Kaas maken zonder dat er een dier aan te pas komt. Dat kan als gisten het benodigde melkeiwit maken. “We gebruiken micro-organismen als cel-fabriekjes om een specifiek ingrediënt te maken.”
‘Ja luitjes, de droom van ons team is realiteit geworden. Een kleine klomp erg echte kaas, en geen koe in zicht.’ Dit meldt de Belgische start-up Those Vegan Cowboys jubelend op social media. En inderdaad, op de foto pronkt een wit rond kaasje op een bed van rozemarijn met wat walnoten op de achtergrond. Bij het maken van deze kaas is geen enkele koe aan te pas gekomen.
Als het aan Those Vegan Cowboys ligt, dan kun je zo’n diervrije kaas over een paar jaar gewoon in de supermarkt kopen. Daarom is het bedrijf ook partner in het project Diervrij melkeiwit. Onderzoekers van Wageningen University & Research, de TU Eindhoven en HAS Green Academy gaan het proces om diervrije kaas te maken verder optimaliseren. Het project krijgt een bijdrage uit het fonds van de Nationale Wetenschapsagenda (NWA).
Plantaardige plakken
Waarom hebben we diervrije kaas nodig? “Als je puur kijkt naar consumenten, dan hebben zij zorgen over de duurzaamheid en diervriendelijkheid van zuivel”, zegt voedingswetenschapper en NWA-projectleider Etske Bijl van Wageningen University & Research. “Er zijn wel plantaardige alternatieven, maar die lijken niet op normale kaas.” Plantaardige kaas is ook diervrij en ligt nu al in de supermarkt als ‘plantaardige plakken’ of ‘plantaardige rasp’. Maar plantaardige kazen kwamen bij de Consumentenbond uit de test als minder lekker en als ongezonder, omdat ze veel verzadigde vetten bevatten met geen tot weinig vitaminen of calcium. “Daar is best winst te halen.”
Voor het maken van diervrije kaas gaan de onderzoekers de dierlijke eiwitten in koemelk met gisten produceren via zogeheten precisiefermentatie. Bij fermentatie zetten bacteriën, schimmels of dus gisten suikers om in een product. “Het principe van precisiefermentatie is dat je micro-organismen gebruikt als cel-fabriekjes om een specifiek ingrediënt te maken. Dat kan een eiwit zijn, zoals het melkeiwit caseïne”, legt Bijl uit.
Tanks voor de fermentatie van druiven voor wijn. Mogelijk is het melkeiwit caseïne in de toekomst ook in zulke fermentatietanks te maken.
Alberto Vaccaro, Wikimedia Commons via CC BY 2.0De onderzoekers beginnen met caseïne, omdat deze erg belangrijk is om de structuur van dierlijke kaas na te maken. “We proberen een gist dat melkeiwit te laten produceren, maar die doet dit niet zomaar uit zichzelf. Daarom werken we met een stukje nagemaakt DNA van een koe. We geven de gist een stukje van de genetische code en dan begint die het eiwit te maken tijdens fermentatie. Wanneer de fermentatie stopt, kun je het eiwit scheiden van de cellen en gebruiken in voedsel.” Daarna moet het kaasmaken dus nog beginnen.
Structuur namaken
“Altijd als je met micro-organismen werkt, zie je dat ze niet precies doen wat de koe doet”, verzucht Bijl. Caseïne produceren met gisten lukt dan ook niet zomaar. Het begint al bij caseïne zelf, omdat melk vier varianten van dit melkeiwit bevat die verschillen in structuur. Gisten kunnen niet uit zichzelf die structuur goed nabootsen, omdat ze daar niet van nature het gereedschap voor hebben. De structuur goed namaken is wel erg belangrijk; die is namelijk essentieel voor het vormen van grotere eiwitdeeltjes, oftewel de caseïne-micellen. “Zonder die micellen wordt het lastig”, legt Bijl uit, “want voor een typische Goudse kaas heb je die wel nodig.” Tijdens het kaasmaken gaan alle micellen samenklonteren en ontstaat de basis die nodig is voor harde kazen: de wrongel.
Daarnaast is het de vraag of de gisten wel genoeg melkeiwit kunnen maken om het hele productieproces kosteneffectief te maken. “Ik krijg vaak de vraag of het ooit betaalbaar gaat worden”, zegt Bijl. “Als het lukt 20 gram per liter te produceren, wordt het interessant.”
Er is dus nog een lange weg te gaan voordat diervrije kaas op de supermarktplank ligt, ook omdat het rijpen van de kaas en de smaak nog moet worden getest. Bovendien moet de uiteindelijke kaas vrij zijn van genetisch gemodificeerde gisten, anders krijgt het product binnen de EU een GMO-label (genetisch gemodificeerd organismen). Om dit te voorkomen moeten de genetisch gemodificeerde gisten goed gescheiden worden van het melkeiwit dat in de kaas zit. Het NWA-project heeft echter een andere focus. “Voor ons is het product minder interessant; wij gaan kennis ontwikkelen, zodat die publiekelijk beschikbaar komt. We gaan achterhalen wat de belangrijkste bottlenecks en oplossingen daarvoor zijn.” Uiteindelijk mag iedereen die kennis gebruiken om zelf diervrije kaas te maken, terwijl het proces van Those Vegan Cowboys bedrijfsgeheim blijft.
