Hoe ziet onze voedselvoorziening eruit als we geen koeien of kippen meer nodig hebben voor melk en vlees? Julia Keppler, onderzoeker bij Wageningen University & Research (WUR), buigt zich over precies die vraag. Zij onderzoekt hoe alternatieve eiwitten uit planten of micro-organismen kunnen bijdragen aan volwaardige én smakelijke vlees- en zuivelvervangers.
Julia Keppler onderzoekt hoe eiwitten uit planten, schimmels, insecten en micro-organismen dierlijke vlees- en zuivelproducten kunnen vervangen. Voor haar onderzoek beperkt zij zich niet tot één eiwitbron of technologie, maar kijkt ze naar een breed palet aan eiwitten, en onderzoekt vooral hoe je die zo kunt bewerken dat ze goed toepasbaar zijn in echt voedsel. Opvallend genoeg begon haar carrière in een heel ander vakgebied: de architectuur. “Toen ontwierp ik gebouwen, nu ontwerp ik ook, maar dan op microschaal”, vertelt ze lachend. “Eiwitten zijn daar verrassend geschikt voor — ze vormen letterlijk de bouwstenen van ons voedsel.”
Wie ooit een veganistische kaas heeft geprobeerd, weet dat die zelden smelt zoals echte kaas – laat staan dat hij hetzelfde smaakt. Keppler legt uit dat dit komt, doordat plantaardige eiwitten fundamenteel anders zijn opgebouwd dan dierlijke. Dierlijke melk bevat bijvoorbeeld caseïnemicellen: complexe eiwitstructuren die samen met calcium en vet een stevig netwerk vormen. “Dat netwerk zorgt voor de structuur, de smeltbaarheid, de smaakontwikkeling … alles wat kaas kaas maakt.”
Daar komt precisiefermentatie in beeld – een technologie die steeds meer aandacht krijgt als veelbelovende eiwitbron. Waar klassieke fermentatie, zoals bij bier of yoghurt, micro-organismen gebruikt om smaak of alcohol te produceren, wordt bij precisiefermentatie het DNA van een microbe aangepast, zodat deze precies het eiwit aanmaakt wat je nodig hebt – bijvoorbeeld een melkeiwit. “Je introduceert een stukje genetische code in een gistcel”, vertelt Keppler, “En vervolgens groeit die cel uit tot een hele kolonie die dat specifieke eiwit aanmaakt.”
Het resultaat is een eiwit dat bijna niet te onderscheiden is van het dierlijke origineel, maar dan geproduceerd zonder dier. “En het mooie is”, zegt ze, “De microbe zelf komt uiteindelijk niet in het eindproduct terecht. Je filtert alleen het eiwit eruit.” Toch zijn er uitdagingen: het fermentatieproces produceert ook andere stoffen, zoals polysachariden, die invloed hebben op het gedrag van het eiwit. “We moeten leren omgaan met die ‘bijproducten’, zonder ze er allemaal uit te halen, want in veel gevallen zijn ze gezond. En minder verwerking is uiteindelijk ook duurzamer.”
Naast precisiefermentatie onderzoekt Keppler ook of we micro-organismen direct kunnen eten, bijvoorbeeld als vleesvervanger. Sommige gisten of bacteriën bevatten tot wel 80 procent eiwit, en met een beetje technologische bewerking kun je ze omvormen tot iets wat sterk op vlees lijkt. “Het idee is om de biomassa zo puur mogelijk te gebruiken, zonder overmatige verwerking. Dat is duurzamer, en levert soms verrassend goede resultaten op.”
Keppler vertelt over een veelbelovende richting, waarin plantaardige, microbiële en dierlijke eiwitten worden gecombineerd: hybride producten. “Zo kun je de beste eigenschappen van beide werelden benutten”, vertelt ze. Toch verwacht Keppler niet dat dierlijke eiwitten volledig zullen verdwijnen. “Misschien ontdekken we wel totaal nieuwe producten, met zulke fijne eigenschappen dat mensen ze vanzelf verkiezen boven dierlijke alternatieven.”
De toekomst van ons voedsel hoeft geen kopie te zijn van het verleden. In plaats van het nabootsen van bestaande dierlijke producten, ligt volgens Keppler de echte uitdaging in het ontdekken van iets nieuws, geïnspireerd door de natuur. “In de natuur zie je overal slimme eiwitstructuren: kleefkracht, kleur, textuur. Denk aan de tong van een kikker. Die bestaat uit hele specifieke eiwitstructuren, die ervoor zorgen dat vliegjes eraan blijven plakken. Als we daar goed naar kijken, kunnen we leren om eiwitten zó te sturen dat ze precies doen wat we willen. Dat is voor mij wat dit werk zo bijzonder maakt.”
Meer weten over de toekomst van ons voedsel?
Bezoek LabNL en ontdek hoe baanbrekende technologieën zoals precisiefermentatie onze voeding veranderen. Laat je inspireren door het werk van onderzoekers als Julia Keppler en zie hoe innovaties vorm krijgen.
