Een levensechte setting
Een Living Lab is een omgeving waarin verschillende partijen gezamenlijk werken aan innovatieve oplossingen in een levensechte setting. Het doel van het Fascinating Living Lab is om slagkracht, verbinding en inspiratie te creëren binnen het Fascinating programma door toegepast onderzoek en implementatie daarvan op hogescholen uit te laten voeren door studenten en docent-onderzoekers en de spelers in het veld. Het programma richt zich daarbij ook op de opleiding van de nieuwe generatie werknemers in de agrofood sector die ingebed zijn in circulariteit en duurzaamheid.
Living Lab projecten
Toepassingen
De hogescholen gaan in een periode van twee jaar onderzoeksvragen bij maatschappelijke organisaties, startups, landbouworganisaties en MKB-bedrijven ophalen. Vragen, die kunnen worden beantwoord door toegepast onderzoek binnen de onderwijsinstellingen. Afhankelijk van de aard van het onderzoek wordt de uitvoering gekoppeld aan moduleontwikkeling, minoren, stages en afstudeeropdrachten. Het Fascinating Living Lab maakt alle onderzoeksresultaten openbaar en verspreid deze, zodat een breed veld aan betrokkenen kan profiteren van de nieuwe inzichten. Op deze manier werken het bedrijfsleven en de kennisinstellingen intensief samen aan een duurzamere toekomst.
Onderzoek naar de kracht van schimmels
Eiwitten zijn essentieel voor het humane dieet en worden voor een groot deel geconsumeerd via dierlijke bronnen. Echter is de CO2 uitstoot bij dierlijke eiwitproductie relatief hoog. Om deze reden is er in dit onderzoek door studenten van Van Hall Larenstein, opleiding biotechnologie/voedingsmiddelentechnologie/chemische technologie onderzocht of er eiwitten te winnen zijn door middel van cellulaire agricultuur door fermentatie met schimmels. Als eiwitbron is een reststroom gebruikt van Vreugdenhil Dairy Foods.
Het doel was om de reststromen te valoriseren, door eiwitten op labschaal (2 liter) te produceren via fermentatie met een geschikte myceliumstam. Hierbij was de centrale vraag: Hoeveel eiwithoudende biomassa kan er verkregen worden door Aspergillus oryzae en Rhizopus oligosporus onder gecontroleerde condities te laten groeien in de reststroom? De grote verrassing was dat de reststroom van Vreugdenhil Dairy Foods meer dan een verdubbeling in eiwitopbrengst gaf ten opzichte van het standaard maltose-houdend medium!
De door fermentatie verkregen schimmels zijn rijk aan eiwitten, vezels, vitaminen en mineralen, en kunnen verder worden gebruikt voor voedselproductie. Deze eiwitten hebben bovendien een vergelijkbare samenstelling als dierlijke eiwitten: ze missen geen essentiële aminozuren en zijn goed verteerbaar. Dit onderzoek heeft belangrijke en nuttige inzichten gegeven over het opkweken en onderzoeken van de kracht van schimmels. Duidelijk is dat deze ‘food grade’ schimmelsoorten Aspergillus oryzae en Rhizopus oligosporus de potentie hebben om succesvol te zijn in de productie van alternatieve voedingsbronnen.
Agro-Food-Nature Transitie Model
Binnen het Fascinating onderzoeksprogramma is in 2022 door het bedrijf Kalavasta een open-access rekenmodel ontwikkeld. Dit model stelt overheid, bedrijven en organisaties in staat de gevolgen van veranderingen in de landbouw vast te stellen.
Onderzoekers van Van Hall Larenstein University of Applied Sciences in Leeuwarden hebben de taak gekregen om het model te evalueren op bruikbaarheid voor zowel de landbouwsector als het onderwijs. De agribedrijven Cosun, Agrifirm en FrieslandCampina hebben bijgedragen door verschillende voorbeeldscenario’s te definiëren om de bruikbaarheid van het ATM-model te testen. Hierbij is onder andere gekeken naar gebruiksvriendelijkheid en het effect van aannames en conversiefactoren op de uitkomsten van de berekeningen. De drie scenario's zijn: 1) het valoriseren van perspulp, 2) deel graanteelt vervangen door eiwitgewassen, en 3) effect van koeien die uitsluitend gras eten. De resultaten kun je hier lezen.
