
   
• Door hun hoge vochtgehalte zijn resten van fruit en groenten duur in transport en beperkt houdbaar.
   
• Een belangrijke uitdaging voor de sector en onderzoekers is bederfbare reststromen te ‘stabiliseren’ zodat ze langer houdbaar zijn, maar zonder de eigenschappen te erg te veranderen. Het probleem met stabilisatiemethodes zoals drogen is immers dat de aanwezigheid van nutriënten kan dalen. Hetzelfde geldt voor latere verwerkings- en extractiemethodes. Daarenboven brengt dat stabiliseren een extra kostprijs met zich mee.
   
• De restfracties bestaan bovendien vooral uit blad- en stengelmateriaal en ondermaatse producten. De stroom is dus niet homogeen samengesteld en de kwaliteit is variabel. Hierdoor kan moeilijk een eindproduct gecreëerd worden met consistente kwaliteit en/of samenstelling. En dat is wat de industrie wil.
   
• Daarenboven komen de resten in kleine volumes verspreid over Vlaanderen voor, op de +- 6.600 tuinbouwbedrijven. Ze verzamelen om een voldoende groot volume af te leveren, vergt tijd, brandstof en dus ook geld.
   
• Het risico bestaat dat de reststromen van tuinders residuen van gewasbeschermingsmiddelen bevatten, besmet zijn met mycotoxines of vervuild zijn met aarde. In veel gevallen is extra zuivering nodig, wat opnieuw geld kost.
   
• Het hele verwerkingsproces moet economisch rendabel zijn. Wanneer gefocust wordt op het extraheren en afzetten van slechts één component, zoals vaak gebeurd, wordt dat moeilijk. Die ene component moet dan immers de kosten dekken van de valorisatie van de volledige stroom. Daarenboven is de cirkel hiermee niet rond – er blijft nog steeds een reststroom over die niet benut wordt.
   
• Tot slot zijn er een aantal wetgevende obstakels. Afhankelijk van het statuut dat een reststroom krijgt, zijn sommige pistes moeilijk of zelfs uitgesloten. Als zo’n reststroom bijvoorbeeld het label ‘afval’ krijgt, mag het niet terug in de voedingsketen terechtkomen. Ook al is het voedselveilig…

Bestaande toepassingen

Om die redenen blijven reststromen van groenten en fruit in de praktijk nog vaak op de velden liggen (62%), en worden ze in het beste geval gevoederd aan de dieren van een lokale veehouder (18%). Er bestaan amper hoogwaardige industriële valorisatietrajecten in de praktijk. Enkele pioniers die ondanks deze obstakels de sprong toch waagden:

• SUSKOOL-project: Partners ILVO, Flanders' FOOD en Greenyard maken bloemkoolrijst op basis van bloemkoolgruis dat ontstaat bij het uitboren en verwerken van bloemkool tot diepvriesproducten
   
• Provalor maakt sappen en natuurlijke kleurstoffen, vitamines, vezels en secundaire metabolieten van afgekeurde groenten en fruit (cosmetische foutjes) uit de voedingsindustrie – ze doen dat op de bedrijven zelf. De vezels worden onder meer gebruikt als smaak- en kleurstof in vlees- en vegetarische producten.
   
• Scelta maakt champignonproducten op basis van verse champignons maar ook de voetjes, een reststroom van de champignonteler. De voetjes worden gekookt, geperst en vervolgens omgezet naar concentraten en poeders, die onder meer door Unilever gebruikt worden.
   
• Smood verwerkt overschotten van groenten en fruit tot natuurlijke snacks.
   
• Cosucra en Beneo extraheren voedingsvezels uit cichoreiwortels, droge erwten en suikerbieten, die toegevoegd worden aan voeding voor ouderen en vegetariërs, glutenvrije voeding, voeding ter bevordering van de spierontwikkeling, enzovoort.
   
• Eco Treasures verwerkt perskoeken van de fruitindustrie tot vezels en olie die gebruikt worden in voeding, voeder en cosmetica (bv. scrubs).
   
• Avebe produceert een grondstof voor biologisch afbreekbare verpakkingen op basis van aardappelzetmeel.
   
• Ons Dagelijks Groen droogt groene preibladeren tot een lekker ingrediënt.

En minder hightech maar daarom niet minder waardevol:

• Colruyt verzamelt voedsel dat niet verkocht werd in de winkels in haar distributiecentrum. Het wordt daar gesorteerd en vervolgens geschonken aan sociale initiatieven, vergist, verbrand en steeds vaker ook geleverd aan een bedrijf dat veevoeder produceert. Onverkocht brood bijvoorbeeld gaat zo veel mogelijk als grondstof naar de veevoederindustrie.
   
• Van Rijsingen Groep levert en verwerkt enerzijds verse groenten tot bijvoorbeeld wortelbolletjes, en verwerkt de snijresten anderzijds tot wortelsap en voedingsvezels.
   
• Wonky verwerkt gekke groenten tot groentespreads.

Veel onderzoek

Ook bij andere bedrijven is er interesse, niemand wil de circulaire economie-boot missen. Daarom wordt er veel onderzoek gedaan naar inhoudsstoffen, verwerkingsprocessen, businessmodellen, enzovoort. Zowel op Vlaams als op Europees niveau.

