Microalgen steeds interessanter als voedingsingrediënt

Het groene goud. Zo worden microalgen ook wel genoemd. De eencellige organismen zijn multi-inzetbaar: als grondstof voor bioplastics, als biobrandstof of als diervoer. Maar ook voor de voedingsindustrie zijn microalgen interessant. Door hun hoge gehalte aan eiwit, goede vetten en vitamines, mineralen, aminozuren en antioxidanten worden ze ingezet als ‘superfood’ of als voedingsingrediënt. Ook voor vegetarische en vegan producten worden algen als veelbelovend eiwitrijk ingrediënt gezien. De interesse erin groeit, maar de toepassingen in die producten zijn nu nog beperkt. “Algen krijgen binnen de eiwittransitie nog te weinig aandacht”, zo stelt WUR-professor René Wijffels.

Hoewel microalgen in de jaren vijftig al in beeld waren als bron van eiwit omdat een tekort aan eiwitten werd voorzien, verschoof dat naar de achtergrond door de hogere opbrengsten in de landbouw. De aandacht voor algen komt nu weer terug. Het zijn nu vooral nog de hoogwaardige toepassingen waar microalgen voor worden gebruikt, zoals algenpoeder als voedingssupplement. Wijffels en bedrijven die algen kweken zien de interesse en het aantal toepassingen toenemen, bijvoorbeeld als eiwitingrediënt in voedsel. Zo ging Unilever in 2020 een samenwerking aan met biotech start-up Algenuity om de mogelijkheden van algen in voeding te onderzoeken. “Er is nu een beginnende transitie naar de vervanging van minder duurzame grondstoffen door algen”, aldus Wijffels. Algen worden gezien als duurzame eiwitbron vanwege hun snelle reproductie, lage uitstoot, hoge eiwitgehalte (40-60%) en omdat ze gekweekt kunnen worden op een klein oppervlakte.
_{Lees verder onder de foto’s.}

Kweeksystemen

Wijffels geeft leiding aan de leerstoelgroep Bioprocestechnologie aan Wageningen University & Research. Hij onderzoekt op het AlgaePARC van Wageningen UR verschillende kweeksystemen voor algen. Op de locatie hebben startende bedrijven toegang tot apparatuur en kennis. “Algenkweek vindt plaats in grofweg twee systemen. Aan de ene kant is er kweek op een heterotrofe manier en aan de andere kant is er de fototrofe kweek. Beide systemen zijn belangrijk, want je kunt niet met ieder systeem dezelfde alg kweken.” Fototrofe kweek, waarvoor (zon)licht nodig is (zie kader hieronder), kan weer onderverdeeld worden in open en gesloten systemen. Open systemen bestaan uit grote vijvers waarin de algen groeien. Dit systeem is gevoelig voor verontreiniging en het is lastig de omstandigheden en dus de opbrengst constant te houden. Een gesloten systeem bestaat uit doorzichtige buizen waar water doorheen stroomt.

Een heterotroof kweeksysteem bestaat vaak uit een bioreactor (fermentor). Voor deze kweek van algen is geen licht nodig, maar een koolstofbron zoals suiker. Volgens Wijffels zitten er tussen de verschillende systemen niet veel verschillen in kostprijs.

_{Lees verder onder het kader.}

Kostprijs

De kostprijs is één van de factoren waardoor algen nog niet veelvuldig als eiwitbron worden toegepast in voeding. De prijs ligt niet op hetzelfde niveau als andere eiwitbronnen zoals soja. Eén van de redenen voor de hoge kostprijs is het energieverbruik. Het bedrijf Phycom stelt de kostprijs fors te kunnen verlagen door grootschaliger te produceren. De Nederlandse algenkweker begon in 2019 met de bouw van een fabriek in Veenendaal (U.) die nu operationeel is. Een tweede fabriek wordt momenteel gebouwd. De toekomstige productiecapaciteit per fabriek is 500 ton drooggewicht per jaar. Het bedrijf zit in een opschalingsfase en de huidige productiecapaciteit bedraagt zo’n 100 ton per jaar. “Wij kweken algen op een heterotrofe manier met een technologie die de oprichter van ons bedrijf zelf ontwikkeld heeft. Ons systeem is makkelijk op te schalen. We kunnen er consistente producten mee maken en de productiekosten liggen lager dan gangbaar is in de markt. Daarmee maken we algen aantrekkelijker voor degenen die ze willen gebruiken”, zo legt Christiaan Stumphius, commercieel directeur bij het bedrijf uit.