Studenten ontwikkelen hybride yoghurt
Een ander voorbeeld van een project dat past in dit Living Lab is de ontwikkeling van een hybride yoghurt. De studenten, Anke Vos, Hilde Slaghuis en Mohammad Noman, hebben aan een uitdagende opdracht gewerkt op Hogeschool Van Hall Larenstein voor de minor Dairy Technology. Het resultaat: een hybride yoghurt, deels dierlijk, deels plantaardig.
De opdracht had als doel om constante, lokale, duurzame producten te ontwikkelen voor bedrijfs- en organisatiekantines. Deze studenten hebben een innovatieve hybride yoghurt ontwikkeld, gemaakt van koemelk in combinatie met soja- of havermelk. Deze nieuwe hybride yoghurt is een ware doorbraak en toont aan hoe dierlijke en plantaardige ingrediënten elkaar kunnen versterken, met positieve gevolgen voor zowel dieren als het milieu.
Het ontwikkelingsproces omvatte het volledige traject van gras tot glas, waarbij ook de nutriënten die van nature aanwezig zijn in melk behouden blijven. De combinatie van koemelk met een plantaardige drank, zoals haver- of sojamelk, maakt de overstap naar plantaardige producten voor consumenten gemakkelijker.
Effect van hitte op de functionaliteit van plantaardige eiwitten
Masterstudent Dennis ter Denge onderzoekt het effect van hittebehandeling op de kwaliteit van plantaardige eiwitten, specifiek van aardappelen en veldbonen afkomstig uit Groningen. Als referentie wordt melk gebruikt. In de food-grade pilot plant van hogeschool Van Hall Larenstein worden verschillende temperaturen en zeer korte verhittingstijden getest (tot minder dan één seconde). Daarbij worden onder andere het schuimvormend vermogen en de oplosbaarheid van de plantaardige eiwitten geëvalueerd.
Hittebehandeling is essentieel om micro-organismen die van nature aanwezig zijn in gewassen te inactiveren. Voor het behoud van de eiwitkwaliteit is het echter cruciaal dat deze behandeling zo mild mogelijk wordt uitgevoerd. Alleen bij voldoende kwaliteit van plantaardige eiwitten kan de eiwittransitie succesvol worden gerealiseerd.
Een belangrijk onderdeel van het onderzoek is overleg met producenten om de marktrelevantie te bepalen van de behandelde plantaardige eiwitten.
Mengteelt in Groningen voor menselijke consumptie
Voor de duurzame productie van levensmiddelen is het essentieel om landbouwgrond optimaal en verantwoord te benutten. Dit betekent niet alleen een goed economisch rendement, maar ook zorg voor de bodemgezondheid en het boerenbedrijf. In dit afstudeerproject ligt de focus op het eiwitgewas veldbonen, een veelbelovend gewas voor de toekomst.
De centrale vraag luidt: Wanneer biedt mengteelt van zomertarwe en zomerveldbonen voordelen ten opzichte van monocultuurteelt van veldbonen? Voor akkerbouwers in Groningen zijn de kosten en opbrengsten in verschillende scenario's van groot belang. Denk hierbij aan een lager gebruik van bestrijdingsmiddelen, de toenemende druk van overheden om meer plantaardige eiwitten te produceren en consumeren, en de veranderende eisen aan duurzaamheid.
Daarnaast wordt onderzocht hoe factoren zoals het klimaat en de grondsoort in Groningen de teeltresultaten beïnvloeden. Dit onderzoek biedt waardevolle inzichten voor een duurzame en rendabele toekomst in de landbouw.
Eiwittransitie en sportvoeding voor profsporters
Profwielrenner Jelte Krijnsen doet bij hogeschool Van Hall Larenstein onderzoek naar de effectiviteit van plantaardige ingrediënten in sportvoeding. Sportvoeding moet aan hoge eisen voldoen om de sportprestatie optimaal te ondersteunen. Dit onderzoek biedt een interessante casus om te bepalen in hoeverre plantaardige ingrediënten dierlijke kunnen vervangen, en of hybride producten ontwikkeld kunnen worden die zowel spieropbouw bevorderen als duurzaam zijn.
Een belangrijk aspect is de mogelijke synergetische werking van plantaardige ingrediënten. Zo zouden vezels uit plantaardige bronnen bijvoorbeeld de vertering en opname van andere nutriënten kunnen verbeteren. Het project richt zich op het identificeren van de voor- en nadelen van hybride sportvoeding die bestaat uit een combinatie van zuivel en plantaardige grondstoffen.