Plek in voedselketen
Ook al is de weg nog lang, het NWA-project onderzoekt al wel hoe de plek van diervrije kaas in de voedselketen eruit zal zien in verhouding tot bestaande zuivelboeren. “In de eerste plaats lijken deze technologische ontwikkelingen misschien alleen relevant voor grote bedrijven, industriële biotechnologiebedrijven”, zegt Bijl. “Maar we willen juist ook nadenken over succesvolle implementatie in onze huidige voedselketen.” Misschien kan een boer een stukje traditioneel blijven en daarnaast diversifiëren met een stukje precisiefermentatie. “De microben moeten ergens op kunnen groeien, bijvoorbeeld op de resten van suikerbieten.” Dan kunnen boeren de suikers produceren die de gisten nodig hebben om te groeien. In de Verenigde Staten zijn melkboeren al begonnen met bier brouwen om hun hoofd boven water te houden, dus de stap om zelf melkeiwit te maken via fermentatie is nog niet zo’n gek idee.
Wat betekent de introductie van diervrije kaas voor melkveehouders? Ook daar kijken de onderzoekers naar.
Desiree HovingMaar niet iedereen is enthousiast. “Diervrije kaas heeft verder niets meer met ons te maken, want het is een vervanger”, zegt Peter Wissing van ’t Zuivelhoekje, een kaasspeciaalzaak die al twintig jaar in Wageningen kazen in allerlei soorten en maten verkoopt. “Als die zo ver weggaat van het originele product, vormt het geen alternatief meer.” Voor Wissing is de melk een essentieel onderdeel van kaas. “De kwaliteit van de melk en zelfs het ras van de koe is echt bepalend voor het eindproduct van de kaas.” Bovendien twijfelt hij over de voordelen van diervrije kaas. “Is het echt duurzamer dan normale kaas?”
Duurzaamheid vergelijken
De duurzaamheid van normale kaas valt tegen: 1 kilogram belegen kaas zorgt voor meer CO2-uitstoot dan 1 kilogram kippen- of varkensvlees. De duurzaamheid van normale en diervrije kaas met elkaar vergelijken blijkt echter ingewikkeld. “Voordat je kijkt naar duurzaamheid en precisiefermentatie moet je je ook afvragen hoe je duurzaamheid meet”, zegt duurzaamheidsexpert Rob Bakker van HAS Green Academy en betrokken bij het NWA-project.
Er zijn namelijk veel factoren die een rol spelen bij duurzaamheid. Denk aan de geproduceerde broeikasgassen, de vervuiling, de hoeveelheid verbruikt water en het benodigd landoppervlak. “Een Life Cycle Analysis, ofwel LCA, is nu de meest voorkomende methode om ecologische duurzaamheid uit te drukken. Het is goed om te realiseren dat LCA niet alle aspecten van duurzaamheid dekt”, aldus Bakker. Als voorbeeld noemt hij de invloed van een proces op mensen- en dierenwelzijn, economische welvaart van een regio, of het verlies in biodiversiteit. Deze factoren zijn ook lastiger te meten in cijfers, maar zijn wel belangrijk voor het beoordelen van de duurzaamheid van een proces.
Omdat het productieproces van diervrije kaas nog in ontwikkeling is, is de duurzaamheid ten opzichte van normale kaas sowieso nog moeilijk te vergelijken. Er is wel een andere melkeiwit dat op dezelfde manier wordt geproduceerd en waarvan de duurzaamheid al wel is onderzocht: het Perfect Day-melkeiwit. Het Amerikaanse biotechnologiebedrijf Perfect Day verkoopt melkeiwit voor ijs dat is gemaakt door fermentatie met schimmels. In 2021 heeft een extern consultancybedrijf een uitgebreide Life Cycle Analysis uitgevoerd. Dat vergeleek het Perfect Day-melkeiwit met zeven verschillende dierlijke melkeiwitten en kwam bij alle zeven tot de conclusie dat het Perfect Day-proces minder CO2 uitstootte, minder energie verbruikte en minder water nodig had.
Of diervrije melkeiwitten daadwerkelijk duurzamer zijn dan dierlijke melkeiwitten is dus nog geen feit, maar het ziet er wel veelbelovend uit. Bijl is in ieder geval optimistisch. Het doel van het NWA-project is om de productieprocessen zo duurzaam mogelijk te ontwerpen.
Boodschappen doen
Voor een consument die bewust duurzaam zijn boodschappen probeert te doen, is het lastig overal rekening mee te houden. Het voordeel van diervrije kaas is in elk geval dat er geen dieren voor gehouden hoeven te worden. Tegelijkertijd wil die consument wel zijn lokale winkels, zoals ’t Zuivelhoekje, blijven steunen. Hoe doe je dat als diervrije kaas niet bij de specialiteitenwinkel, maar alleen in de supermarkt is te vinden? Het duurt nog even voor het zover is, dus er is nog tijd om over na te denken.