Eiwittransitie

Ook het bedrijf Duplaco kweekt algen op een heterotrofe manier in een zelf ontworpen systeem. De productiecapaciteit van het bedrijf bedraagt zo’n 200 ton op jaarbasis. Ook voor Duplaco is de kostprijs een belangrijke factor, voor het bedrijf, maar ook voor de eiwittransitie, waar het bedrijf zich met name op richt, zo legt commercieel directeur Marieke Smidt uit. “Wij zien vooral een rol voor de alg in humane voeding. Voor een eiwittransitie is het heel belangrijk dat algen kosteneffectief zijn. Daarvoor is het essentieel dat de algenkweek snel opgeschaald kan worden.” Omdat de prijs nu nog aan de hoge kant is, is het volgens Smidt belangrijk dat er zogenoemde early adopters zijn, personen of bedrijven die toekomst in algen zien en met de grondstof aan de slag willen. “We merken toenemende interesse en ook behoefte. Die early adopters zijn en komen er wel.”

Volgens René Wijffels is de kostprijs van algen de afgelopen jaren fors gedaald. “De kweektechnieken zijn verbeterd, er is meer focus gekomen op algen en de productieschaal is groter geworden. Er is echter nog een slag te maken. De gemiddelde kostprijs is nu zo’n € 30 tot € 50 per kilo droge stof. Een kostprijs van € 1 per kilo achten wij uiteindelijke wel haalbaar door opschaling.”

Functioneel ingrediënt

Algen kunnen in voedingsmiddelen gebruikt worden als ‘verse’ algen, die nat zijn, of als poeder of flakes, wat het meeste voorkomt. “Algen in poedervorm zijn makkelijk in gebruik, maar hebben ook nog een ander voordeel”, zo vertelt Ronald de Vos, operationeel directeur bij Algae Holland. Dit bedrijf kweekt en verkoopt algen. Ook ontwikkelt deze onderneming producten met algen, De Vos: “Gedroogde algen zijn niet alleen makkelijk om te verwerken, de nutriënten daaruit zijn ook nog eens beter opneembaar door de mens dan uit verse algen”. De gedroogde algen kunnen verwerkt worden door middel van bijvoorbeeld extrusie om ze een structuur te geven en er een basis voor vlees- of visvervangers mee te kunnen maken.

Ronald de Vos ziet echter meer potentie in een andere toepassing van de algen. Volgens hem is de prijs van algen als eiwitbron inderdaad hoog. “Maar algen zijn zoveel meer dan een simpele eiwitbron. Ze bevatten bijvoorbeeld het complete profiel aan essentiële aminozuren, omega vetzuren, vitamines en vezels. Daarom zien wij vooral toekomst voor algen als functioneel ingrediënt.” Daarbij worden algen bijvoorbeeld toegevoegd aan een vleesvervanger die gemaakt is met een plantaardige grondstof die geen compleet aminozuurprofiel heeft. “Zo kun je vlees- en zuivelvervangers gezonder maken en de nutritionele waarde hetzelfde maken als vlees-, vis- of zuivelproducten die ze vervangen”, aldus De Vos. René Wijffels verwacht dat algen als functioneel ingrediënt binnen vijf jaar een plek hebben veroverd in de voedingsindustrie.

Kleur van algen

De kleur van algen kan een beperkende factor zijn voor het gebruik in voedingsmiddelen. De groene kleur geeft producten een andere uitstraling, die consumenten kan afschrikken. Algenbedrijven zijn daarom bezig met het selecteren en kweken van algen met andere kleuren of zelfs zonder kleur. “Door selectie van algen kunnen we nu algen met een goudgele kleur kweken. Die kleur is veel toegankelijker voor consumenten. Onze planning is om dit jaar een alg op de markt te brengen die vrij is van geur, kleur en smaak”, aldus Marieke Smidt van Duplaco. Algae Holland heeft diverse algen die verschillen in kleur – van blauw tot groen, geel en wit – smaak en nutritioneel profiel. Ook Phycom is bezig met algen die een andere kleur hebben. Christiaan Stumphius van Phycom: “We merken dat producenten op zoek zijn naar neutrale ingrediënten die wel de gewenste voedingswaarde hebben. Onze gele alg is al een stap in de goede richting, maar we werken ook aan een witte alg. We verwachten dat daar veel vraag naar zal zijn.” De bedrijven verwachten dat door de verschillende kleuren algen de afzetmogelijkheden alleen maar zullen toenemen, voedingsproducenten meer interesse zullen krijgen en de markt een boost krijgt. “Wanneer het aantal bedrijven dat algen gaat gebruiken, toeneemt en de mogelijkheden groeien, kan het zo maar zijn dat algen snel gangbaar worden in de voedingssector”, aldus René Wijffels.