Er wordt onderzocht hoe deze combinatie scoort op aspecten zoals de carbon footprint, productiekosten, nutriëntenscore (NRF), sensorische eigenschappen (zoals smaak en textuur) en de rol van innovatieve, milde procestechnologieën, zoals ultrakorte verhitting en membraanfiltratie. Dit onderzoek levert waardevolle inzichten op voor het ontwikkelen van duurzame en prestatiegerichte sportvoeding.
Hybride producten als gangmaker voor de eiwittransitie
De noodzaak van een voedseltransitie van dierlijke naar plantaardige eiwitten om de groeiende wereldbevolking op een duurzame manier te voeden, is evident. In Nederland is inmiddels ongeveer 5% van de dierlijke eiwitten vervangen door plantaardige alternatieven, voornamelijk in de vorm van zuivelvervangers. Toch lijkt de groei te stagneren. Redenen hiervoor zijn dat de smaak, prijs en gezondheidsvoordelen van deze alternatieven nog onvoldoende zijn om een brede overstap naar meer plantaardige voeding te stimuleren.
Een veelbelovende denkrichting binnen de zuivelindustrie is de ontwikkeling van hybride producten: combinaties van melk en plantaardige grondstoffen die duurzaam, betaalbaar en gezond zijn. Bovendien bieden hybride producten mogelijk synergetische voordelen. Zo kunnen vezels uit plantaardige stromen bijvoorbeeld de vertering en opname van andere nutriënten bevorderen.
In haar afstudeerproject onderzoekt Anke Vos hoe aantrekkelijke foodgrade hybride producten (melk+plantaardig) op pilotschaal ontwikkeld kunnen worden. Het doel is een hybride yoghurt te creëren waarin een deel van het dierlijke eiwit is vervangen door plantaardige ingrediënten. Als referentie dient volle yoghurt. Het hybride product wordt beoordeeld op aspecten zoals de carbon footprint, productiekosten, nutriëntenscore (NRF), sensorische eigenschappen (zoals smaak en textuur) en de rol van procestechnologie.
Dit project bouwt voort op oriënterende proeven met hybride yoghurt in 2023, waarbij Anke ook betrokken was. Met dit onderzoek zet zij een belangrijke volgende stap in de ontwikkeling van producten die de eiwittransitie kunnen versnellen.
Duurzame mix van zuivel en plantaardig voor ouderen
Een van de grootste uitdagingen voor duurzame ontwikkeling in de westerse wereld is de vergrijzing van de bevolking. Ouderen krijgen te maken met verschillende aandoeningen, zoals diabetes, dementie, afname van zintuiglijke vermogens en sarcopenie. Gezonde voeding is essentieel om chronische aandoeningen te voorkomen en gezond ouder worden te bevorderen. Hoewel de meeste mensen in Nederland met een gezond dieet volgens de Schijf van Vijf voldoende voedingsstoffen binnenkrijgen, hebben sommige groepen mogelijk extra supplementen nodig zoals ouderen.
Tijdens dit project hebben vier studenten een eiwitrijke melkdrank voor ouderen ontwikkeld om de voedingsbehoeften van ouderen te ondersteunen. De melkdrank bevat de optimale samenstelling aan aminozuren voor ouderen en tevens zijn er aanbevelingen gedaan om het product te verrijken met onder andere vitamine D en Calcium. De studenten hebben duurzaamheidsaspecten meegenomen in de ontwikkeling van hun product wat heeft geleid tot een hybride eiwitrijke melkdrank.
De resultaten zijn in november 2024 gepresenteerd met een poster en een concept melkdrankje. In een aanvullend rapport hebben de studenten nog aanbevelingen gedaan voor optimalisatie van het product en voorstellen voor toepassingen in bijvoorbeeld mix voor pannenkoeken.
Meer informatie
Projectleider: Peter de Jong
Partners: Hogescholen Van Hall Larenstein, Hanzehogeschool
Hogeschool Van Hall Larenstein (VHL) in Leeuwarden is de trekker van het Fascinating Living Lab. Samen met de Hanzehogeschool in Groningen worden nieuwe productconcepten bedacht die de eiwittransitie helpen realiseren.
Wil je meer weten over het project 'Fascinating Living Lab'? Neem dan contact op met Agata van Oosten (Program Manager) via agata.vanoosten@ispt.eu, of met Nadine Kool (Program Officer) via nadine.kool@ispt.eu.