Interessant is het onderzoek aan de Food Pilot van ILVO en Flanders’ FOOD, een testfabriek met semi-industriële apparatuur waar bedrijven met een concrete vraag naartoe komen voor (piloot)testen, analyses en advies. Een aantal van die testen leidde al tot interessante resultaten:

• Witloofkroketten: Bij het kuisen van grondwitloof gaat er heel wat van het product verloren en er gaat ook een aanzienlijk deel van de oogst naar de tweedekeusmarkt. Grondwitloofteler Cools uit Zemst ging op zoek naar valorisatie van zijn reststromen, en vond een partner in Gastronello, dat naast de klassieke kaas- en garnaalkroketten ook tal van speciale kroketten maakt. In samenwerking met ILVO ontwikkelden ze een witloofkroket, die binnenkort op de markt wordt gezet.
• Zandkoekjes met resten van de fruitsapindustrie: bij de productie van fruitsappen ontstaat een droge perskoek van pitten, droog vruchtvlees en velletjes. Die perskoek is even gezond en smaakvol als het sap, dus is het zonde om het weg te smijten. De Food Pilot ging aan de slag met perskoek van rode vruchten en verwerkte de componenten (pitresten, vruchtresten, velletjes) in verschillende verhoudingen in een eenvoudig zandkoekje. De beste recepten werden vervolgens geselecteerd door een smaakpanel.
   
• Roze sandwiches van resten van frambozensap: op dezelfde manier werd ook een recept voor de industriële bereiding van roze sandwiches op punt gezet. Daarvoor gebruikten de onderzoekers perskoek van frambozensap. De sandwiches blijken niet alleen mooi om naar te kijken en lekker om te eten – volgens het smaakpanel hebben ze een “frisse zoet-zure smaak”, maar zijn ook rijk aan vezels en voedingsstoffen. Deze testen gebeurden op vraag van Eco Treasures, een bedrijf dat we hierboven al vernoemden als pionier.
   
• Natuurlijk troebel sap rijk aan antioxidanten: de Food Pilot zet bij haar onderzoek voor en met bedrijven een zuurstofvrije spiraalfilterpers in. Het is een technologie voor de ontwatering van harde en zachte producten in verschillende formaten, zoals appels, peren en tomaten. De pers is uniek omwille van de hoge kwaliteit van het sap, de smoothie en de puree die ermee gemaakt wordt. Zo goed als alle antioxidanten blijven bewaard, net als de smaak. Appel- en perensap gemaakt met de pers behoudt bijvoorbeeld 20 procent meer polyfenolen dan een klassiek (troebel) sap. Een verschil dat oploopt tot 80 procent na 6 maanden bewaring. Bovendien is ook de perskoek die overblijft na het persen van goede kwaliteit, zodat die verder verwerkt kan worden. Tot slot treedt er dankzij de thermische nabehandeling (pasteurisatie) bij de spiraalfilterpers geen oxidatie of bruinverkleuring op, een fenomeen dat bijvoorbeeld bij perensap een courant probleem vormt. Door dit alles heeft de spiraalfilterpers een bijzonder hoog rendement. De Food Pilot maakte een filmpje over de pers om een en ander te illustreren.
  
  

Nog interessant om te vernoemen is de ILVO-studie naar bitterstoffen in witloofwortels en cichorei – een reststroom van de witloofteelt van jaarlijks 36.000 ton. Blijkbaar bevatten die wortels bioactieve stoffen die erg gewild zijn in de voedings-, medische en gewasbeschermingsmiddelenindustrie. 

Het gaat om bitterstoffen en fenolische componenten die gebruikt kunnen worden in functionele voeding, als smaakstof in dranken en als actieve stof in medicijnen tegen diarree, brandwonden, griep en neurologische aandoeningen. Mogelijks breidt dat toepassingsgebied nog uit, want er zijn aanwijzingen dat bitterstoffen een gunstig effect hebben bij hart- en vaatziekten en zelfs kanker. Ook in de gewasbeschermingsmiddelenindustrie is er vraag naar bitterstoffen, omdat ze plagen kunnen afweren en een antischimmel en antibacteriële werking hebben. Hierdoor kunnen ze toegepast worden in biociden en biostimulantia, een piste die interessant is gezien de toenemende vraag naar biologische gewasbescherming.

ILVO is tevens coördinator van het CichOpt-project, waarin de valorisatie van reststromen van de Chichoriumgewassen witloof, andijvie, cichorei en radicchio rosso centraal staan. Het is ook partner van twee nieuwe Europese onderzoeksprojecten, met name Inprove (rond de verwerking van aardappelreststromen met behulp van nieuwe technologieën tot nieuwe voedingsproducten) en Improve (rond de verwerking van appel- en olijvenperskoek na het persen, waarbij extractie van vezels en bioactieve componenten centraal staat).

Tot slot neemt ILVO deel aan twee Interreg-projecten (Bioboost en Food from Food) waarin onderzocht wordt of en hoe plantaardige reststromen van bijvoorbeeld wortel en prei verwerkt kunnen worden tot (E-nummervrije) voedingsingrediënten en -stoffen. Ook onder meer de valorisatie van kruidensteeltjes wordt er bekeken, met specifiek aandacht voor de impact van verschillende droogtechnologieën op de kwaliteit van de bekomen gedroogde kruiden. Er is veel potentieel dus, maar er is continu verder onderzoek nodig.

Met dank aan Nathalie Bernaert van ILVO voor het woordje uitleg.

Bron: Monitor voedselreststromen en voedselverliezen, nulmeting 2015 / De impact van cosmetische kwaliteitseisen op voedselverlies / ILVO / Flanders’ FOOD